bei Versuchen mit Geotextilien als Wurzelsperre beobachtet werden (WAGAR & BAKER 1993, STÅL 1995). In diesen Versuchen reduzierten die Wurzeln ihren Durchmesser drastisch so stark, bis sie durch die feinen Poren der Geotextilien hindurch wachsen konnten, nach dem Hindernis verdickten sich die Wurzeln wieder bis fast auf ihren ursprünglichen Durchmesser. Anzumerken ist allerdings, dass die Tests der maximalen Axialdrücke von Wurzeln im Allgemeinen fast ausschließlich an den Wurzeln von einjährigen Sämlingen durchgeführt wurden und nicht an den Wurzeln erwachsener Bäume.
Es ist also von entscheidender Bedeutung, die Kenntnisse über die Mechanismen, die den Wurzeleinwuchs in Rohrleitungen steuern, zu vertiefen. Zu diesem Zweck hat der Fachbereich Landschaftspflege und Garten bau der Schwedischen Universität für Agrarwissenschaften einen Großversuch angelegt, bestehend aus Beton- und PVC-Rohren und Pappeln (Populus canadaensis var. robusta), die direkt über den Rohren gepflanzt wurden.
3.2 Ziele und Versuchsaufbau
Die Ziele dieses Versuchs waren erstens die Penetrationskräfte der Baumwurzeln zu bestimmen und zweitens wissenschaftlich zu untersuchen, wie effektiv handelsübliche Kunststoffmuffen für Abwasserrohre (aus Beton und aus PVC) einen Wurzeleinwuchs verhindern können. Im Mai 2004 wurde der Versuch beendet und die Rohrleitungen wurden ausgegraben und untersucht. Diese Arbeiten wurden gemeinsam mit Vertretern von Thames Water UK ausgeführt, und zwar im Rahmen der COST Aktion C15 „Verbesserung der Beziehungen zwischen technischer Infrastruktur und Vegetation“.
Von 1994 und 1997 wurden die Abwasserkanäle der Versuchsanlage mit einer Kanalfernsehanlage überprüft und die Bilder dokumentiert. Die Ergebnisse der Untersuchungen an den Dichtungen und Verbindungen wurden in zwei Kategorien aufgeteilt: eine für Betonrohre und eine für PVC-Rohre. Die Anlage wurde im April 1993 als ein geschlossenes System von 32 m Länge eingebaut. Hierbei wurden Beton- und PVC-Rohre miteinander verbunden (12 Testverbindungen pro Material). Drei PVC- und drei Betonrohrverbindungen wurden als völlig unbeschädigte und einwandfrei verlegte Testverbindungen verlegt, andere wurden bestimmten Drücken ausgesetzt oder beschädigt verlegt, um das Material unter so unterschiedlichen Bedingungen wie möglich zu testen.
Einige Verbindungen waren mit einer weiteren externen Dichtung in Form eines selbstvulkanisierenden Tapes ausgestattet. Die verschiedenen getesteten Verbindungstypen sind in Tabelle 2 dargestellt. Die 1 m langen Rohre wurden gemäß den Schwedischen Verfahrensnormen durch erfahrene Kanalbauer des Wasserverbandes Malmö verlegt. Die Pappeln (Populus canadaensis ‘Robusta’) wurden direkt über jeder Rohrverbindung in Mutterboden gepflanzt und hatten optimale Wachstumsbedingungen (Abbildung 6). Das Wasser zirkulierte in etwa 70 cm Tiefe durch die Rohrleitungen, der Grundwasserspiegel in dem Gebiet stand bei ca. 1 m Tiefe.
