Erläuterung zur Methodik der Neigungsmessung zur Standsicherheit

Standsicherheit: "Ausreichende Verankerung des Baumes im Boden gegenüber Lasten, z.B. Sturm, Schnee, Eis und Eigengewicht..."
Definition nach ZTV-Baumpflege 2006.

Das dem Prüfbericht zugrunde gelegte stabilitree-Verfahren ist ein rechnergestütztes messtechnisches Prognoseverfahren (aus dem Kippverhalten von Bäumen abgeleitete nicht-lineare Funktion) zur Standsicherheitsbestimmung von Bäumen. Eine auf die Windlast abgestimmte, dosierte Ersatzkraft (= Zugkraft) in Bezug zur spezifischen Neigung des Baumes ermöglicht direkte Aussagen zur Standsicherheit. Damit können Defekte (z.B. Wurzelkappungen, pilzbedingter Holzabbau) im Wurzelwerk festgestellt werden. Nach aktuellen Untersuchungsergebnissen des Sachverständigenbüros Thomas Sinn verändert sich ab Stammdurchmessern von 0,8 m das Neigungsverhalten von Bäumen zunehmend, vor allem aufgrund mit der Baumdicke zunehmender Widerstandsmomente. Deshalb ist in diesen Fällen bei der Aussage zur Standsicherheit ein auf die Wuchsform abgestimmter Sicherheitsabstand erforderlich.

Windlastermittlung

Die Windlastermittlung erfolgt nach der Windkraftformel W = cw * q * A, modifiziert in Anlehnung an Mayhead und Davenport. Der Ausgangs-cw-Wert und der Standortfaktor werden aufgrund der Ergebnisse dieser wissenschaftlichen Untersuchungen sowie weiter gehender Untersuchungen der Universität Stuttgart und des Sachverständigenbüros Th. Sinn zum cw-Wert von Bäumen (veröffentlicht) bestimmt. Die Flächenbestimmung des Baumes erfolgt unter Berücksichtigung der größten Windangriffsfläche durch Digitalisierung einer Baumfotografie. Die Berechnungen werden unter Berücksichtigung der Standorthöhe des Baumes über NormalNull mit entsprechendem Luftdruck und in der Regel für die Jahresdurchschnittstemperatur Deutschlands (14 °C) durchgeführt. Beim Bezug der Windlast auf die jeweilige Windstärke nach Beaufort wurde die jeweils maximale im Windstärkenbereich auftretende Windgeschwindigkeit berücksichtigt.Dynamische Windlastverstärkungsfaktoren (Böigkeit und Eigenschwingung) werden aufgrund wissenschaftlicher Untersuchungen von Amtmann, Mayer, Schlaich u.a. berücksichtigt und ausgewiesen (Tab. 1).
Abb. 1: Maßstäbliche Darstellung der Baumgeometrie.

Standsicherheitsmessung

Die in dem Prüfbericht ausgewiesenen Standsicherheitsklassen bedeuten:

* Standsicherheitsklasse 1: Kraft-Neigungskurve sehr flach, d.h. zur Zeit hochgradige Standsicherheit.

* Standsicherheitsklasse 2: Kraft-Neigungskurve relativ flach ansteigend, d.h. Standsicherheit etwas geringer als unter l, jedoch ausreichende Sicherheitsreserven, standsicher.

* Standsicherheitsklasse 3: Kraft-Neigungskurve ansteigend, d.h. noch standsicher.

* Standsicherheitsklasse 4: Kraft-Neigungskurve steiler ansteigend, d.h. derzeit noch standsicher.

* Standsicherheitsklasse 5: Kraft-Neigungskurve noch steiler ansteigend, d.h. grenzwertig standsicher.

* Standsicherheitsklasse 6: Kraft-Neigungskurve steil ansteigend, nicht mehr standsicher, Kippgefahr.

Mit der Messung wird der Status quo festgestellt. Aus den Messergebnissen ist der Grad der Standsicherheit ersichtlich. Solange nach der Messung keine Eingriffe in das Wurzelfundament oder sonstige baumschädigende Ereignisse erfolgen, hat das Ergebnis der Standsicherheitsmessung bei hohen Sicherheitsreserven (= hochgradige Standsicherheit) eine mehrjährige Gültigkeit. Bei fortschreitender Holzzersetzung bzw. Veränderungen der Baumvitalität oder des Standortes sind unter Umständen Nachmessungen erforderlich. Das Zusammenwirken außergewöhnlicher Extrembelastungen (höhere Gewalt) soll und kann mit der Messung nicht erfasst werden. Auch Bruchversagen wird nicht gemessen.

Für die Durchführung der Messung und für die Richtigkeit des Messaufbaues ist die im Prüfbericht genannte Person verantwortlich. Der Messpunkt am Stammfuß darf bei dem stabilitree-Verfahren nicht höher als 0,3 m liegen. Für die Standsicherheitsprognose sind mindestens drei Messwerte erforderlich. Aus Abb. 2 sind die Messwerte und die Neigungskurve ersichtlich, aus Abb. 3 die Baumneigung.

Die Kippgefahrengrenze wurde vor allem durch messtechnisch überwachte Umzugversuche an städtischen Altbäumen bestimmt und beschreibt den Zustand, bei dem irreversible Schäden in der Wurzel-Boden-Matrix auftreten, also der Kippvorgang beginnt.