Bäume mit Grasflächen mildern Sommerhitze

Studie zum kühlenden Effekt von Robinien und Linden in Städten

Bäume kühlen ihre Umgebung und „Wärmeinseln" wie München profitieren davon. Der Grad der Kühlung hängt allerdings stark von der Baumart und den Bedingungen am Standort ab. In einer Studie haben Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler der Technischen Universität München (TUM) zwei Stadtbaum-Arten verglichen.
 
Ein Standort war die Lehrer-Wirth-Strasse in München, wo an Robinien Messgeräte unterhalb des Blattwerkes angebracht wurden. © F. Rahman/ TUMUnter Robinien ist es vor allem an heißen Sommertagen kühler. Das ist ein wesentliches Ergebnis, zu dem das Team um den Humboldt Forschungsstipendiaten Dr. Mohammad Rahman von der TUM gekommen ist. Das bedeutet für Landschaftsarchitektur und Stadtplanung: „Baumarten wie die Robinie, die wenig Wasser verbrauchen, können für einen höheren Kühlungseffekt sorgen, wenn sie in Grasumgebung gepflanzt werden", erklärt Rahman. „Das Erdreich rundum bleibt durch die Bäume feuchter, das Gras gibt über die Wasserverdunstung zusätzlich Hitze ab und reduziert somit die Temperatur in Bodennähe." Warum ist das so?
 
Blick unter die Baumkronen
Bäume gelten als Luftkühler der Natur und damit als die praktikabelste Möglichkeit, die Hitze in Städten wie München zu mildern. Die bayerische Landeshauptstadt ist die drittgrößte und am dichtesten besiedelte Stadt Deutschlands. Sie hat eine bis zu sechs Grad Celsius wärmere Lufttemperatur als ihre ländliche Umgebung. Ein Team vom Lehrstuhl für Strategie und Management der Landschaftsentwicklung sowie der Waldwachstumskunde der TUM hat nun mit Hilfe von kombinierten Sensor- und Speichergeräten (Datenlogger) untersucht, wie sich das Mikroklima vor allem unterhalb städtischer Baumkronen entwickelt.
 
Dies an unterschiedlich warmen Sommertagen an unterschiedlichen Standorten in Haidhausen und in der Messestadt Riem. Mit der Winterlinde, dem Baum des Jahres 2016, und der Robinie – auch Scheinakazie genannt – hatten sie zwei beliebte, aber gegensätzliche Stadtbaum-Arten ausgewählt, um das komplexe Zusammenspiel aus Standortfaktoren, aktueller Wetterlage und Baumtyp zu analysieren. Angesichts des Klimawandels lag der Fokus auf der Kühlwirkung an sehr heißen Tagen.
 
Robinien brauchen weniger Wasser – sind daher besser für Städte geeignet
Die Analyse des Forscherteams wird deutlicher in einem Vergleich: Die Leistung eines Klimageräts liegt zwischen einem und zehn Kilowatt (kW), die einer Linde bei bis zu 2,3 kW. Diese Kühlleistung speist sich aus verschiedenen Vorgängen wie etwa die dichten Baumkronen, die Schatten spenden. Oder, dass die Blattoberflächen die kurzwelligen Sonnenstrahlen reflektieren und sie zudem für die Transpiration nutzen. Die Lindenbäume verwenden folglich einen großen Prozentsatz der abgefangenen Strahlung, um Wasser aus den Spaltöffnungen ihrer Blätter zu verdampfen. Diesen Vorgang hat die Linde mit allen Pflanzen gemein, auch mit dem Gras.
 
Die Unterschiede zur üppig blühenden Robinie sind aber zahlreich: Deren Baumkrone ist weniger dicht, die Blattfläche kleiner und damit die Transpiration geringer. Das macht zwar die Linde an milden Sommertagen effektiver in Sachen Kühlung. Allerdings braucht die Robinie weniger Wasser als die vor allen bei großer Hitze sehr durstige Linde. Denn diese entzieht dem Boden und damit auch dem Gras rundum mehr Wasser, was wiederum die Transpiration der Grasflächen reduziert und deren zusätzliche Kühlfunktion nimmt ab.
 
Mit zunehmender sommerlicher Hitze und Dürre im Klimawandel müssen wir daher die Rasenflächen vermehrt bewässern, um den selben Kühleffekt zu erzielen – oder: weniger durstige Baumarten pflanzen. Auf gepflasterten Flächen kühlen andererseits Baumarten mit dichtem Schatten besser – auch sie benötigen künftig zusätzliches Wasser zum Wachsen.
 
Somit bilanziert Mohammad Rahman: „An sehr heißen Tagen ist es für die Stadtbewohner kühler auf den Wiesen unter Bäumen, die eine weniger dichte Baumkrone und einen geringeren Wasserbedarf haben."
 
Die Technische Universität München (TUM) ist mit rund 550 Professorinnen und Professoren, rund 10.000 Mitarbeiterinnen und Mitarbeitern und 41.000 Studierenden eine der forschungsstärksten Technischen Universitäten Europas. Ihre Schwerpunkte sind die Ingenieurwissenschaften, Naturwissenschaften, Lebenswissenschaften und Medizin, verknüpft mit Wirtschafts- und Sozialwissenschaften. Die TUM handelt als unternehmerische Universität, die Talente fördert und Mehrwert für die Gesellschaft schafft. Dabei profitiert sie von starken Partnern in Wissenschaft und Wirtschaft. Weltweit ist sie mit einem Campus in Singapur sowie Verbindungsbüros in Brüssel, Kairo, Mumbai, Peking, San Francisco und São Paulo vertreten. An der TUM haben Nobelpreisträger und Erfinder wie Rudolf Diesel, Carl von Linde und Rudolf Mößbauer geforscht. 2006 und 2012 wurde sie als Exzellenzuniversität ausgezeichnet. In internationalen Rankings gehört sie regelmäßig zu den besten Universitäten Deutschlands.
 
Kontakt: Dr. Mohammad Asrafur Rahman, Technische Universität München | ma.rahman@tum.de

Umwelt | Umweltschutz, 23.04.2018

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