Von der Hitzeinsel zur Schwammstadt

Städte im Klimastress: Wenn der Sommer zur Gefahr wird

Besonders in den hochverdichteten und versiegelten Stadtgebieten ist durch den Wärmeinseleffekt eine steigende Anzahl an Sommertagen, heißen Tagen, und Tropennächten zu beobachten. Hierzu gehören beispielsweise Altstädte, moderne Innenstädte und geschlossene Blockbebauungen. Der Versiegelungsanteil liegt häufig bei über 95 Prozent. Zudem weisen sie eine sehr dichte Bebauungsstruktur auf. Bestehende Innenhöfe sind oftmals vegetationslos ausgestaltet, da sie als Stellplätze für Autos genutzt werden. Es fehlt in den Sommermonaten an kühlenden Grün- und Wasserflächen, die die Aufheizung durch Verdunstung und Verschattung mildern (Noppel 2017).

Für vulnerable Bevölkerungsgruppen, wie Säuglinge, Kleinkinder, kranke und ältere Menschen, kann extreme Hitze gesundheitsgefährdend sein und zu Todesfällen führen. Forscher des Umweltbundesamtes (UBA) und des Robert-Koch-Instituts (RKI) haben zur hitzebedingten Sterblichkeit in Deutschland erst kürzlich eine Studie veröffentlicht. Dabei zeigte sich, dass in den Sommern 2023 und 2024 jeweils circa 3000 Todesfälle auf Hitze zurückzuführen sind. Betroffen waren insbesondere Menschen über 75 Jahre mit Vorerkrankungen wie Demenz, Herz-Kreislauf- oder Lungenerkrankungen (UBA 2025). Vor allem in vulnerablen "Hot Spots", wie Kindertagesstätten oder Pflegeheimen, ist die Umsetzung von hitzemindernden Maßnahmen im Sinne des Gesundheitsschutzes wichtig.

Aufgrund des Klimawandels sind auch hydrologische Veränderungen bereits spürbar: Im Sommer wird es insgesamt extremer, das heißt Trockenphasen werden länger und Regenereignisse intensiver (DWD 2023). Weniger Regen in Trockenphasen bedeutet weniger pflanzenverfügbares Wasser.

Doch gerade in den heißen Sommermonaten ist die Verdunstungskühlung, neben der Verschattung, von hoher mikroklimatischer Bedeutung. Ein nachhaltiges Regenwassermanagement mit Wasserspeichern und die Nutzung von Grauwasser sollten bei zukünftigen Stadtentwicklungsprojekten mitgedacht werden, um Wasser für die urbane Vegetation möglichst langfristig verfügbar zu halten.

Extreme Starkregenereignisse können aufgrund der immensen Niederschlagsmengen in kurzer Zeit zu Überflutungen von Siedlungsgebieten führen. Aufgrund der hohen Konzentration von Gebäuden und Infrastrukturen ist vor allem in urbanen Räumen ein großes Schadenspotential durch Extremwetter festzustellen.

Nach der Naturgefahrenstatistik des Gesamtverbands der Deutschen Versicherungswirtschaft e. V. (GDV) beliefen sich die Elementarschäden 2024 alleine durch Starkregenereignisse und Überschwemmungen auf rund 2,6 Milliarden Euro. Im Jahr 2023 lag dieser Anteil noch bei 1 Milliarde Euro (GDV 2025).

Sowohl die zunehmende Hitzeentwicklung als auch die Überflutungsgefahr durch Starkregen begründen einen dringenden Handlungsbedarf zur Anpassung der bestehenden Stadtstruktur an die Folgen des Klimawandels.

Weltweit sind in den letzten Jahrzehnten verschiedene Konzepte zur Regenwasserbewirtschaftung entwickelt worden, die den nachhaltigen Umgang mit der Ressource Wasser und die Steigerung der Lebensqualität in urbanen Räumen in den Fokus stellen. Darunter auch das chinesische Schwammstadtprinzip. Doch was beinhaltet es und welche Maßnahmen sieht es vor?

Das Schwammstadtprinzip – eine mögliche Lösung?

