Keine Angst vor Klimabäumen (Teil 1)

Mit der Broschüre "Zukunftsbäume für die Stadt" (BdB & GALK 2020) haben auch der Bund deutscher Baumschulen e. V. und die Gartenamtsleiterkonferenz ein Statement abgegeben. Die Broschüre enthält eine Auswahl von 65 Arten und Sorten aus der GALK-Straßenbaumliste. Werden die Sorten dabei ausgeklammert, handelt es sich nur noch um eine Empfehlung von 44 Arten.

Allerdings bergen (kurze) Listen die Gefahr, als Checklisten missdeutet zu werden. Toplisten wie diese führen schnell zur Verarmung des Sortimentes. Dabei gibt es innerstädtisch ganz unterschiedliche Standorte, für die es individuelle Lösungen zu finden gilt. Aber auch die Anforderungen, die der Klimawandel voraussichtlich an die Bäume stellen wird, werden möglicherweise immer noch unterschätzt. Dass viele bei uns indigene Baumarten seit Jahren leiden, ist augenfällig.

In diesem Jahr hat es neben Birken, Buchen und Eichen fast unbemerkt eine weitere Baumart getroffen: Trotz feuchtem Sommer 2023 sind in vielen Regionen Deutschlands Carpinus betulus stark geschwächt, Blätter vertrocknet, zum Teil mit übermäßigem Fruchtbehang versehen gewesen oder sogar vollständig abgestorben. Und das ist nicht das erste Mal: Bereits im Sommer 2010 konnte dieses Phänomen beobachtet werden (1). Ist das wirklich eine Auszeichnung für einen Klimabaum, wo der Klimawandel doch erst begonnen hat?

Klimawandelprognosen

Um die verschiedenen Klimawandelprognosen in Bezug auf die Gehölzverwendung einordnen zu können, ist es zunächst einmal wichtig zu wissen, wofür wir Bäume pflanzen und ab wann und wie lange sie ihre Funktionen erfüllen sollen.

Unstrittig ist sicher, dass Bäume besonders in Städten durch Schattenwirkung und Verdunstung dazu beitragen, das Leben dort lebenswerter zu gestalten (s. a. Zimmermann 2022). Weitere Ökosystemleistungen kommen hinzu.

Einen Baum, den wir heute pflanzen, wird in 15 Jahren mit fachgerechter Pflege vom Jungbaum in die Reifephase übergehen. Er hat sein gewünschtes Lichtraumprofil erhalten und beginnt eine arttypische Krone auszubilden. Das ist dann etwa im Jahr 2040, ab dem die unterschiedlichen Prognosen anfangen in Bezug auf den Strahlungsantrieb und damit auch die Temperaturerhöhungen merklich zu spreizen. Im Jahr 2100 würde dieser Baum ungefähr 75 Jahre an seinem Standort stehen – für uns ein stattliches Alter, aber für den Baum noch lange nicht das Ende, wenn er darf.

Realistisch erscheinen Szenarien in einem Bereich, bei denen die weltweiten Treibhausgasemissionen bis zur Mitte des Jahrhunderts auf dem heutigen Niveau stagnieren (Szenario SSP2-4.5 gemäß IPCC 6) bis zur Verdoppelung der Emissionen bis Ende des Jahrhunderts (Szenario SSP3-7.0) (vgl. UBA 2023). Es ist daher durchaus möglich, dass die Temperatur in Deutschland im Jahr 2100 um 3 Grad Celsius bis 4 Grad Celsius höher liegt als heute. Ist es nicht klug, auch für ein ungünstigeres Szenario vorzubeugen?

In Bezug auf die Niederschläge sehen die prognostizierten Veränderungen für den Nordwesten Deutschlands nicht ganz so gravierend aus. Selbst im fossilen Szenario (SSP4-8.5) sollen sich die Niederschläge bis zum Jahr 2100 eher leicht erhöhen, wobei sie dann im Sommer auf dem heutigen Niveau stagnieren sollen (vgl. EEA 2021). Selbst bei 20 Prozent geringeren Niederschlägen, wie sie in manchen Klimamodellen angenommen werden (vgl. Helmholtz-Zentrum Geesthacht 2020), kann sich das Klima Nordwestdeutschlands also von einem kühlgemäßigten Ozeanklima hin zu einem immerfeuchten, subtropischen Klima entwickeln, wie wir es heute im südöstlichen Nordamerika oder in Europa in Norditalien, beispielsweise in Bologna, antreffen. Bei weniger starken Veränderungen gemäß dem Szenario SSP2-4.5 ist nach wie vor ein gemäßigtes Ozeanklima, allerdings mit wärmerer, submediterraner Tönung zu erwarten. Es soll also keine ausgeprägte Sommertrockenheit geben. Das bedeutet keine Entwarnung, denn höhere Temperaturen führen unweigerlich zu höherer Verdunstung und damit zu mehr Stress für die Bäume. Dürren in einzelnen Jahren können ebenfalls auftreten. Bei einer schwächeren Temperaturerhöhung ist im Winter zudem mit längeren Frösten zu rechnen. Auf jeden Fall werden sich mit der Klimaerwärmung die Florenregionen verschieben.

