Schwammstadt – Zukunftskonzept für klimaresiliente und lebenswerte Städte
UBA 3. Juli 2024
"Städte müssen sich gegen Klimarisiken wie Starkregen, Hitze und Trockenheit wappnen. Das Prinzip der Schwammstadt schlägt einen neuen Umgang mit Niederschlagswasser in der Stadt vor. Es bietet damit großes Potenzial für den klimagerechten Umbau von Städten durch naturbasierte Lösungen. Das Umweltbundesamt zeigt Wege auf, wie ein solcher Umbau von Städten aussehen kann.
Was ist Schwammstadt und wieso ist das Konzept wichtig für die Klimaanpassung?
Hitze, Starkregen, Überflutungen und Trockenheit – alle Regionen in Deutschland, aber insbesondere die Städte mit ihrem Umland sind von diesen Folgen des Klimawandels betroffen. Dies bestätigt die Klimawirkungs- und Risikoanalyse des Bundes von 2021. Beim Umgang mit den Folgen des Klimawandels spielen natürliche Systeme und Ressourcen wie Stadtbäume eine besondere Rolle. Sie sind einerseits besonders stark vom Klimawandel betroffen, andererseits aber auch ein wichtiger Teil der Lösung, da sie sowohl Kohlenstoff binden als auch Klimafolgen mindern. Naturbasierte Ansätze zum Umgang mit Klimawandelfolgen wie das Konzept der Schwammstadt, berücksichtigen diese Potenziale natürlicher Systeme und Ressourcen und setzen sie gezielt bei der Anpassung an Klimafolgen ein. Blau-grüne Infrastrukturen sowie grünere Städte reduzieren nicht nur den Hitzeinsel-Effekt, sondern haben auch positive Effekte auf die Lebensqualität, die Gesundheit und das Wohlbefinden der Menschen.
Das Prinzip der Schwammstadt verfolgt einen ganzheitlichen Ansatz und hält Lösungen für auf den ersten Blick gegensätzliche Klimafolgen, wie Starkregen und Hitzewellen mit andauernder Trockenheit bereit. Dabei geht es um die Fähigkeit einer Stadt, ein Zuviel an Wasser aufzusaugen, dieses Wasser „wie ein Schwamm“ zu speichern und es dann durch Verdunstung, Versickerung oder nach einer Wiedernutzung beispielsweise zur Bewässerung verzögert wieder abzugeben. Die Schwammstadt nähert sich damit wieder einem natürlichen Wasserkreislauf an.
BMUV-Erklärfilm Klimaanpassung in Städten
Die Nationale Wasserstrategie der Bundesregierung sieht die Schwammstadt als einen Weg zur Erreichung einer gewässerverträglichen und klimaangepassten Flächennutzung im urbanen Raum an. Auch der Zweite Fortschrittsbricht der Deutschen Strategie zur Anpassung an den Klimawandel und das Aktionsprogramm natürlicher Klimaschutz nennen die Schwammstadt als transformatives Konzept zur urbanen Klimaanpassung durch naturbasierte Lösungen. Gleichzeitig greifen immer mehr Kommunen in Deutschland das Konzept auf. Von vormals einem Fachkonzept des dezentralen Niederschlagsmanagements hat sich die Schwammstadt heute als ein Dachkonzept für eine klimaresiliente Stadtentwicklung etabliert.
Die UBA Schwammstadtagenda
Das Umweltbundesamt forscht und informiert zum Thema Schwammstadt als ein zentrales Feld des klimaresilienten, nachhaltigen und gesundheitsfördernden Umbaus unserer Städte. Im Juni 2022 veranstaltete das Umweltbundesamt die Forschungskonferenz „Klimaresiliente Schwammstadt: Naturbasierte Konzepte und Maßnahmen als Baustein urbaner Transformation.“ Aus einer integrierten Perspektive aus Forschung und Praxis wurden Potenziale der Schwammstadt als Dachkonzept für eine klimaresiliente Stadtentwicklung beleuchtet sowie zentrale politik- und praxisrelevante Forschungsschwerpunkte und -fragen herausgearbeitet.
- Operationalisierung der Schwammstadt
- Technische Umsetzung der Schwammstadt
- Räumliche Planung für die Schwammstadt
- Governance der Schwammstadt
- Gerechtigkeit in der Schwammstadt
Laufende Forschungsvorhaben des Umweltbundesamtes zur Schwammstadt sind:
- Im Rahmen des interdisziplinären Eigenforschungsprojektes „Neues Europäisches Bauhaus weiterdenken“ werden Möglichkeiten der Schärfung von Zielen klimaresilienter Schwammstädte sowie Treiber und Hemmnisse der Transformation hin zu Schwammstädten am Beispiel der Städte Offenbach am Main, Wien und Bochum empirisch untersucht. Im 2025 anlaufenden Folgeprojekt werden Wege der Verstetigung der Schwammstadt sowie Stadt-Umland Dimensionen und solche des täglichen Lebens in der Schwammstadt untersucht.
