De stabiliteit van een boom kan door. Deel 1: Bomenwacht en Boom-KCB. Aanleg en Onderhoud

Transcriptie

1 Aanleg en Onderhoud Deel 1: Bomenwacht en Boom-KCB Trekproeven: dezelfde principes, Stabiliteitsmetingen van bomen worden in Nederland door een flinke handvol bedrijven gedaan. Zij doen in principe allemaal hetzelfde, maar net even anders. Tuin en Landschap sprak met vier van hen over hun manier van werken. In dit artikel komen Bomenwacht Nederland en Boom-KCB aan bod, in een volgend artikel Groenadvies Amsterdam en Cobra Boomadviseurs. Tekst Peter Bennink Beeld Bomenwacht Nederland en Peter Bennink Het inmeten van de elastometers voor de breukvastheid van de stam. De software houdt rekening met de locatie waar de meter is geplaatst. Zo kun je breukvastheidsmetingen buiten de trekrichting doen. De stabiliteit van een boom kan door verschillende oorzaken verminderen. Bijvoorbeeld door graafschade, een veranderde windbelasting doordat buurbomen gekapt zijn, na een storm, door schimmelaantasting of een veranderd grondwaterpeil. Om de stabiliteit van een boom in zo n situatie te beoordelen, is een trekproef een veelgebruikt hulpmiddel. Een trekproef zit vrij ingewikkeld in elkaar, maar werkt op basis van een aantal eenvoudige principes. Met een lier trek je aan de boom, zo simuleer je de kracht die de wind erop uitoefent. Op de stamvoet plaats je één of meer inclinometers die het kantelen van de kluit meten. Een load cell (krachtmeter) in de kabel meet de kracht die wordt uitgeoefend. Je weet dus hoeveel de kluit kantelt bij een bepaalde kracht. Daaruit kun je vervolgens extrapoleren hoeveel de boom kantelt bij de maximale windlast die je verwacht. De geëxtrapoleerde kracht en kanteling vormen samen een kiepcurve. Die TuinenLandschap

2 verschillende werkwijzen bedrijven ook elastometers gebruikt die de breukgevoeligheid van een stam in beeld brengen. Verschillen Tot zover de eenvoudige principes van de trekproef die voor iedereen hetzelfde zijn. De verschillen tussen bedrijven zitten in de input, in de manier van werken en in de interpretatie van de uitkomsten. Op een aantal punten in het proces moet de boomverzorger/boomadviseur een inschatting maken. Bijvoorbeeld wat de te verwachten windlast is. Die is niet alleen afhankelijk van de regio waar de boom staat (aan de kust of in het binnenland), maar ook van de ruwheidsfactor, de mate waarin het terrein, bomen en gebouwen de wind beïnvloeden. De ingeschatte windlast is van grote invloed op de uitkomst van het onderzoek. Ook de gesteldheid van de bodem maakt verschil. Staat de boom in verharding, op klei, veen of zand? Is de bodem nat of droog, en wat betekent dat voor de uitslag? Verschillende experts zullen hier verschillende inschattingen maken, die van geval tot geval verschillen. Tot slot verschilt ook de manier waarop de diverse bedrijven in het veld te werk gaan wat betreft apparatuur, de rapportage en de ervaring die bedrijven en hun mensen hebben met stabiliteitsmetingen. > Bomenwacht Nederland kiepcurve wordt vergeleken met een gestandaardiseerde kiepcurve die de bedenkers van de trekproef (de Duitse prof. Wessoly c.s.) op basis van grote aantallen omgetrokken bomen hebben gemaakt. Op basis van de kiepcurve adviseert de onderzoeker of de boom kan blijven staan of niet en welke maatregelen er eventueel genomen moeten worden, zoals het innemen van de kroon, stutten van de boom of kandelaberen. Naast inclinometers die het kiepen van de kluit meten, worden door een aantal Bomenwacht Nederland uit Capelle aan den IJssel biedt sinds vorig jaar trekproeven aan. Het bedrijf heeft zich verdiept in de techniek en een eigen draai gegeven aan de trekproef. De apparatuur is weliswaar de standaard van het Duitse Argus Electronic, en de medewerkers van Bomenwacht hebben ook een training gekregen van TreeConsult, maar het bedrijf heeft een aantal innovaties toegevoegd. Het meest in het oog springend is daarbij de opbouw van de trekinstallatie op een aanhanger. Waar vrijwel elk bedrijf dat trekproeven uitvoert, dat vanaf een bus doet, heeft Bomenwacht een speciaal