Schwammstadt: Hochwasserschutz für Kommunen

Stadt unter Wasser
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Mit dem Schwammstadt-Prinzip lassen sich Städte wirksam gegen Überschwemmungen und Hochwasser schützen. Die Stadt als Schwamm − wir zeigen am Beispiel Kopenhagen, wie das funktioniert.

In diesem Artikel:

  1. Das Prinzip der Schwammstadt
  2. Vorbild Schwammstadt: Kopenhagen
  3. Konzepte für Deutschland: UBA Schwammstadt-Konferenz
  4. Fazit: Die Schwammstadt als Maßnahme der Klimaanpassung

Christian Mascheck
Fachautor CRADLE

Das Prinzip der Schwammstadt

Hochwasser in Hamburg
Hochwasserereignisse: Mithilfe des Schwammstadt-Konzeptes lassen sie sich abmildern.
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Als Folge des Klimawandels erleben wir auch in unseren Breiten immer häufiger Extremwetterereignisse wie ausgedehnte Hitzeperioden und Starkregen. Die Flutkatastrophe im Sommer 2021 im rheinland-pfälzischen Ahrtal und Teilen Nordrhein-Westfalens machte das mögliche Ausmaß der Klimawandelfolgen sowie die Dringlichkeit gegenzusteuern mehr als deutlich. Betroffen sind nicht allein ländliche Regionen, sondern gerade dicht bebaute Städte mit hohem Anteil an versiegelter Fläche. Herkömmliche Maßnahmen wie Rückhaltebecken lassen sich hier nicht einfach umsetzen.

Im herkömmlichen Wassersystem der Stadt muss sich das Regenwasser seinen Weg suchen, von Dächern über asphaltierte Flächen bis in den Asphalt. Dabei kommt es häufig zur Überlastung der Kanalisation.

Das Prinzip der Schwammstadt wirkt dieser Überlastung entgegen. Es lässt sich einfach erklären anhand des Schwamms, den wir aus dem Alltag kennen: Ein Schwamm kann ein Vielfaches seines Gewichts an Wasser aufnehmen und bei Bedarf wieder abgeben. Dito geht es beim Prinzip der Schwammstadt darum, in der Stadt möglichst viele „Schwämme“ einzubauen, die Wasser speichern können.

Ein natürliches Vorbild für die Schwammstadt ist der Wald. Auch Wälder wirken als "Schwämme" für Regenwasser, und zwar auf verschiedenen Ebenen. Zunächst fangen die Baumkronen einen Teil des Wassers auf, am Waldboden sind es Moose und Humusschichten. Darunter fungiert der Mineralboden mit Gängen und Hohlräumen als Speicher. Was nicht gespeichert wird, fließt schließlich ins Grundwasser. Nach diesem Vorbild spielen Bäume auch in der Schwammstadt eine wichtige Rolle als Wasserspeicher − von der Krone bis zum humushaltigen Boden, in den sie gepflanzt werden.

Bosco Verticale: Waldtürme zum Wohnen

Green building − im wahrsten Sinne des Wortes: Wie es dem Architekten Stefano Boeri mit seinem Team gelang, über 800 Bäume und Tausende weitere Pflanzen an seiner Fassade wachsen zu lassen, erfahren Sie hier. »

Bäume als Schutzschild gegen den Klimawandel

Vertikale Hausbegrünung
Weil in der Stadt die Horizontale bebaut ist, lassen sich Wälder auch in die Vertikale pflanzen – an Häusern. Hier zu sehen am Beispiel des Bosco Verticale.
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Bäume erfüllen auch eine Schutzfunktion gegen eine weitere Folge des Klimawandels, nämlich immer stärkere sommerliche Hitzeperioden. In einer baumgesäumten Allee mit Straßenbäumen kann es bei Extremtemperaturen um bis zu 10 Grad kühler sein als in einer Straße ohne Bäume. Mit begrünten Fassaden und Dächern entstehen Flächen in der Höhe und Vertikale, die ebenfalls der Wasserspeicherung und der Kühlung dienen.

Retentionsflächen in der Stadt
Das Element Wasser steht zentral bei vielen Maßnahmen im Freiraum. Es gilt, möglichst viele Retentionsflächen zu schaffen, also Möglichkeiten, Wasser zu speichern.
Foto: VGL NRW/GPP

Ebenfalls der Natur abgeschaut ist ein weiteres Element der Schwammstadt. Im Wald bilden sich, zum Beispiel durch Vegetationswachstum oder Ereignisse wie umgestürzte Bäume Senken und Gruben, in denen das Wasser temporär zusammenlaufen kann. Solche Auslaufflächen ohne Asphaltierung lassen sich auch in der Stadt schaffen.

Vorbild Schwammstadt: Kopenhagen

Hafen Dänemark
Die Katastrophe eines Extremunwetters machte Kopenhagen zur Vorzeige-Schwammstadt.
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Ein extremes Unwetter am 2. Juli 2011 war der Ausgangspunkt für das Schwammstadt-Konzept der dänischen Hauptstadt Kopenhagen. Innerhalb von zwei Stunden fielen fast 15 Zentimeter Niederschlag pro Quadratmeter. Das verursachte Chaos und Schäden in Höhe von einer Milliarde Euro. Die Stadt reagierte zunächst mit einem „Wolkenbruchplan“, der rund 300 Hochwasserschutzprojekte umfasst.

