Das geophysikalische Standortproblem der Solitärbäume
Teil 1: Ergebnisse systematischer Naturbeobachtungen

H.-D. Langer, Niederwiesa


Kurzfassung

Auf Grund von Naturbeobachtungen, geologischen Untersuchungen von Riss- bzw. Kluftsystemen der Erdkruste und Dosismessungen des Neutronenanteils der Hintergrundstrahlung an der Erdoberfläche kommt der Autor zu dem Schluss, dass es ein biologisch relevantes, geophysikalisches Standortproblem gibt, dem bisher nicht bzw. ungenügend Beachtung geschenkt wurde. Am Beispiel der Bäume, die aufgrund ihrer Größe und prinzipiellen Immobilität die aus dem besonderen Zustand des Standortes
resultierenden Effekte überaus anschaulich machen, wird ein phänomenologisch-quantitativer Zugang entwickelt.

Im Teil 1 des Beitrages steht eine Systematisierung der Beobachtungen an Solitärbäumen im Vordergrund. Der Teil 2 ist insbesondere Modellen der Strahlungsphänomene der terrestrischen Neutronen und der daraus resultierenden Baumstruktur gewidmet. In einem dritten Teil werden Sonderfälle behandelt. Zudem werden die generellen biologischen - und damit auch medizinischen - Bezüge aufgezeigt.

1. Einleitung

Bäume sind die größten Lebewesen der Erde. Unter ihnen sind es die sogenannten Solitärbäume, die sich noch einmal in der Wuchsgröße von der Masse der übrigen (normalen) Bäume abheben. Sie bringen zugleich eine auffällige Wuchsabnormität hervor. Eine systematische Untersuchung des Vorkommens und Wuchsverhaltens der Solitärbäume - auch anhand von Baumdarstellungen in der Literatur - ließ den Schluss zu, dass es sich artenübergreifend um ein besonderes geophysikalisches Standortproblem handelt, das in der Literatur bisher nicht bearbeitet worden ist.

Der Beitrag stellt einen Auszug der Ergebnisse zur Diskussion, wobei im Teil 1 auch der Versuch der Darstellung einer verallgemeinernden Systematik gemacht wird. Zugleich werden Teile 2 und 3 vorbereitet, die - auch anhand von Messergebnissen - für das Wuchsverhalten der Solitärbäume Erklärungsmodelle entwickeln und Sonderfälle behandeln, das allgemeine Erscheinungsbild der Bäume bewerten sowie wissenschaftliche Arbeitshypothesen vorstellen, die generell biologisch und medizinisch relevant und durch weitere Forschungen zu überprüfen sind.

Nachfolgend werden zunächst einige anhand des Beobachtungsmaterials ausgewählte fundamentale Fest- und Fragestellungen formuliert, die die Tragweite des angesprochenen Problems der Bäume umreißen sollen. Zu den aufgeworfenen Fragen gibt es keine bzw. keine wissenschaftlich befriedigende Antwort.

* Feststellung 1: Bäume aller Arten können in Einzelexemplaren gigantische Maße annehmen. Frage 1: Welches sind die Ursachen des gigantischen Wachstums?

* Feststellung 2: Oft handelt es sich dabei um Objekte, die vom Menschen eine Sonderbehandlung erfahren haben (z.B. Heiligsprechung, Sagenthema, Namensgebung, Bebauungsanpassung, Dorfzentrum, Naturschutzobjekt, Tausendjährigkeit). Das tatsächliche Alter ist meist ebenso unbekannt wie der Zeitpunkt, von dem ab die Sonderbehandlung erfolgte. Meist nur bei solitären Gedenkbäumen (z.B. Lutherbäume) sind Pflanzdatum und Motivation einigermaßen sicher bekannt. Frage 2: War es erst ein auffälliger Baum, bevor die Sonderbehandlung erfolgte? Welches sind die Motive der Sonderbehandlung?

* Feststellung 3: Oft fallen diese Bäume - bei relativ gesundem Gesamteindruck - durch ihre Knorrigkeit auf. Frage 3: Sind diese Bäume wirklich gesund? Was ist die biologische Erklärung für die Knorrigkeit? Weshalb gibt es Standorte mit mehreren, auch jüngeren knorrigen Bäumen?

* Feststellung 4: Es gibt Flächen in der Landschaft, auf denen beliebige Bäume ungewöhnliche Wucherungen aufweisen, die in der Literatur auch als Baumkrebs bezeichnet werden. Frage 4: Welche Einwirkung ist für das unkontrollierte (?) Zellwachstum zuständig, wenn sie offensichtlich artenunspezifisch ist?


