Bepflanzte Retentionsflächen

Städtischen Agglomerationen fehlen die Verdunstungskälte und der Luftaustausch. Das liegt einerseits an der Versiegelung der Oberflächen und andererseits an der Speicherung von Wärme durch die Bausubstanz. Städte neigen daher zur Überhitzung ("Urban Heat Island Effect"), ihre Temperaturen sind signifikant höher als die ihres Umlands. Zukünftig werden längere und extremere Hitze- und Trockenperioden diese Problematik verstärken, aber auch Perioden hohen Niederschlags und Starkregenereignisse werden die Städte und ihre Bewohner vor neue Herausforderungen stellen. Erste Auswirkungen sind spürbar. So fielen am 29. Juni 2017 in Berlin 196 Millimeter Regen, ein Drittel des üblichen Jahresniederschlags, an nur einem einzigen Tag.

Um diesen Phänomenen zu begegnen sind neue Klimaadaptionsstrategien gefragt, die Überflutungsvorsorge und Kühlung ermöglichen und zur Bewältigung von klimatischen Extremereignissen beitragen. Eine mögliche Antwort ist die Idee der Schwammstadt, die von Carlo Becker folgendermaßen beschrieben wird:

"In der Stadt im Klimawandel benötigen wir pflanzenverfügbares Wasser, damit die Kühlung in Hitzeperioden wirken kann. Das Regenwasser darf folglich nicht mehr in Größenordnungen abgeführt werden, sondern muss vergleichbar einem Schwamm bewirtschaftet werden. Wenn viel Wasser vorhanden ist, speichert ein Schwamm das Wasser, wenn Wasser knapp wird, kann dieses zur Verdunstung und damit Kühlung wieder abgegeben werden" (Becker 2014).

Als Möglichkeiten der Anpassung werden unter anderem pflanzenbestandene Wasserflächen, Verdunstungsbeete und bepflanzte Retentionsflächen genannt (SenStadt, 2016). Maßnahmen, die den Oberflächenabfluss mindern und die Verdunstung und Versickerung erhöhen, indem sie den Wasserkreislauf berücksichtigen und wertvolles Regenwasser nicht der Kanalisation, sondern über Versickerung dem Bodenwasserspeicher oder über Verdunstung der Atmosphäre zuführen. Sie tragen somit zur Überflutungs- und Trockenheitsvorsorge bei und sind eine Alternative zu technischen Lösungen, wie dem Ausbau grauer Infrastruktur. Gleichzeitig steigt der Grünanteil, so dass die Städte für ihre Bewohner attraktiver werden und sich damit auch die Lebensqualität erhöht. Hitze wird erträglicher, Wetterextreme werden erlebbar, die Biodiversität steigt und der Aufenthalt im Freien wird interessanter. Es bietet sich an, Maßnahmen des integrierten Regenwassermanagements auch im Straßen- und öffentlichen Raum von Bestandsquartieren und Innenstädten zu integrieren und dies als Chance zu nutzen, Quartiere klimaresilient weiterzuentwickeln. Die Bepflanzung kann und wird dabei eine entscheidende Rolle spielen.

Auf der Suche nach wegweisenden Projekten, in denen Regenwassermanagement mit einer attraktiven Bepflanzung kombiniert wurde, wird man hierzulande nicht so schnell fündig, obwohl es bereits seit längerem Forschungsergebnisse der Bayrischen Landessanstalt für Weinbau und Gartenbau hierzu gibt (Eppel 2003).

Integriertes Regenwassermanagement mit intensiver Bepflanzung

Unter integriertem Regenwassermanagement versteht man grundsätzlich Lösungen, welche Regenabflüsse als Teil grüner Infrastruktur bewältigen, allerdings mit möglichst geringen negativen Auswirkungen auf die Umwelt. Weitgehend äquivalente Begriffe sind andernorts in Verwendung, in Nordamerika "low impact development" (LID), in Australien "water-sensitive urban design" (WSUD) und in England "sustainable drainage systems (SuDS).

