Stadtbäume kühlen Städte: Die Lehren aus Dayton

Städte heizen sich auf eine Weise auf, die Menschen täglich unmittelbar spüren. Wer an einem Sommerabend nach draussen geht, merkt, dass die Wärme nicht nachlässt. Strassen und Gebäude speichern Hitze noch lange nach Sonnenuntergang.

Einige Stadtviertel bleiben kühler, weil Bäume die Strassen säumen. Andere sind kaum beschattet und der zunehmenden Belastung durch Hitze ausgesetzt. Dieser Unterschied beeinflusst Gesundheit, Energieverbrauch und den Alltag.

Stadtbäume bieten eine unmittelbare Möglichkeit, Städte abzukühlen. Sie halten Sonnenstrahlung ab, geben Feuchtigkeit ab und verbessern die Luftqualität. Doch das Pflanzen von Bäumen ist lediglich der erste Schritt.

Sie unter den schwierigen Bedingungen einer Stadt am Leben zu erhalten, ist deutlich anspruchsvoller. Eine aktuelle Studie aus Dayton im US-Bundesstaat Ohio zeigt, was nötig ist, damit Bäume gerade dort wachsen, wo sie am dringendsten gebraucht werden.

Städte werden immer heisser

In Städten wird Wärme durch Beton, Asphalt und Ziegel gespeichert. Diese Materialien nehmen tagsüber Sonnenenergie auf und geben sie nachts nur langsam wieder ab.

Dadurch entsteht der städtische Wärmeinseleffekt. Er sorgt dafür, dass die Temperaturen höher liegen als in nahe gelegenen ländlichen Gebieten.

Bäume können diesen Effekt abschwächen. Sie spenden Schatten und senken die Oberflächentemperaturen.

Untersuchungen belegen, dass Baumbestand die tägliche Temperatur in Städten um etwa 3 Grad Celsius (5,4 Grad Fahrenheit) senken kann. Zudem verringern Bäume den Strombedarf, weil weniger Kühlung erforderlich ist.

„In Zukunft wird es immer heisser werden“, sagte Erika Wright, Erstautorin der Studie und Studentin an der Ohio State University.

„Deshalb müssen wir wissen, ob wir Umgebungen schaffen sollten, die gegenüber diesen Veränderungen widerstandsfähiger sind.“

Ehemalige Industriestädte sind besonders gefährdet

Dayton steht beispielhaft für eine Stadtform, die als ehemalige Industriestadt bezeichnet wird. Gemeint sind Orte mit einst starken Industrieökonomien, die später Bevölkerung und Einkommen verloren haben. Seit den 1970er-Jahren hat Dayton ungefähr die Hälfte seiner Einwohnerzahl eingebüsst.

Wenn weniger Mittel zur Verfügung stehen, wird die Pflege von Grünflächen schwieriger. In vielen Vierteln ist der Baumbestand sehr gering. In einigen Gebieten erreicht der Kronenanteil nur fünf bis acht Prozent.

Der fehlende Schatten verstärkt die Hitzeexposition und die Gesundheitsrisiken, insbesondere für ältere Menschen.

„Menschen denken nicht unbedingt darüber nach, wie ihr Garten mit der Umgebung zusammenhängt, doch wir alle tragen zum Stadtwald bei, indem wir auf unserem eigenen Grundstück pflanzen“, sagte Wright.

Bäume in Städten pflanzen

Die Forschenden pflanzten an 20 Standorten in Dayton 640 junge Bäume. Dazu gehörten Parks und ein unbebautes Grundstück.

Die Standorte unterschieden sich darin, wie viel der umliegenden Fläche von versiegelten Oberflächen bedeckt war. Der Anteil reichte von 7 Prozent bis 65 Prozent.

Das Team wählte acht heimische Baumarten aus, darunter Rot-Ahorn, Nordamerikanischer Trompetenbaum und Weiß-Eiche. An jedem Standort wurde dieselbe Artenmischung gepflanzt, um das Überleben unter unterschiedlichen Bedingungen vergleichen zu können.

Bewässerungsmethoden im Test

Wasser ist für das Überleben junger Bäume besonders wichtig. Die Forschenden erprobten vier Bewässerungsvarianten. Eine Gruppe erhielt ausschliesslich Regenwasser. Eine weitere bekam alle zwei Wochen 19 Liter (5 Gallonen) Wasser.

Eine dritte Gruppe erhielt dieselbe Menge einmal monatlich. Für die letzte Gruppe kamen Gator Bags zum Einsatz, die ungefähr 75 Liter (20 Gallonen) fassen und Wasser über längere Zeit langsam abgeben.

Diese Verfahren entsprechen den praktischen Entscheidungen, vor denen Städte stehen. Regelmässiges Giessen von Bäumen verursacht Arbeitsaufwand und Kosten. Systeme zur langsamen Wasserabgabe verlangen hingegen eine Anfangsinvestition.

Nur die Hälfte der Bäume überlebte

Zum Ende der Vegetationsperiode lebten nur noch etwa 48 Prozent der Bäume. Einige Bäume fehlten auch; vermutlich waren sie entfernt oder beschädigt worden.

Die Überlebensrate unterschied sich je nach Art. Der Rot-Ahorn schnitt mit 91 Prozent Überleben besonders gut ab. Der Schwarze Tupelobaum hatte mit nur 10 Prozent Überleben grosse Probleme. Auch die Weiß-Eiche wies eine niedrige Überlebensrate auf.

