Die Baumaßnahme wurde mit dem Ziel durchgeführt, ein Abflusshindernis durch Wurzeleinwuchs in der Anschlussleitung eines Regenwassereinlaufes zu beseitigen. Die Regenwasserleitungen wurden im Jahr 1952 erbaut, der Einlauf wurde 1985 durch Einbau einer PVC-U-Leitung und eines Übergangsstückes von PVC-U auf die Keramikleitung saniert.

Ein weiteres Abflusshindernis trat im Abzweig des Regenwasser-Straßenkanals in der Straßenmitte auf. Der Abzweig bildet die Anbindung des Straßeneinlaufes an den Straßenkanal.

Aufnahmen vom Zustand der Leitung vor der Sanierung wurden vom Netzbetreiber nicht zur Verfügung gestellt.

Die betroffene Straße in Duisburg ist mit Hybrid-Platanen (Platanus hybrida Brot.) als Straßenbegleitgrün bepflanzt (Abb. 127 A). Nach Angaben des Grünflächenbetreibers wurden die Bäume in der Zeit zwischen 1955 und 1960 in Baumscheiben am Straßenrand angepflanzt. Der Abstand der Bäume beträgt im Mittel 12 m. Die Anschlussleitung eines Regenwassereinlaufes befindet sich in unmittelbarer Nähe zu einer der Platanen (Abb. 127 B). Die Oberfläche ist im Bereich des Schadensfalles annähernd komplett versiegelt. Die Baumscheibe, die als 0,8 m breiter Streifen parallel zur Fahrbahn verläuft, wird als Parkraum genutzt.

Abb. 126:  Übersichtszeichnung der Baumaßnahme Duisburg, Ortslage II.

Die den Schaden verursachende Platane (Platanus hybrida) ist in einer Baumscheiben im Gehweg gepflanzt. Die Anschlussleitung des Regenwassereinlaufes ist an den Straßenkanal in der Straßenmitte angebunden (Abb. 126). Die gesamte Oberfläche der Umgebung ist versiegelt. Die Baumscheibe von etwa 0,8 m Breite ist unversiegelt und erlaubt ein Eindringen von Wasser in den Boden (Abb. 127 A). Die Umrandung der Baumscheibe, wie auch die Asphaltdecke des Gehweges weisen Anhebungen auf, die auf Wachstum von Wurzeln zurückzuführen sind. Es ist zu erkennen, dass die Asphaltdecke im Bereich des Straßeneinlaufes erneuert wurde, nach Angaben des Netzbetreibers wurde der Einlauf 1985 in offener Bauweise ersetzt (Abb. 127 B). Die ursprüngliche Anschlussleitung aus Keramik wurde mittels einer Mörtelmasse vor Ort an die PVC-U-Leitung des neuen Einlaufes angebunden. Bereits an der Straßenoberfläche sind Wurzeln zu erkennen (Abb. 127 C). Im Bereich des Straßeneinlaufes finden sich in den Fugen zum Bordstein von etwa 1,0 cm Breite verholzte Wurzeln. Der Abstand zum Baum beträgt hier etwa 1,0 m.

Für die Anbindung der neu eingebauten Anschlussleitung des Regenwassereinlaufes an die bestehende Leitung aus Keramik war der Einbau eines Überganges für die beiden Rohrmaterialien nötig. Bei der Aufgrabung wurde deutlich, dass kein Fertigbauteil verwendet wurde (Abb. 127 E). Im linken Teil des Bildes ist die Steckverbindung mit Lippendichtung zur PVC-Leitung DN 150 zu erkennen. Die Steckmuffe ist durch Zementmörtel mit dem Keramikrohr verbunden. Im rechten Teil des Bildes ist die Keramikleitung zu erkennen, die sich zur Einmündung in den Regenwasserkanal in der Mitte der Straße fortsetzt. Die in den Übergang aus Zementmörtel eingedrungenen Wurzeln sind am unteren Bildrand zu erkennen. Bei Aufgrabung des Einlaufes und der Leitung wurde deutlich, dass sich der Übergang von der PVC-Leitung auf die Keramikleitung in einer Entfernung von 0,8 m vom Einlauf befand. Der Bereich zwischen den Versorgungsleitungen und dem Übergang in der Anschlussleitung des Einlaufes wurde in Handschachtung aufgegraben. Die Rohrverbindung wurde für die Analyse entnommen (Abb. 127 E).

Bei weiterer Aufgrabung der Leitung wurde deutlich, dass entlang der Leitung eine Wurzel mit einem Außendurchmesser von etwa 3 cm gewachsen war (Abb. 127 D). Die Wurzel war an der Rohrverbindung, welche die Anschlussleitung des Straßeneinlaufes an den Regenwasserhauptkanal in der Straßenmitte anbindet, eingewachsen. Die Wurzel verläuft parallel zur Leitung. Außerhalb der Leitung waren keine Verzweigungen der Wurzel zu erkennen. Die Wurzel verzweigt sich auch an der durchwurzelten Rohrverbindung nicht, sie dringt komplett in die Verbindung des Abzweiges ein.

