Urbane Substrate mit Pflanzenkohle sind insbesondere in schwedischen Städten ein wichtiges Thema. Trotz ihrer Wirksamkeit und Kosteneffizienz sind außerhalb Schwedens noch viele Fragen und Widerstände gegenüber diesem Ansatz vorhanden. In dem exklusiven Beitrag für B_I galabau beleuchtet David Bregulla, Projektmanager bei der Carbuna AG, die Herausforderungen, Potenziale und die wachsende Bedeutung angesichts des Klimawandels in städtischen Gebieten.
Im Auftrag des Tiefbauamtes der Landeshauptstadt Magdeburg hat die Landschaftsarchitektin Annett Kriewald in Kooperation mit Carbuna zwei Bauvorhaben realisiert. | Foto: Kriewald 2023
Das Thema „Urbane Substrate mit Pflanzenkohle“ weist seit kurzem eine große Dynamik auf. In Stockholm werden solche Substrate inzwischen standardmäßig bei allen innerstädtischen Baumpflanzungen und Grünflächenerneuerungen verwendet. Viele andere schwedische Städte arbeiten derzeit und zunehmend mit ähnlichen Konzepten: Malmö, Lund, Uppsala und Göteborg, um nur einige zu nennen. Auch in anderen nordischen Ländern sowie in Österreich, der Schweiz und Deutschland werden immer mehr Projekte nach diesem Prinzip gebaut - und das Interesse der Städte hat massiv zugenommen, insbesondere nach den schweren Regenfällen von 2022 und den Dürreperioden von 2018 bis 2022 verbreitet sich der Schwammstadt-Gedanke nun sehr schnell.
Welche Untersuchungen gibt es zur Schwammstadt mit Pflanzenkohle?
Im Auftrag der Stadt Stockholm (Schweden) und gefördert durch die Deutsche Bundesstiftung Umwelt (DBU) übersetzt Carbuna das „Handbuch zum Stockholmer System“, welches noch 2023 erscheinen wird. | Foto: Stadt Stockholm 2017 / Carbuna AG 2023
Die vielversprechenden Ansätze des „Stockholmer Systems“ kommen bisher im deutschsprachigen Raum noch nicht so oft zum Einsatz wie in Schweden. Der Hauptgrund dürfte darin liegen, dass außerhalb Schwedens die Verwendung von Pflanzenkohle in strukturstabilen und weiteren urbanen Pflanzsubstraten und die damit gemachten Erfahrungen in den einschlägigen Szenen (Grün- und Bauämter, Planungsbüros, Baumexperten, etc.) gerade erst bekannt wird. Dies liegt nicht zuletzt daran, dass es noch wenig Literatur gibt und die vorhandenen Handbücher und Projektdokumentationen bisher überwiegend auf Schwedisch und nur vereinzelt auf Englisch vorliegen. Die umfassendste Dokumentation ist sicherlich das Handbuch der Stadt Stockholm „Växtbäddar i Stockholms stad - en handbok 2017". Dieses Handbuch wird derzeit von Carbuna im Rahmen eines von der Deutschen Bundesstiftung Umwelt (DBU) finanzierten Projekts („Vitale Stadtbäume und urbane Grünflächen durch Einsatz von Pflanzenkohle nach dem schwedischen Vorbild“) ins Deutsche übersetzt und wird noch 2023 erscheinen. Aber auch weitere Forschungsprojekte, wie das Projekt „BlueGreenStreets“ an der Hafen City Universität Hamburg oder ein jüngst von der Hochschule Geisenheim gestartetes Projekt „Black2GoGreen“ befassen sich mit strukturstabilen Substraten, Schwammstadt und Pflanzenkohle.
Worauf kommt es bei der Umsetzung des Prinzips „Urbane Substrate mit Pflanzenkohle“ an?