1. Schutz von ökologischen Systemen und ihrer Funktionen (u. a. Flüsse, Seen, Feuchtgebiete, Moore, Teiche, Wälder, Grasland)

2. Restauration von zerstörten oder beeinträchtigten ökologischen Systemen

(u. a. Aufforstung von Wäldern, Renaturierung von Bachläufen und Flussufern, Wiedervernässung von Mooren)

3. Maßnahmen nach dem Low Impact Development (LID)-Konzept

Beim Schwammstadtprinzip handelt es sich um eine umfassende Stadtentwicklungsstrategie. Ausgangspunkt der Entwicklung des Prinzips war die Feststellung verschiedener wasserwirtschaftlicher Probleme chinesischer Städte zur Jahrhundertwende. Dazu gehörten unter anderem extremer Wassermangel, urbane Überflutungen und starke Gewässerverschmutzungen (Li et al. 2016).

Seit den 1980er Jahren erlebt China eine immense urbane Expansion. Der Anteil der Stadtbevölkerung an der Gesamtbevölkerung ist von circa 36 Prozent im Jahr 2000 auf circa 55 Prozent im Jahr 2014 gestiegen (Li et al. 2017). Dementsprechend wuchsen die Städte in einem rasanten Tempo, große Flächen wurden versiegelt und natürliche Schwämme, wie Feuchtgebiete, zerstört (Mi und Luo 2018).

Die Regenwasserbewirtschaftung chinesischer Städte konzentrierte sich, wie in Deutschland auch, auf das schnelle Ableiten von Oberflächenabflüssen über ein Netz aus Rohrleitungen und Wasserpumpen aus der Stadt. Dies führte zu einem starken Eingriff in den natürlichen Wasserkreislauf und zu ökologischen Schäden innerhalb der urbanen Räume (Xiang et al. 2019).

Nach jahrelanger Forschung und dem Vergleich der Konzepte anderer Länder entstand die Idee der Schwammstadt. 2013 wurde das Schwammstadtprinzip erstmalig vom chinesischen Präsidenten Xi Jinping vorgestellt. Im darauffolgenden Jahr startete das Schwammstadtprogramm der Zentralregierung zur finanziellen Unterstützung chinesischer Pilotstädte (Li et al. 2016).

Die Umsetzung des Schwammstadtprinzips soll sowohl in Neubaugebieten als auch in alten Stadtkernen und angrenzenden Bebauungsstrukturen erfolgen. Es gilt, die Fähigkeit einer Stadt wiederherzustellen, Regenwasser aufzunehmen, zu verdunsten, zu versickern, zu speichern, zu reinigen, wiederzuverwenden und abzuleiten. Auf eine Annäherung des urbanen Wasserkreislaufs an den natürlichen Wasserkreislauf soll hingearbeitet werden (Zevenbergen et al. 2018).

Die Vision der Schwammstadt dient als roter Leitfaden und steht als Entwicklungsziel am Ende des Prozesses. Eine Schwammstadt zeichnet sich durch eine gesicherte Wasserversorgung und Regenwassernutzung, die Reduzierung der Überflutungsgefahr bei Extremwetterereignissen und eine gesunde, natürliche Umwelt aus (Li et al. 2016). Eine Schwammstadt kann sowohl ein "zu viel" an Wasser als auch ein "zu wenig" an Wasser ertragen und bewirtschaften.

Die zwei Hauptträger des Schwammstadtprinzips bilden die grünen und blauen Flächen einer Stadt, also natürliche oder naturnahe Grünflächen und Gewässer (Mi und Luo 2018). Durch die Verknüpfung dieser Flächen ergeben sich nicht nur wasserwirtschaftliche Vorteile, sondern auch weitere Vorteile für die Umwelt und das Stadtklima, die Wirtschaft und die menschliche Gesundheit durch die Eindämmung des Wärmeinseleffekts (Wang et al. 2018).

Das Besondere am Schwammstadtprinzip ist die starke Rückbesinnung zur Natur und den Naturgesetzen als Grundlage der Planung. Die Bewahrung und Restauration ökologischer Systeme als natürliche Schwämme erhalten die höchste Priorität. Der Landschaftsarchitekt Kongjian Yu gilt als Vordenker der Schwammstadt und setzte mit seinem Büro Turenscape bereits einige international bekannte Schwammstadtprojekte um. Zu nennen sind hier unter anderem der Sanlihe Greenway in Qian'an, der Forest Park in Qinhuangdao, der Qunli Stormwater Park in Harbin und der Qiaoyuan Wetland Park in Tianjin (Saunders 2012).

