Von präziser Beobachtung und Messung zur ästhetischen Vorausschau

Wenn alte Bäume weichen müssen

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Wo einst mächtige Baumkronen Schatten spendeten und das Bild ganzer Parkräume prägten, werden heute immer häufiger Lücken sichtbar. Historische Gärten, die über Jahrzehnte ihre intentionierte Gestalt bewahrt haben, geraten zunehmend unter Druck. Hitze, Trockenheit und neue Krankheiten treffen selbst solche Baumarten, die lange als unerschütterlich galten.
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Abb. 1: Versuchsaufbau in exakten Reihen. Die Gehölze stehen jeweils zu drei Individuen in selbiger Höhe, sodass sie unmittelbar verglichen werden können. Foto: Chris Eckhardt (11.06.2024)

Eschen, Buchen, Ahorne oder Kastanien verlieren an Vitalität oder brechen nach wenigen Jahren zunehmender Belastung zusammen. Der Verlust einzelner Altbäume bedeutet nicht nur das Verschwinden vertrauter Formen, sondern stellt das gesamte Raumgefüge infrage, verschiebt Lichtverhältnisse, verändert Sichtachsen und Blickbeziehungen.

Damit steigt der Druck, auf diese Entwicklungen nicht nur zu reagieren, sondern Wege zu finden, wie historische Gärten unter veränderten klimatischen Bedingungen weiterbestehen können.

Das Forschungsprojekt "Historische Gärten im Klimawandel" sucht nach Antworten auf die Frage, ob Ersatzpflanzungen helfen können, diesen Substanzverlust abzufedern. Der Ansatz verlangt Fingerspitzengefühl, denn es geht nicht nur darum, einen Baum durch einen anderen zu ersetzen.

Ziel ist es, die gewachsene Atmosphäre zu erhalten, die aus Jahrzehnten von Wachstum, Komposition und Pflege hervorgegangen ist. In der städtischen Baumschule Düsseldorf wurde dafür ein großangelegter Versuch eingerichtet. In exakten Reihen stehen dort junge Bäume, die auf den ersten Blick nüchtern wirken. Doch hier entscheidet sich, welche Arten den steigenden Temperaturen und längeren Trockenphasen gewachsen sind.

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Abb. 2: Transpirationsleistung ausgewählter Arten im Tagesgang, in Düsseldorf (rot) wurde eine Tageszeit gemessen, während in Freising (blau) drei Tageszeiten gemessen wurden. Grafik: Nikolaus Fröhlich

Auf der Suche nach widerstandsfähigen Nachfolgern

Die Auswahl der Versuchsbäume folgte klaren Kriterien. Wichtiger als die botanische Verwandtschaft war die Frage, ob ein Baum in Wuchsform, Blatt-, Fruchtschmuck und jahreszeitlicher Färbung dem Erscheinungsbild der ursprünglichen Art nahekommt und zugleich eine hohe Resilienz gegenüber zunehmend auftretenden Umweltphänomenen aufweist.

Insgesamt wurden 47 Arten gepflanzt: ahornblättrige Gehölze als Ersatz für Berg-Ahorn, fiederblättrige Alternativen für die Esche und neue Koniferenarten für standortgeschwächte Nadelbäume. Nach einer intensiven Anwachspflege begann die eigentliche Prüfung: reduziertes Gießen, natürliche Niederschläge und die Erwartung, dass die Pflanzen zeigen, wie sie mit den Bedingungen umgehen.

Um die Reaktionen nicht nur sichtbar, sondern messbar zu machen, wurde ein feinmaschiges Monitoring installiert. Sensoren im Ballen- und Wurzelraum dokumentierten kontinuierlich die Feuchtigkeitsverfügbarkeit. Der Verlauf der Saugspannung ließ erkennen, wann und wie schnell die Pflanzen in Stress gerieten.

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Abb. 3: Transpiration/Gaswechsel ausgewählter Arten im Tagesgang, in Düsseldorf (rot) wurde eine Tageszeit gemessen, während in Freising (blau) drei Tageszeiten gemessen wurden. Grafik: Nikolaus Fröhlich
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Abb. 3: Grundfluoreszenz ausgewählter Arten im Tagesgang, in Düsseldorf (rot) wurde eine Tageszeit gemessen, während in Freising (blau) drei Tageszeiten gemessen wurden. Grafik: Nikolaus Fröhlich

Besonders Hainbuche und Zelkove verbrauchen das vorhandene Wasser im Ballenraum sehr rasch und erreichen damit frühzeitig einen hohen Austrocknungsgrad. Krim-Linde und Flatter-Ulme reagierten zurückhaltender. Die Hopfenbuche zeigte eine auffallend geringe Transpiration, ohne dass ein Stresssignal im Blatt gemessen wurde, was als ein stiller Hinweis auf eine ausgeprägte Wassersparstrategie interpretierbar ist.

Diese Bodenfeuchtewerte wurden ergänzt durch physiologische Messungen auf Blattebene, wie Transpirationsleistung, Blatttemperatur und Chlorophyllfluoreszenz. Letztere gibt Auskunft über die Effizienz des Photosyntheseapparats und damit über den zellulären Zustand der Blätter. Die Daten offenbarten ein fein austariertes Spektrum an Anpassungsreaktionen. Während Eschenarten wie Fraxinus pennsylvanica frühzeitig ihre Spaltöffnungen schlossen und ihre Stoffwechselaktivität drosselten, blieben Eiche und Ulme länger aktiv.

