IKT-Forscher ziehen die Schutzmatte aus dem Leitungsgraben heraus, die sie vor sechs Jahren zum Schutz gegen Wurzeleinwuchs eingebaut haben. (Bild: IKT)
In einem Langzeitprojekt von sechs Jahren IKT untersuchten Forscher des IKT – Institut für Unterirdische Infrastruktur Schutzsysteme. Erste Ergebnisse überraschen.
Dazu wurde kürzlich der Baum- wurzel-Versuchsstand in einem Neubaugebiet in der Stadt Almere, nahe Amsterdam. Er wurde im Winter 2018/2019 angelegt und jetzt aufgegraben. Zu Projektbeginn haben die Forscher darin Abwasser- rohre mit verschiedenen Schutzsystemen unterirdisch verlegt und darauf Bäume gepflanzt.
Sechs Jahre ließen die IKT-Forscher die Wurzeln in Ruhe wachsen. Nur ab und zu schauten sie nach dem Rechten. Im August 2024 war es dann soweit: Sie gruben alles auf, um zu sehen, wie die Wurzeln sich entwickelt haben und wie gut die Rohre vor ihnen geschützt wurden.
Wurzeln behindern Abflüsse
Mit Wurzeleinwuchs in Abwasserrohren schlagen sich Abwasserbetriebe ständig herum. Abflusshinder-nisse bilden sich bis hin zur vollständigen Verstopfung. Diese müssen dann umständlich herausgefräst werden. Im schlimmsten Fall hilft sogar nur noch ein teures Aufgraben. Bauliche Schutzmaßnahmen sollen genau dies verhindern, damit Bäume und Leitungen im beengten urbanen Raum im Einklang bestehen.
Material-Mix im Versuchsaufbau
Die IKT-Forscher wollen daher herausfinden, welche passive Maßnahmen zum Schutz von Leitungen geeignet sind. Dafür bauten sie in einem weltweit einmaligen In-situ-Versuchsstand zwei 30 Meter lange Abwasserleitungen DN 150 und DN 300 in 1,20 Meter Tiefe parallel ein. Darauf pflanzten sie fünf schnellwachsende Pappeln in je fünf Metern Abstand.
Um zu sehen, wie Wurzeln mit unterschiedlichen Rohrsystemen interagieren, wählten sie Leitungen aus Beton, PVC, PP und GFK. Die insgesamt 15 Rohrverbindungen sind Standard-Steckmuffenverbindungen, Schrumpfschläuche, Übergangsmanschetten und ein experimentelles Bentonit-Band.
Was wirkt gegen Wurzeleinwuchs?
In den Bettungsbereich um die Bäume herum setzten die IKT-Forscher acht Wurzel- barrieren ein, wie Folien und vertikale Platten verschiedener Hersteller, sowie eine mineralische Kapselung.
Das war vor sechs Jahren. Die Pappeln sind inzwischen zehn Meter hoch und in bester Verfassung. Zeit nachzuschauen, wie die Wurzeln gewachsen sind und ob die Schutzmaßnahmen wirken.
Aufgraben wie Archäologen
Beim Ausgraben der Wurzelräume ihrer Bäume gingen die IKT-Forscher mit archäologischer Sorgfalt vor, um die Wurzeln nicht zu beschädigen.
Akribisch dokumentierten sie, wie die Wurzeln gewachsen sind. Eine ganze Woche dauerte ihre mühevolle Kleinarbeit mit Hilfe von Handschaufeln, Saugbagger und Druckluftlanze.
Wurzeln überraschen Forscher
Allein optisch gab es dabei schon Unerwartetes: Selbst dicke Wurzeln verzweigten sich wie ein altrömischer Dreizack, wenn sie auf Widerstand stießen. Sie folgten dabei dem relativ lockeren Bodenraum um die Abwasserrohre herum. Sie suchten ihren Weg und fanden ihn. Die eingebauten Hindernisse umgingen sie – auf den ersten Blick erfolgreich.
Einige Wurzeln drangen entlang der vertikalen Schutzplatten tiefer in die Erde, nur um anschließend hinter dem Hindernis wieder nach oben zu wachsen. Andere umgingen die Schutzsysteme seitwärts. Alle wuchsen in Richtung der Bettungszone der Rohre, wahrscheinlich weil dort der Boden weniger verdichtet ist und sie leichter vorankommen als in dem natürlichen Bodenraum.
Von den 15 Rohrverbindungen hielten 13 den Wurzeln stand, zwei nicht. Auch die Verbindungen zwischen den vertikalen Schutzplatten waren nicht in allen Fällen undurchdringlich. Die Wurzeln schlängelten sich auch hier hindurch.
Zurück ins Labor
Nun geht es zurück ins Labor, wo die IKT-Forscher genau untersuchen werden, was die Wurzeln getan haben. Die abschließenden Ergebnisse dieses Forschungsprojektes sind für Anfang 2025 zu erwarten, so Roland W. Waniek, IKT Geschäftsführer, der sich für die Kooperation mit der Niederlande bedankte.
„Wir danken der Stadt Almere und der niederländischen Stiftung RIONED für die Projektförderung in Höhe von 205.000 Euro. Prof. Dr. Thomas Stützel, der emeritierte Leiter des Biologischen Gartens der Ruhr-Universität Bochum, unterstützte uns mit seinem beeindruckenden Wissensschatz als Biologe und Wurzelexperte, ergänzt Waniek.