geprepareerde aanhangwagen met daarop de lier geïnstalleerd. Het nadeel van een trekinstallatie op een auto of bus is volgens Erik Koppelaar, senior adviseur onderzoek en advies bij Bomenwacht, dat die bij het uitoefenen van kracht op een boom letterlijk uit zijn vering wordt getrokken. Dat beïnvloedt de nauwkeurigheid van de meetgegevens en het stelt een limiet aan hoeveel kracht er kan worden uitgeoefend, aldus de adviseur. Na veel puzzelwerk, onder meer met modelletjes van technisch lego, liet Bomenwacht de aanhanger met trekinstallatie bouwen. Op de aanhanger zijn onder meer een lier, een gewicht en stelpoten gemonteerd. Het gewicht kan worden verschoven zodat het de meest gunstige positie heeft tijdens het uitvoeren van het stabiliteitsonderzoek, maar ook tijdens transport. Samen met de stelpoten zorgt het gewicht ervoor dat er veel kracht kan worden opgebouwd, vooral bij grote bomen. Als de aanhanger ook nog eens aan de auto gekoppeld blijft, komt dat de stabiliteit van de trekinstallatie nog verder ten goede. Data en interpretatie Maar niet alleen wat betreft het materieel heeft Bomenwacht de trekproef tegen het licht gehouden. Op basis van informatie uit eerdere onderzoeken naar trekproeven en eigen waarnemingen hebben Koppelaar c.s. ook kritisch gekeken naar de data die worden ingevoerd > TuinenLandschap

3 en de interpretatie van de uitkomsten. Belangrijk daarbij is onder meer het drievoudige onderzoek met trekproeven aan de kastanjes op de singels in Groningen. Twee Nederlandse bureaus en een team van Duitse onderzoekers deden hier trekproeven met verschillende uitkomsten. Volgens de twee Nederlandse bedrijven zouden de bomen een flinke kroonreductie moeten ondergaan of geveld worden, terwijl er nog nooit een boom was omgewaaid. Uit bewortelingsonderzoek bleek bovendien dat de bomen redelijk tot goed verankerd waren. De crux bleek hem te zitten in het inschatten van de windbelasting (zie over dit geval het artikel Inschatten windbelasting doorslaggevend bij trekproeven van Jan Hilbert in Tuin en Landschap 12, 2012). Er lijkt bij trekproeven de neiging te bestaan om te veel veiligheid in te bouwen. Koppelaar: Bij het inschatten van de hoogte van de boom ga je al snel aan de veilige kant zitten, maar ook bij het inschatten van het kroonoppervlak, bij het inschatten van de windlast et cetera. Dat terwijl er in het systeem al een veiligheidsmarge zit ingebouwd. Je krijgt dan dus veiligheid op veiligheid, met als gevolg dat bomen te snel als onveilig worden bestempeld. Er wordt niet voor niets gezegd dat als je van een boom af wilt, je een trekproef moet laten doen. De kunst is dus om een trekproef zodanig uit te voeren en te interpreteren, dat je de test gebruikt om het beeld dat je van de boom hebt op grond van andere waarnemingen te completeren. Daarbij is het zaak een zo realistisch mogelijk beeld van de situatie te krijgen en niet een zo veilig mogelijk beeld. Koppelaar: Het is gebruikelijk om als norm te kiezen dat een boom moet blijven staan bij een storm die eens in de 50 jaar voorkomt. Je kunt je afvragen of dat in veel gevallen niet overdreven is. Je weet dat bij zo n storm vele tienduizenden bomen sneuvelen. Is het dan per se nodig dat de geteste boom blijft staan? Dat hangt natuurlijk af van de gevaarzetting, maar je moet het van geval tot geval bekijken. Wat Koppelaar betreft mag er, als het gaat om het interpreteren van een trekproef, in elk geval best wat scherper aan de wind gevaren worden dan nu vaak gebeurt. Rapportage Een laatste punt dat volgens Bomenwacht Nederland veelal voor verbetering vatbaar is, is de rapportage. Koppelaar: Je ziet dat een rapport van een trekproef al snel verzandt in technische verhandelingen en een brij aan data. Je werkt in het algemeen echter voor mensen die de technische achtergrond niet hebben om echt te begrijpen wat het betekent wat er staat. Opdrachtgevers zullen dan ook niet snel zelf een afweging maken op basis van de cijfers, maar afgaan op wat de expert erbij vertelt, weet Koppelaar. De senior adviseur onderzoek en advies vindt het overigens niet verwonderlijk dat het er bij de rapportage nogal eens aan schort: Veel bedrijven zijn kleiner en hebben dezelfde mensen die alles doen. Wij zijn groter en hebben daardoor de mogelijkheid om de rapportage te laten schrijven door een redacteur die er een helder verhaal van kan maken waar de opdrachtgever goed mee uit de voeten kan. > Bomenwacht Nederland voert sinds vorig jaar trekproeven uit. Het bedrijf heeft hiervoor speciaal een lier gemonteerd op een aanhanger. TuinenLandschap