Tabelle 2: Testverbindungen im Versuch
| PVC-Rohrverbindungen | Beton-Rohrverbindungen |
| A: Manipulierte Rohrverbindung: Holzkeil in Muffe eingeführt Anzahl Verbindungen Muster A = 3 | A: Manipulierte Verbindung mit Riss im Scheitelpunkt Anzahl Verbindungen Muster A = 3 |
| B: Unveränderte Verbindung Anzahl Verbindungen Muster B = 3 | B: Unveränderte Verbindung Anzahl Verbindungen Muster B = 3 |
| C: Unveränderte Verbindung mit vulkanisierendem Tape über der Dichtung Anzahl Verbindungen Muster C = 3 | C: Unveränderte Verbindung mit vulkanisierendem Tape über der Dichtung Anzahl Testverbindungen dieses Musters: C = 2 |
| D: Rohr hinter der Verbindung eingesägt und mit vulkanisierendem Tape repariert Anzahl Verbindungen Muster D = 3 | D: Rohr hinter der Verbindung eingesägt und mit vulkanisierendem Tape repariert Anzahl Verbindungen Muster D = 3 |
| Verbindung für Übergang zwischen PVC- und Betonrohr, nur 1 Testkörper | E: Kanalbett mittig unter der Verbindung um 5 cm angehoben Anzahl Testkörper Muster E = 3 |
Abbildung 6: Versuchsanlage des Fachbereichs Landschaftspflege und Gartenbau der Schwedischen Universität für Agrarwissenschaften in Alnarp
Während der ersten fünf Wachstumsperioden waren die Rohre zu einem Drittel mit Wasser gefüllt, das während der Vegetationsperiode permanent in dem Rohrsystem zirkulierte. Von 1998 bis zum Ende des Versuchs im Jahr 2004 floss das Wasser nicht mehr permanent und es bestand kein konstanter Wasserspiegel mehr. Während dieser Phase war die Versuchsanlage eher als Regenwasserabflusssystem mit variierenden Durchflussmengen und Wasserständen anzusehen.
3.3 TV-Inspektion der Rohrleitungen
Die ersten Kontrollen mittels Kanal-TV wurden nach zwei Wachstumsperioden durchgeführt. Anhand dieser Videoaufzeichnungen konnte nur an einer Stelle eindeutig Wurzeleinwuchs diagnostiziert werden, und zwar an der Übergangsverbindung zwischen Beton und PVC-Rohr. Spätere TV-Kontrollen zeigten Wurzeleinwuchs an verschiedenen Rohrverbindungen, am deutlichsten zu erkennen war dies bei den Verbindungen, die vor der Verlegung manipuliert worden waren, so dass Wurzeln leicht eindringen konnten. Es wurde jedoch auch in einwandfreien und drucklos verlegten Verbindungen Wurzeleinwuchs beobachtet. Dies konnte aber nicht mit 100prozentiger Sicherheit bestätigt werden, so dass diese Beobachtungen mit dem Kommentar „Wurzeleinwuchs vermutet“ dokumentiert wurden.
Ein Grund für die unsichere Diagnose besteht darin, dass bei Rohrreinigungsarbeiten, die vor den TV-Kontrollen im Jahr 1996 und 1997 notwendig geworden waren, sehr wahrscheinlich kleine Wurzeln in den Rohrverbindungen abgefräst und entfernt worden sind. Zu dem Zeitpunkt war das eingedrungene Wurzelwerk so dicht geworden, dass man die Rohre reinigen und die Wurzeln kappen musste, damit der Kameraschlitten die Rohre überhaupt passieren konnte.
Wegen fehlender Forschungsgelder konnten ab 1997 keine TV-Kontrollen mehr durchgeführt und das Leitungssystem konnte nicht mehr konstant mit Wasser geflutet werden. Dies hat wahrscheinlich dazu beigetragen, dass die Rohre anschließend bis zum Ende des Experiments für die Pappelwurzeln nicht mehr so attraktiv waren. Darüber hinaus fanden die Pappeln an ihrem Standort äußerst günstige Wachstums bedingungen mit unbegrenztem Wurzelraum und genügend Wasser und Nährstoffen vor.
3.4 Ergebnisse der Untersuchung nach Ausgrabung der Rohre
Das Ausgraben der Rohre erfolgte per Bagger, unterstützt durch Druckluft, die mittels einer Lanze in das Erdreich gepresst wurde, um die Rohrverbindungen möglichst unbeschädigt bergen zu können. Danach wurden die Rohrverbindungen numeriert und als Ganzes zur späteren Untersuchung ins Labor verbracht. Sie wurden dafür mit Schraubbolzen gesichert, damit sich die Verbindungen während des Transports nicht lösen konnten.
Alle Verbindungen, die vorher manipuliert, eingesägt oder beschädigt worden waren, zeigten Wurzeleinwuchs, was niemanden überraschte. Für die drei einwandfrei verlegten Rohrverbindungen jedes Materialtyps wurden detaillierte Protokolle angefertigt, und zwar nach der Zifferblatt-Ansicht (12.00 Uhr = oben, 6.00 Uhr