* Feststellung 5: Mehr noch ist geradezu typisch das artenübergreifend abartige Wuchsverhalten vieler Solitärbäume. Die Bäume stehen z.B. trotz ihrer Mächtigkeit im Stamm durchgängig schräg, der Stamm ist in viele Teilstämme aufgespaltet, sie zeigen Borkenverholzungen in Verbindung mit Ast- bzw. Kronenabsterben, sie sind geprägt durch ungewöhnliche Kronenformen, sie sind hohl. Zudem fallen in der Umgebung oft Bäume mit Kümmerwachstum auf. (Diese und weitere Beispiele der Formenvielfalt sind als schematische Darstellungen in Abschnitt 2.5 zusammengestellt und z.T. mit Fotos tatsächlicher Objekte belegt.) Frage 5: Handelt es sich um Baumkrankheiten? Sind daran aktuelle Umwelteinflüsse beteiligt? Weshalb sind die abartigen Phänomene artenübergreifend?

* Feststellung 6: Eine Minorität der Solitärbäume erscheint - jedermann auffallend - extrem gesund. Frage 6: Was fällt eigentlich wirklich auf? Weshalb sind trotzdem (quasi unauffällig) Wuchsabnormitäten festzustellen? Sind diese Bäume „gesund" für „alle" Zeiten?

* Feststellung 7: „Tausendjährige" Baumgiganten und auch jüngere Solitärbäume sterben innerhalb weniger Jahre. Frage 7: Was ist die Ursache des plötzlichen Todes? Gibt es Zusammenhänge mit dem aktuellen Baumsterben? Welches sind die Ankündigungsphänomene des Absterbens?

* Feststellung 8: Das ungeklärte aktuelle Baumsterben der Korkeiche stellt eine existentielle Bedrohung der betroffenen Wirtschaftsbranche dar. Es handelt sich It. Literatur um die höchste Sterberate (bzw. das destruktivste Schadensbild) unter europäischen Baumarten (Waldzustandsbericht der EU 1992; n.n. 1993). Frage 8: Gibt es eine biologische Sonderstellung der Korkeiche? Liegt hier ein spezieller aktueller Umweltschaden vor? Ist die Korkeiche eine besonders angepasstes Spezies? Gibt es weitere Ausweich-, Abwehr- bzw. Anpassungsreaktionen der Bäume?

2. Charakterisierung von Solitärbäumen

2.1 Definition

Wörtlich bedeutet Solitärbaum „einzeln stehender Baum". Wenn ein Fachmann diesen Begriff verwendet, so meint er zwar meist den einzeln stehenden Baum, doch verbindet sich damit zugleich ein besonderes, auffälliges Erscheinungsbild des Solitärbaumes.

Niemals wäre dieser Begriff entstanden bzw. tragfähig geworden, wenn es um die Bezeichnung eines beliebigen natürlich bzw. durch Abholzung frei stehenden „Allerweltsbaumes" ginge. In der Fachliteratur werden auch Begriffe wie Einzelbaum und Elitebaum zur Abgrenzung gegenüber „normalen" Bäumen mit geringerer Wachstumsrate verwendet. Quantitativ ist die Abgrenzung jedoch nicht formuliert.

Wird vereinbarungsgemäß bzw. konsequent unter Solitärbaum der Baum mit abnormaler (hoher) Wachstumsrate und/oder Wuchsform verstanden, so ist es nur bedingt richtig, den Einzelstandort vorauszusetzen, denn die hier gemeinten Bäume kommen auch in Gruppen von ihresgleichen sowie im Verband (z.B. Wald, Alleen, Parks) mit normalen Bäumen vor. Im eigentlichen Sinne sind es Bäume mit aus unterschiedlicher Sicht auffälligem Wuchs. Das, was sie auffällig macht, sind vor allem:


• große Abmessungen/hohe Wachstumsrate,

• hohes Alter der auffälligsten Exemplare,


• Knorrigkeit und andere Wuchsabnormitäten.


Der Begriff „Solitärbaum" wird hier, mangels eines besseren, in diesem Sinne verwendet. In den Teilen 2 und 3 wird gezeigt, dass es um den „Baum auf einem geophysikalisch ganz bestimmten Standort" geht. Insofern bekäme der Begriff eine wissenschaftlich quantifizierte Grundlage. Im Teil 2 wird die notwendige und hinreichende Standortbedingung aufgezeigt, wonach der Solitärbaum grundsätzlich auf einem Rissstern im geologischen Untergrund steht.

Die Solitärbäume sind nicht nur die größten Lebewesen der Erde. Sie haben auch die derzeit ältesten lebenden Spezies hervorgebracht. Es sind zudem die z.T. kolossalen Wuchsabnormitäten, die den Bestand der Wunderbäume dieser Erde ausmachen.

