Forschungs- und Innovationsprojekt
Wasserhaushalt in Baumsubstraten

Der Zusatz von Pflanzenkohle als organische Komponente von Baumsubstraten wird aktuell diskutiert. Die Pflanzenkohle dient dabei zur Förderung der Nährstoffverfügbarkeit sowie des Wasser- und Lufthaushalts im Substrat. Aufgrund ihrer Struktur soll sie stabiler gegen Verwitterungsprozesse sein und somit ihre Eigenschaften länger wirksam als traditionelle Zusätze, wie z.B. Kompost. Angesichts zunehmend wärmer und trockener werdender Bedingungen sind Baumpflanzungen im städtischen Umfeld ganz besonders auf eine optimierte Wasserversorgung angewiesen. Die Verbesserung der Wasserspeicherfähigkeit des Substrats in der Pflanzgrube spielt dabei eine wesentliche Rolle beim Bewässerungsmanagement bei städtischen Baumpflanzungen.

Ziel des Projektes

Im Projekt wird untersucht, ob eine Beimischung von Pflanzenkohle zu einem mineralischen Baumsubstrat zu einer Verbesserung der Wasserspeicherfähigkeit des Substrats führt. Gleichzeitig wird geprüft, inwiefern der Zusatz von Pflanzenkohle zum Substrat eine verbesserte Vitalität der darin gepflanzten Bäume bewirkt.

Abb. 1: Ein Arbeiter beugt sich über einen Baum, der in einer offenen Pflanzgrube steht.

Pflanzgrube

Abb. 2: Ein frisch gepflanzter Jungbaum steht in einer Grünanlage, die durch einen Zaun von einer öffentlichen Straße abgetrennt wird.

frisch gepflanzter Jungbaum in Grünanlage

Abb. 3: An einer frisch verfüllten Baumgrube ist das mit Pflanzenkohle versetzte Baumsubstrat deutlich dunkler gefärbt, als der außen anschließende Oberboden der Fläche.

Farbunterschiede zwischen Baumsubstrat und Oberboden

Abb. 4: Eine Hand hält einen Bodenfeuchte-Sensor. Im Hintergrund ist das Loch im Boden zu sehen, in das der Sensor eingebaut werden soll.

Bodenfeuchte-Sensor

Abb.5: Ein Bodenfeuchte-Sensor ist in einem Erdloch an seiner Zielposition eingebaut

Bodenfeuchtesensor am Ziel positionieren

Abb. 6: Ein Bodensensor wird mit feuchter Erde überdeckt und für den Einbau im Boden vorbereitet.

Bodensensor auf Einbau im Boden vorbereiten.

Methode des Projektes

Versuchsstandort

Außenanlagen des Zentrums Bayern, Familie und Soziales, Georg Eydelstr. 13, Würzburg

Versuchsglieder

Faktor "Substrat"Baumsubstrat Vulatec
"Baumsubstrat Vulkatec mit 10 Vol.-% Pflanzenkohle
Faktor "Baumart"Ostrva carpinifolia
Pyrus callervana Chanticleer
Acer x zoeschnse "Annae"
Wiederholungen

1

Gesamtumfang

8 Bäume

Untersuchungen am Baumsubstrat (Fachzentrum Analytik)

Zu Beginn, in der Mitte und am Ende des Versuchszeitraums werden Substratproben entnommen und über Laboranalytik wesentliche Parameter zum Nährstoffhaushalt und zur Kohlenstoff-Fraktionierung im Substrat bestimmt. Fortlaufend werden über Sensoren Messwerte für den volumetrischen Wassergehalt und für das Matrixpotential im Substrat ermittelt.
Im Diagramm wird der Verlauf der Feuchtegehaltsmessungen im Substrat der Baumgruben im aktuellen Monat dargestellt (durchgezogene Linien: Substrat ohne Pflanzenkohle, gestrichelte Linien: Substrat mit Pflanzenkohle). Ergänzend sind die Niederschlagsmengen der nächstliegenden Wetterstation (Würzburg_Stein) der AgrarMeteorologieBayern im Diagramm dargestellt. Dies dient unter anderem der Plausibilisierung der vorgefundenen Feuchteverläufe im Substrat.

siehe hierzu Diagramm zum Verlauf des Bodenwassergehalts in Baumsubstraten mit und ohne Pflanzenkohle (Pk) im April 2022 pdf 125 KB

Untersuchungen an den Bäumen

Jährlich während des Versuchszeitraums werden Stammumfang und Seitenastzuwachs gemessen und die Vitalität der Bäume bonitiert.

Projektdaten
Projektleitung: Jürgen Eppel (ISL)
Projektbearbeiter: Frank Angermüller (ISL), Dr. Manfred Klemisch (Fz A)
Projektpartner: Firma Circular Carbon GmbH, Staatliches Bauamt Würzburg, Zentrum Bayern für Familie und Soziales Würzburg
Laufzeit: 01.11.2019 bis 31.12.2024
Finanzierung: LWG, Veitshöchheim