Anforderungen im urbanen Raum

Das Stadtklima und die Stadtböden nehmen ebenfalls Einfluss auf die Bäume. Durch den städtischen Wärmeinseleffekt kommt in Großstädten eine weitere Temperaturerhöhung hinzu, die durchaus 1,5 Grad Celsius und mehr betragen kann. Durch schnellen und hohen Oberflächenabfluss der Niederschläge und damit einhergehende geringere Verdunstung verschlechtern sich die Wachstumsbedingungen der Bäume zunehmend. Bautätigkeiten an unterirdischer Infrastruktur führen zudem häufig zu mechanischen Beschädigungen.

Gehölze für urbane Standorte weisen daher bestenfalls folgende Resistenzen auf:

• Trockenheitsverträglichkeit in eingewachsenen Zustand,
• Hitzeverträglichkeit,
• Winterhärte gemäß Winterhärtezone,
• Nährstoffverträglichkeit,
• Verträglichkeit von hohen pH-Werten,
• Toleranz gegenüber Bodenverdichtung und
• Störungstoleranz.

Weitere Anforderungen sind funktionaler (Kronenform, Schattenwirkung), ästhetischer (attraktive morphologische Eigenschaften wie Laubfärbung, Laubtextur, Blüte, Borke, ggf. Früchte) oder ökologischer Natur (Habitat und Nahrungsangebot für Insekten und Vögel). In Punkto Insektenfreundlichkeit stehen Klimabäume im Übrigen nicht grundsätzlich schlechter als heimische Bäume da (vgl. StMELF o. J., Lauerer & Obermaier 2023).

Standorte in Städten sind durchaus unterschiedlich. Neben dem Wärmeinseleffekt gibt es unter anderem auch Einschränkungen des Wurzelraums, die es dem Gehölz erschweren, sich mit Wasser zu versorgen.

In einer Modellrechnung hat Sadler (2022) vier Stadtstandorte für Münster differenziert und die derzeit häufigsten Stadtbäume mit den Klimahüllen nach Kölling (2007) in Beziehung gesetzt. Demnach wären die Standortverhältnisse in einer Parkanlage am Rand von Münster ohne Einschränkungen gerade noch innerhalb der Klimahülle von Quercus robur, im Worst-Case-Szenario sogar überschritten. Je größer die Standortsungunst, desto weiter entfernen sich die Bedingungen von der Klimahülle (Sadler 2022: 56–59). Ohne vegetationstechnische Unterstützung wird daher Quercus robur in ferner Zukunft an innerstädtischen Straßen voraussichtlich nicht mehr verwendbar sein, im Gegensatz zu Quercus pubescens, deren Klimahülle alle betrachteten Veränderungen abdeckt (Sadler 2022: 117). Das ist ein weiterer Grund, sich intensiver mit dem Schwammstadtprinzip auseinander zu setzen oder eben neue, geeignetere Baumarten einzubringen.

Geeignete Baumarten

Aus klimatischer Sicht sind für Stadträume und im Hinblick auf den Klimawandel eine Reihe in Deutschland anzutreffende Arten geeignet. Es sind insbesondere die Gehölze der Steppen- und Trockenwälder mit submediterranem Areal wie Acer campestre, Acer monspessulanum, Acer opalus (2, 3), Cornus mas, Quercus cerris, Quercus pubescens, Sorbus aria, Sorbus domestica oder Sorbus torminalis.

Da Städte bereits jetzt wärmer sind als ihr Umland, erscheint es allerdings ungewöhnlich, dass sich diese geeigneten Arten innerstädtisch nicht bis selten spontan ansiedeln. Es sind eher Arten wie Ailanthus altissima, Celtis occidentalis oder Paulownia tomentosa, die sich erfolgreich dort ausbreiten können. Und das hängt vermutlich mit ihrer höheren Störungstoleranz zusammen, eine Eigenschaft, die insbesondere Auwaldarten aufweisen.

Genetische Varianz indigener Arten

Auf der Suche nach geeigneten Bäumen für die zukünftigen Bedingungen insbesondere in den Städten, können die Gehölze gemäß ihrer Herkunft schrittweise analysiert werden. Aufgrund der dargelegten, möglichen Klimaänderungen können autochthone Herkünfte von Baumarten kaum ernsthaft in Betracht gezogen werden. Mögen sie auch an die heutigen Bedingungen besser angepasst sei. Aber diese wird es in 75 Jahren nicht mehr geben.