Schon in prähistorischen, germanischen und römischen Zeiten galten auffällige Exemplare bzw. Gruppen davon als heilig (heilige Bäume, heilige Haine). Später dominierten Nutzungsaspekte: z.B. Dorfbaum, Gerichtsbaum, Tanzbaum.


Heute steht im Vordergrund der erhaltenden Komponente der Naturschutz. Steigende Verluste sind jedoch vorprogrammiert, da von vielen Solitärbäumen zweifellos infolge zunehmender Bevölkerungs- und Verkehrsdichte ein Sicherheitsrisiko ausgeht. Es gibt sogar Gründe zu der Annahme, dass neuerdings ein spezifisches Baumsterben im Solitärbereich den Bestand akut gefährdet.
Bei den eigenen Untersuchungen stellte sich heraus, dass ca. 10 % dieser Bäume in den letzten drei Jahren abgestorben sind bzw. den Anschein erwecken, als würden sie gerade absterben.

Betrachtet man die bisherigen Angaben, so ist die Definition im wissenschaftlichen Sinne nicht eindeutig und damit auch nicht zufriedenstellend. Selbst der Fachmann wäre nicht in der Lage, auf dieser Grundlage die Bäume vor Ort anhand ihres Erscheinungsbildes zweifelsfrei zu klassifizieren, d.h., normale von solitären Bäumen (im Sinne obiger Definition) sicher zu unterscheiden.

Nicht immer ist nämlich die Situation so kontrastreich wie im Fall der Dicken Eiche von Krügersdorf, s. Abb. 1, die nur einer von vielen Alleebäumen ist. Wie bereits oben bemerkt, wird im Teil 2 gezeigt, dass sich der solitäre Charakter eines Baumstandortes aus seiner geophysikalischen Situation ableitet und dadurch eindeutig ist. Damit ist sogar eine Standortvorhersage möglich geworden.
Es ist außerdem prinzipiell eine Baumdesignvorhersage anhand der Standortmerkmale begründet.


2.2 Alter

Das Baumalter lässt sich in unseren Breiten eindeutig anhand der Anzahl der Jahresringe des Stammes feststellen. Es liegt in der Natur der Sache, dass die dendrologische Bestimmung am lebenden Objekt zwar durch Kernbohrungen möglich, jedoch grundsätzlich problematisch ist. Sehr selten tritt der Fall ein, dass ein bekannter Solitärbaum gefällt wird. Erschwerend kommt hinzu, dass solche bzw. durch natürlichen Tod zugängliche Bäume meist nicht auswertbar sind, weil ihr Kernholz zu diesem Zeitpunkt bereits zerfallen ist (z.B. die Alteste Eiche vom Odenwald bei Beerfelden, Abb. 2).


Abb. 1: Die Dicke Eiche von Krügersdorf (Repro nach LEMKE & MÜLLER 1988): Der Stammumfang beträgt ca. 10 m. Der Baum ist Bestandteil einer Allee „normal" gewachsener Bäume.



Abb. 2: Die Alteste Eiche vom Odenwald bei Beerfelden: Dieser Baum ist seit den letzten drei Jahren am Absterben.




Die Altersangaben sehr alter Solitärbäume sind daher unter Fachleuten sehr umstritten, z.B. Eibe von Javel , s. Abb. 3 (Die Jabelsche Eibe: Um die Struktur (Zusammenwachsen mehrerer Bäume?) und das Alter (250 oder 900 Jahre?) dieses merkwürdigen Baumes gibt es Streit der Fachleute.). Es handelt sich oft um überlieferte Altersangaben, die zwar die touristische Attraktivität erhöhen, aber wissenschaftlich nicht nachvollziehbar sind. Um sehr alte Solitärbäume bzw. solche mit abenteuerlicher Form ranken sich fast immer Geschichten, Sagen oder Märchen. Offizielle Altersangaben einiger Beispiele sind in
Tabelle 1 angegeben.


Tabelle 1: Altersangaben einiger Bäume


Baum

Alter

Bemerkung

Foto


Kalifornische Grannen-Kiefern

4.700 Jahre

gelten als älteste Bäume der Erde

Kein Bild



Feme-Eiche bei Dorsten: Die Feme-Eiche bei Dorsten (Repro nach HACHENBERC 1986): Sie gilt als älteste Eiche auf deutschem Boden. Hier wurde u.a. nachkarolingischem Recht gerichtet.

1.500 jährig?

gilt als ältester Baum Deutschlands

Abb. 4

Große Eiche von lvenack: Die Große Eiche von Ivenack: Der Baum hat einen Stammdurchmesser von ca. 3,5 m und gilt auch aufgrund seiner
mächtigen Krone als größte Eiche Europas. In seiner Umgebung stehen weitere sehr große bzw. skurrile Bäume.

