Wissenswertes

2. Habitus und Wuchs

Der Bauplan einer Samenpflanze gliedert sich in drei Grundorgane, welche unterschiedliche Funktionen im Baum übernehmen und in Ihrem Zusammenspiel für diesen von großer Bedeutung sind.

• Die Wurzel

Für den Laien ist es meistens kaum vorstellbar, dass die Wurzel den größten Teil eines Baumes ausmachen, da sie im Boden verborgen ist und deren Größe nicht abzuschätzen ist. Für den Baum ist sie ein wichtiges Organ. Sie dient der Verankerung im Boden, der Aufnahme von Windlasten und Stabilisierung des Sprosses, der Aufnahme von Wasser, Ionen und der Stoffspeicherung.

Die einzelnen Baumarten haben im Laufe der Entwicklungsgeschichte unterschiedliche Wurzeltypen entwickelt, um die einzelnen Bodenschichten zu erschließen und sich zu verankern. Diese Wurzelsysteme können je nach Bodengefüge in ihrer Art variieren. Bei Stadtbäumen kann aufgrund von unterschiedlicher Vornutzung des Standortes oder das Eingreifen in den Wurzelbereich, dieses Wurzelsystem von dem Arttypischen abweichen.

• Der Stamm (Spross)

Bei dem oberirdischen Teil des Baumes, handelt es sich wie bei den Wurzeln über verholztes Gewebe, welches durch das Dickenwachstum des Holzgewebes aufgebaut wird. Dieses Gewebe (Kambium) baut nach außen hin die Rinde und nach innen Holzzellen auf.

Der innere Teil unterscheidet sich je nach Baumart in Splint- und Kernholz, welches unterschiedliche Funktionen im Holzkörper übernimmt und für dessen Stabilität maßgeblich verantwortlich ist.

Durch das jährliche Triebwachstum (primär) in die Höhe und das Dickenwachstum (sekundär) wird eine annähende Kegelform des Stammes ausgebildet. Durch diese sich nach oben hin verjüngende Form, wird bei äußeren Belastungen z.B. bei starken Windböen, an gesunden Bäumen eine annähernd gleiche Spannungsverteilung auf den gesamten Holzkörper bis hin zu den Wurzeln erreicht. Dass dennoch Bäume versagen können, liegt meistens an Defekten oder an Belastungen im Stammbereich die sich plötzlich geändert haben. Dies kann eine Verletzung der Rinde oder die plötzliche Freistellung eines Baumes durch Rodung des umliegenden Bestandes für Baumaßnahmen sein.

• Das Blatt

Der größte Teil eines jeden Baumes, die Krone, wird durch die Blätter verdeckt. So erscheint dieser in seiner sommerlichen Gestalt als besonders mächtig und stellt einen großen Biomasseanteil an einem Baum dar. Die Blätter haben aufgrund ihrer unterschiedlichen Funktion eine ebenso vielfältige Gestalt. Neben der Verdunstung von Wasser (Transpiration), ist die wohl wichtigste und bekannteste Funktion der Blätter die Photosynthese, in welcher der Lebenswichtige Sauerstoff gebildet wird. Dieser Vorgang findet unter komplexen chemischen Reaktionen im Inneren des Blattes sowie in Algen und anderen Pflanzen statt. Ohne diesen chemischen Prozess wäre kein Leben auf der Erde möglich. Der Baum zieht aus diesem Prozess alle notwendige Energie die er für sein Überleben und den Holzaufbau benötigt. Wird ein Baum in seiner Blattmasse reduziert, z.B. übermäßiger Kronenrückschnitt, kommt es zum einen zu geringerem Holzaufbau, verminderten Abwehrvermögen gegen Schadorganismen und verminderte Co2-Reduktion und O2-Produktion im urbanen Bereich.

3. Holzaufbau der Bäume

Der in der Photosynthese gebildete Zucker ist der chemische Grundbaustoff des Holzkörpers, aus diesem die drei anatomischen Hauptbaustoffe des Holzkörpers gebildet wird. Diese unterscheiden sich in ihrer Funktion sowie der Struktur maßgeblich voneinander und bilden zusammen die verholzte Zelle. Die chemischen Hauptbestandteile des Holzes sind das Lignin, die Hemizellulose, sowie die Zellulose. Diese bilden über einen komplizierten Aufbau die Zellen des Holzkörpers und übernehmen dort einzelne, den Holzkörper stabilisierende Aufgaben.

Das Lignin übernimmt die Aufnahme der Drucklasten, die Zellulose die der Zuglasten und die Hemizellulose fungiert als Kittsubstanz zwischen diesen beiden. Durch die verholzte Holzzellwand ist der Holzkörper nun imstande auftretende Lasten (z.B. Wind- oder Schneelast) aufzunehmen und in die Wurzel weiterzuleiten. Diese Grundbausteine eines jeden Baumes werden im Kambium, dem lebenden Bereich des Holzkörpers gebildet. Wobei sich der Aufbau und die Struktur des Holzes zwischen Laub- und Nadelholz wesentlich unterscheiden. Neben den drei Grundbaustoffen werden im Kambium auch Harze zur Abschottung von Wunden gebildet, wodurch das Eintreten von Schadorganismen in den Holzkörper verhindert werden soll.