Inhaltlich basiert die Konstruktion einer Schwammstadt nach Li et al. 2016 auf drei aufeinanderfolgenden Leitlinien:

Das LID-Konzept zielt darauf ab, bei Niederschlägen den Abfluss und die Verschmutzung durch dezentralisierte und kleinräumige Maßnahmen direkt an der Quelle der Abflussentstehung kontrollieren zu können (Zhang et al. 2018). Zu den gängigsten LID-Maßnahmen gehören versickerungsfähige Beläge, Regengärten, Grasmulden, Regentonnen sowie Dach- und Fassadenbegrünungen.

Bedeutung und Wirkung von Grün am Gebäude

Die Begrünung von Gebäuden gilt als wirkungsvolle Maßnahme zur Klimaanpassung und unterstützt die Vision der Schwammstadt. Der große Vorteil von Dach- und Fassadenbegrünung liegt im geringen Freiflächenbedarf, wodurch auch dicht bebaute und somit in der Regel stark wärmebelastete Stadtgebiete begrünt werden können. Durch ihre Gebäudenähe befinden sie sich im direkten Wirkungskreis des Menschen und entfalten ihre kühlende Wirkung zu Hause oder am Arbeitsplatz.

Bereits extensive Dachbegrünungen mit einer Aufbaudicke von circa zehn Zentimeter können im Mittel 50 Prozent der anfallenden Regenmenge im Jahr zurückhalten. Ab einer Aufbaudicke von über 50 Zentimeter liegt der Jahresabflussbeiwert unter 0,1, eine intensive Dachbegrünung kann also sogar über 90 Prozent zurückhalten (FLL 2018).

Das Retentionsgründach steigert durch spezielle Drän- und Retentionselemente im Systemaufbau der Dachbegrünung die Abflussverzögerung und kann je nach Element einen permanenten und/oder temporären Wasserspeicher zur Verfügung stellen. Bei einem stärkeren Regenereignis kann mit diesem System die Kanalisation effektiv entlastet werden.

Das zurückgehaltene und gespeicherte Regenwasser kann im Anschluss durch die Vegetation der Dachbegrünung verdunsten und so zur Annäherung an die natürliche Wasserbilanz beitragen. Bei 85 Prozent der deutschen Städte mit mehr als 50.000 Einwohnenden wirkt sich ein begrüntes Dach aufgrund des Regenwasserrückhalts bereits gebührenmindernd auf die Niederschlagswassergebühr aus (Mann & Landwehr 2024).

Fassadenbegrünungen kühlen ihre Umgebung durch Verschattung der dahinterliegenden Gebäudestruktur und durch Verdunstung direkt auf Straßenniveau. Je großflächiger die Fassadenbegrünung umgesetzt wird und je höher das Grünvolumen ist, desto größer ist auch der Kühleffekt.

Bodengebundene Fassadenbegrünungen mit Kletterpflanzen sind beispielsweise in der Lage, bis zu 15 Liter pro Quadratmeter am Tag zu verdunsten (SenStadt 2010). Durch die automatische Bewässerungsanlage haben wandgebundene Systeme den großen Vorteil, stetig Wasser zur Verdunstung zur Verfügung zu haben. Zudem stellt sich das Grünvolumen schneller ein, da die geplante Begrünungsfläche synchron installiert und bepflanzt wird.

Die durchschnittliche Kühlleistung einer wandgebundenen Fassadenbegrünung liegt daher in der Regel höher als bei einer nicht bewässerten bodengebundenen Fassadenbegrünung (Herfort 2018). Mit Blick auf die Ziele der Schwammstadt sollte zur Bewässerung vor allem gesammeltes Regenwasser (z. B. aus einer Zisterne oder direkt vom Dach) oder Grauwasser zum Einsatz kommen.

Dach- und Fassadenbegrünungen tragen somit zur Hitze- und Überflutungsvorsorge bei. Zudem wird das Wohnumfeld verschönert und die Lebensqualität der Einwohnenden verbessert (BuGG 2023). Während im Neubau die Anforderungen der gewünschten Begrünung bereits in der Planungsphase mitgedacht werden können, bestimmen im Bestand die örtlichen Gegebenheiten die Möglichkeit zur Begrünung.

Auf dem Markt bestehen vielfältige Systeme zur Dach- und Fassadenbegrünung, um den verschiedenen Gebäudestrukturen und gewünschten Wirkungen gerecht zu werden (BBSR 2022).

