Beschlussvorlage (2. Anlage zur Beschlussvorlage 384/2006)

Anlage 3 zum Antrag A 8/0693 bzgl. Sachstandsbericht Baumkataster Erftstadt Skript Erläuterungsbericht Armin Schipper von Das Baumkataster Erftstadt Allgemeiner Teil Einsatz der Luftbildinter retation bei der Aufstellun Baumkatasters eines Zweck eines Baumkatasters Besonders im urbanen Bereich sind Straßenbäume für das Mikroklima, die Reinhaltung der Luft und nicht zuletzt für die Gestaltung des Stadtbildes von großer Bedeutung. Diesen Funktionen kann jedoch nur ein gesunder Baum gerecht werden. Eine ideale Grundlage für die Überwachung des Vitalitätszustandes der Straßenbäume stellt ein Baumkataster dar. Mit ihm kann man einen schnellen Überblick über die Gefährdungssituation der Stadtbäume gewinnen und gezielt Maßnahmen zur Schadenssanierung oder -vorbeugung ergreifen. Ein Baumkataster ist zugleich eine wertvolle Entscheidungshilfe für die Bauleit- und Grünordnungsplanung. Vorteile der Luftbildinterpretation Nach den vorliegenden Erfahrungen ist die Luftbildbefliegung und -interpretation mit Color-Infrarot-Film die schnellste und wirtschaftlichste Methode zur Aufstellung von Baumkatastern als flächenhafte Erfassung und Bewertung des Baumbestandes. Dafür sind mehrere Gründe ausschlaggebend. So kann die Interpretation des gesamten Baumbestandes einer Stadt von einem einzigen er- Das Baumkataster fahrenen Interpreten übernommen werden, was die Vergleichbarkeit der Daten erheblich erhöht. Durch die fast gleichzeitige Erfassung des gesamten Baumbestandes während des Bildfluges - falls erforderlich mit drei oder mehr Flugzeugen - wird darüber hinaus vermieden, dass witterungsabhängige Vitalitätsänderungen, wie sie bei länger dauernden terrestrischen Kartierungen auftreten können, das Interpretationsergebnis verfälschen. Methodik der Herstellun Das Spektralverhalten von Color-Infrarot-Luftbildern der Veaetation Die Methode der Vegetationsinterpretation an hand von InfrarotLuftbildern beruht auf der Tatsache, dass Pflanzen Infrarotstrahlung viel stärker reflektieren als Strahlung im Bereich des sichtbaren Lichtes (siehe Abb. 1). Dies bedeutet, dass für die Differenzierung von Vegetation erheblich mehr Information zur Verfügung steht, wenn der Spektralbereich des nahen Infrarot (700 - 900 nm) mit erfasst wird. Die Rückstrahlung Faktoren abhängig. im Infrarotbereich ist von verschiedenen Insbesondere Laubbäume lassen sich aufgrund ihres hohen Reflexionsvermögens gut von Nadelbäumen unterscheiden. Für die Vitalitätsbeurteilung von Bäumen ist wichtig, dass das Reflexionsvermögen erkrankter Pflanzen in Abhängigkeit vom Schädi- gungsgrad Das Baumkataster mehr oder weniger kontinuierlich nachlässt. Dabei ist für die Rückstrahlung einer Pflanze im Infrarotbereich die Zellstruktur der Blätter ausschlaggebend, während im Bereich des sichtbaren Lichtes die verschiedenen Blattfarbstoffe, insbesondere das grüne Chlorophyll, die Reflexionseigenschaften bestimmen. Wird eine Pflanze - zum Beispiel durch Trockenheit, Wurzelschäden oder Bodenversalzung - unter Stress gesetzt, so verändern sich die Strukturen ihres Blattgewebes und damit auch ihre Reflexionseigenschaften für das nahe Infrarot. Schäden können auf einem Infrarotfilm häufig schon einige Tage oder Wochen eher und vor allem wesentlich differenzierter als im Bereich des sichtbaren Lichtes erkannt werden. Der Infrarotfilm Gesunde Bäume, bei denen die Infrarotreflexion deutlich dominiert, erscheinen auf Infrarot-Aufnahmen in einem satten