Mein Projekt startete bereits im Sommer 2014, als ich in einem Gespräch mit dem Leiter des Stadtgartenamtes, Herrn Robert Pfeifer, erfahren habe, dass Stadtbäume neben Streusalz vermehrt auch Belastungen durch Hundeurin und „Wildpinkler“ ausgesetzt sind.

Nach ersten Forschungsergebnissen über die Bestandteile von Urin, machte ich mich im Herbst und Winter 2014 daran, mögliche betroffene Stadtbäume in Bayreuth ausfindig zu machen und Schäden zu analysieren. Diese Untersuchung konzentrierte sich allerdings erst einmal auf den Stammfuß und die Borke und waren Momentaufnahmen einer aktuellen Belastung. Ausgebleichte Stellen und auskristallisierter Urin am Stamm waren erste Hinweise auf eine Stressbelastung.  Die Ergebnisse waren noch unvollständig, weil sie weder über Urinmengen und Dauer der Belastung noch über mögliche Defekte im Holz, an den Wurzeln oder an Blättern Aufschluss gaben.

Deshalb entschloss ich mich, noch im November 2014, Ahornbäume im Garten anzupflanzen, um an diesen noch jungen Pflanzen im Frühjahr und Sommer 2015 Testreihen unter standardisierten Bedingungen durchzuführen, um so Erkenntnisse über Knospenentfaltung, Wurzel-, Blatt- und Sprosswachstum nach einer Urinbelastung zu bekommen. Daten der wichtigsten Baumparameter wurden mit Lineal und Maßband statistisch festgehalten. Dazu kamen Beobachtungen und mikroskopische Analysen an Blättern und Rinde.

Um differenzierte Aussagen über die Wirkungsweise und Konzentrationen der Hauptbestandteile Harnstoff (=Urea) und Ammoniak zu erhalten, habe ich zusätzlich vierwöchige Labortestreihen an Ahornsetzlingen in hydroponischer Zucht durchgeführt. Diese fanden am Lehrstuhl für Biomaterialien (Leitung Prof. Dr. Thomas Scheibel) an der Universität Bayreuth, statt.

Im Anschluss an das Freilandexperiment und den Labortestreihen habe ich im Herbst 2015 Wurzel- und Stammquerschnitte der Ahornbäume und –setzlinge angefertigt und diese mit meinem Mikroskop untersucht. Meine Ergebnisse habe ich mir dann von Frau Dr. Alexandra Furch am Institute of General Botany and Plant Physiology, Universität Jena, bestätigen lassen.

Alle Ergebnisse zusammen lieferten mir ein Gesamtbild von Entwicklung und Wachstum von urinbelasteten Ahornbäumen. Diese waren vor allem in ihrer Knospenbildung, ihrem Trieblängenwachstum und in ihrer Blattvitalität signifikant schlechter als die unbelasteten Bäume. Vor allem wegen der durch das Bodenenzym Urease aus der Harnstoffspaltung entstandenen Ammonium-Ionen führt Urin zu osmotischem Stress in der Pflanze, der den Wasser-, Nährstoff- und Mineralhaushalt aus dem Gleichgewicht bringt.

Die Schäden sind vielschichtig: Urin löst Plasmolyseeffekte aus, weicht das Festigungsgewebe Sklerenchym) und das Xylem auf und beeinträchtigt das Phloem. Die hydroponischen Testreihen zeigten, dass Urea in geringen Mengen bereits ausreicht, die Pflanze unter physiologischen Stress zu setzen.