Fördermöglichkeiten von Dach- und Fassadenbegrünung

Die Begrünung von Gebäuden gewinnt im Rahmen einer klimaangepassten und wassersensiblen Stadtentwicklung bundesweit an Bedeutung. Kommunen haben verschiedene Möglichkeiten, Dach- und Fassadenbegrünungen innerhalb ihres Gemeindegebiets zu fördern. Neben der direkten finanziellen Unterstützung freiwilliger Begrünungsmaßnahmen durch Förderprogramme besteht auch die Möglichkeit einer indirekten Förderung durch verpflichtende oder begünstigende Maßnahmen. Dazu gehören unter anderem:

• Festsetzung in Bebauungsplänen
• Berücksichtigung in der Eingriffsregelung
• Vorgaben in Gestaltungssatzungen
• Gebührenreduktion bei der Gesplitteten Abwassergebühr

Der aktuelle "BuGG-Marktreport Gebäudegrün 2024" fasst die Ergebnisse der langjährigen BuGG-Städteumfrage sowie Recherchen zu kommunalen Förderinstrumenten zusammen. Die Veröffentlichung bietet einen Überblick über den Förderstatus aller deutschen Städte mit mehr als 50.000 Einwohnenden (197 Städte). Zudem werden die gesetzlichen Grundlagen der genannten Instrumente sowie der aktuelle Stand der Gebäudebegrünungsförderung in Deutschland dargestellt.

Die BuGG-Recherche 2024 ergab, dass rund 56 Prozent der Städte mit mehr als 50.000 Einwohnenden finanzielle Zuschüsse für Dachbegrünungen und etwa 52 Prozent Fördermittel für Fassadenbegrünungen bereitstellen. Im Jahr 2024 wurden insgesamt 166 Städte mit Förderprogrammen für Gründächer, 138 Städte mit Förderprogrammen für Fassadenbegrünung und 91 Städte mit Förderangeboten für Entsiegelungen und Hofbegrünungen identifiziert (Mann & Landwehr 2024).

Neben einzelnen Kommunen bieten regionale Zusammenschlüsse, manche Bundesländer und der Bund selbst eine direkte Förderung von Gebäudebegrünung an. Auch die Programme der Städtebauförderung ermöglichen eine Bezuschussung von Dach- und Fassadenbegrünung als Teil der grünen Infrastruktur. Besonders hervorzuheben ist das Programm "Klimaanpassung in sozialen Einrichtungen" des BMUKN, in dem soziale Einrichtungen darin unterstützt werden, sich auf die Folgen der Klimaerhitzung vorzubereiten und sich an diese anzupassen. Außerdem ist das "KfW-Umweltprogramm" zu nennen, dass sich ausschließlich an Unternehmen richtet und eine zinsgünstige Finanzierung mit Tilgungszuschüssen für Maßnahmen anbietet, die zur Vermeidung oder Verminderung von Umweltbelastungen beitragen.

In Deutschland besteht bereits eine diversere Förderlandschaft, um Dach- und Fassadenbegrünung verstärkt in die Umsetzung zu bekommen. Entscheidend ist es nun, die Eigentümer und Eigentümerinnen vom Wert und Nutzen eines begrünten Gebäudes zu überzeugen, sodass das Potenzial ausgeschöpft werden kann.

Ausblick

Mit Blick in die Zukunft wird die klimaangepasste und wassersensible Stadtentwicklung zur zentralen Herausforderung für Kommunen, Planende und Politik. Das Schwammstadtprinzip liefert dabei ein vielversprechendes Leitbild, das Städte nicht nur widerstandsfähiger gegen Hitze und Starkregen macht, sondern auch lebenswerter und gesünder. Wichtig ist dabei aus Sicht der Gesundheitsvorsorge eine flächendeckende Umsetzung – sowohl im Neubau als auch im Bestand – und die gezielte Förderung hitzemindernder Maßnahmen wie Dach- und Fassadenbegrünungen. Die Transformation hin zu klimaresilienten Städten oder Schwammstädten wird nur gelingen, wenn sie interdisziplinär, partizipativ und naturbasiert gedacht wird.

