Ein Baum gilt als bruchsicher, wenn die in die Krone einwirkende Windlast kleiner ist als die Tragfestigkeit des Stammes bzw. der Äste. Im Orkan wird der Stamm bzw. die Aste auf Biegung beansprucht. Wird das Holz über die Elastizitätsgrenze gedehnt oder gestaucht, beginnt es zu brechen (Primärversagen). Mit der Schalltomographie wird die Bruchfestigkeit von Stämmen nahezu verletzungsfrei bestimmt sowie über deren gesamte Querschnittsfläche optisch dargestellt. Die innere Beschaffenheit des Stammes wird anhand der Geschwindigkeit der Schallwellenausbreitung im Stamm festgestellt.

Beim ArboSonic 3D Schall-Tomographen (Hersteller Fakopp) werden 10-16 Stifte (Sensoren) wenige cm in das Splintholz eingeschlagen. Ein durch einen Hammerschlag ausgelöster Schallimpuls läuft jeweils vom sendenden Sensor zu den empfangenden Sensoren.

Körperschallwellen breiten sich im Holz in Abhängigkeit von Holzanatomie, Dichte und Elastizitätsmodul unterschiedlich schnell aus. Zersetztes, morsches Holz weist eine geringe Dichte auf, was die Geschwindigkeit der Schallwellenausbreitung vermindert. Längere Laufzeiten der Schallwellen im Vergleich mit gesunden Stammabschnitten deuten auf Schadstellen wie Morschung, Risse oder auch Rindeneinwachsungen hin. Durch die Verwendung von mehreren Sensoren im Stammumfang lassen sich Rückschlüsse auf die tragfähige Restwandstärke über die gesamte Querschnittsfläche des Baumes ziehen.

Der Tomograph ist besonders für größere Stammdurchmesser bis 400 cm ausgelegt.

Auswertung:

Im Schalltomogramm wird ein repräsentatives Abbild des Stammquerschnitts in der untersuchten Ebene anhand von Farbdarstellungen von grün (tragfähiges Holz) bis rot (Morschung/ Höhlung) dargestellt. Die Tiefe von Rissen wird wird automatisch durch den Rissdedektor der Software errechnet.

In der Software wird ein Sicherheitswert für die Bruchfestigkeit durch einen Vergleich der Tragfähigkeit des Stammes mit der im Orkan auftretenden Windlast ermittelt. Für die Berechnung des Sicherheitsfaktors (in Prozent) wird die berechnete Windlast des Stammes mit der Biegefestigkeit des tomographierten Stammquerschnittes ins Verhältnis gesetzt.

Das Gefahrenpotential kann damit zuverlässig bewertet werden: Liegt der Sicherheitswert unter 100% hält der Stamm der Windbelastung nicht mehr, bei genau 100% gerade noch stand. Die Werte von 100% bis 150% stellen Sicherheitsreserven dar, so dass grundsätzlich eine 150 %- ige Sicherheit gefordert wird, wie in der Baustatik allgemein üblich.

Weitere Informationen beim Hersteller unter: www.fakopp.com