Für die Bauvorhaben in Magdeburg hat Kriewald, inspiriert durch das „Stockholmer System“, ihre eigene Bauweise entwickelt – das „Magdeburger Baumquartier“ . | Foto: Kriewald 2023
Der neue Ansatz, also mit Pflanzenkohle in Substraten zu arbeiten und dies mit Prinzipien der Schwammstadt zu verbinden, in der die lokale Versickerung und temporäre Rückhaltung von Regenwasser ermöglicht wird, stellt die bisherige Praxis zumindest teilweise auf den Kopf. Insbesondere das Prinzip der Kombination mehrerer Funktionen in einer Fläche (tragende Verkehrsfläche, Wurzelraum und Regenwasserspeicher) ist für viele neu. Und so ist es nicht verwunderlich, dass es in den Straßen- und Tiefbauämtern, in den Wasserwirtschaftsämtern und in den Grünflächenämtern oft viele Fragen und teilweise auch Widerstände gibt. Schließlich ist der neue Ansatz auch nicht immer leicht mit einigen Normen und Vorschriften zu vereinbaren.
In der bisherigen Praxis teilten die verschiedenen Abteilungen den städtischen Raum meist wie folgt auf: Ein Teil ist für Straßen/Wege vorgesehen, ein Teil für Parkplätze, ein Teil für Infrastruktur und Rohre einschließlich der Kanalisation – und auf der restlichen Fläche können Bäume und Grünflächen stehen. Dadurch erfordert die Einführung eines neuen Konzeptes viel Kommunikation innerhalb und zwischen den betroffenen Stellen, Ämtern etc. Doch es lohnt sich diesen Dialog zu suchen, denn die Erfahrungen und Ergebnisse aus Schweden zeigen, dass die Verwendung von strukturstabilen und weiteren urbanen Substraten auf der Basis von Pflanzenkohle und Schotteranteilen wahrscheinlich zu den effektivsten und kostengünstigsten Lösungen für die Bewältigung großer Starkregenmengen zählt und gleichzeitig führt der größere Wurzelraum und die Versickerung nach dem Schwammstadtprinzip zu verbessertem Wachstum der Bäume.
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Pflanzenkohle ist doch viel zu teuer – oder?
Beim Bauvorhaben „Platzgestaltung Nicolaiplatz Magdeburg“ wurden zahlreiche neue Bäume à la „Magdeburger Baumquartier“ gepflanzt, mit Gehbereichen sowie einspurigen Fahrbereichen dazwischen. | Foto: Kriewald 2023
In Stockholm wurden schon 2009 die ersten Versuche mit Pflanzenkohle im urbanen Grün durchgeführt bevor 2014 damit begonnen wurde, Pflanzenkohle systematisch in strukturstabilen und weiteren urbanen Substraten einzusetzen – und seit ein paar Jahren wird Pflanzenkohle nun bei allen städtischen Pflanzungen und Bodensanierungsprojekten verwendet! Solche grundlegenden Veränderungen brauchen eben Zeit – und es braucht viele Pioniere, die sich vertrauensvoll und offen auf neue und vielversprechende Wege begeben wollen.
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Pflanzenkohle galt lange als relativ teuer. Seit Mitte 2020 besteht nun für die Händler von Pflanzenkohle – wie Carbuna – die Möglichkeit, die Klimadienstleistung des Kohlenstoffentzugs in Form von Zertifikaten zu monetarisieren. Dementsprechend ist der effektive Preis für den Anwender von Pflanzenkohle inzwischen deutlich gesunken.
Was kann der urbane Raum bei dem bewussten CO2-Entzug aus der Atmosphäre leisten?
Im Zuge des Bauvorhabens „Ersatzneubau Strombrückenzug Magdeburg“ werden mit der von Kriewald entwickelten Bauweise Alleen-Bäume gepflanzt. | Foto: Kriewald 2023
Apropos CO2 und Kohlenstoffentzug: CDR (englisch für Carbon Dioxide Removal), also das absichtliche Entfernen von CO2 aus der Atmosphäre durch den Menschen und die dauerhafte Speicherung des Kohlenstoffs in verschiedenen Senken, ist im Grunde erst durch den Bericht des Weltklimarates 2018 ins allgemeine Bewusstsein gerückt. Seitdem wird immer klarer, dass auf dem Weg zur „klimaneutralen Stadt“ kein Weg an urbanem CDR vorbeiführt. Allerdings sind die Möglichkeiten für CDR hier sehr begrenzt. Die Verwendung von Pflanzenkohle in urbanen Substraten (und als Zusatz im Beton) ist eine der wenigen realistischen Optionen für den dauerhaften Entzug von CO2 aus der Atmosphäre innerhalb der Stadtgrenzen. Hierzu wurde jüngst eine spannende wissenschaftliche Publikation in einem Preprint veröffentlicht („Towards carbon-neutral cities: an assessment of urban CO2 removal and albedo management“).
