Die Zugversuch Methode
Beim Zugversuch wird die Reaktion eines Baumes auf eine definierte Belastung gemessen. Mit Hilfe eines Greifzuges und eines im Baum installierten Seiles werden verschieden starke, statische Kräfte auf den Baum übertragen. Während der gesamten Messung wird anhand von hochauflösenden Messgeräten die Reaktion des Baumes zeitgleich überwacht, elektronisch aufgezeichnet und als Datensatz gespeichert. Mit dem Kraftmesser (Forcemeter), der am Zugseil installiert ist, wird die Zugkraft des Greifzuges erhoben.
Um mögliche Schwachstellen im Holzbereich festzustellen, wird mit Dehnungssensoren (Elastometer: Messgenauigkeit 1 Mikrometer, Auflösung 0.1 Mikrometer, Messbereich +/- 2 mm) die Dehnung der Holzfasern im Randbereich des Stammes unter Belastung gemessen.
Wird Holz belastet, so verformt es sich ab einer bestimmten Grenzdehnung soweit, dass es zu einem Primärversagen des Stammes kommen kann. Unterhalb dieser Grenze sind die Holzfasern voll elastisch. Wird das Material jedoch überlastet, folgt eine plastische Verformung bis zum endgültigen Versagen.
Um die Belastung eines Stammes beurteilen zu können, werden die baumartspezifischen Elastizitätsgrenzen grüner Hölzer – nach den Angaben des Stuttgarter Festigkeitskatalogs (nach Wessolly & Erb 1998) – herangezogen und als Richtwerte für die Hochrechnung der im Zugversuch ermittelten Dehnungswerte eingesetzt. Über diese Hochrechnung ist es möglich, eine Aussage über die Bruchsicherheit zu geben.
Um eine Aussage zur Standsicherheit zu geben, werden im unteren Stammfussbereich Neigungssensoren (Inclinometer: Messgenauigkeit 0.005°, Auflösung 0.002°, Messbereich +/- 15°) angebracht. Diese überprüfen – unter Belastung – die Verankerungskraft der stammnahen Wurzeln. Anhand des typischen Neigungsverhaltens von Bäumen (vgl. Verallgemeinerte Kippkurve nach Wessolly 1996) wird die Verankerungskraft der Wurzeln im Arbostat Programm hochgerechnet. Um Schädigungen am Wurzelsystem zu verhindern, wird der Baum maximal bis zu einer Neigung von 0.25° gezogen. In diesem Messbereich handelt es sich um eine elastische reversible Verformung, d.h. der Baum bewegt sich wieder vollständig in seinen ursprünglichen Zustand zurück.
Die Zugversuch Methode ist deshalb zerstörungsfrei. Zusätzliche wichtige Elemente zur Beurteilung der Stand- und Bruchsicherheit von Bäumen sind die individuellen statischen Eigenschaften des Materials: die Dimension, die Form, die Umgebung und die Defekte, sowie die Vorgeschichte und der aktuelle Vitalitätszustand des Baumes.