- Das Vorhaben „Umsetzung der Schwammstadt“ analysiert vorhandene Politikinstrumente und schlägt neue Instrumente und Instrumentenkombinationen (Policy-Mix) zum Umbau von Städten zu klimaresilienten Schwammstädten vor. Das Vorhaben erarbeitet zusätzlich nachhaltige Musterlösungen für Dächer der blau-grünen Stadt.
- Ein weiteres Vorhaben1 setzt sich mit potenziellen gesundheitlichen Nebenwirkungen von Schwammstadt-Maßnahmen auseinander, damit solche in Planungsprozessen frühzeitig berücksichtigt werden können. Im Ergebnis sollen die Empfehlungen in einen Leitfaden für die Planung klimaresilienter Städte einfließen.
- Schließlich zielt das Vorhaben „Resiliente naturbasierte Lösungen für Städte und Gemeinden“ darauf ab, die Nutzung naturbasierter Lösungen für die Klimaanpassung auf kommunaler Ebene zu unterstützen. Dazu werden unterschiedliche Kommunikations- und Entscheidungsunterstützungsformate entwickelt und grafisch ansprechend aufbereitet.
Die aktuelle UBA Fachbroschüre „Ziele und Politikinstrumente für klimaresiliente Schwammstädte“ schlägt einen transformativen Mix an Politikinstrumenten für einen besseren Umsetzungsrahmen klimaresilienter Schwammstädte vor und zeigt konkrete Wege der Formulierung von Zielen klimaresilienter Schwammstädte auf."
Quelle: https://www.umweltbundesamt.de/schwammstadt | Info WIKIPEDIA: https://de.wikipedia.org/wiki/Schwammstadt
UBA Empfehlung
Juni 2024
Sustainability | Strategies | International matters
For a green and just transition in Europe
Recommendations for EU environmental and climate policy for the years ahead
"The new European Commission should pursue ambitious policies aimed at reducing both greenhouse gas emissions and pollution, even as priorities shift to security and defense. Here are recommendations by the German Environment Agency (UBA) and the Federal Agency for Nature Conservation (BfN) for giving impetus to climate, environmental and biodiversity policy.
Die neue Europäische Kommission sollte eine ehrgeizige Politik verfolgen, die darauf abzielt, sowohl die Treibhausgasemissionen als auch die Umweltverschmutzung zu reduzieren, auch wenn sich die Prioritäten auf Sicherheit und Verteidigung verlagern. Hier finden Sie Empfehlungen des Umweltbundesamtes (UBA) und des Bundesamtes für Naturschutz (BfN), um der Klima-, Umwelt- und Naturschutzpolitik neue Impulse zu geben."
→ https://www.umweltbundesamt.de/publikationen/for-a-green-just-transition-in-europe
→ https://www.umweltbundesamt.de/sites/default/files/medien/376/publikationen/scientific-opinion-paper_uba-bfn_green-and-just-transition-eu_2024_06_20_bf.pdf
PROBLEM - STÄDTE als HITZE-INSELN
" Overview
Urban environments experience higher temperatures than their rural surroundings. These higher temperatures can negatively impact human health, including causing cardiovascular and respiratory disorders, as well as heat stroke. It is therefore crucial to lower heat stress in urban environments.
Background
An ‘urban heat island (UHI)’ is an urban area that is significantly warmer than its rural surroundings due to artificial infrastructure and human activities. Whilst urban areas have a higher proportion of paved ground, rural areas are covered in grass, crops, shrubs or forest. This vegetation helps to cool the air whereas asphalt and concrete absorb heat, causing temperatures to rise. Furthermore, buildings and narrow streets trap heat by reducing air flow. Human activities such as warming buildings and driving cars also add heat to surroundings.
All these factors contribute to the urban heat island effect, which is most pronounced during the night, when temperatures in urban areas can be up to 10°C higher than in rural areas. This is due to retained heat in structures such as buildings and roads being released during the night.
Larger cities tend to experience stronger heat stress; the centres of London and Paris, for example, regularly record temperatures of around 4°C higher than rural surroundings at night. Both of these cities, and many others around Europe and the world, experience heat stress that leads to public health issues.
Urban planners and local governments want to design strategies to reduce this heat stress. These strategies could involve increasing so-called green-blue infrastructure, including enhanced vegetation cover (for example through green roofs) and more water surface. But to make these changes, they need to know how temperature varies spatially within the urban environment that they are responsible for.