über 1.200 Jahre

gilt als größte Eiche Europas

Abb. 5

Mönchhagener Eibe: Die Mönchshagener Eibe (Repro nach EEMKE & MÜELER 1988). Eine sehr genaue Altersbestimmung ergab 480 +/- 30 Jahre (Frühere Schätzungen gingen bis zu 2.000 )ahre). Der teilweise hohle Baum wird durch Stahlspangen am Auseinanderbrechen gehindert.


480 +/- 30 Jahre

gründliche wiss. Analyse

Abb. 6

Brüder-Linde auf der Augustusburg: Die Schloßlinde auf der Augustusburg: Der sagenumwobene Baum besteht aus mehreren Stämmen, die aus einem ge-
meinsamen Wurzelstock gewachsen sind (Brüderbaum).

seit dem Jahr 1421

urkundlicher Nachweis (?)

Abb. 7



Hanneloren-Eiche von Limbach-Oberfrohna: Die Hanneloren-Eiche in Limbach-Oberfrohna: Unter der Krone dieses Baumes versammelten sich die Bauern, um Gericht
zu halten (Ding- oder Mahlstatt der einstigen Herrschaft Limbach).

ca. 400 Jahre

geschätzt

Abb. 8



2.3 Größe

Bei der quantitativen Beurteilung der Baumgröße kann man u.a. folgende Formmaße verwenden:

* Volumen bzw. Festmeter (V) * (maximale) Kronenbreite (M)

* Brusthöhen-Stammdurchmesser (D) * Kronenhöhe (K)

* Brusthöhen-Stammumfang (U) * Stammlänge bis zum Kronenansatz (L)

* Gesamthöhe des Baumes (H) * Konenwinkel des Stammes (α)


Die Grundlage der Dendrochronologie bildet die Abfolge der Jahresringbreite. Die mittlere Jahresringbreite B in der Stammhöhe z (z.B. Brusthöhe zB = 1,30 m) steht über das Baumalter a in Beziehung zum Stammdurchmesser - der Stammquerschnitt wird als kreisförmig vorausgesetzt - unter Berücksichtigung der Borkendicke C, z.B.

D = 2 B(zB)a+2C.

Setzt man diese Parameter bei Solitärbäumen mit Wuchsabnormitäten an, so treten z.T. erhebliche Schwierigkeiten ein. Einige Beispiele, bei denen die Bestimmung zu krassen Fehleinschätzungen führen würde, sollen dies veranschaulichen:


Formmerkmal

falsche Parameterbewertung

hohl

V, B

knorrig, wulstig, vom kreisförmigen Querschnitt abweichend

D, U, L

mehrstämmig, zwieselig, kriechend

„Verschweißung“ zweier Solitärbaum-Stämme

H, L, K, M


Überraschend lässt sich für keinen Solitärbaum ein kompletter Satz dieser Parameter eindeutig angeben. Obgleich die Solitärbäume alle bekannten Größtwerte der Formmerkmale hervorgebracht haben dürften, können sie gegenüber normalen Bäumen betragsmäßig schlecht abschneiden, z.B. V klein bei hohlem Stamm, H klein bei fehlendem Hauptwipfeltrieb oder bei Kriechwachstum, M klein bei Lanzenform, alle Parameter klein bei Kümmerwachstum, s. Abschnitt 2.5.

Orientiert man sich dagegen auf „gesunde", gut ausgebildete Solitärbäume, so kehrt sich die Situation um. Man findet die mit Abstand größten Maße. Einige markante Angaben zum Stammumfang ostdeutscher Bäume finden sich in Abb. 9. Die Auswahl der Beispiele in Abb. 9 macht zugleich auf einige Probleme der Vergleichbarkeit aufmerksam. So hat die Masse der wirtschaftlich genutzten Bäume (auf normalem Standort) kaum eine Chance, sich über Jahrhunderte zu entfalten. Gedächtnisbäume mit bekanntem hohen Alter auf normalem Standort können den Abstand normaler Bäume im Stammumfang zu dem der Solitärbäume nicht verkürzen.

Oft stehen aber Gedächtnisbäume auf Solitärstandort - so die im Jahr 1871 gepflanzte Luther-Eiche an der Limbacher Straße 285 in Chemnitz - was darauf hinweist, dass die Menschen damals den Standort gezielt ausgesucht haben. Man müsste eigentlich Bäume gleichen Alters vergleichen. Unkorrekt ist aber z.B. der Vergleich des Stammumfangs eines Einzelstammbaumes mit dem Gesamtumfang der Brüderbäume, s. Abschnitte 2.5 und 2.6.



