Bäume und ihre Effekte auf das urbane Mikroklima

Bäume in Städten? Ja! Und zwar viele davon! Bäume verschönern nicht nur unsere Straßen und Plätze, sie haben auch messbare Auswirkungen auf unsere Gesundheit. Und sie regulieren dabei auch noch das urbane Mikroklima. Durch die ansteigenden Sommertemperaturen wird die Bedeutung dieser Leistung weiter zunehmen.

Städte sind einzigartige Systeme, auch klimatisch. Forschungen zeigen, dass in urbanen Gebieten die Temperaturen um einige Grade höher sind als im benachbarten Umland. Städte bestehen zu einem großen Teil aus Asphalt, Backsteinen und Zement. Diese Bausubstanz absorbiert viel Wärme und speichert diese ab. Nachts gibt dieser Speicher die Wärme allmählich ab, was besonders dann zu höheren Temperaturen führt.

Der Forstwissenschaftler Lukas Denzler beschreibt, wie mit Hilfe von Infrarotbildern unterschiedliche Oberflächentemperaturen sichtbar gemacht werden können. Asphaltierte Oberflächen wie beispielsweise Straßen sind bei direkter Sonneneinstrahlung bis zu 40°C wärmer als mit Pflanzen bewachsene Oberflächen. Grünflächen wirken im urbanen Raum deshalb wie Klimaoasen. Im Schatten eines Baumes wird die Temperatur beispielsweise nur als etwa halb so hoch empfunden wie an der prallen Sonne.

Andreas Roloff, Professor für Forstbotanik, schreibt, dass der messbare Temperaturunterschied zwischen Parks und asphaltierten Plätzen bis zu 5°C betragen kann. Der wahrgenommene Temperaturunterschied ist dabei deutlich höher und kann mehr als 10°C erreichen, da die erhöhte Luftfeuchtigkeit unter Bäumen noch mehr abkühlt. Der Unterschied zwischen asphaltierten Oberflächen und mit Bäumen bedecktem Grün ist sogar noch größer, nämlich bis zu 15°C.

Bäume spenden Schatten und beschattete Flächen wärmen sich weniger stark auf, weil sie vor direkter Sonneneinstrahlung geschützt sind. Zusätzlich verdunsten Bäume beträchtliche Mengen an Wasser und erzeugen dadurch eine zusätzliche kühlende Wirkung. Ein Baum kann an einem sonnigen und heißen Tag bis zu 400 Liter Wasser verdunsten. Und weil Wasser beim Verdunsten Wärme verbraucht, kühlen Bäume auf diese Weise ihre Umgebung ab.

Wichtig dabei ist, dass diese Kühlleistung stark vom Wasserangebot abhängt. Wenn Bäume Wassermangel haben, können sie diese kühlende Wirkung nicht effizient erfüllen.

Neben diesen mikroklimatischen Regulierungen verbessern Bäume auch die Stadtluft, was besonders bei zunehmender Hitze wichtig ist. Bäume reduzieren den Anteil von Ozon, Stickoxiden, Kohlenmonoxid und Sulfur in der Luft. 

Durch hohe Emissionen und zunehmende Sommertemperaturen wird auch diese regulatorische Wirkung von Bäumen zunehmend an Bedeutung gewinnen. Und nicht nur das: Bäume binden Kohlendioxid  in ihrer Substanz. Bäume könnten deshalb zudem einen wichtigen Beitrag in der CO² neutralen Stadt der Zukunft spielen.

Die wachsende Bedeutung von Stadtbäumen durch den Klimawandel

Die Landschaftsarchitektin Stefanie Rößler schreibt, dass die zentralen Herausforderungen des Klimawandels für die Stadtplanung höhere Temperaturen und extreme Niederschlagsereignisse sein werden.
Für Rößler ist Stadtgrün ein wichtiger Baustein urbaner Klimaanpassungsstrategien, um mit den Folgen des Klimawandels umgehen zu können. Stadtgrün reguliert das Mikroklima in der dichtbebauten, überhitzten Stadt. In Grünflächen kann Wasser versickern und im Überflutungsfall zurückgehalten oder schadensarm abgeleitet werden. Die Rückhaltung und Speicherung von Niederschlagswasser in Grünflächen kann sowohl in Trockenperioden den urbanen Wasserhaushalt stabilisieren als auch die Gefahren von Starkregenereignissen reduzieren. Dadurch leisten Stadtbäume wichtige Regulationsleistungen für das urbane Mikroklima und den städtischen Wasserhaushalt in Zeiten des Klimawandels.
Aus diesen Gründen plädiert die Dresdener Forscherin für die Erweiterung von unversiegelten Flächen und des Grünvolumens, vor allem durch die Erweiterung des Straßenbaumbestandes.

