Gruppierte Bäume für resilientes Stadtgrün

Eine neue Studie (Blume 2026) untersucht die Beeinträchtigungen von Bäumen mit dem Ziel, resiliente Lösungen zu finden. Dabei zeigen Baumgruppen ein besonderes Potenzial (Abb. 1).

Städte sind von einer Vielzahl an Grünflächen durchzogen, sie umgeben und begleiten die Stadtbewohnenden. Dabei liefern sie nicht nur einen gestalterischen Beitrag und steigern die Lebensqualität, sondern haben einen wichtigen Einfluss auf das Stadtklima. Dieser urbane Raum unterscheidet sich sehr stark vom Naturstandort der Stadtbäume – sie sind vielen besonderen Standortfaktoren ausgesetzt (Roloff 2013, S. 26). Begrenzter Platz, anhaltender Bebauungsdruck und aufeinandertreffende Nutzungsansprüche machen eine bessere Durchgrünung zu einem Wagnis. Insbesondere, da langanhaltende und wiederkehrende Dürren der letzten Jahre sowie nie zuvor verzeichnete Temperaturspitzen bereits heute deutlich sichtbare Schäden am Stadtgrün hinterlassen haben. Klimaprognosen rechnen mit einer Zunahme heißer Tage ohne nennenswerte nächtliche Abkühlung sowie einer geringeren Wasserverfügbarkeit im Sommer bei gleichzeitig häufiger auftretenden Wetterextremen (DWD 2023, vgl. IPCC 2023). Im urbanen Raum geraten viele Bäume und Baumarten dabei an ihre Grenzen, hier spitzen sich die Effekte zu. Dabei steht der Idee, mit "mehr Grün" die Klimabelastung abzumildern, eine unkalkulierbare Bewässerungs-Notwendigkeit entgegen – womöglich aus Trinkwasserreserven (vgl. Dümpelmann 2019, S. 11f).

Die Forschungsarbeit im Rahmen der Dissertation von D. Blume an der Fakultät Architektur und Landschaft, Lehrstuhl für Landschaftsplanung der Technischen Universität (TU) Dresden, hat die Beeinträchtigungen des Stadtgrüns durch die klimatischen Veränderungen mit dem Ziel untersucht, resiliente Anpassungsmaßnahmen zu finden. Es wurde sowohl erforscht, wie hoch die Schäden in verschiedenen Flächentypen überhaupt sind, als auch inwieweit Zusammenhänge zwischen der Art der Bebauung, Bodenversiegelung, Nutzungsintensität und den verschiedenen Vegetationsstrukturen bestehen. Daran anknüpfend wurde die Forschungslücke untersucht, wie die hohe Leistungsfähigkeit des Stadtgrüns in Bezug auf das Stadtklima trotz Wasserknappheit beibehalten werden kann – durch Anpassungen der Quartierstruktur, optimierte Bauweisen und eine gezielte Pflanzenauswahl. Darüber hinaus wurde ermittelt, wie Freiflächen sowohl hohen funktionalen als auch gestalterischen Ansprüchen genügen und unter veränderten klimatischen Bedingungen die Biodiversität sichern können. Kernpunkt des im Januar erscheinenden Fachbuchs (Blume 2026) sind Maßnahmen und Eigenschaften im Sinne der Resilienz, die nicht nur Elastizität in Krisenzeiten gewährleisten, sondern auch ein dynamisches und vielfältiges System erfordern.