Rot. Je stärker aber die Infrarotreflexion bei kranken Bäumen zurückgeht, desto mehr gehen die Rot-Töne in ein Blassrosa und schließlich in Blaugrüntöne über. Da die Wiedergabe des Infrarotbereiches nun bereits mit der Farbe Rot belegt ist, müssen real existierende Rot-Töne im Infrarotfilm durch eine andere Farbe sichtbar gemacht werden. Die Spektralbereiche des sichtbaren Lichtes sind deshalb im Infrarotfilm um eine Stufe in den kürzerwelligen Bereich hineinverschoben: Rot erscheint als Grün, Gelb als Blaugrün und Grün als Blau. Die Farbwiedergabe entspricht also nicht der tatsächlichen Wahrnehmung. Man spricht daher auch häufig vom "Falschfarbenfilm". Das Zuordnen der Farben im Filmmaterial ist also ein rein technischer, willkürlich steuerbarer Vorgang. Das Baumkataster Die Beflieauna Zur flächendeckenden Dokumentation eines Geländes werden Luftbilder mit so genannten Reihenmesskammern aus speziellen Flugzeugen aufgenommen. Die darzustellende Landschaft wird dabei in parallelen Streifen überflogen (siehe Abb. 2), wobei sich die Aufnahmen um ca. 30 % mit den benachbarten Flugstreifen über- lagern (Querüberdeckung). deckung mindestens 60 %, In Längsrichtung beträgt die Überum eine stereoskopische Auswertung zu ermöglichen. Die Zeiss-Luftbildkammer RMK A 30/23 hat eine Brennweite (Kammerkonstante ) von ca. 300 mm und fertigt Aufnahmen in einem Format von 23 x 23 cm an. Siehe Bild 2 [Anhang]. Grundsätzlich finden Befliegungen bei einem Sonnenstand von mindestens 40°, bei wolkenlosem, nicht zu dunstigem Wetter statt. Alle Befliegungen eines Auftraggebietes werden an einem Flugtag oder möglichst kurz hintereinander durchgeführt, um eine hohe Vergleichbarkeit der Luftbilder untereinander zu gewährleisten. Standortkartierun und Baumartenbestimmun Im Anschluss an den Bildflug können anhand des Luftbildmaterials die genauen Standorte der Stadtbäume kartiert werden. An die Baumstandortkartierung schließen sich nun Feldvergleichsarbeiten an, die einerseits der Baumartenbestimmung und der Erhebung weiterer nicht im Luftbild ersichtlicher Baummerkmale dienen können und andererseits zur Kontrolle und Ergänzung der Luftbildkartierung dort nötig sind, wo diese zum Beispiel durch Verdeckung oder zu dichten Kronenschluss nicht zweifelsfrei durchgeführt werden konnte. Das Baumkataster Interpretation der Luftbilder Entscheidend für die hohe Zuverlässigkeit der Luftbildinterpretation ist die Erzeugung eines dreidimensionalen, stereoskopischen Bildes mit Hilfe spezieller Auswertegeräte. Die Vitalität der untersuchten renziert: Vitalitätsstufe Vitalitätsstufe Vitalitätsstufe Vitalitätsstufe Vitalitätsstufe Vitalitätsstufe Vitalitätsstufe 1: 2: 3: 4: 5: 6: 7: Bäume wird in fünf Schadstufen diffe- ohne erkennbare Schäden leichte Schäden starke Schäden schwerste Schäden abgestorben nicht interpretierbar (verdeckt) nicht interpretierbar (Jungbaum) Bei einer vollständigen Erfassung eines Baumbestandes lässt es sich nicht immer vermeiden, dass einzelne Bäume nicht interpretierbar sind. In diese Stufe fallen Bäume, die durch Gebäude oder durch benachbarte Bäume verdeckt werden oder aufgrund ihres geringen Kronenvolumens eine Vitalitätsansprache noch nicht ermöglichen. Das Baumkataster 70% Birke 60 50 Abb. 1: Rückstrahlung des Sommedaubes von Birke, Eiche und Kiefer in Nanometern (aus SCHNEIDER 1974) 20 10 Wellenlänge: 500 ~ 600 ~eI~ Griin 700 ~ Org. Infmot , Abb. 2: Schematische Darstellung senkrechter Reihenaufnahmen mit 6O%iger Längs- (~n) und 35%iger