Abb. 9: Stammumfang ostdeutscher Bäume (eine Auswahl)



Jedenfalls ist ein quantitativer Vergleich der Wachstumsrate von Bäumen auf normalem und solitärem Standort sehr interessant. Die wohl objektiv höchste Aussagekraft zur Wachstumsrate geht von der Bestimmung der Jahresringbreite bzw. der jährlichen Durchmesserzunahme aus. Dazu benötigt man z.B. Angaben zum Durchmesser und zum Alter. Auf die Schwierigkeiten der Altersbestimmung wurde in Abschnitt 2.2 eingegangen. Ist, wie in den Beispielen der Tabelle 1 das Alter bekannt, so kommt es bei Solitärbäumen noch auf eine einwandfreie Ausbildung eines Einzelstammes an, s. 2.5 u. 2.6.

In FLINDT (1988) ist der unter optimalen Bedingungen im Laufe des Lebens zu beobachtende jährliche Höhenzuwachs wichtiger Forstbäume angegeben. Die Daten wurden gemäß Tabelle 2 übernommen und in eine reduzierte Höhenzuwachsrate (reduziert durch Teilung durch die Rate im ersten Zeitabschnitt) umgerechnet, wodurch eine sinnvolle Mittelung über die unterschiedlichen Baumarten möglich wurde, s. Diagramm D1. Man stellt fest, dass die Bäume bereits in den ersten Jahren ihre höchsten Baumhöhen-Zuwachsraten erzielen (s. auch Tab. 3). Nach ca. 50 Jahren fällt die Rate deutlich ab, so dass Alter über 70 bis 100 Jahre wirtschaftlich ohne Bedeutung sind.

RÖTHE u.a. (1995), SCHMIDT (1995) UND MÜLLER (1995) haben zusammengehörige Durchmesser- und Altersangaben für verschiedene Baumarten veröffentlicht. Es wird dort nach den Kategorien „normaler Baum" und „großer Einzelbaum" unterschieden. Dabei sind weder die Auswahlkriterien dieser Kategorien, noch Hinweise zu Mittelungsverfahren oder dgl. erwähnt. (Inwiefern die großen Einzelbäume, die offensichtlich vor Ort durch besonders große Abmessungen auffallen, auf einem Solitärstandort im Sinne der Definition in Teil 2 stehen, kann gegenwärtig nicht überprüft werden. Es ist aber wahrscheinlich, dass es sich um Solitärbäume handelt.)

Tabelle 2: Umrechnung und grafische Darstellung der mittleren reduzierten jährlichen Höhenzuwachsrate

anhand des jährlichen angegebenen Höhenzuwachses (in cm) wichtiger Forstbäume








Baumart/Alter (in Jahren)

1 bis 20

21 bis 40

41 bis 60

61 bis 80

81 bis 100

101 bis 120

zeitlicher Abschnitt/a

10

30

50

70

90

110








Tanne

12,5

54

48

27,5

20,5

11

reduzierte Rate in cm/a

1

4,32

3,84

2,2

1,64

0,88

Fichte

30,5

48

38

25

16

11,5

reduzierte Rate in cm/a

1

1,57

1,25

0,82

0,52

0,38

Kiefer

44,5

40

27

19

19

11,5

reduzierte Rate in cm/a

1

0,9

0,61

0,43

0,43

0,26

Buche

27,5

40

34

27

14

13,5

reduzierte Rate in cm/a

1

1,45

1,24

0,98

0,51

0,49

Eiche

46,5

45

19,5

19,5

17

10,5

reduzierte Rate in cm/a

1

0,97

0,42

0,42

0,37

0,23

zeitlicher Abschnitt/a

10

30

50

70

90

110

mittl. Red. Rate in cm/a

1

1,84

1,47

0,97

0,69

0,45


Diagramm D1 -->>




Trotzdem wurden die Daten Durchmesser D und Alter A verwertet, um mit dem Quotienten beider Größen eine über das Lebensalter gemittelte Wachstumsrate R = D/A zu haben. In gleicher Weise wurden R-Werte weiterer Einzel- bzw. Solitärbäume bestimmt, sofern sie durch eigene Untersuchungen im o.g. Sinne zugänglich waren. Tabelle 3 enthält alle Zahlen, aus denen das entsprechende Diagramm D2 erhalten wurde. Im Diagramm D2 fällt die Gruppe der normalen Bäume auf, deren Messpunkte im Bereich niedriger Lebensalter deutlich unter der übrigen Punkteschar liegt, die den großen Einzel- bzw. Solitärbäumen zuzuordnen ist. Zudem zeichnet sich anhand eingetragener Geraden für letztere im Diagramm der erwartete Bereich großer Wachstumsraten im niedrigen Lebensalter ab und umgekehrt.