Untersuchungen an 252 Flächen in vier Städten

Um den Zustand des Stadtgrüns zu analysieren, wurde eine spezielle Methodik entwickelt, die es erlaubt, sowohl langfristige Vitalitätsschäden als auch kurzfristig auftretende Trockenstressanzeichen an Bäumen zu erfassen. Auf diese Weise kann beispielsweise eine geringe Vitalität durch Bodenversiegelung von einer Beeinträchtigung durch eine kurzzeitige Dürre und den daraus resultierenden Vitalitätsverlust abgegrenzt werden. Im Rahmen von "Resilienzrundgängen" wurden 15 197 Bäume auf 252 Flächen zwei Jahre lang in Folge untersucht. Die Bewertung umfasst neben der Erfassung des Zustandes der Grünausstattung auch Informationen zur baulichen Ausgestaltung (u. a. Art der Baumscheiben, Bodenversiegelung, Belagsart), der Artenausstattung und Biodiversität (u. a. Baumarten, Strukturreichtum) sowie der Gestaltung und Nutzung (u. a. Nutzungsarten, Stadtstrukturtyp, Gestaltungsqualität). Eingeordnet und vergleichbar wurden verschiedene städtische Freiraumtypen in Berlin, Leipzig, Dresden und Bautzen untersucht, die sich im "Klimastressbereich" befinden: neu definierte Bereiche mit besonders großer Gefahr für Überhitzungen und hohem Versiegelungsgrad. Diese Städte nehmen damit heute schon die Bedingungen der prognostizierten klimatischen Entwicklung vorweg.

Die Analyse der erhobenen Daten zeigte, dass die Auswirkungen der Beeinträchtigungen, unabhängig von der Stadtgröße, enorm sind. Vielerorts wurden große Bestände an Bäumen mit erheblichen Vitalitätsbeeinträchtigungen und Trockenstressschäden kartiert, oftmals erwies sich der Anteil an vitaler Vegetation als gering. Beispielsweise wurde 2022 nur ein Anteil von 6,5 Prozent vollkommen vitaler Bäume festgestellt, während 39,5 Prozent sogar erhebliche Beeinträchtigungen aufwiesen. Im Gegensatz zur Entwicklung der Vitalität gingen die Anzeichen von Trockenstress leicht zurück und sanken von etwa 25,9 (2021) auf 13,3 Prozent (2022), was jedoch auch angesichts des niederschlagsreichen Sommers noch einen hohen Wert darstellt (Blume 2026, S. 146).

Es kann gezeigt werden, dass die Schäden an Bäumen nicht nur auf Millionenstädte beschränkt sind, sondern in ähnlicher Form auch in kleineren Städten vorgefunden werden. Obgleich alle untersuchten Freiraumtypen eine große Anzahl an beeinträchtigter Vegetation aufweisen, ist die Art der Beeinträchtigungen unterschiedlich, ebenso wie die Ursachen. Hier ergab die Untersuchung, dass meist ein Zusammenspiel aus verschiedenen Wirkfaktoren eine Belastung hervorruft, die letztlich die Regeneration erheblich einschränkt. Damit können sich Beeinträchtigungen durch zum Beispiel Dürren über die Jahre kumulieren und schließlich zu einem Absterben von Bäumen führen. So konnte gezeigt werden, dass auch nach zwei niederschlagsreicheren Jahren die Regenerationsphase nicht ausreicht, um die deutschlandweite Dürrephase von 2018 bis 2020 auszugleichen.

Im Zuge der Auswertung konnten durch statistische Tests Zusammenhänge zwischen bekannten Stressfaktoren und der Vitalität beziehungsweise Trockenstressbelastung hergestellt und damit wissenschaftlich belegt werden. So wurde mit Blick auf die Stadtstruktur gezeigt, dass eine hohe Bebauungsdichte und Bauhöhe die Vitalität und Trockenstresstoleranz verringern. Durchlüftungsgassen und abschirmende, zusammenhängende Grünflächen mit ausgeprägter Topografie fördern hingegen die Widerstandskraft bei klimatischen Krisen und die Regeneration in niederschlagsreicheren Jahren. Auch mit Blick auf die Größe und Form der Grünflächen konnten Aussagen abgeleitet werden, die bei einer künftigen Gestaltung einen positiven Effekt mit sich bringen könnten. Entscheidend sind neben einer eher kompakteren Form auch die Art der Vegetation, ihre Vergesellschaftung, die Bodenverhältnisse und das verfügbare Wurzelvolumen. Zudem wurde belegt, dass auch das Verkehrsaufkommen und die Nutzungsintensität Auswirkungen auf die Fitness des Stadtgrüns haben.