Solution
The spatial variation of temperature can be obtained using an urban climate model. Using C3S ERA5 climate reanalysis data on air temperature, specific humidity, relative humidity and wind speed, VITO applied the UrbClim® model to provide urban climate information for 100 European cities at a high spatial resolution of 100 metres. UrbClim® has been successfully used and validated for many cities worldwide.
The results of UrbClim® are available through the C3S Climate Data Store (CDS) and are used in a CDS application called ‘Urban heat island intensity for European cities from 2008 to 2017 derived from reanalysis’. This application enables users to visualise the urban heat island effect for 2008–2017 for any of the 100 cities covered by UrbClim®. Users can select either summer (June, July, August) or winter (December, January, February) for any year in this ten-year period. The app provides maps showing the annual average ‘UHI’ – defined as the temperature difference between any location and the rural average – for a selected year (day and night) and for the ten-year period from 2008 to 2017 (day and night).
Conclusion
The urban heat island application is free and easy to use, making it useful for addressing the phenomena of urban heat islands and their impact on human health.
Besides showing locations at risk, the application also enables users to visualise the spatial distribution of cool spots in a city. This information – in combination with socioeconomic and population data – is being used by urban planners (for example in Brussels) to develop a network of accessible cool spots that are promoted during heatwaves.
The mapping information also supports the implementation of local adaptation actions, such as the heat-resilient renovation of public squares and parking lots (for example in Antwerp), the adaptation of existing streets, and the design of new building districts. In Antwerp, urban heat island information was even used to motivate the obligation of green roofs in the update of the urban building code.
To summarise, the application can be used by urban planners and local governments to motivate and design strategies to adapt to excessive heat stress. Furthermore, the free and open data is being taken up by the general public to justify their concerns about the local environment."
Quelle: COPERNICUS - Climate Change Services - Demonstrating heat stress in European cities - https://climate.copernicus.eu/demonstrating-heat-stress-european-cities
→ Ergebnisse der Untersuchungen: Climate variables for cities in Europe from 2008 to 2017 (copernicus.eu) https://cds.climate.copernicus.eu/cdsapp#!/dataset/sis-urban-climate-cities?tab=overview
→ INFOs zu " UrbClim® - Urban heat application APP":
"The urban heat island application UrbClim® is free and easy to use, making it useful for addressing the phenomena of urban heat islands and their impact on human health.
The spatial variation of temperature can be obtained using an urban climate model. Using C3S ERA5 climate reanalysis data on air temperature, specific humidity, relative humidity and wind speed, VITO applied the UrbClim® model to provide urban climate information for 100 European cities at a high spatial resolution of 100 metres. UrbClim® has been successfully used and validated for many cities worldwide.
The results of UrbClim® are available through the C3S Climate Data Store (CDS) and are used in a CDS application called ‘Urban heat island intensity for European cities from 2008 to 2017 derived from reanalysis’. This application enables users to visualise the urban heat island effect for 2008–2017 for any of the 100 cities covered by UrbClim®. Users can select either summer (June, July, August) or winter (December, January, February) for any year in this ten-year period. The app provides maps showing the annual average ‘UHI’ – defined as the temperature difference between any location and the rural average – for a selected year (day and night) and for the ten-year period from 2008 to 2017 (day and night)."
Quellen: - Copernicus Climate Data Store https://cds.climate.copernicus.eu/cdsapp#!/software/app-health-urban-heat-islands-current-climate?tab=app
- NEW The new Climate Data Store Beta (CDS-Beta) is now live! - Announcements / C3S - Announcements - Forum (ecmwf.int) https://forum.ecmwf.int/t/the-new-climate-data-store-beta-cds-beta-is-now-live/3315"
Updates
Dt. Ärzteblatt - Dienstag, 30. Juli 2024 -
Deutsche Umwelthilfe - Viele Städte fallen im Hitzecheck durch
Berlin – Viele Städte schützen ihre Bewohner nach Ansicht der Deutschen Umwelthilfe nicht gut vor sommerlicher Hitze. Hier gibt es einer Untersuchung zufolge zu wenig Bäume und Hecken und zu viel versiegelte Fläche.
Die Städte entwickelten sich dadurch zu „Hitzehöllen“, kritisiert die Lobbyorganisation. „Der anhaltende Trend zu mehr Beton und weniger Grün ist alarmierend“, hieß es. Für ihren Hitzecheck ließ die Umwelthilfe Satellitendaten auswerten und verglich Flächenversiegelung und Grünausstattung der 190 Städte mit mehr als 50.000 Einwohnern.
Das Ergebnis: 24 Städte fielen in beiden Kategorien durch, weitere 82 Städte schnitten zumindest in einer Kategorie schlecht ab. Zugleich verteilte die Umwelthilfe aber auch 84 grüne Karten an Städte mit vergleichsweise wenig Versiegelung und viel kühlendem Grün.
