Trees improve the urban climate

Das Klima in der Stadt kann sich von dem in benachbarten Gemeinden deutlich unterscheiden. Das zeigt das Forschungsprojekt „Klimaerlebnis Würzburg“, für das ein Forschungsteam knapp vier Jahre lang Daten gesammelt hat.

An Hitzetagen ist der Aufenthalt in Würzburgs City für manche Menschen eine Quälerei. Sie schwitzen und fühlen sich nicht mehr wohl. Im Umland lässt es sich hingegen gerade am späten Nachmittag oft besser aushalten. Der Temperaturunterschied kann enorm sein. „Im Projekt ‚Klimaerlebnis Würzburg‘ haben wir als höchsten Wert einen Unterschied von über acht Grad gemessen“, sagt Christian Hartmann vom Institut für Geographie und Geologie der Universität Würzburg.

Messungen an acht Stellen im Minutentakt

Das Projekt „Klimaerlebnis Würzburg“ entstand fast zeitgleich zur Protestaktion der „Fridays for Future“-Bewegung: Greta Thurnberg streikt seit 2018 an jedem Freitag, „Klimaerlebnis Würzburg“ wurde am 15. November 2017 offiziell eröffnet. „Anfang 2018 begannen wir dann mit unseren Messungen“, berichtet Christian Hartmann, der sich als Doktorrand um das ambitionierte Klimaforschungsprojekt kümmert. An sieben Stellen in der Stadt sowie an einer Stelle in der Landkreisgemeinde Gerbrunn wurden drei Jahre lang im Minutentakt Daten gesammelt, um dem sogenannten Stadtklima-Effekt in Würzburg auf die Spur zu kommen.

Dieser Effekt, so das Resultat der Erhebungen, kann ganz gewaltig sein. Der höchste Stadt-Umland-Temperaturunterschied von 8,1 Grad wurde am 29. August 2019 gemessen. Dass es einen „Stadtklima-Effekt“ gibt, ist seit langem bekannt, erklärt Hartmann. Dieser kommt dadurch zustande, dass Asphaltstraßen und vor allem aus Beton und Ziegel bestehende Gebäude an Hitzetagen die Wärme speichern, um sie in den frühen Abendstunden abzugeben. Innerhalb einer Stadt ist der Effekt unterschiedlich groß. Unter Bäumen, so Hartmann, kann die gefühlte Temperatur bis zu elf Grad weniger betragen als direkt vor einem Betonklotz.

Eindeutige Botschaft: Pflanzt mehr Bäume!

Durch das Projekt öffnen sich für die Stadt als Projektpartner völlig neue Wege. Nie zuvor gab es so konkrete Daten darüber, wie hoch der Stadtklima-Effekt tatsächlich ist und wie stark Bäume das Stadtklima beeinflussen. Die Botschaft an die städtischen Umweltexperten ist laut Christian Hartmann eindeutig: Pflanzt mehr Bäume in der City! Wobei sich die Frage stellt, welche Bäume man wählen sollte. Im Projekt wurden zwei Baumarten miteinander verglichen: Die Robinie und die Winterlinde. Wie sich herausstellte, ist die Winterlinde in Sachen Stadtklima-Verbesserung etwas besser geeignet als die Robinie – obwohl sie den Nachteil hat, dass sie viel Wasser benötigt.

Als sich durch Corona die allgemeine Lage mit einem Schlag änderte, fiel Klimaexperten sofort eines auf: Die Luft wurde besser! Was daran lag, dass der Verkehr durch die Lockdowns drastisch abnahm. Auf das Stadtklima allerdings hatte die erzwungene Verkehrsberuhigung so gut wie keinen Effekt, sagt Christian Hartmann. Hier ist dem 29-Jährigen zufolge in erster Linie die Wetterlage entscheidend. Hochdruckgebiete sorgen zum Beispiel für starke Stadtklima-Effekte. Das zeigte sich bei den Datenerhebungen an den sieben Messstationen im Stadtgebiet deutlich in den Hitzejahren 2018 und 2019.