Daraus entstand dann eine langfristige Strategie, die das Problem Hochwasserschutz grundlegend angeht und auf das Prinzip Schwammstadt setzt. Die Idee dahinter: So viel Regen wie möglich dort zu speichern, wo er herunterkommt.

Das Prinzip Schwammstadt in Kopenhagen

  • Umgestaltung von Grünflächen, sodass sie große Wassermengen aufnehmen können,
  • Aufbrechen von Versiegelungen, damit Wasser versickern kann,
  • Begrünung von Fassaden und Dächer, um auch dort Feuchtigkeit zu speichern.
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Die Grafik zeigt, wie sich in Kopenhagen Ausgleichsflächen und Wasserspeicher bei einem Starkregenereignis füllen, um das Wasser kontrolliert abzuleiten.
Foto: Ramboll Studio Dreiseitl

Um die Kanalisation im Notfall vor dem Überlaufen zu schützen, werden Straßenzüge aufgerissen und unterirdische Wasserspeicher von der Größe mehrerer Schwimmbecken angelegt, in die das Wasser über große Rohre hineinfließt. Aus diesen Zwischenspeichern wird es in Richtung Hafen abgeleitet.

Oberirdisch werden Grünstreifen zu Rückhaltebecken umgebaut. An den Rändern neu gepflanzte Bäume geben Halt und wirken selber als Wasserspeicher. Jedes neue Bauprojekt in der Schwammstadt Kopenhagen benötigt mittlerweile ein Wasserspeicherkonzept. Bis 2035 sollen alle 300 Projekte der Schwammstadt realisiert sein. Finanziert werden sie über höhere Wasserpreise.

Video-Tipp: "Stadt, Land − unter?"

Mehr zu Kopenhagen als Schwammstadt ist in dem halbstündigen Dokumentarfilm „Stadt, Land − unter? Konzepte gegen Starkregen“ von Jochen Klöck im ZDF zu sehen. Außerdem befasst er sich mit Hochwasserschutzmaßnahmen in verschiedenen ländlichen Regionen Deutschlands.

Konzepte für Deutschland: UBA Schwammstadt-Konferenz

Auch in Deutschland werden in einigen Städten zumindest Teile des Schwammstadt-Konzepts bereits umgesetzt.

Ein Beispiel ist die Rummelsburger Bucht bei Berlin. Dort wurden tiefergelegte, wannenförmige Grünflächen als Versickerungsmulden angelegt, unter denen das Regenwasser zwischengespeichert wird, bis es zeitverzögert ins Grundwasser abgegeben wird. Zusätzlich sind fast alle Dächer des Wohngebiets begrünt.

Stadtgrün kann vor Überschwemmungen nach Starkregen schützen. Die speziell angelegten Grünflächen funktionieren dabei wie eine Art Schwamm, der große Wassermengen aufnehmen und zeitversetzt durch Verdunstung wieder abgeben kann. Quelle: Grün in die Stadt

Extensive Dachbegrünung als "Schwamm"

Gründächer speichern bis zu 90 Prozent des Regenwassers und sorgen so für eine spürbare Entlastung bei Starkregen. Weiteres Plus: Sie verlängern die Haltbarkeit des Dachs und verwandeln Garagen, Carports oder Flachdächer mit wenig Aufwand in artenreiche Lebensräume. In unserem Artikel erfahren Sie mehr zu Aufbau und Bepflanzung von extensiven Dachbegrünungen »

Um die Entwicklung von Schwammstädten weiter voranzutreiben, veranstaltete das Umweltbundesamt (UBA) in Dessau-Roßlau im Juni 2022 eine Forschungskonferenz unter dem Titel „Klimaresiliente Schwammstadt: Naturbasierte Konzepte und Maßnahmen als Baustein urbaner Transformation“.

Hier ging es darum,

  • wie man die „grün-blaue Infrastruktur“, das heißt, die Gesamtheit der Grün- und Wasserflächen in den Städten verbessern kann, um diese besser an den Klimawandel anzupassen.
  • welche verschiedenen Institutionen bei der Planung und Umsetzung zusammenarbeiten müssen und welche Instrumente sie dafür benötigen.
Entsiegelte Flächen in der Stadt
Wenn es darum geht, innerstädtischen Hitze-Inseln vorzubeugen und starke Niederschläge zu puffern, sind entsiegelte Flächen unverzichtbar.
Foto: VGL NRW/GPP

Fazit: Die Schwammstadt als Maßnahme der Klimaanpassung

  • Das Prinzip Schwammstadt ist der Natur abgeschaut. Ziel ist es, das Regenwasser möglichst dort versichern kann, wo es anfällt.
  • Wichtige Elemente der Schwammstadt sind unter anderem Grünflächen, Bauminseln, Wasserauffangflächen sowie begrünte Fassaden und Dächer.
  • Vorreiter bei den Schwammstädten ist Kopenhagen.