Nordamerika spielt, was das integrierte Regenwassermanagement angeht, eine Vorreiterrolle mit einer Vielzahl von realisierten Projekten und dem Gebrauch von verschiedenen Typen von bepflanzten Retentionsräumen. Bioswales sind vergleichbar mit unseren Mulden-Rigolensystemen, allerdings meist bepflanzt. Regenwasser wird in einer vertieften Mulde, die auf eine bestimmte Abflussmenge ausgelegt ist, verlangsamt und gefiltert. Solche Bioswales werden oft nachträglich in Straßenabschnitten implementiert, um die vorhandene Kanalisation zu entlasten. Raingardens haben das gleich Ziel wie Bioswales, sind aber kleinere Anlagen in Privatgärten oder in Wohngebieten. Wie Bioswales sind sie mit Pflanzen bewachsen, die sowohl Überflutung als auch Trockenheit aushalten können. Dies sind Lösungen die bereits vielfach erprobt sind und die nur auf das mitteleuropäische Klima und seine Vegetation angepasst werden müssten. Man könnte die Idee der blau-grünen Klimaadaptionssysteme weiterdenken und anfangen Straßenzüge als Ökosysteme zu entwickeln und durch Verdunstung und Beschattung die Hitze in stark versiegelten Quartieren zu mildern.

In der Regel wird es bei Rasenmulden belassen, obwohl Kombinationen von Hochstauden und auch Gehölzen die eigentlich standortgerechte Vegetation wären. Eine naturnähere Begrünung könnte die pflanzliche Biodiversität erhöhen, aber auch Lebensraum für die seltener werdenden Insekten schaffen. Nicht zuletzt wird damit auch die Attraktivität dieser Orte gesteigert. Eine Kombination von Straßenbäumen mit Unterpflanzung und Regenwasserretention (Baumrigole) ist auch in innerstädtischen Lagen und bei beengten Platzverhältnissen möglich. Die Baumscheiben der Zukunft sind naturnahe Systeme, in denen die Verwendung von Niederschlägen für größere Vitalität der Pflanzen sorgt, welche wiederum durch erhöhte Evapotranspiration zur Kühlung der Städte beitragen. Zudem kann durch eine Zwischenspeicherung von Niederschlägen und zusätzlichen Retentionsraum in vertieften Pflanzbeeten bei Starkregenereignissen Überflutungen entgegengewirkt werden. Regenwasser geht dadurch für die Bepflanzung nicht verloren, sondern wird dieser zugeführt. Dies trägt zu einer besseren Versorgung und dem Gedeihen der Pflanzen bei.

In diesem Zusammenhang stellt sich die Frage, warum eigentlich so wenige Retentionsflächen hierzulande standortgerecht und naturnah bepflanzt sind? Sichtet man die gängigen Regelwerke, spricht nichts gegen eine Bepflanzung von Retentionsflächen mit Stauden: "Bei Versickerungsmulden bestehen keine grundsätzlichen Bedenken gegen eine Bepflanzung der Muldenfläche mit Bodendeckern oder Hochstauden. (Sofern sich unter der Mulde noch eine Rigole befindet, kommen nur flachwurzelnde Pflanzen in Frage)" (DWA-A 138 2005).

Dennoch gibt es wenige innovative und attraktive Beispiele in innerstädtischer Lage. Dabei erfüllen Mulden, die mit Stauden bepflanzt werden, ihre Funktion sogar besser. Im Vergleich zu einfachen Rasenansaaten besitzen sie eine höhere Versickerungsaktivität und halten auch mehr Wasser zurück (Eppel 2003, Yuan et al 2017). Dies liegt an der intensiveren Durchwurzelung des Bodens und der Interzeptionsleistung der Pflanzen.

Zürich, Turbinenplatz - Versickerungsbecken

Wie der wassersensitive Umbau von Städten mit einer Steigerung der Vitalität von Pflanzungen einhergeht und attraktive Pflanzungen geschaffen werden können, zeigt das Beispiel des Turbinenplatzes in Zürich, dessen Bepflanzung im Jahr 2013 von Axel Heinrich (ZHAW Wädenswil) als Feuchtwiesenbepflanzung neu konzipiert wurde.

Den Studienauftrag für den zentralen Platz im ehemaligen Escher-Wyss Areal gewann ADR Sárl aus Genf, deren Entwurf im Jahr 2003 umgesetzt wurde. Durch Materialwahl und Gestaltung ist die industrielle Vergangenheit des Gebiets noch heute spürbar. Zwei Baumfelder mit Birken zonieren den Platz und das Versickerungsbecken grenzt den Platz nach Westen hin ab. Mehrere Rinnen führen das Niederschlagswasser der befestigten Flächen zu den tiefer gelegenen Pflanzflächen, wo es auf natürliche Weise versickert und zugleich zur Vitalität der Bepflanzung beiträgt. Die Sohle des 150 Quadratmeter großen, zweigeteilten Beckens liegt etwa einen Meter unter Platzniveau und ist seitlich mit Sitzstufen aus Ortbeton eingefasst.