4 Boom-KCB Boom-KCB deed als een van de eerste boomtechnisch adviesbureau s van Nederland stabiliteitsmetingen, al vanaf het jaar 2001, vertelt Jan-Bouke Sijtsma. Eén van de oprichters van het bedrijf, de in 2011 overleden Kees Verschragen, heeft de trekproef destijds zelf ontwikkeld. De sensoren en benodigde apparatuur stelde hij samen uit bestaande onderdelen zoals de inclinometers, load cell en een lier. Verschragen heeft eigenhandig het computerprogramma geschreven om de berekeningen te maken. In de winddrukanalyse-software geef je de kroonvorm aan met een keuze uit een aantal archetypische kroonvormen. Op basis van de kroonbreedte en kroonhoogte berekent de software dan het kroonoppervlak. Dat is een belangrijke parameter, omdat het kroonoppervlak bij een storm grotendeels bepaalt hoeveel kracht er op de boom wordt uitgeoefend. Bij dit programma gebruikt Boom-KCB ook een module die het kroonoppervlak meet aan de hand van een foto van de boom. Zo houdt de software dus rekening met afwijkende kroonvormen, daarbij vindt er een correctie plaats die ontstaat door het perspectief en kun je volgens Sijtsma de oppervlakte van de kroon nauwkeuriger meten. Dat moet resulteren in een beter oordeel over de boom. In 2010 heeft Verschragen de trekproef verbeterd door nauwkeuriger software te ontwikkelen en door toevoeging van elastometrie. Na uitvoerig testen en meten van een groot aantal bomen is de ingeslagen weg in 2013 doorgezet. Op basis van praktijkervaringen worden verbeteringen doorgevoerd. Bijvoorbeeld het kunnen invoeren van een opening in de stam en het daarna kunnen doorrekenen van de benodigde restwanddikte van de restomtrek. Een spin-off hiervan is de onder licentie verkrijgbare bomenapplicatie BOOM- SafetyCalc. Werkwijze Boom-KCB gebruikt vier elastometers om de breukvastheid van de stam te meten en twee inclinometers die het kiepen van de kluit meten. De inclinometers komen laag bij de stamvoet en de elastometers op de plekken waar de stam het breukgevoeligst lijkt te zijn. Alle meters Trekken vanaf de bus heeft als voordeel dat je alle apparatuur direct bij de hand hebt. Als nadeel wordt genoemd dat je minder kracht kunt zetten, omdat je de wagen 'uit zijn veren' kan trekken. Maar daar is niet iedereen het over eens. geven 10 x per seconde de uitslag door. Als de elastometers geplaatst zijn, wordt met een baak hun positie ten opzichte van de trekrichting zo nauwkeurig mogelijk bepaald. De software houdt rekening met de locatie waar de meter is geplaatst. Op deze wijze wordt het mogelijk om betrouwbare breukvastheidsmetingen buiten de trekrichting uit te voeren. Dit is een groot voordeel omdat de meeste bomen slechts vanuit 1 of 2 richtingen te meten zijn. Sijtsma voert de trekproeven meestal uit met de lier vastgemaakt aan de bus. Op de vraag of de bus daarvoor niet een beetje te licht is antwoord hij dat het in de praktijk niet uitmaakt. Bij testen waarbij aan dezelfde boom getrokken werd vanaf de bus of vanaf een ander vast meetpunt (zoals een andere boom) werd geen verschil gemeten. Sijtsma: Bij grotere bomen maken we de lier indien nodig ook vast aan een boom en de bus, dit kan omdat we met een blok werken. Hiermee creëer je twee trekpunten met als bijkomend voordeel dat de boom langzamer op spanning komt, zodat je meer metingen verkrijgt wat de nauwkeurigheid ten goede komt. We trekken meestal niet harder dan ongeveer kg. De bus komt van zijn plaats bij z n á kg trekkracht. Bij grotere bomen kunnen we de kabel ook hoger in de boom vastmaken, zodat je een groter moment hebt en dus minder hard hoeft te trekken. Harder trekken dan 2,5 ton