Forschungs- und Innovationsprojekt
Blau-grüne Zapfstellen für Stadtgrün

Abbildung der Planung des Versuchsaufbaus. Im Vordergrund ist ein junger Baum abgebildet. Unterhalb der Baumscheibe des Baumes ist die Kapillarbewässerung zu sehen.

Der Klimawandel hat dramatische Auswirkungen auf die Lebens- und Arbeitsqualität in Städten bzw. Ballungsräumen. Das die Grüne Infrastruktur einen bedeutenden Beitrag zur Schaffung klimaresilienter Stadt- und Siedlungsäume leistet, ist hinlänglich untersucht und die Forschung zur Ermittlung möglichst geeigneter Pflanzen schreitet voran. Es steht jedoch ebenso fest, dass bei anhaltenden Trockenperioden auch die trockenheitsverträglichste Vegetation nicht ganz ohne Wasser auskommt. An dieser Stelle setzt das Forschungsprojekt „Blau-grüne Zapfstellen“ an. Mit einer bedarfsgerechten und aus Speichervolumen sichergestellten Wasserversorgung soll die vitale Entwicklung neuer und sogar der bereits bestehenden grünen Infrastruktur am Standort gestärkt werden. Das Prinzip funktioniert auch im kleinen Maßstab. Es kann auch in mobile Pflanzgefäße integriert werden, um das Grün in gewünschter Ausprägung vermehrt dort einsetzen zu können, wo es in der Stadt akkut gebraucht wird.

Zielsetzung:

Das Vorhaben betrachtet anfallendes Regenwasser als Ressource, die zunächst vor Ort gespeichert und zeitversetzt effektiv genutzt wird. Damit wird das Wasser nicht versickert, sondern steht auch Wochen nach dem Regenereignis zur Verfügung, damit die Pflanzen auch während anhaltender Trockenperioden durch eine Grundversorgung mit Wasser erhalten werden können.

Der für die Nutzbarmachung erforderliche Wassertransport zwischen dem Speicher und der Pflanze als Verbraucher soll über kapillarwirksame Materialien erfolgen. Neben dem Verzicht auf komplizierte Pumpentechnik schafft der kapillare Wassertransport auch eine weitestgehend bedarfsreguliert Wasserversorgung der Pflanze, da die Wasserabgabe am Austrittspunkt nur dann erfolgt, wenn die Wassersättigung in diesem Bereich abnimmt. So können die Negativfolgen durch Staunässe zum einen, zum anderen aber auch durch Austrocknung aufgrund versäumter Wassergaben vermieden werden.

Darüber hinaus gewährleistet die Einspeisung und Bevorratung von Oberflächen- bzw. Regenwasser in Speichervolumen ein zusätzliches Retentionsvermögen, das als Instrument des konstruktiven Hochwasserschutzes genutzt werden soll. So können die vielschichtigen Negativfolgen von Überschwemmungen vermieden oder zumindest abgemildert werden.

Methodik:

Der Versuch findet in einer Lysimeterstation mit zwei mal drei Edelstahl-Kammern statt. Jede Kammer weist einen Innendurchmesser von 1.596 mm (2 m²), bei einer lichten Höhe von 1.000 mm auf. Die Anlage wird mit unterschiedlicher Wiege- und Sensortechnik in Form von Tensiometern, Saug-, Wassergehalts- und Temperatursonden ausgestattet. Auf dem Boden jeder Kammer ist ein Wasserspeicher vorgesehen, der über ein bis zur Oberfläche reichendes Rohr gewartet werden kann. Das Wasser wird über kapillarwirksame Materialien aus Polyamid und hydrophiler Mineralwolle senkrecht aus dem Speicher, entgegen der Schwerkraft, in die mit Substrat gefüllte Baumgrube transportiert. Dabei wird je nach Material gemessen, bei welcher Transporthöhe welche Wassermenge je Zeiteinheit und Abgabefläche geliefert werden kann. Als Verbraucher ist in jeder Kammer ein Schnurbaum vorgesehen. Hierbei handelt es sich um eine trockenheitsverträgliche Baumart aus dem Forschungsprojekt Stadtgrün 2021+. Um Rückschlüsse über die Leistungsfähigkeit des Systems während anhaltender Trockenperioden ziehen zu können, wird der Baum über eine Vegetationsperiode hinweg ausschließlich über das Kapillarsystem mit Wasser versorgt.

Projektdaten:
Projektleitung: Jürgen Eppel
Projektbearbeiter: Dr. Claus Prinz
Laufzeit: 15.10.2022 bis 30.09.2023
Finanzierung: Bayer. Staatsministerium für Ernährung, Landwirtschaft und Forsten