Messwerte im Internet veröffentlicht

Nach nahezu vier Forschungsjahren hat Christian Hartmann gewaltige Mengen an Daten gesammelt. An den acht Messstationen wurden rund um die Uhr minütlich verschiedene Wetterdaten sowie die Baumleistungen erfasst. „Alle zehn Minuten wird der Maximalwert, der Minimalwert sowie der Durchschnittswert gespeichert“, erläuterte Hartmann. Über ein Datenfunkmodul gelangen die Auswertungen auf den Server der Uni. Über die Homepage des Projekts „Klimaerlebnis Würzburg“ (https://www.klimaerlebnis.wzw.tum.de/das-projekt/) können die Daten in Echtzeit abgerufen werden. Auf der Webseite erhalten Interessierte außerdem einen Überblick über die Klimamessungen seit Beginn des Jahres 2018.

Hinter Klimaforscher Christian Hartmann liegt ein tüchtiges Stück Arbeit. So war es alles andere als einfach gewesen, das Forschungsprojekt vorzubereiten. Wo sollten die Messstationen sinnvollerweise aufgestellt werden? Die Forscher mussten Orte mit unterschiedlicher Baustruktur und unterschiedlichem Grünflächenanteil identifizieren, um zu zeigen, welche Faktoren ganz genau das Stadtklima beeinflussen. Eben diese Akribie macht das vom Freistaat geförderte Projekt bayernweit einmalig. „Theoretisch hätte es ja gereicht, zwei Messstationen zu installieren, also eine in der Stadt und eine außerhalb“, erklärt Christian Hartmann. Doch damit habe man sich nicht begnügen wollen.

Sieben Messpunkte zeigen die Unterschiedlichkeit

Nun ist Würzburg zum Glück keine Megastadt wie Tokio. Mit sieben Messpunkten innerhalb der Stadtgrenze und einem Messpunkt außerhalb war es, wie sich herausstellte, sehr gut möglich, den Stadtklima-Effekt in seiner standortgebundenen Unterschiedlichkeit aufzuzeigen. Schön zu sehen ist dies zum Beispiel am Temperaturverlauf an den Messstationen Marktplatz, Frauenland, Gerbrunn und Mainufer am heißen Tag des 29. Juni 2019.

An diesem Tag musste man schon Hitzefan mit Leib und Seele sein, um es am frühen Abend am Marktplatz auszuhalten. Gegen 18 Uhr betrug dort die Temperatur 35 Grad. Am Ludwigskai war es zur selben Stunde 2,5 Grad kühler. Das Areal rund um den Marktplatz kühlte laut Christian Hartmann in der Nacht auch nur langsam ab. Gegen 5 Uhr am Morgen des 30. Juni waren es immer noch etwa 18 Grad. In Gerbrunn hatte es zu diesem Zeitpunkt auf 13 Grad abgekühlt. Am Mainkai betrug die Temperatur 15 Grad.

Das Projekt

Am Projekt „Klimaerlebnis Würzburg“ beteiligt waren Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler vom Lehrstuhl für Waldwachstumskunde und vom Lehrstuhl für Strategie und Management der Landschaftsentwicklung der TU München. Von Seiten der Julius-Maximilians-Universität Würzburg (JMU) mit dabei war der Lehrstuhl für Physische Geographie mit dem Klimaforscher Professor Heiko Paeth und seinem Doktoranden Christian Hartmann. Finanziert wurde es vom Bayerischen Staatsministerium für Umwelt und Verbraucherschutz.

Wissenschaftliche Ansprechpartner:

Prof. Dr. Heiko Paeth, T: +49 931 31-84688, heiko.paeth@uni-wuerzburg.de
Christian Hartmann, T: +49 931 31-89696, christian.hartmann@uni-wuerzburg.de