Nachhaltige Stadtentwicklung

Hintergründe

Städte sind Orte, an denen viele Menschen auf begrenztem Raum leben. Damit sind Städte auch Orte, an denen viele Ressourcen (Energie, Wasser, Güter) benötigt werden und zugleich viele Emissionen (Luftschadstoffe, Klimagase, Lärm) entstehen. Städte entwickeln sich im Laufe der Zeit weiter. Nachhaltige Stadtentwicklung zielt darauf ab, diesen Entwicklungsprozess so zu gestalten, dass eine in allen Dimensionen zukunftsfähige Stadt entsteht (Sustainable Development Goals). Dabei geht es nicht nur um die Stadt und die Menschen, die sich darin aufhalten und leben, selbst, sondern auch um die Bedeutung von Städten für die globale Entwicklung. Im Zusammenhang mit Klimaschutz und Klimaanpassung kommt Städten eine überragende Bedeutung zu.

Nachhaltige Stadtentwicklung beinhaltet dabei viele Dimensionen, im Bereich des Ingenieurwesens u.a. Wasserwirtschaft (s.u.), Energie- und Wärmeversorgung, Mobilität und Stadtplanung.

Auch verschärft durch die Klimakrise hat bezüglich des nachhaltigen Umgangs mit Wasser sowie der Schaffung und dem Erhalt von Grünflächen in Siedlungsgebieten eine deutliche Sensibilisierung stattgefunden. Die letzten sehr heißen Sommer mit für Mitteleuropa z.T. ungewöhnlich langen Trockenperioden haben nochmals verdeutlicht, wie wertvoll die Ressource Wasser selbst in semihumiden Gebieten wie Deutschland ist. Aber auch die sehr wahrscheinliche Zunahme von extremen Starkregenereignissen mit z.T. heftigen Überschwemmungen und daraus resultierenden Schäden sind nicht nur in der öffentlichen Wahrnehmung wichtiger geworden.

Mit dem Konzept der "Schwammstadt" oder dem "Schlauen Wasser" versucht man in Siedlungsgebieten diese genannten Folgen der Klimakrise zu vermeiden oder zumindest abzuschwächen, um auch die Lebensqualität zu erhalten oder zu erhöhen.

Beim Prinzip "Schwammstadt" versucht man wie bei einem Schwamm, das Regenwasser im Siedlungsgebiet mit unterschiedlichsten Mitteln zu halten / aufzusaugen und das in der Kanalisation abgeleitete Regenwasser weitgehend zu reduzieren und so einen möglichst natürlichen Wasserkreislauf wieder herzustellen. Hierzu sind z.B. die folgenden Maßnahmen möglich:

  • Versickerung: Die Entsiegelung von befestigten Flächen und die Verwendung von wasserdurchlässigen Belägen oder auch die Planung von gezielten Versickerungselementen wie Mulden oder Rigolen ermöglichen ein verstärktes Versickern des Wassers. Positive Nebeneffekte sind:
    • Die vorhandene Kanalisation wird weniger beansprucht und weist somit größere Reserven für extremere Ereignisse auf.
    • Durch die Versickerung steigt die Bodenfeuchte und die Stadtbäume und andere Grünflächen können ihren Wasserbedarf decken.
    • Die durch Pflanzen verursachte Verdunstung hat durch die dabei entstehende Kühlung der Umgebung einen positiven Effekt auf das Mikroklima.
  • Speicherung: Mit der Speicherung des Niederschlagswassers in Zisternen, Becken oder sonstigen Wasserflächen kann das Wasser zurückgehalten werden und anschließend für andere Zwecke wie z.B. zur Bewässerung oder als Nutz- und Betriebswasser verwendet werden.
  • Begrünung: Mit Dach- und Fassadenbegrünung von Gebäuden kann ebenfalls ein großer Anteil des jährlichen Niederschlags zurückgehalten werden und die Begrünung isoliert gegen Wärme und Kälte. Das Mikroklima in der Siedlung verbessert sich dank der Verdunstungskühle.

Während die zuvor genannten Maßnahmen nicht neu sind, wird auch in diesem Bereich die Digitalisierung wichtiger. Beim "Schlauen Wasser" werden zusätzlich digitale und smarte Strukturen wie z.B. Mess- und Steuerstrategien vorgesehen, um eine Vernetzung und Optimierung zu erreichen.

Nachhaltige Stadtentwicklung am Fachbereich Bau- und Umweltingenieurwesen

Versickerung, Speicherung, Begrünung sind wichtige Lehrinhalte von etlichen Veranstaltungen im Fachbereich, wie z.B. Umwelt- und Raumplanung, Siedlungswasserwirtschaft oder Wasserbau.

Darüber hinaus sind einige Professor:innen des Fachbereichs auch im Forschungsbereich sehr aktiv,  so z.B. beim Projekt Schlaues Wasser Darmstadt. Bei diesem Projekt sollen Modellkommunen Ideen entwickeln, wie man auch mit Digitalisierung eine nachhaltige, integrierte, klimaresiliente Stadtentwicklung unterstützen kann. Die Erkenntnisse sollen dann allen Kommunen bundes- bzw. EU-weit zur Verfügung gestellt werden.