Besonders schlecht schnitten Städte im Süden Deutschlands ab, konkret Ludwigshafen (Rheinland-Pfalz), Heilbronn (Baden-Württemberg), Regensburg (Bayern), Worms, Mainz (beide Rheinland-Pfalz), Ludwigsburg (Baden-Württemberg) und Ingolstadt (Bayern).
Als vorbildlich dagegen stufte die Umwelthilfe zum Beispiel Detmold, Ratingen (beide Nordrhein-Westfalen), Potsdam (Brandenburg), Jena (Thüringen) und Hattingen (NRW) ein. Auch Berlin schnitt mit Platz 21 vergleichsweise gut ab - deutlich besser als Hamburg, München oder Frankfurt.
Angesichts des Klimawandels seien Grünflächen und unversiegelte Böden, wo Wasser versickern könne, besonders wichtig, betonte die Umwelthilfe. Noch effektiver als Rasenflächen seien aber Bäume, Büsche und Wiesen. Besonders große Bäume hätten einen kühlenden Effekt. Die Organisation fordert die Bundesregierung auf, bundesweite Standards für die Begrünung zum Beispiel von Schulhöfen vorzuschreiben.
Bauministerin Klara Geywitz hat gerade erst eine Strategie zum Schutz vor Hitze vorgelegt. Darin werden ebenfalls mehr Parks, Straßenbäume und grüne Dächer empfohlen. Damit Pflanzen in längeren Trockenperioden nicht vertrockneten, müssten Flächen geschaffen werden, wo Regen versickern könne.
„Wer frisches Geld aus unseren Förderprogrammen will, muss Klimaanpassung mitdenken und nachweisen“, hatte Geywitz zudem erklärt. Gefördert werde zum Beispiel, dass Flüsse von Beton befreit sowie betonierte Plätze aufgegraben und begrünt werden.
Der Sozialverband Deutschland wertete das als wichtigen ersten Schritt. Besonders ältere Menschen, Kinder und Menschen mit Behinderungen sowie Bewohner von schlecht isolierten Wohnungen müssten besser geschützt werden. Hier müssten Bund, Länder und Kommunen nun an einem Strang ziehen."
→ Deutsche Umwelthilfe
https://www.duh.de/presse/pressemitteilungen/pressemitteilung/zu-viel-grau-zu-wenig-gruen-viele-deutsche-staedte-fallen-durch-im-ersten-hitze-check-der-deutschen/
Zu viel Grau, zu wenig Grün: Viele deutsche Städte fallen durch im ersten Hitze-Check der Deutschen Umwelthilfe
Dienstag, 30.07.2024 Dateien: 19
- Neue Daten offenbaren weiterhin dramatischen Zuwachs versiegelter Flächen in deutschen Städten
- 190 Städte im Hitze-Check: Ludwigshafen, Heilbronn und Regensburg sind am stärksten versiegelt und bieten gleichzeitig zu wenig Grünvolumen; Detmold, Ratingen und Potsdam weisen den Weg in die richtige Richtung
- DUH und GKV-Bündnis für Gesundheit Baden-Württemberg fordern für mehr Gesundheit und Umwelt in Städten: Stopp des Flächenfraß bis 2035 und verbindliche Grünanteile
Taz 13.8.2024 Hitze, Brände, Klimawandel: Zu wenig, zu spät https://taz.de/Hitze-Braende-Klimawandel/!6026795/
"Deutschland wird so warm wie Südeuropa
...Unstrittig ist, dass die hitzebedingte Mortalität weiter steigen wird: Hamburg wird nach den Modellen in der zweiten Hälfte des Jahrhunderts ein Klima bekommen, wie es heute in Pamplona vorherrscht. In München wird es so werden wie heute in Mailand. Mit dem kleinen Unterschied, dass die südeuropäischen Städte mit jener Hitzeerfahrung gebaut wurden, die uns Mitteleuropäern fehlt. Stoppen lässt sich diese Entwicklung nicht mehr, allenfalls abbremsen – wenn es weltweit Klimaschutz gibt.
Deshalb müssten wir jetzt anfangen, unsere Städte auf die Hitze vorzubereiten. Mehr „Blau“, mehr „Grün“ – Wasserflächen und Bäume verdunsten viel, weshalb sie die Umgebung kühlen. Allerdings fordert die FDP mehr „Grau“: nämlich mehr Parkplätze."
Downloads
→ European Environment Agency EEA - Europäische Bewertung der Klimarisiken Report No 1/2024 | .pdf-file European climate risk assessment_DE TH-AL-24-001-DE-N.pdf [7.3 MB]