In einem weiteren Test wurde zudem nachgewiesen, dass die bauliche Ausgestaltung enorme Effekte auf die langfristige Entwicklung der Stadtbäume hat. Zum Beispiel wird durch die Wahl des Bodenbelags die Vitalität und Trockenstresstoleranz beeinflusst. Ein möglichst geringer Versiegelungsgrad verbessert die Flexibilität bei Störungen, ausgelöst durch beispielsweise eine anhaltende Dürre. Der Luft- und Wasserkreislauf kann besser und zuverlässiger funktionieren, was insbesondere in Regenerationszeiten große Vorteile hat. Diese Zusammenhänge untermauern aktuelle Debatten um die Investitionen beim Bau von Grünflächen und können bei der Einschätzung der Langlebigkeit von Stadtbäumen einen zentralen Ankerpunkt darstellen, obgleich solche Tendenzen durch die Erfahrungen im Stadtbild auch abschätzbar wären.

Baumgruppen für bessere Vitalität?

Um dem Ansatz Rechnung zu tragen, dass Stadtbäume zukünftig besser gegenüber Belastungen geschützt werden sollen, ohne im großen Maße von der Bewässerung abhängig zu sein, wurden auch Bauart und Größe der Baumscheibe weiter untersucht – mit zum Teil überraschenden Ergebnissen. Unterpflanzungen, insbesondere mit Stauden, fördern die Beschattung und reduzieren Nutzungsschäden, gleichzeitig tragen offene, durchlässige Oberflächenbeläge der Pflanzgrube zur Vitalität der Bäume bei. Zudem konnte nachgewiesen werden, dass auch die Anordnung und Abstände der Bäume zueinander einen Einfluss auf die Fitness haben. Inwieweit gruppierte Bäume dabei widerstandfähiger als Solitärbäume sind, wird am folgenden Untersuchungsablauf exemplarisch aufgeschlüsselt:

Im Vorfeld der Untersuchung bestanden bereits unterschiedliche Annahmen zur Vergesellschaftung von Bäumen, die sich im Grunde widersprechen. Einerseits wird beschrieben, dass Bäume im engen Stand beim Wachsen eine Standortkonkurrenz zueinander entwickeln. Verschattung sowie Nährstoff- und Wasserkonkurrenz wirken sich entsprechend zumindest teilweise negativ auf die Bäume aus (Bartsch und Röhrig 2016, S. 144f). Andererseits lassen Untersuchungen aus den Forstwissenschaften darauf schließen, dass Bäume als Team funktionieren können: Sie versorgen sich bei Hitze gegenseitig mit Schatten, bilden ein Mikroklima aus und sind standfester bei starkem Wind (Fichtner et al. 2018). Dieser Zweiseitigkeit wurde mit einer gruppenweisen Auswertung der Resilienzrundgänge begegnet. Die Daten zur Vitalität und Trockenstresstoleranz wurden dazu in Gruppen untergliedert, sodass Solitärbäume mit Gruppierungen aus ≤ drei Bäumen, ≤ zehn Bäumen und > zehn Bäumen verglichen werden konnten (Abb. 3). Es wurden hoch signifikante Unterschiede zwischen allen Gruppen im Vergleich zu den Solitärbäumen nachgewiesen. Auch die Unterschiede unter den Baumgruppen sind sehr signifikant, die höchste Effektstärke wurde bei einer kleinen Gruppierung von ≤ drei Bäumen im Vergleich zu großen Gruppierungen > zehn Bäume ermittelt. In Bezug auf die Trockenstresstoleranz weisen nur Gruppen, die mit Solitärbäumen verglichen wurden, hoch beziehungsweise sehr signifikante Unterschiede auf.

