Baummerkmale

Die Windgeschwindigkeit steigt mit zunehmender Höhe über Grund exponentiell an. Daher spielt die Baumhöhe bei der Abschätzung der Windlast eine wesentliche Rolle. Dies wird noch verstärkt, da die Kraft über den Stamm, der hier wie ein Hebelarm wirkt, bis zum Stammfuß verstärkt wird. Mit zunehmender Stammlänge vergrößert sich somit die Belastung durch die auftretenden Biegemomente.

Da die Krafteinleitung in den Baum hauptsächlich über die Kronenfläche geschieht, muss deren Verteilung über die Höhe analysiert werden. Dies geschieht meistens anhand eines Fotos des Baumes aus der Richtung der stärksten Windlast. Bäume stehen dem Wind jedoch nicht mit starrer undurchlässiger Segelfläche entgegen. Die Kronen sind durchlässige, nachgiebige Gebilde, deren Blätter und Äste sich stromlinienförmig in den Wind legen können. Dies wird mithilfe eines typischen Widerstandsbeiwertes (Cw-Wert) berücksichtigt, der die typischen Eigenschaften einer Baumart abbildet (Wessolly & Erb 2014).

Die Baumform und die Struktur der Krone wirken sich auch auf die Schwingungseigenschaften des Baumes aus, die sich anhand gängiger Modelle am besten über Eigenfrequenz und Dämpfung beschreiben lassen. Ob und wie sehr die schwingende Reaktion zur Erhöhung von Lastspitzen beiträgt, wird derzeit noch kritisch untersucht (Schindler & Mohr 2019). Vielfach wird ein Aufschwingen im Wind als Begründung dafür verwendet, bei der dynamischen Windlastanalyse einen lasterhöhenden Böenreaktionsfaktor anzusetzen. Tatsächlich kann aber davon ausgegangen werden, dass die dynamische Reaktion eines Baumes auf den böigen Wind durchaus auch eine Abschwächung der auftretenden Windbelastung zur Folge haben kann (Spatz et al. 2007, James 2013)

 

Quellen:

James, K. R. 2013: Die Dynamik der Bäume im Wind, Jahrbuch der Baumpflege 2013, Hrsg.: Dujesiefken, D.,
Thalacker Medien. Braunschweig, S. 79-86

Schindler, D., Mohr, M., 2019: No resonant response of Scots pine trees to wind excitation. Agricultural and Forest Meteorology 265, S. 227-244

Spatz, H.-C., Brüchert, F., Pfisterer, J. A., 2007: Jahrbuch der Baumpflege 2007, Hrsg.: Dujesiefken, D., Thalacker Medien. Braunschweig, S. 242-251

Wessoly, L. & Erb, M. 2014: Handbuch der Baumstatik und Baumkontrolle, Patzer Verlag, Berlin – Hannover, 287 S.