Stadtbäume im Klimawandel: Toulouser Stadtbaumarten als Hoffnungsträger für Berlin?

Im Angesicht heutiger Kenntnisse über die Auswirkungen und Folgen des Klimawandels ist es unabdinglich, präventiv mit Maßnahmen der Klimaanpassung zu handeln und zu reagieren. Eine wichtige Maßnahme zur Prävention im urbanen Raum ist dabei der Erhalt sowie das Neupflanzen von Stadtbäumen. Insbesondere für den Raum Berlin, der auf Grund der dichten Bebauungsstruktur klimatisch stark belastet ist, ist die Pflanzung von Stadtbäumen, im Rahmen der Klimaanpassung eine wirksame Maßnahme. Ein zukünftiges Ziel muss es sein, die Bestandsbäume zu erhalten und zu pflegen, aber auch Neupflanzungen zu initialisieren. Auf Grundlage der klimatischen Projektion, sollten klimaangepasste Stadtbaumarten gefunden werden, welche den Herausforderungen des Klimawandels gewachsen sind.

Der Schlüssel für eine nachhaltige Klimaanpassung liegt bei der Verwendung von regionalen Klimaprojektionen als Ansatz für eine konkrete und angepasste Maßnahmenplanung. Für die Umsetzung solcher langfristigen Maßnahmen, wie das Pflanzen von Bäumen, besteht akuter Handlungs- und Forschungsbedarf. Ein Stadtbaum, der seine ökosystemaren Dienstleistungen, wie zum Beispiel Schattenspenden, Erhalt der Aufenthaltsqualität, Verdunstungsleistung und Immissionsbindung, in Zukunft erbringen soll, muss bereits heute gepflanzt werden.

Klimaprojektion für Berlin

Die aus dem Klimawandel resultierenden Konsequenzen, betreffen Städte in besonderer Weise, da der urbane Raum durch vielfältige (Umwelt-) Belastungen geprägt ist. Die zusätzliche Wärmebelastung im urbanen Raum erfordert in Zukunft erhöhte planerische Vorsorgeerfordernisse durch räumliche Anpassungsmaßnahmen.

Städte mit dem Ziel einer nachhaltigen Stadtentwicklung müssen sich zukünftig demnach stärker mit den Folgen des Klimawandels auf den urbanen Raum auseinandersetzen. Neben Klimaschutz ist dabei vor allem Klimaanpassung gefragt, um den Folgen und Auswirkungen des Klimawandels entgegenzuwirken und Schäden zu vermeiden oder zu vermindern. Modellberechnungen mit regionalisierten Klimamodellen für Deutschland zeigen, dass der Klimawandel in unterschiedlichen Regionen Deutschlands zu stark voneinander abweichenden Auswirkungen führen wird. Damit eine nachhaltige Umsetzung der Klimaanpassung möglich ist, sind regionale Klimaprojektionen essentiell als Entscheidungsebene für Lösungsansätze sowie für spezifische und konkrete Maßnahmenplanungen.

Um eine bessere Vorstellung über die zukünftigen Klimaveränderungen in Berlin zu erlangen, hilft die Berücksichtigung eines Klima-Analogons als realitätsnaher Bezug. Das Potsdam-Institut für Klimafolgenforschung erarbeitete im Rahmen einer Konzeptstudie zur Anpassung an die Folgen des Klimawandels in Berlin ein solches Klima-Analogon. Dieses bildet einen ermittelten Ort in der Gegenwart ab, welcher mit seinen heutigen klimatischen Bedingungen vergleichbar ist, wie das projizierte Klima für Berlin im Jahr 2100.