doen we sowieso liever niet omdat je dan kans hebt op bastschade. De hele installatie is gezekerd op 3 ton. Voordeel Het voordeel van aan de bus trekken, is dat je alles bij de hand hebt volgens de boomadviseur. Daarbij wordt er een extra veiligheid ingebouwd. Omdat de bus gaat schuiven bij ongeveer kg kan de apparatuur nooit te zwaar belast worden. De gegevens van de inclinometers (voor windworpgevoeligheid) en elastometers (om breukvastheid te meten) gaan via één kabel naar de computer in de bus. Sijtsma: We kunnen het ook draadloos, maar dan heb je, zeker in de stad, verlies van data en het is gevoeliger voor storing. Boom-KCB brengt de kabel waarmee aan de boom getrokken wordt niet op spanning met een elektrische lier, maar met een handlier. Sijtsma: Met een handlier kun je de kracht rustig en gedoseerd opbouwen. Onze meters worden regelmatig gekalibreerd en wanneer dat gebeurt, zie je ook dat elastometers even de tijd nodig hebben om de juiste uitslag te geven. Door met een handlier te werken krijgen wij een nauwkeuriger meting. < TuinenLandschap

5 Aanleg en Onderhoud Deel 2: Groenadvies Amsterdam en Cobra adviseurs Trekproeven: input en interpreta Stabiliteitsmetingen van bomen worden in Nederland door een flinke handvol bedrijven gedaan. Zij doen in principe allemaal hetzelfde, maar net even anders. Tuin en Landschap sprak met vier van hen, in dit tweede en laatste deel komen Groenadvies Amsterdam en Cobra adviseurs aan bod. Tekst Peter Bennink Beeld Cobra adviseurs, Groenadvies Amsterdam Groenadvies Amsterdam Groenadvies Amsterdam heeft alle gereedschap en apparatuur bijdehand in een geprepareerde kruiwagen. TuinenLandschap Groenadvies Amsterdam is het eerst Nederlandse bedrijf dat trekproeven uitvoerde. Eigenlijk was dat Omegam, de Amsterdamse gemeentelijke dienst waaruit Groenadvies Amsterdam is voortgekomen. In 2005 werd deze dienst opgeheven en richtte een aantal medewerkers Groenadvies Amsterdam op. Halverwege de jaren 90 werd de Hoofdweg in Amsterdam West heringericht waarbij een groot aantal iepen geveld zou moeten worden. Na protesten van bewoners werd besloten om de Duitse deskundigen Günther en Thomas Sinn erbij te halen om stabiliteitsmetingen te doen. Onder veel belangstelling werden de trekproeven destijds uitgevoerd. Omegam besloot daarop om de techniek zelf in huis te halen. De theorie en de kiepcurves die als referentie dienen, werden overgenomen van bedenker Wessoly. De apparatuur werd aangeschaft en in eigen beheer werd een computerprogramma geschreven. Groenadvies Amsterdam gebruikt de trekproeven alleen om het risico op windworp te meten, de stabiliteitsmetingen. Directeur Bart Stoffer vindt dat er nog niet genoeg ervaring is opgedaan met elastometers om de breukvastheid van bomen te meten, om dit al commercieel aan te bieden. Windmodel Davenport Voor het inschatten van de windlast gebruikt Groenadvies Amsterdam het windmodel van de Amerikaanse wetenschapper Alan Davenport. Davenport deed onderzoek met windtunnels naar de manier waarop gebouwen de wind beïnvloeden. Dit windmodel in combinatie met de windgebieden van het KNMI bepaalt de windfactor. Groenadvies Amsterdam kiest voor een handlier om de trekkracht op de boom op te voeren. Stoffer: Dan sta je er bovenop en kun je de trekkracht heel rustig opbouwen. Je hebt het letterlijk in de hand. De gegevens worden van de meters doorgegeven aan de computer door middel van bekabeling. In het verleden heeft het bedrijf geprobeerd de kabel te vervangen door een draadloos signaal, maar dat stuitte op te veel storingen. De apparatuur zit ingebouwd in een kruiwagen met een accu en ruimte voor de laptop, zodat alles makkelijk naar de plaats van bestemming kan worden gebracht, ook als je daar niet met een bus kunt komen. Groenadvies Amsterdam heeft de meeste ervaring met trekproeven in Nederland. Dat betekent echter niet dat ze anders te werk gaan dan andere bedrijven. Stoffer: In principe doet iedereen dezelfde test. Het gaat om dezelfde natuurkundige principes. Alleen wat je erin stopt en hoe je de uitkomst interpreteert, dat maakt het verschil.