2013 wurde die ursprüngliche Bepflanzung des Platzes bis auf die Bäume komplett beräumt und durch die von Axel Heinrich entwickelte Mischpflanzung ersetzt. Unter den Bäumen wurde eine schattenverträgliche Staudenmischung etabliert. Aber auch für das Versickerungsbecken wurde eine Staudenmischpflanzung entwickelt, die ganzjährig attraktiv sein sollte.

Zunächst wurde das Substrat erneuert und die Pflanzung von Stauden (30 %) und Gräsern (70 %) mit sieben Stück pro Quadratmeter vorgenommen, ergänzt durch wenige Geophyten (Camassia). Bereits im zweiten Standjahr zeigt die Bepflanzung einen dichten Bestand. Die eingestreuten Blüten der Aspekt gebenden Stauden bieten Abwechslung und ziehen den Blick der Passanten auf sich. Die Mischung verbindet mitteleuropäische und exotische Arten feuchter bis nasser Standorte. Auch wurden intensivfarbige Sorten (z. B. bei Sanguisorba) und ungewöhnliche Zuchtformen heimischer Arten (z. B. bei Iris pseudacorus) mit einbezogen.

Nach dem hellgrünen Austrieb der Stauden und Gräser erscheinen als erste Blüten im Frühling die blauen Blütentrauben von Camassia cussickii und Camassia leichttinii ´Caerulea` und die glockenförmigen weißen Blüten von Leucojum aestivum. Gefolgt von der gelben Iris pseudacorus in den Sorten ´Berliner Tiger`, ´Creme de la Creme` und ´Sulphur Queen`.

Zeitgleich beginnen Geranium palustre und Geranium psilostemon und Persciaria bistorta in hellrosa bis pink zu blühen, ergänzt von Euphorbia palustris. Das Bild im Hochsommer wird bestimmt durch die malvenähnlichen Blüten von Althaea officinalis und die aufrechten Trauben von Lysimachia fortunei ´Summer Snow` sowie die gelben Farbtupfer von Hemerocallis ´Autumn Minarette` und Thalictrum flavum ´Glaucum`. Diese werden begleitet von Sanguisorba albiflora, Sanguisorba obtusa ´Alba` und die Sorten ´Daily Marble`, ´Pink Tanna` und ´Rock and Roll`. Im Spätsommer bereichern Persicaria amplexicaulis ´Albus` und die Blütenwolken von Aster glehnii ´Agleni` das Bild. Geranium ´Rozanne` ergänzt als Dauerblüher von Juni bis in den November hinein die Pflanzung. Zur Herbstfärbung der Betula pendula auf dem Turbinenplatz passen besonders gut die Panicum virgatum ´Strictum`, Euporbia palustris und Lysimachia fortunei und Gernanium wlassowianum, deren Blätter sich ebenfalls färben.

Das Gerüst der Pflanzung wird durch wintergrüne Gräser aus der C3 Gruppe gebildet, wie Molina cearulea ´Edith Dudzus`, Molinia arundiancea und Deschampsia cespitosa ´Waldschrat`. Sie wachsen auch im Winter und erreichen durch einen Anteil an tiefwurzelnden Arten auch in Trockenphasen das Wasser. Die Gräser werden durch die weisen Schirmastern - Aster glehnii ´Agleni` und die Sumpfwolfsmilch - Euphorbia palustris stabilisiert, dies erhöht insgesamt die Standfestigkeit der Pflanzung.

Zur Qualität und erfolgreichen Etablierung der Bepflanzung hat neben der standortgerechten Planung auch eine fachkundige Begleitung seit der Pflanzung im Jahr 2013 beigetragen. In einem Monitoring wurden die Zustände der Pflanzung dokumentiert, Pflegemaßnahmen bestimmt und Nachpflanzungen vorgenommen. Die Bepflanzung hat bereits im Jahr 2016 und 2017 bei Starkniederschlägen ihre Standfestigkeit unter Beweis gestellt, als das Versickerungsbecken bis auf das Niveau der Notentwässerung eingestaut war.