Die Wachstumsrate der „jungen" Solitärbäume wäre nach diesem Ergebnis somit um den Faktor 2 bis 3 größer als die gleichaltriger Bäume auf normalem Standort. Das Ergebnis konnte kürzlich an einer vom Sturm geknickten Solitärbuche in Hohenfichte überprüft werden. Am relativ jungen Baum (ca. 52 Jahre) wurde für R ein Maximum von 6,5 mm im 31. Lebensjahr festgestellt. Damit ist zugleich das synchrone Wachstumsverhalten von Dicke und Höhe (Tab. 2) belegt.

Es sei an dieser Stelle nochmals auf die Datenproblematik hingewiesen. Sollte sich aber die Lage der oberen Kurvenschar als für Solitärbäume allgemein gültig erweisen, so könnte man über die Geraden bei Kenntnis des Durchmessers auf ihr Alter schließen, was insbesondere für hohe Lebensalter (rechter Geradenast) von Interesse wäre.


Im Vorgriff auf Teil 2 sei ferner erwähnt, dass sich die Wachstumsraten artgleicher, gleichaltriger Solitärbäume in Abhängigkeit von der Art des Standortes unterscheiden. Der hier herausgearbeitete große R-Unterschied normal/solitär bleibt davon aber unberührt.



Tabelle 3: Wachstumsraten von Bäumen






Baumart


Alter/a

Rate/mm/a

Literatur






große Einzelbäume

Fichte

150,00

8,40

Röhe u.a. (1995)



130,00

8,46




130,00

8,77




85,00

7,76



Lärche

200,00

5,15




221,00

4,62




221,00

4,30




150,00

6,40




152,00

5,40




123,00

7,48




173,00

4,91



Douglasie

113,00

11,06




95,00

11,89




101,00

10,99




101,00

8,91




88,00

10,68




118,00

7,80



Jap. Lärche

94,00

7,23




100,00

6,50




100,00

6,20




83,00

7,35



Große Küstentanne

47,00

15,53




56,00

12,14




78,00

11,41




109,00

10,00



Roteiche

86,00

7,56




87,00

7,59




89,00

7,30




135,00

5,63




125,00

7,20








Große Küstentanne

100,00

10,80

Müller (1995)


Grüne Douglasie

100,00

9,30



Nordmanns-Tanne

100,00

7,90



Goldkiefer

100,00

7,10



Riesenlebensbaum

100,00

8,30



Westamerikanische

100,00

5,80



Hemmlockstanne









normale Bäume

Kiefer

101,00

3,86

Schmidt (1995)


Linde

63,00

3,33



Douglasie

63,00

4,29



Rotbuche

63,00

3,33



Fichte

61,00

4,59



Lärche

61,00

4,10







Solitärbaum

Hanneloren-Eiche von Limbach-Oberfrohna

400,00

4,10

Informationstafel vor Ort


Eiche E3 von Ivenack

750,00

2,80



Eiche E4 von Ivenack

850,00

2,75



Große Eiche von Ivenack

1200,00

2,80



Diagramm D2 -->>




2.4
Normale Form einheimischer Bäume

Will man die „abartigen" Formen der Solitärbäume einordnen, muss man zunächst festhalten, was die normale Form ausmacht. Aus physikalisch-mechanischer Sicht ist die Bauform nach MATTHECK (1990) dadurch bestimmt, dass Bäume überall auf ihrer Oberfläche eine gleich hohe mechanische Spannung haben und dies bei Störungen eiligst durch adaptives Wachstum (auch zur Vermeidung von Kerbspannungen) wieder einzustellen suchen.

Unter Beachtung der Windlasten und der Kronenausbildung - die Krone kann in der Natur, schon z.B. bedingt durch Wald- oder Einzelstandort, stark unterschiedlich entwickelt sein - geben METZGER (1893) und MATTHECK (1992) sehr voneinander abweichende Formeln für den Zusammenhang (kubisch bzw. linear) zwischen Stammdurchmesser D(x) und Abstand x vom Windlastschwerpunkt bzw. von der Baumspitze an. Bedenkt man, dass dies ein fundamentaler Zusammenhang wenigstens der normalen Baumform ist, der obendrein am betroffenen Objekt messtechnisch relativ leicht zugänglich ist, so liegt die Vermutung auf der Hand, dass die Fachwelt diesem Thema aus quantitativer Sicht vor den Arbeiten von MATTHECK (1990, 1992) kaum Beachtung schenkte. Es wundert daher nicht, wenn die Computersimulation der Baumarchitektur noch in den Kinderschuhen steckt.

