oder städtischen Satzungen niedergeschrieben ist (vgl. DIN 18920). Bis dato wird jedoch der Schutz von Leben und Gütern vor Hochwasser als wichtiger eingeschätzt bzw. beurteilt, sodass i. d. R. die HWS-Anlage vor dem Baum bzw. dessen Auswirkungen geschützt wird, um den Hochwasserschutz sicherzustellen, und nicht anders herum.
Dass in DIN 19712 neben den Deichen auch HWS-Anlagen und mobile Systeme behandelt werden, zeigt die Intention, eine einzige Norm für alle Formen von HWS-Anlagen bereitzustellen. Eine explizite Regelung zu Bäumen für HWS-Wände und mobile Systeme ist in der Norm aber nicht zu finden. Jedoch findet sich der Hinweis zur analogen Betrachtung wie bei Deichen. In DIN 19712 ist diesbezüglich unter Abschnitt 15.3 „Unterhaltung von Hochwasserschutzwänden und mobilen Hochwasserschutzsystemen“ Folgendes zu finden:
„Analog zu Deichen sind auch diese Hochwasserschutzanlagen zu pflegen und eventuell eingetretene Beschädigungen unverzüglich zu beheben, um die Funktionssicherheit der Anlagen jederzeit sicherzustellen.“
Ob gewollt oder nur geduldet, an zahlreichen HWS-Anlagen in Deutschland sind Bäume vorhanden, über deren Zulässigkeit und Auswirkungen auf die Standsicherheit bzw. Tragsicherheit, Gebrauchstauglichkeit und Dauerhaftigkeit besonders im Rahmen von erforderlichen Ertüchtigungsmaßnahmen, jedoch auch bei der Erstellung der sogenannten Statusberichte oder Anlagenbücher für HWS-Anlagen nach DIN 19712 zum Teil kontrovers diskutiert wird.
Abbildung 1: Beispiele von großen Bäumen an HWS-Anlagen am Rhein und am Neckar
In Abbildung 1 sind ausgewählte Beispiele dargestellt, welche durchweg sehr große Bäume an und auf HWS-Anlagen zeigen. Bei diesen Beispielen treffen die Ansichten und Meinungen von für die Sicherheit zuständigen Ingenieuren mit Aspekten des Umwelt- und Naturschutzes sowie des Städte- und Landschaftsbildes und der Naherholung aufeinander. In der Praxis stellen Kompromisslösungen zugunsten des Erhalts von Gehölzen einen Ausnahmefall dar, da damit i. d. R. auch erhebliche Mehrkosten verbunden sind. Der Ausnahmefall wird jedoch auch in den Regelwerken sowie in vorliegender Arbeit näher beleuchtet (HASELSTEINER & STROBL 2006; HASELSTEINER 2007a, etc.).
Bei Deichen und Dämmen können Bäume direkt auf dem Bauwerk vorkommen und wachsen, wobei das Bauwerk selbst das Tragwerk darstellt. Bei Mauern ist dies etwas anders. Hier müssen Bäume nahe an der Wand nicht unbedingt in das Tragwerk hineinreichen, es sei denn, der Baum befindet sich im Bereich einer Vorschüttung oder einer Hinterfüllung, welche zum Tragwerk gezählt wird. Bei erdbaulichen Bauwerken verankert sich der Baum mit den Wurzeln im Tragwerk und ändert somit das Tragverhalten. In diesem Zusammenhang wird darauf hingewiesen, dass in den Regelwerken i. A. gefordert wird, dass ein statischer Mindestquerschnitt frei von Gehölzwurzeln bleiben muss, so dass es im Einzelfall möglich ist, durch die Ausbildung von z. B. Überprofilen, wie diese folgend noch beschrieben werden, auch Bäume auf Erddeichen zuzulassen.