4. Abwehrmechanismus der Bäume

Die Entwicklung der Bäume über mehrere Millionen Jahre hat zu verschiedenen Arten und Strukturen geführt, welche an den jeweiligen Lebensraum angepasst sind. Trotz dieser Vielfalt erfüllen bei allen Gehölzen die Rinde und der Holzkörper zugleich die lebenswichtigen Funktionen der Stoffleitung, Energiespeicherung und Verfestigung des Holzkörpers. Diese Transportwege von Nährstoffen von der Wurzel zu den Blättern und umgekehrt, sind lebensnotwendig, ohne sie kann der Baum nicht existieren. Zur Abschottung gegenüber Verletzungen und alterungsbedingter Einflüsse, haben Bäume komplizierte Strukturen und Reaktionsmechanismen entwickelt. Eine passive Reaktion des Holzkörpers ist die Bildung von Kernholz, bei der toxische Stoffe eingelagert werden und damit eindringende holzersetzende Mikroorganismen abgewehrt werden sollen, wie z.B. bei Eiche und Robinie. Durch dieses Kernholz kann der Baum jedoch nicht aktiv auf Verletzungen wie z.B. einer Rindenverletzung in Folge eines Anfahrtsschadens reagieren. Mit dieser aktiven Abwehrstrategie versucht der Baum den plötzlichen Eintritt von Luft in seine Leitungsbahnen und eine dadurch eintretende Embolie der Gefäße abzuwehren. Dabei wird der restliche Holzkörper im ersten Schritt mittels Harzausfluss bei Nadelbäumen oder einer gummiartigen Substanz bei Laubbäumen nach außen hin gegen das Eindringen von Pilzen abgeschottet. Nach Innen wird dieser Abschottungsprozess mithilfe einer Grenzschicht unter der Bildung von Pfropfen in den Leitungsbahnen zum Schutz des gesunden Holzkörpers vollzogen. Im nächsten Schritt muss die Schadstelle nach Außen abgeschlossen werden, dazu wird die Wunde von beiden Seiten überwallt, bis der Holzkörper wieder geschlossen ist. Der Holzkörper ist gegenüber Schadorganismen nun wieder vollständig verschlossen.

5. Holzersetzende Organismen

Es gibt eine Vielzahl von holzersetzenden Organismen, welche je nach Art und Weise ihrer Besiedlungsstrategie die einzelnen Baumarten unterschiedlich befallen und zerstören können. Die wichtigsten holzzersetzenden Organismen, neben vielen Insektenarten, sind dabei die Pilze. Sie gehören in den meisten Fällen zu den Erstbesiedlern des Holzkörpers eines Baumes. Dafür haben Sie je nach Baum- und Pilzart unterschiedliche Besiedlungsstrategien entwickelt, wodurch diese den betreffenden Baum weniger oder stark schädigen können. Zusammen mit heterotrophen Bakterien, gehören Pilze zu den entscheidenden Zersetzern unserer Biosphäre. Sie bauen organische Verbindungen wie z.B. Zucker ab und ernähren sich von diesen (Heterotrophie). Dabei wandeln sie diese wieder in Kohlen- und Stickstoffe um und führen diese wieder in den Nährstoffkreislauf zurück. Die für sie wichtigsten Bestandteile des Holzes sind die, in denen Zucker vorhanden ist, also die Holzellwand, welche aus den drei Holzbestandteilen aufgebaut ist.

Im Laufe der Zeit haben die verschiedenen Pilze unterschiedliche Spezialisierungen und Fähigkeiten entwickelt, um das Holz der betroffenen Holzart zu zersetzen und so an die für sie lebensnotwendigen Nährstoffe zu gelangen. Hat der eindringende Pilz, die Abwehrstrategien des Baumes einmal überwunden, sei es aus Altersgründen des Baumes, weil dieser durch Baumaßnahmen oder unsachgemäße Baumpflege in seiner Vitalität geschwächt wurde, kann sich die Holzfäule je nach Art des Pilzes schnell oder langsam im Holzkörper ausbreiten. Wichtig ist, dass ein- und derselbe Pilz an unterschiedlichen Baumarten andere Ausbreitungspotenziale entwickeln kann. Wobei der Baum an unterschiedlichen Stellen (Wurzel, Stamm, Krone) von diesen befallen werden kann. Anhand dieser kann man meistens schon auf den betreffenden Pilz schließen.

Man unterscheidet dabei drei unterschiedliche Abbaustrategien und Holzzersetzungsmuster.

• Der Braunfäule, bei dieser das in den Zellen vorhandene Kohlenhydrat abgebaut (Zellulose) wird und Lignin übrig bleibt, wodurch sich die betroffene Stelle braun färbt.
• Die Weißfäule, bei der Lignin abgebaut wird und die weiße Zellulose teilweise erhalten bleibt.
• Die Moderfäule ist eine Zwischenform von beiden Varianten mit einer starken Dunkelfärbung.

Der betroffene Holzkörper reagiert bei einem Pilzbefall ganz unterschiedlich auf den dadurch verursachten Fäulefortschritt. Da viele Pilzarten an den verschiedenen Baumarten vorkommen, können sie diese in Abhängigkeit von jenen Pilzarten auch unterschiedlich stark schädigen.

Ein befallener Baum kann lange vital aussehen und ein anderer mit dem gleichen Pilzbefall, schnell Anzeichen einer Schwächung anzeigen. Dies wird besonders dadurch erschwert, dass einige Pilzarten nur einjährige, andere mehrjährige Fruchtkörper zu verschiedenen Jahreszeiten ausbilden.

Aus diesem Grund sind die Kenntnisse über Pilze und deren baumartenspezifische Auswirkungen bei der Baumbeurteilung und der Abschätzung der Standsicherheit von essentieller Bedeutung.