Die regionale Klimaprojektion zeigt, dass Berlin bis zum Jahr 2100 dasselbe Klima haben wird, das heute in der französischen Stadt Toulouse vorherrscht. Gemessen wird der Vergleich anhand verschiedener Wettervariablen: der Jahresniederschlagssumme, der Jahresdurchschnittstemperatur, dem Temperaturverlauf sowie dem Monatsniederschlagsverlauf.¹

In Berlin wird neben dem Anstieg der durchschnittlichen Tageshöchsttemperatur, insbesondere die Zunahme der Dauer, Häufigkeit und Intensität von Hitzeperioden erwartet. Resümierend lässt sich sagen, dass alle kältebezogenen Daten eine Reduktion und alle hitzebezogenen Größen wiederum eine Progression erfahren. Extremereignisse wie Hitzewellen und Starkregen werden in der Zukunft häufiger vorkommen. Der mittlere Niederschlag wird laut Projektion mit der Zeit zunehmen, sich jedoch in das Winterhalbjahr verschieben. Das Verschieben der Niederschlagsereignisse im Zusammenspiel mit der steigenden Temperatur und lang andauernden Hitzewellen ist besonders verhängnisvoll für die gesamte städtische Vegetation und bringt zahlreiche Herausforderungen mit sich.

Stadtbäume als Instrument der Klimaanpassung

Stadtbäume haben vielerlei positive Auswirkungen, die insbesondere im Kampf gegen den Klimawandel genutzt werden sollten. Sie prägen nicht nur das Erscheinungsbild einer Stadt und tragen zum nachhaltigen Image bei, sondern leisten einen wertvollen Beitrag zur Klimaanpassung. Durch ihr ökosystemaren Dienstleistungen wie zum Beispiel der CO2-Bindung, Beschattung, Abkühlung, der Feinstaubbindung, Immissionsschutz und der Steigerung von Aufenthaltsqualität, tragen sie zu einer besseren Lebensqualität in Städten bei. Durch die Schattenwirkung und Verdunstungsleistung der Bäume zeigt sich eine Verringerung der bodennahen Lufttemperatur. Dadurch können Stadtbäume die Überwärmung von versiegelten Flächen wie Straßen und befestigten Plätzen verringern und somit den großräumig verursachten Hitzestress lokal in Stadtquartieren reduzieren.²

So lässt sich nicht bestreiten, dass kleinräumige Einzelmaßnahmen wie das Pflanzen oder das Erhalten von Stadtbäumen eine wichtige Maßnahme im Rahmen der Klimaanpassung für Städte sind. Damit die städtischen Bäume gegen den großräumig verursachten Hitzestress wirken und ihre Funktionen erfüllen können, bedarf es an vitalen Bäumen, welche an die Auswirkungen des regionalen Klimawandels angepasst sind.

Stadtbäume sind durch den Klimawandel verschiedenen Stressfaktoren ausgesetzt, welche durch einen akuten Belastungszustand und infolge einer Abweichung vom optimalen Zustand zu Schädigungen führen können. Vor allem die Straßenbäume sind besonderen Herausforderungen und Bedingungen ausgesetzt, die von ihren natürlichen Standortbedingungen weit entfernt sind. Den Standort an der Straße prägen anthropogen verstärkte und verursachte Einflüsse wie zum Beispiel die starke Staub- und Immissionsbelastung, häufige Schnittmaßnahmen, Beschädigungen am Stamm und insbesondere das städtische Klima. Hinzu kommen vielfältige Problematiken im Stammumfeld wie der Sauerstoffmangel im Bodenraum, intensivierter Nährstoffeintrag durch Verwendung von Streusalz und Urin, eine starke Bodenversiegelung und ein eingeschränkter Wurzelraum.

Die intensivierten anthropogen verursachten Einflüsse, ein häufiger Freistand der einzelnen Bäume sowie das trockene und warme Stadtklima führen bei Stadtbäumen zu intensiviertem Trockenstress.³ Die Auswirkungen des Klimawandels beeinträchtigen die genannten ökosystemaren Dienstleistungen und folglich auch die positiven Funktionen der Stadtbäume. Somit ergeben sich für Stadtbäume bestimmte Anforderungen und Ansprüche, welche sich in den Auswahlkriterien für die Verwendung von Arten widerspiegeln.