Queruberdeckung (unten) (aus SCHNEIDER 1974) Das Baumkataster Erftstadt Spezieller Teil Neben öffentlichen Straßenbäumen, den markantesten zugängigen Bäumen auf Friedhöfen, Spiel- und Sportanlagen, sind ins Baumkataster aufgenommen und bearbeitet worden: Eraebnisse Die Artenzusammensetzun des Baumbestandes Es wurden für das Baumkataster Bäume aus 132 verschiedenen Baumarten bzw. -sorten aufgenommen und bewertet. Die Häufigkeit der zehn wichtigsten Baumarten, die insgesamt ca. 47 % des gesamten Baumbestandes ausmachen, ist in Abbildung 2 dargestellt [Anhang]. Der Gesamtbestand Die Kanadische Hybridpappel stellt mit einem Anteil von 9,3 % fast ein Zehntel des erfassten Baumbestandes der Stadt Erftstadt. Lediglich das Fehlen der Platane in dieser "Hitliste" fällt etwas aus dem für andere Städte recht typischen Rahmen. An zweiter Stelle folgen schon mit gewissem Abstand Bergahorn (Acer pseudoplatanus) und Winterlinde (Tilia cordata) mit jeweils 5,7 0/0. Der Spitzahorn (Acer platanoides) ist danach mit einem Anteil von 4,7 % in der Häufigkeit am Baumbestand Erftstadts vertreten, gefolgt von der Europäischen Linde (Tilia vulgaris) mit 4,8 % und der Hainbuche (Carpinus betulus), die zu 4,4 % angepflanzt wurde. Das Baumkataster - Spezieller Teil Die Sandbirke (Betula pendula) hat einen Anteil von 3,6 % am Baumbestand der Stadt Erftstadt. Auf Platz acht folgt die Sommerlinde (Tilia platyphyllos) mit 3,5 0/0 vor der Stieleiche (Quercus robur), die mit 2,8 % vertreten ist. "Schlusslicht" der "Top ten" des aufgenommenen Baumbestandes ist die Robinie (Robinia pseudoacacia) mit 2,8 0/0. Die restlichen vorkommenden Baumarten teilen sich in beachtliche 123 verschiedene Baumarten bzw. -sorten auf. Vitalitätszustand aller auf enommenen Bäume Gesamtbestand Ein knappes Drittel aller erfassten Bäume (30,5 0/0) sind erkrankt, 58,3 % sind gesund. Erftstadt weist einen Jungbaumbestand von 8,1 % auf. Der Rest der Bäume konnte nicht bewertet werden, da entweder starker Schattenwurf anderer Bäume bzw. Gebäude sie verdeckten und damit nicht aus dem Luftbild identifizierbar waren. Der Schwerpunkt der Schädigung der erfassten Bäume liegt klar in der Schadstufe 2. 22 % des Baumbestandes müssen als leicht geschädigt angesprochen werden. In der Klasse 3 sind 6,8 % des Baumbestandes zu finden. Siehe Bild 3 [Anhang]. Das Baumkataster - Spezieller Teil Vitalitätszustand der Hauptbaumarten Gesamtbestand Den höchsten Schädigungsgrad (Vg = 1,83) aller in Erftstadt aufgenommenen Baumarten weist der Bergahorn (Acer pseudoplatanus) auf. Bedenklich ist, dass bei diesem Ahorn fast ein Viertel aller Exemplare schwere bis schwerste Schäden aufweisen. Vor allem, wenn man bedenkt, dass es sich hierbei um die zweithäufigste, in Erftstadt vorkommende Baumart handelt. Keine Schädigung konnte bei 46,7 % nachgewiesen werden. Der Spitzahorn (Acer platanoides) weist einen Vg von 1,77 auf. Mit nur 42,9 % in der Schadstufe 1 verfügt der Spitzahorn über den geringsten Anteil ungeschädigter Exemplare der Hauptbaumarten. 