Zurückzuführen ist dies wahrscheinlich auf die eingangs beschriebenen positiven Wechselwirkungen zwischen den Bäumen: So wurde eine gute Verschattung bei starkem Sonnenschein und hohen Temperaturen beobachtet. Es lässt sich zudem die Annahme unterstreichen, dass ein Mikroklima entsteht, welches den Individuen gegenseitig hilft, ihre Vitalität in Stresssituationen zu halten. Entsprechend zählen die Abschirmung bei Hitzewellen ebenso hierzu wie ein Schutz gegen Luftverschmutzung und Windschäden. Auch Schäden durch das Überfahren des Wurzelwerks oder angefahrene Baumstämme sind deutlich seltener, je größer die Gruppe ist. Die abgemilderten Stressfaktoren sind auch die Ursache für eine bessere Trockenstresstoleranz bei Baumgruppen. Den Daten lässt sich entnehmen, dass dabei eine "ideale" Gruppe im Bereich von 4 bis 10 Bäumen liegt. Bei deutlich weniger Individuen (≤ 3) nehmen die beschriebenen positiven Effekte ab, während bei deutlich mehr als 10 Individuen die Konkurrenzstärke, also knapper Wurzelraum, schlechtere Wasser- und Nährstoffversorgung, zunimmt.

Was folgt aus all dem?

Letztlich zeigt die Untersuchung zur Gruppierung von Bäumen, dass Maßnahmen zur Verbesserung des Stadtgrüns nicht nur in der baulichen Veränderung oder in der Optimierung der Pflanzen selbst liegen, sondern dass bereits gestalterische Eingriffe wie die Anordnung und Kombination der Gehölze einen Beitrag leisten können, um langfristig die Vitalität und Leistungsfähigkeit zu sichern. So ist auch die Gruppierung von Stadtbäumen ein Baustein für resilientes Stadtgrün. Damit einher geht möglicherweise eine Veränderung des Stadtbildes, die zunächst ungewohnt erscheinen mag, aber durchaus Qualitäten mit sich bringt. Wie wäre eine Allee mit vereinzelt gruppierten Bäumen? Ein Stadtplatz mit einem Hain aus Betula, Quercus und Koelreuteria? Dies sind gestalterische Fragen, die künftig in den Prozess der Umgestaltung einfließen sollten.

Dabei ist das auch nur ein Aspekt, der immer im Kontext weiterer Anpassungsmaßnahmen gesehen werden sollte. Auch die Forschungsarbeit zu "Resilientes Stadtgrün" macht hier keinen Schlussstrich: Es wurde auch untersucht, welche Baumarten bereits in Städten verwendet werden und inwieweit sie bereits eine "Angepasstheit" mitbringen, nach dem Credo: Was haben wir bereits, was funktioniert schon? Daran anknüpfend können auch Aussagen darüber getroffen werden, wie hoch die Artenvielfalt ausfallen sollte, damit der Gesamtbestand flexibler auf klimatische Veränderungen reagieren kann. Durch eine gezielte Auswahl standortgerechter Bäume und eine gezielte Ergänzung bisheriger Stadtbaumarten mit bisher seltener verwendeten, widerstandsfähigeren Arten lässt sich die Resilienz weiter steigern. Die Erhebungen zur Gestaltung von Stadtgrün konnten belegen, dass Funktionalität einen weiteren Baustein zur Resilienz darstellen kann, solange Pflege und bauliche Qualitäten berücksichtigt werden.

Die Erkenntnisse, die durch die Auswertung der Daten entstanden sind, wurden für eine anwendungsorientierte Toolbox miteinander verknüpft. So entstand ein fundierter Maßnahmenkatalog mit Empfehlungen für eine resiliente Gestaltung von Stadtgrün. Dabei ist dies kein Patentrezept für die Umstrukturierung jeden Ortes, sondern soll für Städte und Planende fachliche Lösungsansätze bereitstellen, die jeweils an örtliche Gegebenheiten und Voraussetzungen angepasst werden können. Dies ist auch im Sinne einer resilienten Stadtstruktur. Dafür wurden Vorschläge zur Entwicklung der Stadtstruktur, der Anpassung der Bauweise und Optimierung der Vegetation formuliert. Die dadurch unkomplizierte Übertragbarkeit schafft einen Entwicklungsspielraum, der das Entstehen von regionalen Lösungsansätzen begünstigt. Ein resilientes Stadtgrün wird dann erreicht, wenn eine Vielzahl von einzelfallbezogenen Anpassungsmöglichkeiten genutzt wird. Diese Untersuchung liefert dafür die Anhaltspunkte, die eine Elastizität bei Krisen ermöglichen, aber auch eine Stabilität für die Nutzbarkeit und Funktionsleistung von Stadtgrün. Werden die städtischen Räume als veränderbare Systeme geplant, ist es möglich, in einem fortlaufenden Prozess auf wiederkehrende oder neue Belastungen zu reagieren – und somit zukunftsfähiges, resilientes Stadtgrün zu erreichen.