Stadtbaumarten mit Zukunft

Die Maßnahmen für eine Klimaanpassung müssen den Unsicherheiten über die konkreten Folgen und Auswirkungen des Klimawandels Rechnung tragen. Die Klimaanpassung sollte somit den Schwerpunkt setzen, die Toleranz beziehungsweise die Resilienz des städtischen Grüns gegenüber den Klimafolgen und deren Unsicherheiten zu erhöhen. Als Resilienz wird hierbei die Fähigkeit der Stadtbäume verstanden, auch bei starken Störungen noch essentielle ökologische Strukturen und Funktionen aufrechtzuerhalten und ohne größere Beeinträchtigung zu überstehen und sich somit wieder regenerieren zu können. Das Ziel einer nachhaltigen Stadtbegrünung sollte sein, die Maßnahmen bezüglich der Stadtbäume so umzusetzen, dass sie in Zukunft auch unter den veränderten Klimabedingungen ihre Funktion erfüllen können. Aufbauend darauf sollte der Fokus der Klimaanpassung bezüglich Stadtbäumen auf einem Konzept zur Verwendung von klimaresilienten und standortangepassten Arten liegen.

Durch die Verwendung der Klimaprojektion als Hilfsmittel, lassen sich die Auswirkungen und Veränderungen der Wettervariablen für die Zukunft berechnen. Dies ermöglicht eine nachhaltigere und strategischere Planung bei der Verwendung von Stadtbäumen und der Auswahl von geeigneten Stadtbaumarten. Ausgehend von den Berechnungen, dass das Klima in Berlin dasselbe im Jahr 2100 sein wird wie heute in Toulouse, stellt sich die Frage, ob die Baumarten, welche in Toulouse verwendet werden, nicht die optimalen Klimabaumarten für Berlin sind.

Für Berlin werden Baumarten benötigt, welche die sommerlichen Trockenzeiten überdauern können, an die extreme städtische Klimasituation gut angepasst sind aber auch den winterlichen Temperaturen in Deutschland standhalten. Obwohl für Berlin intensivierte Hitzeperioden und die Abnahme von Frostperioden erwartet werden, sollten nur Stadtbaumarten für Berlin in Betracht gezogen werden, welche mindestens den Bereich der jährlichen Tagesminimumtemperatur von -17,7 bis -15 Grad Celsius ertragen.⁴

Aus den Bedingungen des innerstädtischen Standortes ergeben sich spezielle Ansprüche an die Eigenschaften eines Stadtbaumes, insbesondere an Straßenbäume, bezüglich der Standort- und Umweltfaktoren, sowie der Toleranz gegenüber verschiedenen Belastungsfaktoren. Hinzu kommen bestimmte Auswahlkriterien für städtische Bäume welche zum Beispiel in der Verkehrssicherung, der Ästhetik und der Sicherung der Lebensqualität der Menschen in der Stadt begründet sind. Um in der Zukunft Schäden und Ausfälle bei Stadtbäumen zu vermeiden, muss bei der Suche von geeigneten Baumarten jedoch insbesondere die klimatische Eignung und vor allem die Trockenstress-Toleranz beachtet werden.

Der Toulouser Baumbestand weist Ähnlichkeiten mit dem Baumbestand in Berlin auf. Bei der Betrachtung der fünfzehn am häufigsten verwendeten Stadtbaumarten in Toulouse ist auffällig, dass es sich nicht um "neue" Baumarten handelt, sondern um Arten, welche bereits in Berlin verwendet werden.^{5, 6} Eine Untersuchung auf die klimatische Eignung, hebt vier der 15 Arten hervor welche auf Grund der Winterhärte nicht für Berlin geeignet sind. Interessant bei den übrigen Baumarten ist vor allem, dass fünf der 15 Baumarten, genauer Acer campestre, Quercus robur, Fraxinus excelsior, Acer platanoides und Carpinus betulus nicht nur in Berlin verwendet werden, sondern in Berlin einheimisch sind.⁷

Schlussfolgern lässt sich daraus, dass in Berlin bereits klimatisch geeignete Baumarten verwendet werden. Dennoch ist es auffällig, dass dieselben Arten unter den starken Hitzesommern in Berlin leiden und Schaden nehmen.⁸ Dies wirft die Frage auf, worin die Ursache für solche Schäden begründet ist. Die klimatische Eignung einer Baumart ist somit nicht die alleinige Voraussetzung für die Eignung im urbanen Raum Berlin. Es lässt sich also ableiten, dass einige der in Toulouse verwendeten Baumarten klimatisch für Berlin geeignet sind, sich darauf aufbauend jedoch nicht automatisch eine Eignung für die Standortbedingungen in Berlin ergibt. Daher ist es wichtig, bei der Artenauswahl auch auf die Eignung für den jeweiligen Standort der Bäume zu achten.

