Wie geht es eigentlich den Bäumen in der Stadt bei so trockenen Wetterbedingungen wie in diesem Jahr? Dieser Frage ging Timo Limmer aus dem Studiengang Geomatik an der Hochschule München in seiner Masterarbeit nach. 

Der fortschreitende Klimawandel verstärkt den sogenannten städtischen Wärmeinsel-Effekt: In dicht bebauten Innenstädten herrschen deutlich höhere Temperaturen als in ihrer Umgebung. Stadtbäume wirken diesem Effekt entgegen, indem sie Schatten spenden und die Luft kühlen. Sie tragen zur Anpassung von Städten an den Klimawandel bei.

Den Effekt von Bäumen auf das Stadtklima und umgekehrt untersucht das Forschungsprojekt „Klimaerlebnis Würzburg“ (www.klimaerlebnis.de). Im Rahmen des Projekts entstand die Masterarbeit „Stadtbäume in Würzburg: Wie die Öffentlichkeit durch Informationsvisualisierungen sensibilisiert werden kann“ .

Hauptbestandteil dieser Masterarbeit stellt die kartographische Visualisierung des Trockenstressrisikos der Würzburger Stadtbäume dar. Bäume leiden unter Trockenstress, wenn sie aufgrund hoher Temperaturen mehr verdunsten müssen, als ihnen Wasser zur Verfügung steht. Das Risiko für Trockenstress steigt also mit dem Grad an Überwärmung und Versiegelung. Denn ein hoher Versiegelungsgrad in Städten mindert das Eindringen und Speichern von Regenwasser im Boden. Bäume, die unter Trockenstress leiden, sind anfälliger für Schädlinge und Krankheiten. Manche Baumarten können besser mit Trockenstress umgehen als andere.

Um das Trockenstressrisiko zu quantifizieren, wurde für rund 39.000 Bäume aus dem Digitalen Baumkataster der Stadt Würzburg auf Basis von Geodaten ermittelt:

  • welches Lokalklima am Baumstandort vorherrscht
  • inwieweit der Boden in näherer Umgebung des Baums versiegelt ist
  • wie hoch die Trockenstresstoleranz der Baumart ist

Die Berechnung des Trockenstressrisikos erfolgte mit ArcGIS.

Stadtklima ist nicht homogen. Die verschiedenen Lokalklimata einer Stadt zeigen sogenannte Klimafunktionskarten. Über einen Spatial Join wurde den Baum-Features des Baumkatasters ein Lokalklima-Wert der Klimafunktionskarte der Stadt Würzburg zugewiesen.

Zur Bestimmung des Versiegelungsgrads wurde ein Puffer von 7,5 Metern Radius um die Baum-Features berechnet, was in etwa dem Wassereinzugsbereich der Baumwurzeln entspricht. Dieser wurde anschließend mit dem Clip-Tool auf die versiegelten Flächen zugeschnitten. Anschließend wurde in der Attributtabelle des Outputs die Geometrie der Features berechnet und durch die Kreisfläche der Puffer geteilt, um den prozentualen Anteil der versiegelten Fläche zu erhalten.

Die Trockenstresstoleranz wurde vorab aus der Literatur für 104 Baumarten identifiziert und der Attributtabelle des Baumkatasters hinzugefügt.

Ergebnis der Analyse ist eine Datei mit Werten für Lokalklima, Versiegelungsgrad und Trockenstresstoleranz der Baumart, die auf eine Skala von 1 bis 5 standardisiert wurden. Der Mittelwert der Parameter stellt einen sogenannten Trockenstressrisiko-Index dar, welcher innerhalb der Attributtabelle berechnet wurde.

Geobasisdaten © Bayerische Vermessungsverwaltung, Baumkataster © Stadt Würzburg

Die Ergebnisse der Analyse zeigen, dass rund 64 Prozent der Bäume ein geringes Trockenstressrisiko aufweisen. Das liegt vor allem an der meist hohen Trockenstresstoleranz der Würzburger Stadtbäume, wodurch ungünstige Standortbedingungen teilweise ausgeglichen werden. Zudem stehen viele Bäume in Parks und am Mainufer, wo gute Standortbedingungen vorherrschen. Bäume mit einem erhöhten Risiko befinden sich überwiegend in stark versiegelten Innenstadtbereiche und an Straßenrändern. Erkenntnisse lassen sich nicht nur aus der Höhe des Trockenstressrisiko-Indexes gewinnen, sondern auch aus den Werten der einzelnen Einflussparameter für die Berechnung, was auch für Grün- und Stadtplanung von Interesse sein kann.

Diese Bewertungsmöglichkeit liefert einen methodischen Ansatz zur Quantifizierung des Trockenstressrisikos großer Stadtbaumbestände auf Basis von vielerorts ohnehin verfügbaren Geodaten.

Im Anschluss an die Analyse erfolgte die grafische Aufbereitung der ermittelten Daten mit Adobe Illustrator und InDesign, die in einem Entwurf für einen öffentlichkeitswirksamen Faltplan mit dem Titel „Stadtbaumkarte Würzburg“ resultierte.