Lille, Haute Deule River Banks - Wassergarten

Der Wassergarten des Projekts Haute Deûle River Banks, bildet zusammen mit einem differenzierten Stegsystem und Plattformen das Herzstück des Ökoquartiers, das um eine alte Textilfabrik in der französischen Stadt Lille entstanden ist. Die Gestaltung der Landschaftsarchitekten Atelier de paysages Bruel-Delmar aus Paris berücksichtigt dabei die Geschichte des Ortes, ohne auf zeitgenössische Ästhetik und Regenwassermanagement zu verzichten. Zwei alte Kanäle, die vertikal zum Fluss Deûle gelegen sind und den Wassergarten flankieren, sammeln das Oberflächenwasser von Gebäuden, Straßen und Wegen und leiten es in den Wassergarten, von dort wird es in die Haute Deûle Kanal abgeben. Dabei spielt der Wassergarten als Speicher, aber auch für die Wasserreinigung eine wichtige Rolle. Im Übergang zu den nördlich anschießenden Wiesenflächen, die der alten Textilfabrik vorgelagert sind, befindet sich eine schräg angelegte Feuchtwiesenfläche, die direkt in den Wassergarten übergeht und je nach Wasserstand mehr oder weniger stark geflutet ist. Änderungen des Wasserspiegels sind wichtig für die Funktion von Feuchtgebieten. Durch den sanften Übergang des Hanges ins Wasser werden verschiedene Zonen ausgebildet, die mal mehr und mal weniger stark überflutet sind. Dadurch variiert die floristische Zusammensetzung des Wassergartens. Durch zeitweise Überschwemmung haben sich verschiedene Wiesentypen etabliert und es ist ein wichtiger Lebensraum für Flora und Fauna entstanden. An ihrer tiefsten Stelle ist die abgedichtet Wasserfläche 80 Zentimeter tief, die Variation des Wasserstands spielt sich im Bereich von null bis 30 Zentimetern ab, dadurch zeigen sich bei Regenfällen unterschiedliche Wasserstände im Wassergarten. Dies ist besonders gut über die Stege und Plattformen aus Cortenstahl und Beton erlebbar, die im Kontrast zur natürlichen Erscheinung des Wassergartens stehen.

Die Bepflanzung des Wassergartens ist auf die verschiedenen Wassertiefen abgestimmt und bringt Blüten, die in den Farben weiß, blau, rosa und gelb variieren, hervor. Die Wiese im Übergang zum Wassergarten setzt sich aus unter anderem Angelica sylvestris, Carex ovalis, Filipendula ulmaria und Luzula multiflora zusammen. Im Frühsommer dominieren die gelben Blüten von Iris pseudacorus, Caltha palustris, Rhinanthus angustifolius und Lotus pedunculatus gemeinsam mit einem Hauch von zartem Rosa durch Lychnis flos-cuculi und Weiß durch Valeriana officinalis. Lythrum salicaria bietet bis in den Spätsommer hinein einen auffälligen Aspekt, dessen weithin leuchtende Blütenkerzen auch aus der Ferne wahrgenommen werden können, begleitet von Hypericum tetrapterum und Cirsium palustre. Im Übergang zum Wassergarten wurden unter anderem Butomus umbellatus, Mentha aquatica und Stachys palustris eingebracht. Im Wasser finden sich Myriophyllum aquaticum sowie Hottonia palustris und in der Schwimmblattzone verschiedenen Nymphea-Sorten. Die räumliche Grenze entlang der Kanäle wird aus einer Bepflanzung mit Salix alba gebildet.

Im Wassergarten konnte sich ein dynamisches Ökosystem entwickeln mit einer bemerkenswert natürlichen Ausstrahlung. Wie dieses Beispiel zeigt, ist die Anlage von urban wetlands mit wechselndem Wasserstand eine weitere Möglichkeit, um Retentionsflächen in der Stadt zu schaffen, interessante Bepflanzungen zu realisieren und eine Kühlung der Umgebung zu erreichen.

Experimentieren im Lebensbereich "Versickerung/Verdunstung"

Obwohl die Erhöhung von biologischer Diversität als Ziel städtischer Planungen hoch im Kurs steht, vergibt man sich ganz offensichtliche Chancen. Verdunstungsbeete könnten das Schöne mit dem Nützlichen verbinden und zugleich etwas für den Naturschutz tun. Stattdessen setzt man auf technische Lösungen, etabliert neue Entwässerungssysteme oder schafft große unterirdische Speicher. Traut man ökosystemaren Lösungen zu wenig zu und hat Angst vor Pflanzen und deren Pflegekosten - oder geht es doch eher darum mit teuren Bauprojekten die Wirtschaft zu unterstützen?

Ein Argument, dass immer wieder zum Scheitern der Kombination einer Bewässerung von Pflanzflächen mit der Entwässerung von versiegelten Flächen führt, ist der Eintrag von Streusalzen im Winter. Aber auch dafür gibt es Lösungen, wie die bevorzugte Verwendung von Splitten als Streumittel bei Schneefall in Bereichen, die nicht stark frequentiert sind, eine Auswaschung der Streusalze durch gezielte Bewässerung der Flächen im zeitigen Frühjahr oder die Verwendung von salztoleranten Pflanzen. Auch mit technischer Raffinesse kann dem Problem begegnet werden, etwa durch die Verwendung eines in Skandinavien entwickelten Zulaufs für bepflanzte Retentionsflächen, der im Winter verschlossen werden kann.