Trotz klimatischer Eignung kann eine solche Artenliste nicht bedenkenlos für die Pflanzungen in Zukunft übernommen werden. So gilt im Kontext des Klimawandels, dass die Baumarten neben der klimatischen Eignung auch gegenüber dem Wasserbedarf und den Ansprüchen für die Bodenverhältnisse möglichst anspruchslos und tolerant sein müssen, da ansonsten intensivierter Trockenstress für die Bäume zu erwarten ist.

Weiterhin sind insbesondere für den Standort an der Straße weitere Kriterien wie zum Beispiel die Art des Wurzeltyps, der Fruchtfall oder auch die generelle Wuchsform mit einzubeziehen. Im Rahmen einer genauen Analyse lässt sich bezüglich der Liste aus Toulouse zum Beispiel feststellen, dass zwei Arten, Quercus rubra und Robinia pseudoacacia als invasiv einzustufen sind. Beide Arten werden bereits in Berlin verwendet, stehen jedoch auf der schwarzen Managementliste, welche empfiehlt den negativen Einfluss von invasiven Arten auf Lebensräume und schützenswerte Arten in Zukunft zu minimieren.⁹

Aus der Liste der 15 am häufigsten verwendeten Baumarten in Toulouse lassen sich unter Ausschluss der invasiven Arten, neun Baumarten als klimatisch geeignet für Berlin, sowohl in der Gegenwart als auch unter den sich ändernden klimatischen Bedingungen für die Zukunft, identifizieren:

• Platanus x hispanica
• Carpinus betulus
• Acer platanoides
• Acer campestre
• Fraxinus excelsior
• Tilia tomentosa
• Quercus robur
• Tilia x europaea
• Populus nigra

Bei der zukünftigen Verwendung von Baumarten ist neben der klimatischen Eignung dennoch individuell an Hand der Standortkriterien und der jeweiligen Eigenschaften eine passende Baumart zu wählen. Eine durchdachte Auswahl von Stadtbaumarten, welche an die gegebenen Standortbedingungen vor Ort angepasst sind, ist essentiell um einen vitalen Baumbestand für die Zukunft in Berlin zu sichern.

Anpassungsmaßnahmen - ein Wettlauf gegen die Zeit

Die beschriebenen klimatischen Wirkungen der Stadtbäume wie die Temperaturabsenkung, das Erhöhen der Luftfeuchtigkeit sowie die positiven psychischen Auswirkungen und die Effekte auf die Lebensqualität der Menschen sind ein wichtiger Bestandteil im Hinblick auf die Klimaanpassung. Schlüssel einer nachhaltigen Umsetzung bezüglich jener Klimaanpassung ist die Verwendung von geeigneten Stadtbaumarten, welche klimaangepasst sind und den unwirtlichen Bedingungen an der Straße trotzen können.

Aktuelle Daten aus Berlin zeigen, dass die Straßenbäume unter den sich häufenden Extremereignissen wie den Hitzesommern und unter den sich verändernden klimatischen Bedingungen leiden sowie Schaden nehmen.¹⁰ Diese Erkenntnis ist umso schockierender, wenn man bedenkt, dass die hier verwendeten Arten theoretisch klimatisch geeignet sind. Der Standort von Straßenbäumen wird laut dem Bezirk Mitte als "baumfeindlichster Ort" beschrieben.¹¹ Neben der Trockenheit wirken an der Straße viele weitere Faktoren auf einen Straßenbaum ein, sodass der sich verschlechternde Zustand von Straßenbäumen vermutlich in einem Zusammenwirken von mehreren Faktoren begründen lässt.

