Hitzewellen in der Stadt: Urbane Grünplanung gegen den Klimawandel

28.04.2018 – Bäume gelten als Luftkühler der Natur und sind somit auch hervorragend geeignet, die Hitze in Städten zu mildern. München als drittgrößte und am dichtesten besiedelte Stadt Deutschlands hat eine bis zu sechs Grad Celsius wärmere Lufttemperatur als ihre ländliche Umgebung. Die Wissenschaftler vom Lehrstuhl für Strategie und Management der Landschaftsentwicklung sowie der Waldwachstumskunde der der Technischen Universität München (TUM) haben zwei Stadtbaum-Arten verglichen und dabei festgestellt, dass der Grad der Kühlung sehr stark von der Baumart und den Bedingungen am Standort abhängt. Eine besonders geeignete Baumart ist demnach die Robinie; unter diesen Bäumen sei es vor allem an heißen Sommertagen kühler, vorausgesetzt sie befinden sich auf Grasflächen – so ein Fazit, zu dem das Team um den Humboldt-Forschungsstipendiaten Mohammad Rahman von der TUM gekommen ist. „Baumarten wie die Robinie, die wenig Wasser verbrauchen, können für einen höheren Kühlungseffekt sorgen, wenn sie in Grasumgebung gepflanzt werden“, erläutert Rahman in Hinblick auf Landschaftsarchitektur und Stadtplanung. „Das Erdreich rundum bleibt durch die Bäume feuchter, das Gras gibt über die Wasserverdunstung zusätzlich Hitze ab und reduziert somit die Temperatur in Bodennähe.“

Hitzespitzen einfangen

Das Team hat mit Hilfe von kombinierten Sensor- und Speichergeräten untersucht, wie sich das Mikroklima vor allem unterhalb städtischer Baumkronen entwickelt. Der Fokus lag auf der Kühlwirkung an sehr heißen Tagen, denn die Zunahme von extremen Hitzeperioden ist im Zuge des Klimawandels anzunehmen. Die Forscher wählten mit der Winterlinde und der Robinie (auch Scheinakazie genannt) zwei besonders beliebte, aber gegensätzliche Stadtbaum-Arten für ihre Untersuchungen aus, die sie an unterschiedlich warmen Sommertagen sowie an unterschiedlichen Standorten durchführten, um das komplexe Zusammenspiel aus Standortfaktoren, aktueller Wetterlage und Baumtyp zu analysieren.

Robinie und darunter Gras – ideale Kühlfunktion

Es stellte sich dabei heraus, dass Robinien für Städte besonders gut geeignet sind. Im Vergleich: Die Leistung eines Klimageräts liegt zwischen 1-10 Kilowatt (kW), die einer Linde bereits bei bis zu 2,3 kW. Diese Kühlleistung speist sich aus verschiedenen Vorgängen wie etwa die dichten Baumkronen, die Schatten spenden, erklären die Studienautoren, bzw. dass die Blattoberflächen die kurzwelligen Sonnenstrahlen reflektieren und sie zudem für die Transpiration nutzen. Die Lindenbäume verwendeten folglich einen großen Prozentsatz der abgefangenen Strahlung, um Wasser aus den Spaltöffnungen ihrer Blätter zu verdampfen. Diesen Vorgang habe die Linde mit allen Pflanzen gemein, auch mit Gras.

Es gibt allerdings zahlreiche Unterschiede zur üppig blühenden Robinie: Denn deren Baumkrone ist weniger dicht, die Blattfläche kleiner und damit die Transpiration geringer. Das mache zwar die Linde an milden Sommertagen effektiver, was die Kühlung anbelangt, allerdings braucht die Robinie weniger Wasser als die Linde –die entzieht dem Boden und damit auch dem Gras rundherum mehr Wasser, was wiederum die Transpiration der Grasflächen reduziert und deren zusätzliche Kühlfunktion mindert. Mit zunehmender sommerlicher Hitze und Dürre im Klimawandel müssten daher Rasenflächen vermehrt bewässert werden, so die Forscher, um den gleichen Kühleffekt zu erzielen, oder es dürften eben weniger durstige Baumarten gepflanzt werden. Auf gepflasterten Flächen kühlen andererseits Baumarten mit dichtem Schatten besser – auch sie benötigen künftig zusätzliches Wasser zum Wachsen. „An sehr heißen Tagen ist es für die Stadtbewohner kühler auf den Wiesen unter Bäumen, die eine weniger dichte Baumkrone und einen geringeren Wasserbedarf haben“, lautet daher Rahmans Bilanz. Man lege sich also mit einem guten Buch ins Gras unter den Schatten einer Robinie.

Weitere Effekte städtischen Grüns

Verschiedene wissenschaftliche Daten belegen die positiven Effekte städtischen Grüns. Einig sind sich darin alle: Stadtgrün reduziert die Luftverschmutzung und mildert den Hitzeeffekt, senkt zudem die Stressbelastung und verbessert auch die Gesundheit der Stadtbewohner. Das niederländische Wissenszentrum Triple E hat mit dem Programm BETULA (Benefits of Trees in Urban Landscapes) eine Methode entwickelt, um den Umweltnutzen eines einzelnen Baumes bezüglich der Feinstaubreduzierung und der Abschwächung des Wärmeinseleffekts zu ermitteln, berichtet die Stiftung DIE GRÜNE STADT in der Broschüre „Urbanes Grün“. Demnach nimmt bspw. laut Untersuchungen eine ausgewachsene Rotbuche mit einem Stammdurchmesser von einem Meter elfmal so viel Feinstaub auf wie eine Buche mit einem nur 20 Zentimeter dicken Stamm. Manche Bäume können besser als andere Luftschadstoffe reduzieren. Im direkten Vergleich zur Buche  lag der Wert einer Waldkiefer bei der etwa achtfachen Schadstoffaufnahme. Koniferen filtern Feinstaub effizienter aus der Atmosphäre als Laubbäume. Das hängt mit der komplexeren Struktur der Nadeln zusammen sowie damit, dass Nadelbäume auch im Winter grün sind. So wirken Bäume in der Stadt also dem Klimawandel entgegen und puffern gleichzeitig bereits bestehende Auswirkungen ab. na