Ausblick

Das Projekt hat mit erstmalig durchgeführten Vollstandortanalysen nicht nur die Beeinträchtigung von Stadtgrün sichtbar gemacht, sondern auch Lösungsansätze für resiliente, zukunftsfähige Strukturen entwickelt. Es zeigt, wie klimawandelbedingte Veränderungen die Vitalität von Grünflächen beeinflussen – nicht nur im Kontext von Hitzewellen, Dürreperioden und Extremwetter, sondern auch ganz spezifisch in Bezug auf die Nutzungscharakteristik verschiedener städtischer Freiraumtypen. Eine Toolbox übersetzt diese Erkenntnisse in anwendbare Rahmenkonzepte, ohne allgemeine Lösungen vorzugeben. Entscheidend ist die regionale Anpassung – abhängig von Klima, Böden, Nutzungskonzepten und Artenverwendung. Einheitliche Lösungen für alle Städte sind weder sinnvoll noch zielführend.

Auch die Baumartenwahl zeigt Chancen und Grenzen: Unter extremen Bedingungen wie belasteten Straßen sinkt die Auswahl geeigneter Arten erheblich. Hitzebeständigkeit, Trockenstresstoleranz, Verdichtungs- und Salztoleranz sowie ein geeigneter Habitus schränken das Spektrum stark ein. Daher sollten künftige Projekte neue Baumarten (heimische wie nicht-heimische) im größeren Maßstab testen und ihre Wechselwirkungen untersuchen. Jede Stadt sollte dafür eigene Artenlisten entwickeln und kontinuierlich fortschreiben.

Abschließend bleibt die Erkenntnis, dass Städte spezifische Baumkonzepte entwickeln sollten, die Bauweisen, Artenwahl und regionale Erfahrungen bündeln. Mit einem klaren Entwicklungshorizont und regelmäßiger Aktualisierung lassen sich aktuelle Herausforderungen bewältigen und künftige Probleme frühzeitig erkennen. So entsteht ein belastbares Fundament für ein resilientes Stadtgrün.

Exkurs: Resilienz bedeutet nicht nur Widerstandskraft

Resilienz ist ein vielschichtiger Begriff, der zunehmend auch in der Landschafts- und Stadtplanung an Bedeutung gewinnt. Ursprünglich aus der Materialwissenschaft und Psychologie stammend, beschreibt er die Fähigkeit von Systemen, äußere Einflüsse zu bewältigen und sich anzupassen (Schmidt 2020, S. 5). Ein anschauliches Bild ist der Ast, der sich bei einer Sturmböe verbiegt und anschließend in seine Ausgangsform zurückschwingt.

Doch für Städte oder Landschaften stellt sich die Frage, ob ein "Zurückschwingen" in den Ursprungszustand überhaupt möglich oder erstrebenswert ist. Resilienz wird daher zunehmend als Prozess verstanden, der von Anpassungsvorgängen und entwickelnden Faktoren getragen wird (Thun-Hohenstein et al. 2020, S. 12). Ökosysteme (und damit auch städtische) verändern sich stetig, sodass Resilienz nicht in erster Linie den Erhalt des Status quo meint, sondern die Fähigkeit, trotz Wandel die grundlegenden landschaftlichen Qualitäten zu erhalten, zu erneuern und zu stärken (Schmidt 2020, S. 4, s. Abb. 2).