Abb. 127: Baumaßnahme Duisburg, Ortslage II.

A Straßenoberfläche im Bereich des Schadenfalles.

B Die Platane befindet sich in unmittelbarer Nähe zum Regenwassereinlauf und der Anschlussleitung.

C Wurzelwachstum in Fugen an der Straßenoberfläche.

D Wachstum einer verholzten Wurzel parallel zur Anschlussleitung eines Straßeneinlaufes. Die Wurzel ist komplett in die Vergussmuffe eingewachsen.

E Improvisierter Übergangsbereich von einer PVC-Leitung auf eine Keramikleitung. Beide Rohrmaterialien wurden mit Zementmörtel verbunden. Die Wurzeln sind in Spalten gewachsen, die sich im Zementmörtel befanden

Der von Wurzeleinwuchs betroffene Übergangsbereich zwischen Keramik- und PVC-Leitung war mit Hilfe eines auf der PVC-Leitung aufgezogenen Elastomerrings und einer Zementmörtel-Masse angefertigt worden. Die Wurzeln sind zwischen Dichtring und Mörtelmasse in die Leitung eingewachsen (Abb. 128 A). Mehrere Wurzeln ragen im Sohlenbereich durch den Elastomerring in das Innere der Leitung. Nach der Zerlegung des Übergangstückes wurde deutlich, dass Wurzeln in einen Bereich eingedrungen sind, der sich zwischen Keramikmuffe und dem eingesetzten PVC-Bauteil befand (Abb. 128 B). Die Wurzeln haben den bestehenden Raum zwischen den improvisiert zusammengefügten Bauteilen komplett ausgefüllt. Hier haben die Wurzeln offenbar Freiraum vorgefunden und sich ausgebreitet.

Nach Öffnen der Rohrverbindung am Abzweig der Regenwasserleitung wurde deutlich, dass der gesamte, in der Rohrverbindung zur Verfügung stehende Raum von Wurzeln eingenommen wurde (Abb. 128 C). Die zum Zeitpunkt der Analyse verholzte Wurzel ist in die Rohrverbindung eingedrungen und verzweigt sich dort. Im Bereich der Muffe ist zu erkennen, dass die ältesten Wurzeln in der Rohrverbindung die Leitung quer umwachsen haben. Von der Muffe ausgehend sind die Wurzeln über den gesamten Umfang der Leitung in den Abzweig eingewachsen.

Ein großer Teil des Abzweiges war mit einem Wurzelpolster angefüllt. Das Polster hat sich im Bereich der Sohle ausgebreitet und einen großen Teil des zur Verfügung stehenden Leitungsquerschnittes eingenommen. Das Geflecht aus Wurzeln hat die Kanalsohle des Abzweiges ausgefüllt und gibt seine Form wieder. Die Wurzeln bildeten in Fließrichtung der Leitung ein Geflecht mit einer Länge von einem Meter, das bei der Baumaßnahme abgetrennt wurde. Die Wurzeln, die im Straßenkanal gegen die Fließrichtung gewachsen sind, reichen nur etwa 0,15 m weit (Abb. 128 D). Die Wurzeln waren von außen betrachtet nicht geschädigt. Von den Wurzeln im und vor dem Abzweig wurden Proben für eine Analyse genommen.

Abb. 128: Leitungsproben einer Regenwasserleitung.

A Improvisierter Übergang von einer PVC- auf eine Keramikleitung. Ansicht gegen die Fließrichtung der Leitung. Zwischen dem eingelegten Elastomerring und dem Keramikrohr sind Wurzeln in den Querschnitt der Leitung gewachsen.

B Längsschnitt des durchwurzelten PVC-Übergangstückes. Wurzeln haben hier den zur Verfügung stehenden Raum komplett ausgefüllt.

C Durchwurzelte Rohrverbindung (Keramik mit Vergussdichtung), geöffnet. Die Wurzel ist längs zur Leitung gewachsen und in die Rohrverbindung eingewachsen. In der Muffe sind die Wurzeln quer zur Leitung gewachsen und haben den Raum in der Rohrverbindung ausgefüllt. Die Wurzeln sind durch die Rohrverbindung hindurch bis in den Querschnitt der Leitung gewachsen.

D Wurzelpolster im Abzweig einer Regenwasserleitung. Der Abzweig wurde teilweise entfernt. Fließrichtung in Pfeilrichtung. Die Wurzel bilden ein dichtes Polster auf der Sohle der Leitung, welches die Form des Abzweiges abbildet. Die Wurzeln sind in Fließrichtung ca. 1,0 m weit gewachsen.