Potential liegt neben der Forschung nach geeigneten Arten insbesondere bei der Erforschung der Arten im regionalen Stadtgebiet Berlin. Bereits durchgeführte Beobachtungen wie die der Gartenamtsleiterkonferenz (GALK) oder von Stadtgrün 21 beziehen sich nicht spezifisch auf den regionalen Raum Berlin und bilden somit oft nicht die extremen Standortbedingungen ab, wie sie in Berlin zu finden sind. Ein regionaler Erkenntnisgewinn bietet die Möglichkeit, die Einflüsse und die Auswirkungen der Besonderheiten vor Ort auf die jeweiligen Baumarten zu erfassen und Lösungsansätze zu entwickeln. Durch den Zugewinn solcher regionalen Erkenntnisse kann ein nachhaltiges Handeln im Umgang mit zukünftigen Baumpflanzungen unterstützt werden.

Es hat sich gezeigt, dass bei den Maßnahmen für die Klimaanpassung der Fokus nicht allein auf der Suche nach klimaangepassten Baumarten liegt, sondern insbesondere die Baumumfeldverbesserung für einen vitalen und klimaangepassten Baumbestand eine wichtige Rolle spielen. Ein Ziel für die Zukunft muss es sein, den belastenden Standortfaktoren und Extremereignissen mit besseren Standortbedingungen wie einer Stammumfeldverbesserung in Form von zum Beispiel einer größeren Baumscheibe entgegenzuwirken.

Im Zuge dessen kann präventiv gemeinsam mit Baumschulen die Verwendung von klimaangepassten Baumarten im Vorhinein und bei der Pflanzung optimiert werden. Indem Bäume unter ähnlichen Verhältnissen, wie an dem neuen Standort herrschen (z. B. Halbschatten, keine hohen Düngergaben, keine ständige Bewässerung), angezogen werden, minimiert sich das Anwuchs- und Anpassungsrisiko.¹² Weiterhin ermöglicht eine enge Zusammenarbeit eine gesicherte Bereitstellung von zukünftig benötigten Baumarten.

Auf der Grundlage der Erkenntnisse der Klimaprojektion und geeigneter Stadtbaumarten aus Toulouse würde die Möglichkeit einer Zusammenarbeit mit Toulouse als Partnerstadt einen strategischen Vorteil bei der Umsetzung von Maßnahmen im Rahmen der Klimaanpassung bieten. Erkenntnisse über Probleme und Herausforderungen, welche auch zukünftig auf Berlin zukommen, könnten dabei helfen, nachhaltigere Maßnahmen umzusetzen und bereits bekannte Probleme zu vermeiden.

Wenn das projizierte Klima für Berlin tatsächlich wie berechnet eintritt, werden Stadtbäume mit immensem Trockenstress zu kämpfen haben. Damit die Stadtbäume ihre ökosystemaren Dienstleistungen in Zukunft aufrechterhalten können, ist ein vitaler Baumbestand unabdinglich. Um diesen für die Zukunft zu sichern, müssen die Bäume bereits heute gepflanzt werden.

Das Pflanzen der richtigen Stadtbaumarten bietet das Potential auch unter den zukünftigen Auswirkungen des Klimawandels Lebensqualität in großen Städten wie Berlin zu erhalten. Wenn wir unseren klimatischen Vorteil aus den Stadtbäumen ziehen wollen, steht es in unserer Verantwortung den Stadtbäumen die bestmöglichen Bedingungen zu bieten, welche an einem solch belasteten und exponierten Standort wie einer Großstadt möglich sind.

Literatur

¹ Reusswig, F.; Becker, C.; Lass, W.; Haag, L.; Hirschfeld, J.; Knorr, A.; Lüdeke, M. K.B.; Neuhaus, A.; Pankoke, C.; Rupp, J., Walther, C.; Walz, S.; Weyer, G.; Wiesemann, E. 2016: Anpassung an die Folgen des Klimawandels in Berlin (AFOK). Klimaschutz Teilkonzept. Hauptbericht. Gutachten im Auftrag der Senatsverwaltung für Stadtentwicklung und Umwelt, Sonderreferat Klimaschutz und Energie (SRKE). Potsdam, Berlin, www.berlin.de/sen/uvk/klimaschutz/anpassung-an-den-klimawandel/programm-zur-anpassung-an-die-folgen-des-klimawandels/ letzter Zugriff: 23.04.2020.