Auch der Zustand der Bäume bei der Pflanzung spielte eine Rolle. Einige Arten waren bereits zu Beginn in schlechter Verfassung, was darauf hindeutet, dass die Qualität aus der Baumschule wichtig ist.

Gator Bags erzielten die besten Ergebnisse

Bei den meisten Arten lieferten die Gator Bags die besten Resultate. Da sie Wasser langsam freisetzten, konnte es tiefer in den Boden eindringen. Das half den Bäumen, trockene Phasen besser zu überstehen.

Allerdings sind diese Beutel mit Kosten verbunden. Jeder einzelne kostet etwa 30 Dollar. Bei Hunderten von Bäumen summiert sich das zu einer hohen Ausgabe. Darüber hinaus wurden einige Beutel durch Geräte oder Personen beschädigt, was die Herausforderung zusätzlich vergrösserte.

Hitze wirkt sich je nach Baumart unterschiedlich aus

Nicht alle Bäume reagieren gleich auf hohe Temperaturen. Einige Arten hatten in Gebieten mit hohem Versiegelungsanteil grössere Schwierigkeiten. Die Überlebensrate des Schwarzen Tupelobaums sank an heisseren Standorten deutlich.

Andere Arten kamen mit Hitze besser zurecht. Der Nordamerikanische Trompetenbaum entwickelte sich an allen Standorten gut. Auch Rot-Ahorn und Gleditschie erwiesen sich als widerstandsfähig. Diese Arten behielten selbst unter wärmeren Bedingungen ein gesundes Wachstum bei.

Menschliche Einflüsse auf Stadtbäume

Umweltstress ist nicht die einzige Bedrohung. Auch menschliches Verhalten beeinflusst das Überleben. In einem Park verschwanden 30 von 32 jungen Bäumen; sie wurden entweder abgebrochen oder von Menschen, die den Ort nutzten, vollständig entfernt.

„Selbst nachdem die Bäume bereits recht gut angewachsen waren, beobachteten wir Verluste, was überraschend war“, sagte Wright.

Das unterstreicht, wie wichtig das Bewusstsein in der Gemeinschaft ist. Bäume in öffentlichen Räumen sind auf lokale Pflege und Schutz angewiesen.

Vielfalt bleibt entscheidend

Es mag sinnvoll erscheinen, ausschliesslich die robustesten Bäume zu pflanzen. Die Abhängigkeit von wenigen Arten birgt jedoch Risiken. Krankheiten oder Schädlinge können sich in einheitlichen Baumbeständen rasch verbreiten.

Ein ausgewogener Ansatz ist wirksamer. Widerstandsfähige Arten können zunächst gepflanzt werden, um Schatten zu schaffen. Später lassen sich empfindlichere Arten ergänzen. So entsteht ein kräftigerer und stabilerer Stadtwald.

Zentrale Erkenntnisse für Stadtbäume

Die Studie liefert Stadtplanern klare Hinweise. Erstens sollten Baumarten zu den Bedingungen vor Ort passen. Nicht jeder Baum eignet sich für jeden Standort. Zweitens lohnt sich die Investition in die frühe Pflege. Bewässerung und Instandhaltung in den ersten Jahren verbessern die Überlebensrate.

Städte sollten ausserdem Schäden einplanen. Schutz vor Mähgeräten und Aktivitäten in der Öffentlichkeit unterstützt junge Bäume beim Wachstum. Die Einbindung von Anwohnern kann die Pflege verbessern und Verluste verringern.

„Wenn eine Stadt in die Wiederbewaldung eines Parks investiert, muss sie mehr Bäume pflanzen, als langfristig erhalten bleiben sollen, weil ein bestimmter Anteil absterben wird“, sagte die Koautorin Mary Gardiner.

„Doch selbst kleine Unterschiede bei der Bewirtschaftung können zu enormen Abweichungen bei den Überlebensraten führen.“

Bäume ohne anschliessende Pflege zu pflanzen, verschwendet Ressourcen. Ein Baum, der früh stirbt, bringt keinen Nutzen. Ein überlebender Baum kann Strassen über Jahrzehnte kühlen.

Damit wird die Nachsorge zu einem der wichtigsten Bereiche der Stadtforstwirtschaft. Schon geringe Investitionen in die Pflege können die langfristigen Ergebnisse verbessern.

Widerstandsfähige Städte in einem wärmeren Klima

Die Hälfte der Bäume aus der Studie überlebte. Das mag wenig erscheinen, zeigt jedoch, was selbst unter schwierigen Bedingungen möglich ist. Diese Bäume hielten Hitze, schlechten Böden und wenig Wasser stand.

Mit besserer Planung lassen sich die Überlebensraten steigern. Städte können robustere Arten auswählen, gezielt bewässern und die Gemeinschaft einbeziehen.

„Die Suche nach kosteneffizienten Strategien, damit Städte angesichts eines sich erwärmenden Klimas widerstandsfähig werden, ist eine wichtige Massnahme“, sagte Gardiner. „Naturschutz dieser Art zahlt sich langfristig stark aus.“

Stadtwälder brauchen Zeit zum Wachsen. Die heute getroffenen Entscheidungen prägen das Leben in Städten für viele kommende Jahre.