Für Grünflächen und andere städtische Strukturen bedeutet dies, dass nicht das 1:1 Wiederherstellen im Vordergrund steht. Entscheidend ist, bestimmte klimatisch wirksame Qualitäten zu sichern, damit die Stadt funktionsfähig bleibt. In der übergreifenden architektonischen Perspektive beschreibt Resilienz deshalb eher die Stärkung der Selbsterneuerungskraft von Prozessen. Veränderung wird hier als notwendiger Bestandteil verstanden, um gegenüber komplexen Krisensituationen widerstandsfähig zu sein und diese für eine Weiterentwicklung zu nutzen (Simmie und Martin 2010, S. 28f).

Dabei ist ein umfassender Blick erforderlich: Städte bestehen nicht nur aus baulichen und ökologischen Strukturen, sondern auch aus den Menschen, die in ihnen leben. Resilienz umfasst daher die Gesamtheit der Möglichkeiten, Störungen abzufedern, Leistungen zu erneuern und Strukturen langfristig zu wandeln (Hahne und Kegler 2017, S. 22). Der Begriff beschreibt damit nicht nur die Widerstandskraft, sondern ein Zusammenspiel aus Resistenz, Elastizität, Vielfalt, Redundanz, Vernetzung und Dezentralität. Dies lässt sich auf Baumartenwahl, Bauweisen und Nutzung übertragen.

Die Ausweisung eines "resilienten Klimabaumes" wird im Rahmen dieses Projektes deshalb als kritisch eingestuft, da diese Betitelung Planende dazu verleiten könnte, sich auf wenige Baumarten zu beschränken. Angesichts der klimatischen Unsicherheiten und der möglichen Verbreitung neuer Krankheiten ist das alleinige Pflanzen der sogenannten Klimabäume risikoreich. Welche Anforderungen sich daraus für Stadtgrün und Baumstandorte ergeben, wird im Fachbuch "Resilientes Stadtgrün" vertieft.

Quellen

Bartsch, N.; Röhrig, E. (2016): Waldökologie: Einführung für Mitteleuropa. Berlin, Heidelberg.

Blume, D. (2026): Resilientes Stadtgrün. Thelem Verlag Dresden/München. ISBN 978-3-95908-822-0, 564 S.

Dümpelmann, S. (2019): Die Kultur der Straßenbäume. In: Pro Baum (04/2019).

DWD – Deutscher Wetterdienst (2023): Wetter und Klima – Basisfakten zum Klimawandel. Internet: www.dwd.de/DE/klimaumwelt/klimawandel/klimawandel_node.html

Fichtner, A.; Härdtle, W.; Bruelheide, H.; Kunz, M.; Li, Y.; von Oheimb, G. (2018): Neighbourhood interactions drive overyielding in mixed-species tree communities. In: Nature Communications 9 (1): 1144.

Hahne, U.; Kegler, H. (2017): Resilienz in der räumlichen Planung, in: Kegler, H. & Carlow, V. (Hrsg.), Planen für die Resilienz: Positionen und Strategien. Wiesbaden.

IPCC (2023): Climate Change 2023: Synthesis Report. Contribution of Working Groups I, II and III to the Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change [A. Mukherjee, J. Rogelj, & H.-O. Pörtner (Eds.)]. IPCC.

Roloff, A. (Hrsg.) (2023): Baumpflege: baumbiologische Grundlagen und Anwendung; 16 Tabellen. Stuttgart (Hohenheim).

Schmidt, C. (2020): Landschaftliche Resilienz: Grundlagen, Fallbeispiele, Praxisempfehlungen. Berlin, Heidelberg.

Simmie, J.; Martin, R. (2010): The economic resilience of regions: towards an evolutionary approach. In: Cambridge Journal of Regions, Economy and Society 3 (1): 27–43.

Thun-Hohenstein, L.; Lampert, K.; Altendorfer-Kling, U. (2020): Resilienz – Geschichte, Modelle und Anwendung. In: Zeitschrift für Psychodrama und Soziometrie 19 (1): 7–20.