Schwammstädte: Antworten auf Hitze und Dürre im urbanen Raum

Schwammstädte. Seit Jahrzehnten richten Städte ihr Entwässerungssystem darauf aus, Regen- und Grundwasser über Kanalsysteme abzuleiten. Das Schwammstadtprinzip, nach dem viele Städte in Deutschland derzeit umgebaut und neu geplant werden, zielt darauf, Regenwasser so zu nutzen, dass der natürliche Wasserkreislauf wiederhergestellt wird.

Von Julia Glöckner

Dürresommer werden heißer und länger. Sie kommen vor allem in unseren Städten an. Gebäude und Asphalt heizen sich auf, strahlen Wärme zurück. Die Hitze staut sich besonders über und in versiegelten Quartieren. In solchen sogenannten Hitzeinseln fordern Hitzewellen, definiert als mehrere Hitzetage hintereinander kombiniert mit Tropennächten über 25 Grad, uns künftig heraus, kreative Ideen im Kampf gegen Sommerhitze zu finden. Die Folgen extremer Hitze sind schon heute 7.000 bis 8.000 Hitzetote im Jahr. 

Schwammstädte helfen, die negativen Auswirkungen des Klimawandels zu reduzieren und tragen dazu bei, den natürlichen Wasserkreislauf wiederherzustellen. Dieser ist in vielen Städten aus den Fugen geraten: Ein Großteil des Regens fließt direkt in der Kanalisation der Stadtentwässerung ab. Zusätzlich sorgt Versiegelung dafür, dass Regenwasser nicht versickern kann. Innerstädtische Böden trocknen aus. Und die Grundwasserpegel liegen daher oft niedriger als im Umland. 

Schwammstadt stellt natürlichen Wasserkreislauf her - Kälteinseln kühlen das Mikroklima

Wer im Sommer durch urbane Waldgärten und dicht begrünte Parks radelt, spürt Temperaturunterschiede zu versiegelten Flächen von bis zu 7 Grad. Im ländlichen Umland liegen die Temperaturen teils bis zu 10 Grad kühler, vor allem nachts. Charakteristisch am Konzept der Schwammstadt ist, dass es den Wasserkreislauf in Städten dem in der Natur wieder annähert: Wasser fließt somit auf grüne Flächen ab, wird vom Boden aufgenommen, zeitweise in Regenrückhaltebecken gespeichert, um es gepuffert wieder abzugeben. So können städtische Räume der Zukunft Regenwasser wie einen Schwamm speichern. Der größte Schwamm ist der Boden, der Wasser aufsaugt, speichert, langsam abgibt und dem Stadtgrün bereitstellt. Die Bäume brauchen es, um mehrere hundert Wasser am Tag erst verdunsten zu können und somit die Umgebung zu kühlen. 

Die Planung nach dem Konzept der Schwammstadt ist der beste und nachhaltigste Hitzeschutz in den Städten der Zukunft.  Verdunstung und Trocknung sorgt für Kühlung, wobei auch Stadtbäume selbst in Straßenräumen und Alleen bei genügend Wasserversorgung um 4 bis 5 Grad kühlen können. 

Natürlicher Wasserkreislauf

Wasser zirkuliert in einem Kreislauf aus Regen, Verdunstung durch Regen und Abfluss in Flüssen. Treiber ist die Sonne, die Wasser verdunsten lässt. 

In Städten ist der natürliche Wasserkreislauf gestört, verstärkt durch den Klimawandel. Niederschläge fließen direkt im Gulli ab. Versiegelung durch Straßen, Infrastruktur und Gebäude stören vielerorts die Versickerung von Regenwasser, wodurch die Grundwasserneubildung versiegt. Böden trocknen aus und stellen den Ökosystemen sowie dem Stadtgrün kein Wasser bereit. Zudem kommt es in Hitzesommer zu höherer Verdunstung durch gestaute Hitze. Je nach Versiegelung sind diese Effekte stärker oder schwächer ausgeprägt. 

Schwammstädte ahmen natürlichen Wasserkreislauf nach: Regenwasserbewirtschaftung 

Experten und der Stadtplanung und Planungsbüros setzen heute auf das städtebauliche Konzept der Schwammstadt, auch wassersensible Stadtentwicklung genannt: In Berlin, München, Paris, Kopenhagen wachsen Stadtquartiere, in denen Regenwasser gezielt auf Grünflächen abgeleitet, versickert und gespeichert wird. 