Und nun?

Um unsere Städte vor den meteorologischen Folgen des Klimawandels zu schützen, braucht es unversiegelte Grünanlagen und viele Stadtbäume. Grünanlagen können die beiden wichtigsten Folgen des Klimawandels - höhere Temperaturen und extreme Niederschlagsereignisse - ausgleichen. Und Bäume helfen auch, den Klimawandel abzubremsen, indem sie CO² binden.  

Allerdings stellen die heißen Sommer unsere Stadtbäume vor zunehmende Herausforderungen. Längere Trockenperioden in Verbindung mit höheren Temperaturen können die Vitalität und damit die klimatische Regulationsfähigkeit der Stadtbäume einschränken. Es ist also wichtig, dass wir für gute Bedingungen für unsere Bäume sorgen.

Siehe dazu auch den Text: Zunehmende Probleme für unsere Stadtbäume

Und hier ein Artikel zum Thema Trockenstress bei Bäumen.

Die Effekte von Bäumen aufs urbane Mikroklima auf einen Blick

1. Temperaturminderung: Bäume bieten Schatten, der dazu beiträgt, die Oberflächentemperaturen zu reduzieren. Durch die Verdunstung von Wasser über die Blätter (Transpiration) wird zusätzlich kühlende Wirkung erzeugt.
2. Luftqualitätsverbesserung: Bäume absorbieren Schadstoffe aus der Luft, einschließlich Kohlendioxid, Stickoxide und Feinstaub. Sie tragen so zur Verbesserung der Luftqualität in städtischen Gebieten bei.
3. Reduzierung von Luftschadstoffen: Bäume können dazu beitragen, den Gehalt an Luftschadstoffen zu reduzieren, indem sie Partikel einfangen und schädliche Gase durch Stoffwechselprozesse abbauen.
4. Luftfeuchtigkeitsregulierung: Durch die Transpiration von Wasser über ihre Blätter erhöhen Bäume die Luftfeuchtigkeit in ihrer Umgebung. Dies kann dazu beitragen, trockene Luft in städtischen Gebieten auszugleichen.
5. Lärmminderung: Das Laub von Bäumen wirkt als Schallschutzbarriere und kann dazu beitragen, den Lärmpegel in städtischen Umgebungen zu reduzieren, insbesondere entlang von Straßen und in Wohngebieten.
6. Wasserregulierung: Bäume spielen eine wichtige Rolle bei der Regulierung des Wasserhaushalts in städtischen Gebieten. Sie absorbieren Niederschlagswasser, reduzieren Oberflächenabfluss und minimieren so das Risiko von Überschwemmungen.
7. Verlangsamung des Windes: Bäume können dazu beitragen, die Windgeschwindigkeit in städtischen Gebieten zu reduzieren. Dies ist insbesondere in offenen städtischen Räumen von Bedeutung, um unangenehme Windverhältnisse zu mildern.
8. Förderung von Biodiversität: Bäume bieten Lebensraum und Nahrungsquellen für verschiedene Tierarten, einschließlich Vögel, Insekten und Kleinsäuger. Dies fördert die Biodiversität in städtischen Ökosystemen.
9. Ästhetischer Wert: Bäume tragen zur Verschönerung des urbanen Umfelds bei und haben positive Auswirkungen auf das Wohlbefinden der Bewohner. Grüne, baumbestandene Bereiche schaffen angenehme und attraktive Umgebungen.
10. Förderung von Aktivitäten im Freien: Gut bepflanzte Bereiche mit Bäumen laden dazu ein, Aktivitäten im Freien zu genießen. Parks und Grünanlagen bieten Raum für Erholung, Sport und soziale Interaktion.
11. Verringerung von Energieverbrauch: Durch den Schatten, den Bäume bieten, können sie dazu beitragen, den Energieverbrauch in städtischen Gebieten zu reduzieren, indem sie die Notwendigkeit von Klimaanlagen und anderen kühlenden Maßnahmen verringern.

Andreas Hunkeler
Dipl. Sozial- und Kulturanthropologe mit dem Schwerpunkt nachhaltige und partizipative Grünflächengestaltung in Städten. (Mehr über den Autor). 
Meine Vision ist es zusammenzuführen: Menschen und Bäume, Natur und Kultur, Bevölkerung und städtische Behörden.
Bei Fragen, Anregungen, interessanten Geschichten oder spannendem Wissen zu diesem Thema kannst Du mich gerne anschreiben: andreas@baumbad.de. Ich freue mich auf Deine Nachricht!