² Mayer, H. 2011: Hitzestress im Stadtquartier, In: Böcker, Reinhard (Hrsg.) (2011), Die Natur der Stadt im Wandel des Klimas - eine Herausforderung für Ökologie und Planung, CONTUREC 4, Schriftenreihe des Kompetenznetzwerkes Stadtökologie, Darmstadt.

³ Roloff Andreas 2013, Bäume in der Stadt, Ulmer Verlag, Stuttgart.

⁴ Borchert, Isabell 2021, Stadtbäume im Klimawandel - Untersuchung der in Toulouse verwendeten Stadtbaumarten im Hinblick auf ihre zukünftige Eignung für die Verwendung im urbanen Raum Berlins, Bachelorarbeit im Bachelorstudiengang Landschaftsarchitektur der Beute Hochschule für Technik Berlin.

⁵ Geoportal Berlin (2020), Baumbestand Berlin - Straßenbäume, 01.03.2020, https://fbinter.stadt-berlin.de/fb/index.jsp?loginkey=alphaDataStart&alphaDataId=s_baumbestand@senstadtfbinter.stadt-berlin.de/fb/index.jsp letzter Zugriff: 09.12.2020.

⁶ Gay T. 2020: Requête base de donnée GPI des 15 Genres espèces les plus revendues avec leur quantité sur la ville de Toulouse au 01/10/2020, technicien service de l'arbre en ville secteur Sud, Direction des Jardins et Espaces Verts, Toulouse.

⁷ Senatsverwaltung für Stadtentwicklung und Umwelt und der Landesbeauftragte für Naturschutz und Landschaftspflege (2013), Berlins biologische Vielfalt - Pflanzen für Berlin, Verwendung gebietseigener Herkünfte, https://www.berlin.de/sen/uvk/natur-und-gruen/naturschutz/landesbeauftragter-fuer-naturschutz/publikationen-ausstellungen-und-historie/publikationen/www.berlin.de/sen/uvk/natur-und-gruen/naturschutz/landesbeauftragter-fuer-naturschutz/publikationen-ausstellungen-und-historie/publikationen/, letzter Zugriff: 27.01.2021.

⁸ Senatsverwaltung für Umwelt, Verkehr und Klimaschutz 2019, i. V. Tito Stefan, Schriftliche Anfrage des Abgeordneten Daniel Buchholz (SPD) zum Thema: Berliner Stadtbäume: Droht nach zwei Hitzesommern ein Kahlschlag, Antwort auf die schriftliche Anfrage Nr. 18/21 605, 28. November 2019, Berlin.

⁹ Dr. Nehring S., Prof. Dr. Kowarik I., Dr. Rabitsch W., Dr. Essl F. (2013), Naturschutzfachliche Invasivitäts- bewertungen für in Deutschland wild lebende gebietsfremde Gefäßpflanzen, BfN-Skripten 352, 2013, https://www.researchgate.net/publication/258432530_Naturschutzfachliche_Invasivitatsbewertungen_fur_in_Deutschland_wild_lebende_gebietsfremde_Gefasspflanzenwww.researchgate.net/publication/258432530_Naturschutzfachliche_Invasivitatsbewertungen_fur_in_Deutschland_wild_lebende_gebietsfremde_Gefasspflanzen, letzter Zugriff: 03.03.2021.

¹⁰ Senatsverwaltung für Umwelt, Verkehr und Klimaschutz 2019, i. V. Tito Stefan, Schriftliche Anfrage des Abgeordneten Daniel Buchholz (SPD) zum Thema: Berliner Stadtbäume: Droht nach zwei Hitzesommern ein Kahlschlag, Antwort auf die schriftliche Anfrage Nr. 18/21 605, 28. November 2019, Berlin.

¹¹ Senatsverwaltung für Umwelt, Verkehr und Klimaschutz 2019, i. V. Tito Stefan, Schriftliche Anfrage des Abgeordneten Daniel Buchholz (SPD) zum Thema: Berliner Stadtbäume: Droht nach zwei Hitzesommern ein Kahlschlag, Antwort auf die schriftliche Anfrage Nr. 18/21 605, 28. November 2019, Berlin.

¹² Roloff Andreas 2013, Bäume in der Stadt, Ulmer Verlag, Stuttgart.