6 tie geven de doorslag Cobra adviseurs Net als iedereen die boomtrekproeven doet, gebruikt Cobra uit Cuijk de fundamenten van Wessoly. Cobra heeft echter, misschien wel het meest van alle bedrijven die boomtrekproeven uitvoeren, zijn eigen plan getrokken. In 2006 ontwikkelde het bedrijf een trekproef in samenwerking met TNO, TU in Eindhoven, Alterra en het KNMI. Het meest in het oog springende verschil met andere bedrijven is de aandacht voor grondmechanica die Cobra in de trekproeven heeft verwerkt. Met een shear stress -meter wordt de afschuifweerstand van de bodem binnen het kluitbereik gemeten. Dat wil zeggen: de weerstand die wortels ondervinden door de specifieke eigenschappen van de bodem. Een droge compacte bodem zal meer grip hebben op de wortels dan een losse, natte bodem zoals een drassige veengrond. En een bodem die is samengesteld uit verschillende korrelgroottes zal meer grip hebben op de wortels dan bijvoorbeeld ééntoppig (bomen-)zand. Hoe meer grip de bodem heeft op wortels, hoe kleiner de kans is dat de boom omwaait. Natuurlijk is een trekproef een momentopname, hoe dezelfde bodem zich zal gedragen onder drogere en met name nattere omstandigheden blijft overigens wel een kwestie van vakmanschap van de boomtechnisch onderzoeker. De afschuifweerstand wordt door Cobra meegenomen als belangrijke correctiefactor in het uiteindelijke meetresultaat. Andere bedrijven houden ook rekening met de toestand van de bodem maar gebruiken geen instrumenten om de afschuifweerstand te meten. Simuleren windstoten Een ander verschil tussen de boomtrekproeven van Cobra en die van andere bedrijven is de manier van trekken. Cobra gebruikt een snelle lier die meerdere keren achter elkaar aan de boom trekt. Dit simuleert het wrikeffect dat de wind tijdens een storm kan hebben op een boom. Directeur Joost Verhagen: Door een aantal keer een vergelijkbare kracht uit te oefenen op een paal in de grond kan deze ook steeds losser komen te zitten. Dit zie je terug in het verloop de meetresultaten van instabiele bomen, waarbij de veiligheidsfactor steeds verder afneemt. Cobra gebruikt voor het bepalen van de windlast in een gebied gedetailleerde windkaarten, ontwikkeld door het KNMI, om de gebiedseigen windstoten te bepalen. Omdat de lokale omstandigheden (denk aan buurbomen, bebouwing et cetera) echter zo bepalend zijn voor de windlast, zoekt Cobra bij voorkeur naar referentiebomen in de buurt. Immers, bomen verankeren zich in zoverre de lokale omstandigheden dat vereisen. De strakgetrokken treklijn van Cobra boomadviseurs. Verhagen: Wanneer je de stabiliteit van een aantal gezonde bomen op een locatie meet, kun je op basis daarvan precies zeggen welke windlast die op die locatie voorkomt. Risicomatrix TNO heeft voor de trekproef van Cobra een risicomatrix ontwikkeld. Hierin wordt de kans op bezwijken van de boom tegen het gebruik van de omgeving afgezet. Verhagen vindt het daarbij erg belangrijk dat er niet klakkeloos gestuurd wordt op de meetresultaten. Er is volgens hem een relatief groot onduidelijk gebied in de resultaten van de trekproef waarmee rekening gehouden moet worden. Net als Groenadvies Amsterdam meent overigens ook Cobra dat er met elastometers nog te weinig ervaring is opgedaan om dit te gebruiken bij trekproeven. < TuinenLandschap