Einzeln betrachtet bleiben solche Momentaufnahmen bruchstückhaft. Erst der Tagesgang der Messungen macht die Strategien der Gehölze deutlich. Einige Arten, wie due kastanienblättrige Eiche, zeigten eine starke Anpassungsfähigkeit ohne aufzeichenbare Stresssymptome.

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Abb. 4: Watermark-Bodenfeuchtesensor mit Anschlusskabel zum Verlegen. Der Einbau erfolgte durch die Firma ArborRevital. Foto: Chris Eckhardt (11.06.2024)
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Abb. 5: Ansicht der westlichen Fassade des Schloss Benrath. Gut sichtbar ist hier auf der linken Seite der Riesenmammutbaum, der durch einen Pilzbefall zunehmend abgängig wird. Foto: Chris Eckhardt (15.11.2022)

Besonders aufschlussreich war dabei das Zusammenspiel von Transpiration und Grundfluoreszenz. Bäume, die ihre Verdunstung früh reduzierten und zugleich stabile Fluoreszenz zeigten, vermieden Schäden im Zellinneren und blieben belastbar. Entscheidend ist, ob eine Art die Fähigkeit besitzt, sich vor der eigentlichen Schädigung selbst zu schützen, um gegenüber klimatischen Auswirkungen resilient zu bleiben.

Ergänzt wurde das Monitoring durch allometrische Messreihen. Dabei wurden Stammumfang, Trieblängen, Kronenverzweigung und Blattaustrieb jährlich erfasst. Das Verhältnis von Höhen- zu Dickenwachstum ließ erkennen, ob die Gehölze auf Expansion oder Substanz setzen. Auch der Leaf Area Index, also die Dichte der Krone und damit die insgesamte Blattfläche, wurde berücksichtigt. Eine große Blattfläche fördert zwar den Zuwachs, erhöht aber auch die Verdunstung. Einige Arten reduzierten bei anhaltender Trockenheit aktiv ihre Blattmasse als Schutz.

Bilder einer möglichen Zukunft

Um die Folgen einer Neupflanzung nicht nur anhand von Messdaten zu beurteilen, wurden digitale Visualisierungen entwickelt. Hochauflösende digitale Abbilder ausgewählter Parkräume wurden mit Silhouetten der Ersatzgehölze kombiniert. So entstanden Ansichten, die zeigen, wie sich die Anlagen in zehn, zwanzig oder dreißig Jahren verändern könnten.

Am Beispiel des Schlossparks Benrath wurde deutlich, wie unterschiedlich Ersatzpflanzungen wirken: Einige Arten bilden schmale Kronen, andere dichtere Räume, die dem historischen Bild nahekommen. Im Falle des Abganges des Riesenmammutbaumes wird hier eine Nachpflanzung mit der Spanischen Tanne in doppelter Anordnung empfohlen, um die ursprünglich intentionierte Raumwirkung im besten Sinne nachbilden zu können. Solche Simulationen helfen, Entscheidungen zu treffen, die nicht nur auf technische Aspekte zielen, sondern auch den gestalterischen Anspruch wahren.

Diese digitalen Montagen ermöglichen nicht nur Prognosen, sondern eröffnen auch neue Narrative: Sie zeigen, wie sich ein Garten weiterentwickeln könnte, ohne seine Herkunft zu verleugnen. Sie helfen, die Kluft zwischen Denkmalpflege, Baumpflege und Klimaanpassung durch informierte Entscheidungen zu überbrücken.

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Abb. 6: Visualisierung eines hypothetischen Abgangs des Riesenmammutbaums. Es zeigt sich eine starke visuelle Einschränkung in der Bildwirkung, der zügig begegnet werden muss. Abbildung: Matthias Thoma (24.04.2025)
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Abb. 7: Austausch des Riesenmammutbaums am selbigen Standort mit der Spanischen Tanne in doppelter Anordnung. Das Bild zeigt den Entwicklungszustand nach ungefähr 20 Jahren. Abbildung: Matthias Thoma (23.04.2025)

Fazit

Erste Auswertungen zeigen: Es wird nicht die eine Patentlösung geben. Zu verschieden sind die Anforderungen an Klimaresilienz, Standortverträglichkeit und gestalterische Integrität. Doch die Kombination aus präziser Beobachtung, systematischer Messung und ästhetischer Vorausschau bietet ein Instrumentarium, um historische Gärten nicht als starre Relikte zu behandeln, sondern als wandelbare Kulturlandschaften zu bewahren.

Der Klimawandel wird die Rahmenbedingungen weiter verschieben. Entscheidend ist, ob wir bereit sind, die Sprache der Gärten im Wissen um ihre Geschichte und im Bewusstsein ihrer Zukunft neu zu lernen.

 Chris Eckhardt
Autor

Wissenschaftl. Mitarbeiter Fakultät Landschaftsarchitektur Hochschule Weihenstephan-Triesdorf

Prof. Dr.-Ing. Swantje Duthweiler
Autorin

Pflanzenverwendung, Fakultät Landschaftsarchitektur, Hochschule Weihenstephan-Triesdorf

Hochschule Weihenstephan-Triesdorf

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