Dagegen sind wärmere Herkünfte von, in Mitteleuropa vorkommenden Baumarten wie Fagus sylvatica durchaus eine ernstzunehmende Alternative (bspw. aus den Orchideen-Buchenwäldern des fränkischen Kalkhügellandes oder aus Südosteuropa; dazu liefert die Forstgenetik eine Reihe von Beiträgen, s. z. B. Liesebach et al. 2023). Da Fagus sylvatica in den südlichen Teilen ihres Verbreitungsgebietes in höhere Lagen wechselt, ist allerdings davon auszugehen, dass ihre Plastizität nicht unbeschränkt ist. Die noch weiter südlich und östlich vorkommende Fagus orientalis (4) wird derzeit als mögliche Alternative angesehen. Zumindest sind Versuchsanbauten in Unterfranken und im Saarland vielversprechend.

Auch lohnt sich ein Blick in Analogregionen. So haben Thurm et al. (2017) festgestellt, dass Fagus sylvatica im Rhonetal bei Valence, einem 2 Grad Celsius wärmeren Gebiet im Vergleich zum Steigerwald, nur noch eine untergeordnete Rolle spielt. Bestimmend in den dortigen Wäldern sind Quercus pubescens, Pinus sylvestris, Castanea sativa und Quercus ilex.

In einer 4 Grad Celsius-Analogregion nimmt der Anteil von Quercus pubescens und Quercus ilex darüber hinaus zu, der Anteil von Castanea sativa wieder ab. Es ist allerdings anzuzweifeln, dass diese großfrüchtigen Arten von alleine schnell genug nach Norden wandern werden. Im nächsten Schritt können also weitere Baumarten submediterraner Gebiete in Betracht gezogen und bewusst angepflanzt werden (Assisted Migration).

Submediterrane und euxinisch-hyrkanische Arten

Südlich der Alpen führt die Stufung der Gebirge zu kleinräumigen und vielfältigen Übergängen von mediterraner über submediterraner zu mitteleuropäischer Flora. Auf den Inseln des Mittelmeeres gibt es analog zur submediterranen Stufe die supramediterrane Stufe. Frostverträgliche mediterrane Arten strahlen als Unterwuchs in submediterrane Wälder, submediterrane Baumarten sind in mitteleuropäisch geprägten Buchenwäldern anzutreffen.

Am Gardasee beispielsweise wird die submediterrane Stufe von Flaumeichen-Hopfenbuchenwäldern gebildet. Neben Quercus pubescens und Ostrya carpinifolia ist Fraxinus ornus häufig anzutreffen. Sorbus aria strahlt auch in die darüber liegende Stufe, während die mediterrane Quercus ilex zerstreut vorkommt, an extrem warmen und trockenen Südhängen aber durchaus schon den Aspekt bestimmen kann.

Ein Vertreter, der eher ost-submediterran verbreitet ist, ist Tilia
tomentosa. Deren genetisches Potenzial ist bei uns bei weitem noch nicht ausgeschöpft (5). Die meisten Bäume im Verbreitungsgebiet weisen gute Wuchseigenschaften auf.

Sorten ohne Zwieselbildung, wie 'Brabant', 'Szeleste' oder 'Varsaviensis', sind daher eher die Regel und sollten der bei uns kultivierten "Art" – es handelt sich ja meist auch nur um einen Klon – vorgezogen werden. Pflanzen aus forstlichem Saatgut von Tilia tomentosa sind in Deutschland jedenfalls schon zu beziehen.

Ein ähnliches Verbreitungsgebiet hat Quercus frainetto (6), die sich im Projekt Stadtgrün 2021 schon bewährt hat (vgl. Schönfeld 2019). Im Südosten des Balkans treten erstmals auch euxinische Arten hinzu, u. a. Quercus hartwissiana (7) aus dem Strandsha-Gebirge an der bulgarisch-türkischen Grenze. Neben großer Hitze- und Trockenheitsverträglichkeit weist sie noch eine interessante Eigenschaft auf: Sie besitzt gestielte Früchte und gestielte Blätter.

Viele Arten der euxinischen, kaukasischen und hyrkanischen Wälder waren vor den Eiszeiten auch im mitteleuropäischen Raum verbreitet. Aufgrund von geographischen und klimatischen Barrieren haben sie es noch nicht geschafft, ihr Areal wieder weiter auszudehnen.

Die hyrkanischen Wälder im Nordiran und Aserbeidschan wachsen in feucht-subtropischem Klima, zu dem sich unser Klima in Zukunft ja auch hin entwickeln könnte. Bekannte Baumarten sind Fagus orientalis, Parrotia persica oder Albizia julibrissin. Eine noch wenig bekannte Eiche mit ausgezeichneten Eigenschaften ist zudem Quercus macranthera (8, 9).

Ausblick

Im zweiten Teil werden spezielle Gruppen submediterraner Gehölze, Nadelgehölze, Hybriden und Laubbäume anderer Erdteile betrachtet.