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Parks, als ein Typ von grüner Infrastruktur in Städten, sind eine Landnutzung mit ausgeprägter Biodiversität, die auf einer größeren zusammenhängenden Fläche viel Grün aufweist wie Rasen, Bäume und Sträucher, aber auch Wege, Spielplätze, Bänke zum Ausruhen und manchmal Gewässer. Für Stadtbewohner stellen die unterschiedlich gestalteten Parks in der Stadt einen Anziehungspunkt dar. Zudem dienen sie als Erholungs-, Ausgleichs-, Erlebnis-, Sport- und Begegnungsräume, das heißt sie bilden eine vielfältige Gesundheitsressource in Naturerfahrungsräumen. Je leichter Parkanlagen im Stadtquartier erreichbar sind, desto mehr profitieren Stadtbewohner davon.
Neben den sozialen und psychologischen Vorteilen, die Parks den Stadtbewohnern für ihr Wohlbefinden bieten, weisen sie auch umweltspezifische Wohlfahrtswirkungen auf, die als Ökosystemleistungen bezeichnet werden. Sie beziehen sich hauptsächlich auf die Parkflächen selbst, etwa durch die Bindung von Kohlenstoffdioxid, reichen aber auch in die bebaute Umgebung, wobei unter anderem die Art der Ökosystemleistung relevant ist. Entscheidend für das Wirkungspotenzial von Parkflächen ist der Parktypus respektive die individuelle Zusammensetzung der Vegetation innerhalb eines Parks.
Die Kühlwirkung von Parkflächen
Zu den besonderen Ökosystemleistungen von städtischen Parks zählt ihre Kühlwirkung. Sie wird tagsüber durch die Abschattung der direkten Sonnenstrahlung durch Baumkronen und Verdunstung der gesamten Vegetation sowie Gewässerflächen verursacht, während nachts die strahlungsbedingte Abkühlung der Parkflächen entscheidend ist. Parkanlagen werden in der Fachliteratur daher auch als „Park Cool Island“, kurz PCI, bezeichnet. Der Grund: Sie sind deutlich kühler als die dicht bebauten Stadtviertel in ihrer Umgebung. Voraussetzung dafür jedoch ist eine ausreichende Wasser- und Nährstoffversorgung der Parkvegetation.
Die PCI zeigt sich bei nahezu allen thermischen Variablen wie Boden-, Oberflächen- und Lufttemperatur sowie thermophysiologischen Bewertungsindizes, zum Beispiel die physiologisch äquivalente Temperatur (PET), mit denen sich die Wahrnehmung der thermischen Umgebungsbedingungen durch Menschen quantifizieren lässt. Bei der Lufttemperatur, die den Gehalt der Luft an fühlbarer Wärme widerspiegelt und für die die meisten Informationen über die PCI verfügbar sind, liegt in Parks die Erniedrigung im Mittel zwischen 0,5 und 2,5 Kelvin. Bei Strahlungswetterlagen, also bei wolkenlosem Himmel und geringer Windgeschwindigkeit, kann die Abnahme der Lufttemperatur jedoch nachts kurzzeitig bis zu zehn Kelvin betragen, wenn die Parks, wie bei einer Savanne, aus freistehenden Bäumen und Grasflächen bestehen.
Je breiter und dichter Baumkronen sind, umso effektiver
Für die Wahrnehmung von Hitze, die von Stadtbewohnern ausgeht, ist die tagsüber von ihnen aufgenommene Strahlungswärme entscheidend. Dies bedeutet, dass die absorbierte kurz- und langwellige Strahlung aus ihrer dreidimensionalen Umgebung einen größeren Einfluss als die fühlbare Wärme in der Luft hat. Somit wird in Parks die Hitzebelastung der Stadtbewohner, die während Hitzewellen im Sommer besonders eklatant ist, vor allem durch die Abschattungswirkung von Baumkronen deutlich reduziert. Sie ist umso effektiver, je breiter und dichter die Baumkronen sind.
Die in Parks erhöhte Luftfeuchtigkeit infolge der Verdunstung, die zu einem Anstieg der latenten Wärme in der Luft führt, und die reduzierte Windgeschwindigkeit durch Bäume als Strömungshindernisse wirken zwar der Erniedrigung der Hitzebelastung für Stadtbewohner entgegen. Dieser Effekt wird aber hauptsächlich durch die wesentlich geringere aufgenommene Strahlungswärme und auch durch die erniedrigte Lufttemperatur erheblich mehr als nur kompensiert. Die über PET quantifizierten thermischen Bedingungen für Stadtbewohner in Parks können daher im Sommer am frühen Nachmittag kurzzeitig um bis zu 16 Kelvin unter den Umgebungswerten liegen, was beim klassifizierten thermischen Empfinden einer Reduzierung von „heiß“ zu „leicht warm“ entspricht.
Es bedarf daher eines Netzwerks aus Parkanlagen
Die Kühlwirkung von innerstädtischen Parks beschränkt sich jedoch, wenn sie über Variablen mit direktem Bezug zur meteorologisch relevanten Strahlung beschrieben wird, wie bei der Oberflächentemperatur oder PET, nur auf die Parkflächen selbst. Für die Oberflächentemperatur zeigt sich das deutlich im Thermalbild von München, das an einem Strahlungstag im Sommer 1998 um die Mittagszeit aufgenommen wurde (siehe Bild). Die Lage der unterschiedlich großen, innerstädtischen Parks und auch der zusammenhängenden Waldflächen im Süden der Stadt lässt sich anhand ihrer vergleichsweise niedrigen Oberflächentemperatur (grüne Farbkodierung) erkennen.