Noch hält sich die Experimentierfreude der Bepflanzung von Retentionsmaßnahmen in Grenzen, es gibt einfach noch zu wenig Erfahrungen im Lebensbereich "Versickerung/Verdunstung". Eine Weiterführung der Forschung und die Entwicklung eines geeigneten Sortiments für verschiedene Versickerungsstandorte ist aufgrund der prognostizierten Klimaveränderungen unbedingt notwendig. Die Baumscheiben und Verdunstungsbeete der Zukunft sind als Querschnittsaufgabe zu beantworten, bei der sich verschiedene Professionen beteiligen müssen, um gemeinsam visionäre Projekte umsetzen zu können. Landschaftsarchitektur, Siedlungswasserwirtschaft, Stadt- und Verkehrsplanung müssen verstärkt kooperieren, Grundstücke müssen zusammengedacht werden, um die Lebensqualität in Städten nachhaltig zu verbessern. Auch die Forschungseinrichtungen und Universitäten sind gefragt, um eine geeignete Pflanzenauswahl für diese zeitweise wechselfeuchten, zeitweise trockenen Standorte modellhaft zu erforschen und die Kombination von Bäumen und deren Unterpflanzung weiterzuentwickeln. Es wäre ebenso wünschenswert, dass sich die in der Überarbeitung befindende FLL-Richtlinie "Empfehlungen zur Versickerung und Wasserrückhaltung" auch verstärkt dem Thema der Möglichkeit der Bepflanzung von Retentionsflächen widmen würde.

Niguel Dunnet hält auf seinem Blog "Planting for people" fest: "Planting design for rain gardens is still in its infancy and there is so much scope for experimentation in gardens." Diese Experimente gilt es zu wagen. Wie die Beispiele aus Zürich und Lille belegen, gibt es fantastische Lösungen für die Bepflanzung neuer Klimaadaptionssysteme.

Literatur

Becker, C. (2014): Überlagern, Vernetzen, Multicodieren - Die mehrdimensionale Stadt von Morgen. Impulsvortrag Emscher Dialog 2014, Wasser in der Stadt von Morgen - Zukunftsperspektiven durch integrale Wasserwirtschaft, Bochum 2014. Online unter: http:/www.emscherplayer.de/media/content/publication/000... (Stand 25.01.2018).

Dunnett, N. (2017): Planting for People - Front Garden, Rain Garden. Online unter: www.planting-for-people.com/front-garden-rain-garden/ (Stand 25.01.2018).

DWA-A 138 (2005) Planung, Bau und Betreib von Anlagen zur Versickerung von Niederschlagswasser. Deutsche Vereinigung für Wasserwirtschaft, Abwasser und Abfall e. V., Hennef.

Eppel, J. (2003): Versickerungsfaktor Pflanze - Einfluss von Pflanzenarten auf die Versicherungsleistung bei Muldenversickerung. Stadt+Grün 2003, 8: 14-18.

FLL-Richtlinie Empfehlungen zur Versickerung und Wasserrückhaltung Ausgabe 2005 (Forschungsgesellschaft Landschaftsentwicklung und Landschaftsbau e. V., Bonn).

Heinrich, A., C. Derman-Baumgartner, (2016) Turbinenplatz Zürich - Begleitung 2013-2017 Zwischenbericht Bonituren 2016. (Züricher Hochschule für Angewandte Wissenschaften, Wädenswil).

Heinrich, A., C. Derman-Baumgartner, (2015) Turbinenplatz Zürich - Begleitung 2013-2017 Zwischenbericht Bonituren 2015. (Züricher Hochschule für Angewandte Wissenschaften, Wädenswil).

Kruse, E. (2015): Integriertes Regenwassermanagement für den wassersensiblen Umbau von Städten. Großräumige Gestaltungsstrategien, Planungsinstrumente und Arbeitsschritte für die Qualifizierung innerstädtischer Bestandsquartiere. Stuttgart: Fraunhofer IRB Verlag.

SenStadtUm (2016): Stadtentwicklungsplan Klima Konkret - Klimaanpassung in der wachsenden Stadt. Senatsverwaltung für Stadtentwicklung und Umwelt, bgmr Landschaftsarchitekten GmbH, Berlin.

Yuan, J., N. Dunnett & V. Stovin, (2017). The influence of vegetation on rain garden hydrological performance. Urban Water Journal, 14(10), 1083-1089.