Welchen CO2-Fußabdruck haben die einzelnen Substrate?
Das „Stockholmer System“ liefert nicht nur wertvolle Vorarbeit in Bezug auf Stadtbäume – sondern auch Blaupausen für alles übrige urbane Grün: vom Magerrasen über Staudenbeete bis hin zu Dach- und Fassadenbegrünungen. Im Bild ein Staudenbeet in Malmö (Schweden), in welchem eine Mischung aus Recycling-Splitt, Pflanzenkohle und Kompost verwendet wurde. | Foto: Carbuna AG
Es gibt zahlreiche Möglichkeiten, gute Substrate für urbanes Grün herzustellen – der CO2-Fußabdruck der Inhaltsstoffe bzw. der fertig gemischten und selbst hergestellten Substrate stand bisher jedoch nicht so sehr im Blickpunkt der Hersteller und Kunden. Der CO2-Fußabdruck von strukturstabilen sowie urbanen Substraten mit Pflanzenkohle ist in hohem Maße kohlenstoffnegativ. Pflanzenkohle weist einen CO2-Fußabdruck von im Schnitt -2,8 t CO2e/t Pflanzenkohle auf und lokal beschaffter Kies/Gestein einen CO2-Fußabdruck von unter 0,010 t CO2/t Kies/Gestein (einschließlich 50 Kilometer Transport). Im Gegensatz dazu enthalten viele der heute verwendeten Substrate Bestandteile wie Bimsgestein, die oft viele 100 oder sogar mehr als 1.000 Kilometer transportiert werden – oder sie enthalten sogar energieintensive Materialien wie Blähton oder Blähperlit. Der CO2-Fußabdruck solcher Zutaten ist um Größenordnungen höher als der von lokal gewonnenem Kies/Gestein, das in Kombination mit Pflanzenkohle sehr gut als Grundstoff für strukturstabile Substrate verwendet werden kann.
Klimawandel und Stadt – die Herausforderungen
Erst seit wenigen Jahren ist der Klimawandel in der Wahrnehmung der Bevölkerung und der Verwaltungen wirklich „in den Städten angekommen“. Zunächst wurden die sonnigeren Sommer von großen Teilen der Bevölkerung sogar noch positiv aufgenommen: Laue Sommerabende im Freien, öfter Schwimmen gehen, etc. Ganz allmählich wurde und wird deutlich, dass der Klimawandel unsere Städte vor immer größere Herausforderungen stellt:
Die Städte heizen sich zunehmend auf, mehr noch, sie kühlen oft nicht mehr richtig ab, was für viele Menschen eine große gesundheitliche Belastung darstellt.
Nicht nur die Bevölkerung, sondern auch die Bäume und alle anderen Grünflächen leiden unter der Hitze, vor allem aber unter den häufiger werdenden Dürreperioden.
Starkregenereignisse führen zu Überschwemmungen und erfordern zwingend eine verbesserte Regenwasserbewirtschaftung.
So scheint es, dass die Dringlichkeit, sich mit dem Klimawandel in den Städten zu befassen, erst in den letzten Jahren in seinem vollen Umfang erkannt wurde. Das „Stockholmer System“ kann und wird an dieser Stelle einen wertvollen, wenn nicht sogar entscheidenden Beitrag leisten können in Hinblick auf die zentralen Herausforderungen des Klimawandels im städtischen Kontext.
Das DBU-Projekt von Carbuna „Vitale Stadtbäume und urbane Grünflächen durch Einsatz von Pflanzenkohle nach dem schwedischen Vorbild“, oder auch das „Black2GoGreen“-Projekt der Hochschule Geisenheim werden sicherlich dazu beitragen, diesem vielversprechenden Ansatz zu mehr Bekanntheit und zur breiteren Anwendung im städtischen Grün im deutschsprachigen Raum zu verhelfen.
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Unser Autor
David Bregulla, Carbuna AG, Projektleiter des DBU-Projektes "Vitale Stadtbäume und urbane Grünflächen durch Einsatz von Pflanzenkohle nach dem schwedischen Vorbild". Kontakt: d.bregulla@carbuna.com
