Reallabor Bürgerhaus Wißmar: Vergleich strukturstabiler Baumsubstrate unter Realbedingungen
Am Bürgerhaus Wißmar entsteht kein klassischer Platz mit klimaangepasster Begrünung, sondern ein Reallabor: ein dauerhaft instrumentierter Freiraum, in dem unterschiedliche Bauweisen für urbane Baumstandorte unter identischen Standortbedingungen systematisch miteinander verglichen werden.
Der öffentliche Raum dient dabei nicht als Demonstrationsfläche, sondern als Messfeld. Ziel ist es, belastbare Erkenntnisse über die Leistungsfähigkeit strukturstabiler Baumsubstrate zu gewinnen – nicht im Labor oder Versuchsfeld, sondern im realen Straßen- und Platzraum.
Der Standort vereint typische Randbedingungen kommunaler Freiraumprojekte: Verkehrsflächen, Leitungen, Verdichtung, wechselnde Wasserverfügbarkeit und hohe thermische Belastung im Sommer. Genau diese Bedingungen machen ihn für einen experimentellen Ansatz geeignet.
Statt sich für ein einzelnes „bewährtes“ System zu entscheiden, wurde bewusst ein anderer Weg gewählt: Mehrere Substratsysteme werden parallel eingebaut – räumlich klar voneinander getrennt, aber klimatisch und konstruktiv vergleichbar.
Versuchsaufbau: fünf Systeme, ein Standort
Im Reallabor werden fünf Bauweisen für Baumstandorte untersucht:
- Stockholmer Modell – „das Original“: strukturstabile Grobschlagschicht aus Schotter mit eingemischter, nährstoffangereicherter Pflanzenkohle und Kompost, darüber eine feinere Wurzelzone.
- Zürcher Modell: mehrschichtiger Aufbau (A2/A1/B) mit definierten Mischungen aus Mischgesteinsschotter, Blähschiefer, Bodenanteilen und konditionierter EBC-Pflanzenkohle.
- Grazer Modell: Kombination aus klassischem Baumsubstrat im Wurzelbereich und strukturstabilem Grobmaterial mit Feinsubstratanteilen im Unterbau.
- KlimaFarmer-Modell: FLL-Baumsubstrat mit erhöhtem Pflanzenkohleanteil und humifizierten Kohlenextrakten, kombiniert mit strukturstabilem Unterbau.
- Kontrollvariante: konventionell hergestellte Baumstandorte, ebenfalls instrumentiert, als Referenzsystem.
Alle Varianten werden im selben Projektgebiet eingebaut – mit vergleichbaren Baumarten, identischer Exposition und gleichen Oberflächenbelastungen.
Messkonzept
Das Reallabor ist als messbasierter Freiraum konzipiert. Im Mittelpunkt stehen die kontinuierliche Erfassung der bodenphysikalischen Prozesse im Wurzelraum und die objektive Dokumentation der oberirdischen Baumreaktion. Zentrale Instrumente sind Bodenfeuchte- und Bodentemperatursensoren sowie regelmäßige LiDAR-Erhebungen.
Bodensensorik im Wurzelraum
Jeder untersuchte Baumstandort ist mit vier Bodenfeuchte- und Bodentemperatursensoren (SMT-100) ausgestattet, die in unterschiedlichen Tiefen im Substrataufbau installiert werden. Insgesamt kommen 60 Sensoren zum Einsatz. Sie erfassen kontinuierlich, wie sich Wasserverfügbarkeit, Austrocknung und Temperatur im durchwurzelbaren Raum entwickeln. So lassen sich Unterschiede zwischen den Substratvarianten direkt und vergleichbar quantifizieren – insbesondere in Hitze- und Trockenphasen.
Die Sensoren werden zeitgleich mit dem Einbau der Substrate installiert. Die Datenerfassung beginnt also nicht erst im etablierten Zustand, sondern dokumentiert die Entwicklung der Baumstandorte ab dem ersten Betriebstag.
Kontinuierliche Datenübertragung
Die Sensoren sind über NB-IoT-Datenerfassungseinheiten vernetzt. Die Messwerte werden im 60-Minuten-Intervall automatisch übertragen und zentral gespeichert. Das ermöglicht eine hochaufgelöste Langzeitbeobachtung ohne manuelle Datenerhebung und bildet die Grundlage für eine belastbare Analyse von Substratfunktion, Wasserhaushalt und Temperaturverhalten unter realen Nutzungsbedingungen.
LiDAR-basierte Erfassung der Baumreaktion
Ergänzend zur Bodensensorik wird die Entwicklung der Bäume oberirdisch mit regelmäßigen LiDAR-Scans erfasst. Die hochauflösenden 3D-Punktwolken dokumentieren Kronenvolumen, Blattflächenentwicklung und strukturelle Veränderungen über die Zeit.
Zusammen mit den bodenphysikalischen Messdaten entsteht so eine direkte Verknüpfung zwischen unterirdischen Prozessen (Wasser, Temperatur, Durchwurzelung) und der sichtbaren Reaktion der Bäume. Damit lassen sich die Auswirkungen der Substratsysteme nicht nur beschreiben, sondern quantitativ nachweisen.
Bilder vom Bau
Einbau der Makadamschicht und Herstellung des Pflanzsubstrats für das Stockholmer System (75 Vol.-% Splitt 2/6, 25 Vol.-% Pflanzenkohle/Kompost 50:50)