Literatur

• BBSR – Bundesinstituts für Bau-, Stadt- und Raumforschung (Hrsg.), 2022: Förderrichtlinie Dach- und Fassadenbegrünung – Machbarkeitsstudie. Kurzfassung. Berlin.
• BuGG – Bundesverband GebäudeGrün, 2023: BuGG-Fachinformation "Positive Wirkungen von Gebäudebegrünungen (Dach-, Fassaden- und Innenraumbegrünung)". Berlin.
• DWD – Deutscher Wetterdienst, 2023: Klimastatusbericht Deutschland Jahr 2022. Selbstverlag des Deutschen Wetterdienstes. Offenbach am Main.
• FLL – Forschungsgesellschaft Landschaftsentwicklung Landschaftsbau, 2018: Dachbegrünungsrichtlinien. Richtlinien für Planung, Bau und Instandhaltung von Dachbegrünungen. 6. Auflage. Bonn.
• GDV – Gesamtverband der Deutschen Versicherungswirtschaft e V., 2025: GDV-Naturgefahrenstatistik 2024: Hochwasserschäden mehr als verdoppelt. Zugriff: tinyurl.com/gdv-hochwasser, 27.06.2025.
• Herfort, Susanne, 2018: Literaturstudie zur Ermittlung von Anrechnungsfaktoren des Biotopflächenfaktors unterschiedlicher Kategorien der Flächentypen der Dach- und Vertikalbegrünungen. Abschlussbericht. Berlin.
• Mann, G.; Landwehr, R., 2024: BuGG-Marktreport Gebäudegrün 2024. Dach-, Fassaden- und Innenraumbegrünung Deutschland. Bundesverband GebäudeGrün e. V. (BuGG) (Hrsg.). Berlin.
• Noppel, Heike, 2017: Modellbasierte Analyse des Stadtklimas als Grundlage für die Klimaanpassung am Beispiel von Wiesbaden und Mainz. Abschlussbericht zum Arbeitspaket 3 des Projekts KLIMPRAX Wiesbaden/Mainz – Stadtklima in der kommunalen Praxis. Offenbach am Main: Selbstverl. des Dt. Wetterdienstes (Berichte des Deutschen Wetterdienstes, 249).
• Li, Hui; Ding, Liuqian; Ren, Minglei; Li, Changzhi; Wang, Hong, 2017: Sponge City Construction in China: A Survey of the Challenges and Opportunities. In: Water 9 (9), S. 594.
• Li, Xiaoning; Li, Junqi; Fang, Xing; Gong, Yongwei; Wang, Wenliang, 2016: Case Studies of the Sponge City Program in China. In: Chandra S. Pathak und Debra R. Reinhart (Hg.): World Environmental and Water Resources Congress 2016. Watershed Management, Irrigation and Drainage, and Water Resources Planning and Management. West Palm Beach, Florida, May 22–26, 2016. Reston: American Society of Civil Engineers, S. 295–308.
• Mi, Jun; Luo, Yulin, 2018: Study on the Overall Construction of Mountainous Town based on the Concept of The Sponge City. In: MATEC Web of Conferences 175, S. 4009.
• Saunders, William S. (Hg.), 2012: Designed Ecologies. The Landscape Architecture of Kongjian Yu. Basel: Birkhäuser/de Gruyter.
• SenStadt – Senatsverwaltung für Stadtentwicklung Berlin, 2010: Konzepte der Regenwasserbewirtschaftung. Gebäudebegrünung, Gebäudekühlung, Leitfaden für Planung, Bau, Betrieb und Wartung. Berlin.
• UBA – Umweltbundesamt, 2025: Umweltbundesamt veröffentlicht Studie zu hitzebedingten Todesfällen in Deutschland. Ältere Menschen mit Vorerkrankungen besonders betroffen. Zugriff: tinyurl.com/uba-hitzetote, 27.06.2025.
• Wang, Hao; Mei, Chao; Liu, JiaHong; Shao, WeiWei (2018): A new strategy for integrated urban water management in China: Sponge city. In: Sci. China Technol. Sci. 61 (3), S. 317–329.
• Xiang, Chenyao; Liu, JiaHong; Shao, WeiWei; Mei, Chao; Zhou, Jinjun (2019): Sponge city construction in China: policy and implementation experiences. In: Water Policy 21 (1), S. 19–37.
• Zevenbergen, Chris; Fu, Dafang; Pathirana, Assela (2018): Transitioning to Sponge Cities: Challenges and Opportunities to Adress Urban Water Problems in China. In: Chris Zevenbergen, Dafang Fu und Assela Pathirana (Hg.): Sponge cities: Emerging approaches, challenges and opportunities. Basel, Beijing, Wuhan, Barcelona, Belgrade: MDPI, S. 1–13.
• Zhang, Shuhan; Li, Yongkun; Ma, Meihong; Song, Ting; Song, Ruining (2018): Storm Water Management and Flood Control in Sponge City Construction of Beijing. In: Water 10 (8), S. 1040.