Wurzeln, die innerhalb der Regenwasserleitungen gewachsen sind, weisen bei der lichtmikroskopischen Untersuchung nur wenige oder keine Schädigungen auf (Abb. 129 A). Die Wurzel besitzt ein intaktes Abschlussgewebe, ein regelmäßiges Rindenparenchym und eine Endodermis, die den Zentralzylinder umschließt. Die Wurzel war im Scheitel der Regenwasserleitung gewachsen und hatte bei starkem Niederschlag Kontakt zum Leitungsmedium. Links oben im Querschnitt ist eine Deformation des Organs zu erkennen. Die Wurzelprobe wurde aus dem Übergang von der PVC-Leitung auf die Keramikleitung entnommen (Abb. 127 E).

Wurzeln, die dauerhaft mit dem Inhalt des Regenwasserkanals in Berührung gekommen sind, lassen keine oder nur wenig Schädigungen erkennen (Abb. 129 B). Wurzeln, die aus dem Bereich der Sohle des Übergangsstückes entnommen wurden, sind im Querschnitt nicht kreisförmig. Die Oberfläche ist teilweise von einer Schicht aus Fremdstoffen bedeckt. Die Gewebe sind in ihrer Anordnung und Struktur intakt erhalten geblieben.

Wurzeln, die in der Rohrverbindung gewachsen sind, stand für das Wachstum nur wenig Raum zur Verfügung (Abb. 129 C). Das Abschlussgewebe des Organs ist durchgehend und wirkt, wie das Rindenparenchym, intakt. Im Bereich des Zentralzylinders fällt ein großer Anteil verholzter Zellwände durch ihre rote Färbung auf. Der Anteil verholzter Elemente ist bei diesen Wurzel höher als bei solchen, die außerhalb der Rohrverbindung gewachsen sind.

Wurzeln, die innerhalb eines Regenwasserabzweiges, jedoch außerhalb der Rohrverbindung gewachsen sind, weisen keine Schädigungen auf (Abb. 129 D). Der Querschnitt zeigt ein intaktes Abschlussgewebe, mit wenigen anhaftenden Verunreinigungen, die nach Fixierung der Präparate erhalten geblieben sind. Anordnung und Struktur der weiteren Gewebe entsprechen dem Aufbau einer intakten Wurzel, die Endodermis ist deutlich als durchgehender Ring von Zellen mit verdickten Wänden zu erkennen. Es sind keine Schädigungen durch den Leitungsinhalt oder durch das Wachstum in der Leitung nachweisbar.

Von den verholzten Wurzeln, die in den Abzweig (Abb. 126 und Abb. 127 C) eingewachsen waren, wurden Proben genommen. Durch Zählen der Jahresgrenzen wurde das Alter der Wurzel bestimmt (Abb. 129 E). Die Jahresgrenzen sind durch Pfeile gekennzeichnet. Im Holz mehrjähriger Wurzeln werden Jahresgrenzen nur undeutlich ausgebildet. Im Querschnitt der Wurzel, die außerhalb der Leitung parallel gewachsen ist, sind sechs Jahregrenzen zu erkennen. Das Alter der Wurzel beträgt hier mindestens 6 Jahre. Bei Wurzeln, die unter räumlicher Enge in der Rohrverbindung des Abzweiges gewachsen sind, befindet sich das zentrale Xylem nicht in der Mitte des Querschnittes (Abb. 129 F). Es ist zu einer Seite hin verschoben (im Bild unten). Die Jahresgrenzen sind durch Pfeile gekennzeichnet. Das Alter der ältesten, in der Verbindung gefundenen Wurzel beträgt vier Jahre. Die Wurzeln, die im Querschnitt der Leitung vorgefunden wurden, hatten ein Alter von maximal 3 Jahren. Die Wurzel ist somit ungefähr 3 Jahre in der Verbindung gewachsen und hat hier die zur Verfügung stehenden Räume ausgefüllt. Erst nach dieser Zeit ist die Wurzel in die Leitung eingewachsen.

Abb. 129: Querschnitte von Wurzeln (Platanus hybrida), die an / in einer Regenwasserleitung gewachsen sind. A bis D Hellfeld-Durchlicht, E und F Auflicht.

A In der Regenwasserleitung am Übergang von PVC auf Keramik, Scheitel (Abb. 127 E).

B In der Regenwasserleitung Übergang von PVC auf Keramik, Sohle.

C In der Rohrverbindung des Regenwasserabzweiges.

D Innerhalb des Regenwasserabzweiges.

E Außerhalb der Leitung. Sechs Jahresgrenzen durch Pfeile gekennzeichnet.

F Innerhalb der Rohrverbindung des Regenwasserabzweiges. Vier Jahresgrenzen durch Pfeile gekennzeichnet.