Wuchsabnormitäten sind dann quantitativ um so unzugänglicher. Um zur Charakterisierung der betreffenden Solitärbäume wenigstens einen ersten Zugang zu erschließen, werden zunächst einige markante Strukturelemente herausgegriffen und weiter unten anhand eigener vorläufiger Feststellungen mit Zahlen belegt. Den Ausgangspunkt bilden die schematischen, den konventionellen Designregeln folgenden Formparameter einheimischer Baumformen in Abb. 10. Sie gelten für den frei stehenden Normalbaum. Die im Bild vermerkten stereometrischen Parameter sind in Abschnitt 2.3 bezeichnet worden. Im Wald wird die Baumform - und das ist aus Gründen der Bewirtschaftung des „Kunstwaldes" (KÖNIG 1849) so gewollt - z.B. zugunsten einer großen Stammlänge bzw. einer geringen Anzahl gut ausgebildeter Äste verändert.


Abb. 10: Schematisierte Form einheimischer Bäume mit Angabe einiger Standard-Formparameter und Andeutung der die Standardform bestimmenden Design-Regel (Bedeutung der Symbole s. Abschnitt 2.3)



Dessen ungeachtet gibt es dort wie auch an anderen Standorten, einschließlich Einzelstandorten, Bäume, die von der Standardform drastisch abweichen und trotzdem nicht zu den Solitärbäumen im Sinne der hier verwendeten Definition zu zählen sind. Sie stehen auf einem gestörten Standort, s. Teile 2 und 3. Der gestörte Standort kann konventionell entsprechend den bekannten Design-Regeln geprägt sein. Hinzu tritt die adaptive Reaktion auf Verletzungen bzw. auf Störungen der Nährstoffversorgung, die oft geologisch in Form des Mineralienangebotes des Untergrundes bzw. hydrogeologisch bedingt sind. Als weitere Standortstörung ist vornehmlich in der Gegenwart die steigende Umweltbelastung in Luft, Boden und Grundwasser zu nennen (REICHELT 1983). In diesem Zusammenhang dürften auch Kernstrahlungsbelastungen signifikant sein (REICHELT & KOLLERT 1985, Forschungsbericht i.A. d. Freistaates Sachsen 1996). Drittens kann am Standort eine „Erdstrahlen“-Belastung nach ROHRBACH (1996) vorliegen. Als vierte Ursache für abartige Wuchsformen kommen genetische Faktoren in Betracht. Die fünfte Möglichkeit sind gezielte Eingriffe des Menschen, z.B. an Obstbäumen, aber auch Bonsei oder gentechnologische Maßnahmen.

2.5 Formabweichungen und -abnormitäten der Solitärbäume

Um sich einen Überblick über das Erscheinungsbild der einheimischen Solitärbäume zu verschaffen, wurden eine große Zahl (ca. 300) solcher in der Natur und in der Literatur zugänglicher Exemplare untersucht und ausgewertet. Darauf aufbauend wurde in Tabelle 4 der Versuch gemacht, eine Systematik anhand schematischer Strukturikone zu erstellen. Ein Strukturikon stellt das wesentliche Formelement des Baumes am Standort dar. Es sei an dieser Stelle der artübergreifende bzw. artenunspezifische Charakter der die Naturbeobachtungen widerspiegelnden Strukturikone betont.






Das reale Erscheinungsbild ist viel komplexer, weil sich oft Strukturelemente standortbedingt überlagern. Die eigenen fotografischen Aufnahmen bzw. Kopien von aus der Literatur entnommenen Objekten stellen in Abb. 11 Beispiele für die dominante Ausprägung einzelner Strukturelemente dar. Dabei verblüfft, wie betont, die artenübergreifende Übereinstimmung vieler Strukturphänomene, was jedoch gerade die Vorstellung von der Existenz einer designbestimmenden geophysikalischen Standorteinwirkung unterstreicht, wie sie in Teil 2 diskutiert wird.

In Abb. 12 sind bekannte Solitärbäume aufgeführt, bei denen sich mehrere Strukturelemente überlagern. Dabei wird, z.T. artenübergreifend, Wert darauf gelegt, zu verdeutlichen, dass trotzdem oder eben gerade eine frappierende Übereinstimmung des Designs verschiedener Bäume zum Vorschein kommt.

Abb. 11: Beispiele für die Dominanz einzelner Strukturmerkmale:

a) knorrig (Bäume im Calderabereich des ehemaligen Vulkans Beutenberg in Chemnitz)

b) hohl (Alteste Eiche des Odenwaldes)

c) Knickwuchs (Birke in Niederfrohna)

d) schräg wachsender Stamm (Kiefer in Chemnitz)

e) Verliebte Bäume (Baum in Chemnitz)

f) Sockelstamm (Buche in Flöha)

g) Brüderbaum (Brüdereiche bei Friesenack, Foto nach LEMKE & MÜLLER 1988)

h) kriechender Stamm (Buche in Chemnitz)

i) Dreifach-Zwiesel (Platane in Chemnitz)