Bezogen auf die fühlbare Wärme kann eine Kühlwirkung in die wärmere bebaute Umgebung durch den Transport von Luft mit niedrigerer Lufttemperatur aus den Parks erfolgen. Die horizontale Reichweite dieser thermischen Ausgleichsströmung, die nachts bei Strahlungswetterlagen besonders ausgeprägt ist, hängt von der Struktur der umgebenden Bebauung ab, insbesondere ihrer Wirkung als Strömungshindernis und ihrer Oberflächenrauigkeit. Im Mittel weist die Reichweite der Ausgleichströmung das Ausmaß des Parkdurchmessers auf. Dabei nimmt allerdings ihre thermische Effektivität mit zunehmender Entfernung vom Parkrand ab. Es bedarf daher eines Netzwerks aus Parkanlagen in den Stadtvierteln, verbunden mit grünen Straßen, Gärten und Höfen. Letztlich geht es darum die thermischen Belastungen während sommerlicher Hitzewellen für die Stadtbewohner erträglich zu halten.
Die Natur kann ohne Wasser nicht gedeihen
Zu den weiteren positiven umweltspezifischen Ökosystemleistungen von Parks zählen auch ihre hydrologischen Eigenschaften. Da Parkflächen nicht versiegelt sind, können sie durch die Wasseraufnahmekapazität ihrer Böden Starkniederschlagsereignisse deutlich stärker abpuffern als wasserundurchlässige Stadtflächen. Diese weisen wegen ihres erhöhten und raschen Oberflächenabflusses das Potenzial für Überflutungen auf.
Die durch den Klimawandel hervorgerufene Intensivierung von konvektivem Niederschlag erhöht den hydrologischen Stellenwert von innerstädtischen Parks. Die Speicherung von Wasser in Parks und weiteren Grünflächen in Städten wird aber auch wegen den häufigeren Dürreperioden im Sommer wichtiger. Bäume und Rasen können ohne Wasser nicht gedeihen und damit nicht kühlen. Deshalb werden Maßnahmen für die natürliche Regenwasserrückhaltung in Parks und anderen Freiräumen gefordert. Städte sollen so zu sogenannten „Schwammstädten“ (engl. Sponge City) werden.
Infolge des „Platzhaltereffekts“ stellen Parks im Stadtquartier keine Emissionsquellen für anthropogene Luftverunreinigungen dar. In Abhängigkeit von Windrichtung und Windgeschwindigkeit werden zusätzlich die unterschiedlichen Feinstaubfraktionen aus der belasteten Stadtluft herausgefiltert, so dass die lufthygienische Qualität der Parkluft deutlich besser als in der bebauten Umgebung ist. Wegen der verringerten Verfügbarkeit von Abbausubstanzen und der Freisetzung von biogenen Kohlenwasserstoffen durch Baumkronen ist die Ozonkonzentration in Parks zwar größer als in der bebauten Umgebung, überschreitet aber in Deutschland auch im Sommer kaum die in der 39. Bundesimmissionsschutzverordnung (BImSchV) enthaltenen Schwellenwerte für das bodennahe Ozon.
Mehrere, kleinere Parkflächen haben größere Wirkung
Wegen den Anforderungen von Stadtbewohnern an die Erreichbarkeit innerstädtischer Parks und ihrer Ökosystemleistungen haben mehrere kleinere Parkflächen in einer Stadt eine größere Umwelteffektivität als nur eine große Parkfläche. Diese Schlussfolgerung greift auch der Richtlinienausschuss NA 134-02-02-65 UA „Grün in Städten“ der VDI/DIN-Kommission Reinhaltung der Luft (KRdL) - Normenausschuss auf. Dieser erarbeitet derzeit die Richtlinie VDI 3787 Blatt 11 „Umweltmeteorologie; Umweltmeteorologische Bedeutung der grünen Infrastruktur in Städten“. Darin werden unter anderem die qualitativ bekannten Leistungen von innerstädtischen Parkflächen für Stadtbewohner wirkungsbezogen quantifiziert. Damit wird eine belastbare Grundlage für Empfehlungen zur Planung und zum Management von Parks im Stadtquartier sowie der klimawirksamen urbanen grünen Infrastruktur insgesamt erstellt.
Autoren:
Prof. Dr. Helmut Mayer, Professur für Umweltmeteorologie der Albert-Ludwigs-Universität Freiburg, Vorsitzender des Richtlinienausschusses „Grün in Städten“ im Fachbereich II „Umweltmeteorologie“, VDI/DIN-Kommission Reinhaltung der Luft (KRdL) – Normenausschuss
Prof. Dr. Stephan Pauleit, Inhaber des Lehrstuhls für Strategie und Management der Landschaftsentwicklung an der Technischen Universität München, Mitglied des Richtlinienausschusses „Grün in Städten“ im Fachbereich II „Umweltmeteorologie“, VDI/DIN-Kommission Reinhaltung der Luft (KRdL) – Normenausschuss
Co-Autorin:
Dipl.-Geogr. Catharina Fröhling, Wissenschaftliche Mitarbeiterin des Fachbereich II „Umweltmeteorologie“, VDI/DIN-Kommission Reinhaltung der Luft (KRdL) – Normenausschuss
Kommentare
Inzwischen haben 2 Leser einen Kommentar hinterlassen.Ja der Artikel beschreibt Banalitäten aber diese Jahrhundert alte Erfahrung wurde nicht genutzt, Der Artikel hat sein Merit dass er diese Möglichkeiten das Stadtklima zu verbessern darstellt, Stadtplaner sollten danach handeln, tun sie dies ist mein Frage oder suchen sie die besten Investoren für ein neues Bürohaus was Geld hereinbringt. Ein Park hat ja keinen finanziellen Gewinn nur Ausgaben.
Dies ist doch wohl Allgemeinwissen!
Da hätte ich mir mehr erwartet!
☹️
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