1,3 0/0der Bäume weisen schließlich schwerste Schäden auf oder sind bereits abgestorben. Schwere bis schwerste Schäden sowie abge- storbene Bäume sind bei diesem Ahorn zu 15,6 % vertreten. An dritter Stelle der geschädigten Hauptbaumarten folgt der Rotdorn (Crataegus laevigata) mit einem Vg von 1,58. Auffallend bei dieser Baumart ist der hohe Anteil leicht geschädigter Bäume mit 48,1 0/0. Schwer geschädigte Bäume sind dafür nur mit 5,2 % vertreten. Mit der Europäischen Linde (Tilia vulgaris) haben wir zum ersten Mal eine Baumart, bei der über die Hälfte der Bäume, 52,1 0/0,als ungeschädigt eingestuft wurden. Allerdings ist ein Anteil von 8,3 0/0 stark geschädigter Bäume nicht zu übersehen. Der Vg beträgt bei dieser Linde 1,56. Die Gemeine Esche (Fraxinus excelsior), mit einem Vg von 1,54, weist eine erhebliche Diskrepanz zwischen der Schadstufe 1 mit immerhin 62,3 % und insgesamt 13,1 schädigter Bäume auf. Das Baumkataster - Spezieller Teil % schwer und schwerstge- Zum Schluss wird die Winterlinde (Tilia cordata) mit einem Vg von 1,5 aufgeführt. Bei ihr konnten 59,4 % der Exemplare als unge- schädigt eingestuft werden, doch auch hier lassen 8,9 % schwere oder schwerste Schäden erkennen. Siehe Bild 4 + 5 [Anhang]. Zusammenfassung beachtliche und Empfehlun9!m, Die Ergebnisse der Vitalitätsuntersuchung mittels einer Befliegung fallen zufriedenstellend aus. Ansatzpunkte für eine weitere Verbesserung der Situation sind jedoch mit dem vorliegenden Baumkataster gegeben: Die Vitalitätswerte einiger Baumarten könnten verbessert werden. Im Einzelnen ist zu prüfen, welche Ursachen für vereinzeltes relativ schlechtes Abschneiden verantwortlich sind. Das Baumkataster - Spezieller Teii Rt1h~h.EJ Häufig kei tsverteil ung der zehn häufigsten Baumarten (= 46,9%) populus canadensis 9,3 fo 5,7 fo robinia pseudoacacia 2,8 fo acer platanoides .,7 fo quercus robur 2,8 fo . tilia platyphyllos 3,5 carpinus betula betulus .,. fo pendula 3,8 fo Vitalitä tszustand des Gesamtbestandes 2 (22,4 %) I (8,1 %) 7 (6,8 %) 3 Abb: 3 Vitalitätszustand des Gesamtbestandes fo Durchschnittliche Vitalität der zehn häufigsten Baumarten Populus Acer canadensis 1,43 pseudoplatanus Tilia Acer 1,63 cordata 1,5 platanoides Tilia 1,77 vulgaris Carpinus betulus Betula pendula 1,56 1,29 1,47 Tilia platyphyllos Quercus Robinia 1,29 robur 1,48 pseudoacacia 1,14 0 0,5 1 1,5 Vitalitä tskoeffizient Abb.4: Durschnittliche Vitalität der 10 Hauptbaumarten 2 2,5 Acer pseudop/atanus Vg · (19,4 '41 (5"'1 1,83 Acer p/atanoides Vg· 1,77 :3 112,2'41 :3 4 (2,9 "I (0,5 "I ~ 1 (48,7 '41 Crataegus /aevigata Vg . Ti/ia vu/garis 1,58 Vg · 1,56 (8,3 '4) 3 (5,2 '4) 3 (48.7 "I 1 (52,1 Fraxinus exce/sior Vg · "I Ti/ia cordata 1,54 Vg · 1,5 2 (3,3 "I (7.8 '41 3 4 (1.0 '41 4 1 (82.3 R6b.5 "I Schadstufenverteilung 1 (58,4 ,,' der am stärksten geschädigten Baumarten + + + + + + + + + + (0 0 0 I"L() L() 0 0> 0 I"0 0 0 0 0 0L() 0 L() 0 L() L() 'It 'It ..- ..- ..- 't: o 0 0 0 0 L() 0 ..- 0 0 0 0L() 0 0 0 0 0 (0 <X> 0> 0> 0 + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + ('I) N 0 0 (0 <X> I"- 0 0 0 0- 0 'It 0 I"- 0 0 ci L() 0 (O_ N 0 0 0 0 0 0 0 0 L() 0 L() 'It ..- ..'It 0 ..- 0 0 ..- 0 0 0L() 0 0 0 L() L() 0 N ('I) 'It ('I) 0 ....- ..- 0 0 0 0 0 0 0> 0 0L() 0 0 0> ..- 0 0 L() 0 0 0 L() 0 0 0 <X> 0> a5 0 ..- N (0 <X> 0 0 0 0 0 0 L() 0 0 cD <X> 0 0 0 + + + + + + + + + + + + + + + <X>..- 0 'It N 0 0 ci 0 ..- 0 I"- 0 ci 0 0L() 0 0 ci 0 ..- 0 <X> 0 0 ci 0 0 0 0 0 0 I"- 0 L() 0 ci 0 0 0 0 0 0 ci 0 0 0 0 ci (0 0 0 0 0 0 (0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 'It 0 0 0 0 0-, 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 L() 0 0 'It ci 0 0 N ci ('I) M 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0L() 0 0 0 a5 0 0 0 L() 0 ..- <X> ..- 0 0 L() ..- 0 0 ..0 0 «i + + ..- L() 0 ('I) 0 0 0 + + 0 0 0 0 0 0 <X> ('I) 0 0 0 0 0 0 0 0 0 'It 0 0 0 ..- 0 0 0 0 0 0 L() 0 0 0 0 0 0 L() 0 ci ('I) 0 0 ci 0 ..- L() "C ... 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