Abb. 12: Beispiele für überlagerte Strukturmerkmale:

a) knorrig und schräg, s. auch abgestorbener Nachbarbaum und Feme-Eiche in Bild 4 (Große Eiche von lvenack)

b) Drehwuchs und Borkenverholzung, zu beachten die aus Sicherheitsgründen abgeholzte Buche im Vordergrund (Buchen in Chemnitz)

c) Drehwuchs, Borkenverholzung und abgestorbene Krone, s. Abb. 8 (Hanneloren-Eiche in Limbach-Oberfrohna)

d) hohl, Borkenverholzung und abgestorbene Aste (Linde in Weinböhla)

e) und f) Schrägwuchs sowie Drehwuchs und Borkenverholzung beginnend (Jungahorn in Chemnitz)

g) knorrig, schräg und hohl (Kirschbaum in Bräunsdorf)

h) Brüderbaum und hohl (Schwedenlinde in Brielow, Repro aus LEMKE & MÜLLER 1988)



2.6 Ansätze zur quantitativen Formbeschreibung

Zum gegenwärtigen Zeitpunkt besteht der Nutzen quantitativer Formparameter in der Möglichkeit, verschiedene Solitärbäume miteinander zu vergleichen und daraus ggf. auf Übereinstimmungen des Standortes zu schließen. Außerdem hat man damit ein Mittel der verfeinerten, objektivierten Charakterisierung eines Baumes, was sich nicht auf

Solitärbäume beschränkt. Der in der Vergangenheit oft eingetretene Erklärungsnotstand - so z.B. die abgestorbene Krone der Hanneloreneiche in Limbach-Oberfrohna - lässt sich in vielen Fällen auf dieser Grundlage beheben.

In Tabelle 5 (Da diese sehr groß ist, kann sie über folgende Links auf extra Seiten geöffnet werden: Tabelle Teil 1 und Tabelle Teil 2 ) sind entsprechende Parameter dem schematisierten Erscheinungsbild zugeordnet. Es blieb dabei nicht aus, dass bisher z.T. in diesem Bereich nicht gebräuchliche Begriffe eingeführt werden mussten. Gewissermaßen als praktischer Anwendungsfall dienen die in der Tabelle anhand eigener bisheriger Naturbeobachtungen erfolgten Zahlenangaben zu einigen Formparametern.

Einige der in den Strukturikonen und Fotos aufgezeigten Effekte realer Bäume - sie gehören durchaus zu den aufsehenerregendsten - lassen sich nur schwer in sinnvollen Formparametern fassen. Dazu gehören die in Abb. 13 zusammengestellten Beispiele. Es wurde vorerst versucht, lediglich einige der Parameter in Tab. 5 zu fassen.

Abb. 13: Beispiele für besonders skurrile Baumformen, deren sinnvolle Formparameter nur schwer zu definieren sind:

a) Astkranz im Fußbereich des Stammes (Tanzbaum in Bayern)

b) Kronenloch bei fehlendem Hauptwipfeltrieb (Baum in Grüna)

c) Spießast mit Bereichen starker Krümmung, Spuren ehemaliger Wipfeltriebe zu beachten (Ahorn bei Jabel)

d) und e) Hängebaum mit abgestorbener Krone und starken Astverkrümmungen (junge Ulme in Mittweida)




Abb. 13f: Brückenbaum (zwei miteinander verwachsene Kiefern in Schönborn).



Die systematische Beobachtung lehrt, dass Bäume auf die Standortstörung bzw. -belastung durch Neutronen, s. Teil 2, z.T. ungewöhnlich heftig reagieren. Das kann in Form von Ausweichreaktionen der Fall sein. Es treten aber auch Phänomene auf, die sich als Abwehrreaktionen interpretieren lassen. Obgleich der Eindruck standortbedingter Einzeleffekte überwiegt, gibt es Grund zu der Annahme, dass die Natur (mutativ?) zudem genetisches Material entwickelt hat.

Im Kümmerwachstum, s. Abb. 14, äußert sich jedoch wahrscheinlich die ganze prinzipielle Tragik des Problems der Bäume. Gegen Neutronen, die den Atomkern destabilisieren und letztlich verändern, steht die Natur offenbar grundsätzlich schutzlos da. Anhand hypothetischer, physikalischer Modellansätze wird im Teil 2 der Versuch gemacht, bestimmte Baumstrukturen auch unter dem Aspekt der Abwehrreaktion zugänglich zu machen.







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Studie „Vergleichende Analyse der räumlichen und zeitlichen Verteilung von Krebserkrankungsfällen in Gebieten mit hoher natürlicher Strahlenbelastung, im Vergleich zur Umgebung des Zentralinstitutes für Kernforschung (ZfK) Rossendorf", im Auftrag des Freistaates Sachsen (1996)

Waldzustandsbericht der Europäischen Union 1992




F.M.

22.01.2003