• Typische Maßnahmen der Versickerung im Sinne der Grundwasserneubildung sind die Ableitung von Regenwasser von versiegelten Flächen, Dächern und Straßen auf tiefer gelegte offene Grünflächen. Das tiefer Legen von Flächen ist meist nur im Neubau möglich.  
• Auch der Bestand lässt sich anhand einfacher Maßnahmen wassersensibel umbauen: Bisher fließt der Niederschlag von Dächern zumeist in die Kanalisation. Das Dachwasser muss vom Kanalsystem muss entkoppelt werden, um es auf Grünflächen abzuleiten. 
• Natürliche oder künstliche angelegte Teiche und Gräben speichern das Wasser. Bei hohen Wasserpegeln versickert das Wasser über Flächen in den Boden.
• Muldenversickerung nennen Schwammstadtplaner Vertiefungen wie Gräben oder Rinnen, die das Wasser aufnehmen, nach kurzer Speicherung gepuffert sowie langsam im Boden versickern. 
• Rigolen versickern Wasser anhand eines Rohrsystems, das kleine Löcher enthält, im Boden. Dir Oberfläche kann durch Nutzung des Rohrs genutzt werden. 
• Mulden-Rigolen kombinieren beide Systeme, wobei ein Ventil Wassermulden und unterirdisches Rohsystem verbinden und regulieren.
• Zur bewährten Infrastruktur an Gebäuden gehörten Zisternen und Tanks, die das Regenwasser sammeln und als Brauchwasser nutzen.
• Auch intensiv oder extensiv begrünte Gründächer versickern das Regenwasser direkt und stellen es Pflanzen bereit. 
• Baummulden mit Granulat, in das Regenwasser aus Speichern eingeleitet wird, sowie direkt in den Boden eingebrachtes Granulat vergrößert den Wurzelraum und stellt mehr Wasser in Hitzeperioden bereit. 
• Entsiegelte Innenhöfe können im Optimalfall um 2 bis 4 Grad kühlen. Je großflächiger umgesetzt die Maßnahme ist, desto stärker der Effekt

Schwammstädte: Technische Maßnahmen zur Verdunstung, Speicherung und gepufften Abgabe

Die zum Verdunsten nötige latente Wärme wird aus der aufgewärmten Umgebung und Sonnenstrahlung entzogen und im Wasserdampf gebunden. Damit erwärmt diese Energie das innerstädtische Mikroklima nicht. So kühlt verdunstendes Regenwasser die Umgebungsluft und vermindert urbane Hitzeinseln.

• Bei Starkregen spielen unterirdische Regenrückhaltebecken eine wesentliche Rolle. Denn sie halten große Wassermengen zurück. Auch die kontrollierte Abgabe auf Grünflächen ist möglich. 
• Um Hitzeinseln entgegen zu wirken und ihre Rolle bei der nachhaltigen Kühlung des Mikroklimas in Städten zu erfüllen, soll Verdunstungskühlung für angenehme Temperaturen sorgen. Stark senkende Effekte auf die Hitze haben sorgenannte Wet-Lands wie in vielen chinesischen Städten, die natürlich vorkommen können wie in den Parks der Rheinauen oder sich künstliche anlegen lassen. Auch angestaute Wasserbecken und Teiche können Wasser speichern und verdunsten lassen.
• Daneben können sogenannte urbane Waldgärten, sogenannte Kälteinseln, zur Verdunstungskühlung beitragen. Auf den großen Flächen kann viel Wasser versickern und verdunsten. 
• Als visionäre Lösungen gelten extensiv begrünte Dächer, die mit starker Vegetation 

Schwammstädte wachsen nur langsam

Angesichts des schnellen Fortschreitens der klimabedingten Probleme wachsen die Schwammstände viel zu langsam. Im Neubau werden Maßnahmen realisiert, aber auch dort wurden in Deutschland nur in den vergangenen Jahren nur 10 Prozent der Dachflächen begrünt. In vielen Städten gelten für Begrünung am Gebäude bereits Vorschriften. So hat der Stadtrat Karlsruhe einen Anteil an Fassadengrün für den Neubau festgeschrieben. In Ludwigshafen gibt es Vorschriften zu Anteilen für entsiegelte Flächen ums Gebäude sowie für Dachbegrünung. 

Im Bestand stößt man beim Thema Entsiegelung vielerorts auf Widerstand, etwa seitens Anwohner, die die Straße als Parkraum nutzen wollen. Dabei können Kommunen überall kleine, einfache Projekte anstoßen, Parkplätze entsiegeln, Garagendächer vom Kanalsystem entkoppeln. 

Entscheider wie Kommunen und Privatleute befürchten Mehrkosten, etwa solche für die Bewässerung und Pflege von Mulden im Straßenraum. Die Kosten sind jedoch schwierig zu quantifizieren, denn ihnen gegenüber stehen Kosteneinsparungen durch Bereitstellung von Erholungsräumen und Vermeidung von Gesundheitskosten, die hohe volkswirtschaftliche Kosten mit sich bringen können. jg