3 Vorkommen von Bäumen an und auf HWS-Anlagen und deren Wirkung
Hochwasserschutzanlagen wurden vor einigen Jahrzehnten gezielt mit Alleen oder Baumreihen bepflanzt, um vor allem die Einbindung in die Landschaft zu gewährleisten. Zudem wurde in der Vergangenheit oft angenommen, dass Bäume und deren Wurzeln auch bei Deichen und Dämmen der Standsicherheit zuträglich sind, wie dies bei Ufergehölzen der Fall ist. In PATT & GONSOWSKI (2010) heißt es z. B.: „Ufergehölze erhöhen die Stabilität, beeinflussen jedoch auch die Abflussleistung. Auf Dämmen und Deichen ist zudem Vorsicht bei der Anpflanzung von Bäumen und Sträuchern geboten, da Wurzelwerk ggf. die Sickerwassermengen erhöht, was u. U. zu Stabilitätsproblemen führen kann.“
Durch natürliche Sukzession können sich über Jahrzehnte waldartige oder waldähnliche Baumbestände entwickeln, ohne dass diese als Wald ausgewiesen sind. Diese können in der Praxis zugleich häufig Schutzgebiete/Biotope für Flora und gleichzeitig Habitate für bedrohte Tierarten, wie z. B. spezielle Fledermausarten, darstellen. Höhlenbäume sind durch das BNatSchG besonders geschützt und bei möglichen Eingriffen muss geprüft werden, ob im Falle einer erforderlichen Freistellung die Verbotstatbestände des § 44 Abs. 1 BNatSchG erfüllt werden, was i. d. R. in der speziellen artenschutzrechtlichen Prüfung (saP) erfolgt. Die Fällung hat i. d. R. außerhalb der Vegetations- und Brutperioden im Winter zu erfolgen (01. Oktober bis 28./29. Februar).
Falls waldartige oder waldähnliche Bestände an und auf HWS-Anlagen vorhanden sind, ist dies i. d. R. auf eine nicht erfolgte oder nicht sachgerecht durchgeführte Unterhaltung zurückzuführen (Abbildung 2). In DIN 19712 ist hier folgender Grundsatz zu finden: „Hochwasserschutzanlagen sind so zu unterhalten und zu betreiben, dass ihre Sicherheit ständig gegeben ist. Die konkrete Durchführung von Unterhaltung und Betrieb wird durch die Art der Hochwasserschutzanlage (Deich, Wand, mobiles System) bestimmt.“ Hierbei sind aufgrund der erhöhten Vulnerabilität erdbauliche Deiche und Dämme intensiver zu unterhalten als dies für massive Hochwasserschutzmauern der Fall ist. Bei mobilen Systemen muss sichergestellt werden, dass sich der Aufbau und der Einsatz der Systeme jederzeit durchführen lassen, was ebenfalls zu einer strikten Regelung bzgl. Bäume führt (BWK 2005).
Grundsätzlich zu unterscheiden ist bei Vorkommen von Gehölzen, ob sich die HWS-Anlage und der Baum im städtischen bzw. bebauten Bereich oder im ländlichen Raum befinden. Es kann von erheblicher Bedeutung sein, ob man sich nach Baugesetzbuch § 34 im Innenbereich oder Außenbereich befindet. Im Außenbereich sind technische Maßnahmen im Einzelfall i. d. R. einfacher umzusetzen, da im Außenbereich weniger Restriktionen vorhanden sind.
Abbildung 2: Waldartiger Bewuchs an einem Deich an der Isar im Münchner Stadtbereich
Abbildung 3: Windwurf eines Baumes an einem Deich in Düsseldorf infolge des Sturmtiefs Ela 2014 (Quelle: SEB Düsseldorf) und an der Schwarzen Elster infolge des Sturmtiefs Kyrill 2007 (Quelle: LUA Brandenburg)
Bei der Betrachtung der Standsicherheit und Gebrauchstauglichkeit von Hochwasserschutzbauwerken als Ingenieurbauwerk werden i. d. R. der Lastfall bzw. die Bemessungssituation „Windwurf – Versagen eines Baumes mit Ausbruch des Wurzeltellers“ berücksichtigt (Abbildung 3). Dies stellt hinsichtlich der Auswirkungen auf die HWS-Anlagen eine der kritischsten Einwirkungen dar. Eine Festlegung der Auswirkungen des Versagens von Einzelbäumen auf die HWS-Anlage, deren Standsicherheit und Gebrauchstauglichkeit und die Festlegung von erforderlichen Ertüchtigungsmaßnahmen sind im Einzelfall zu bestimmen.
Jedoch wird es stets der Fall sein, dass normal dimensionierte Erddeiche beim Auftreten von Gehölzen auf und am Deich als nicht standsicher eingestuft werden, wie dies auch in den einschlägigen technischen Regelwerken, wie z. B. der DIN 19712, gehandhabt wird. Die Zuordnung des „Windwurfs“ zu den unterschiedlichen Bemessungssituationen „permanent (BS-P)“, „außergewöhnlich (BS-A)“ oder „extrem (BS-E)“ ist auch im Einzelfall festzulegen. Kann nicht ausgeschlossen werden, dass ein Versagen des Baumes zusammen mit dem zu betrachtenden Bemessungshochwasser (BHW) eintritt, dann könnte im Einzelfall auch die ständige Bemessungssituation (BS-P) herangezogen werden, wohingegen der Windwurf auch in den Regelwerken eher zu BS-A oder BS-E gezählt wird.
Einzelbäume im Abflussbereich und nahe am
