Eine erfolgreiche Gehölzverwendung und grüne Infrastrukturen sind seit jeher in der Stadtentwicklung eng miteinander verknüpft. Nachhaltige Planung, Realisierung und Bewirtschaftung attraktiver urbaner Lebensräume gelingen nur dann, wenn sie stetig auf veränderte Rahmenbedingungen eingehen und konsequent neue Erkenntnisse zur Optimierung der Konzepte und Prozesse nutzen. Die Klimaveränderung erfordert neue Konzepte – wie das Schwammstadtprinzip. Doch wie wirkt sich dieses Strategie langfristig aus?

Die auch in Europa festzustellenden Klimaveränderungen der letzten Jahre mit Starkregenereignissen, Hochwasserfluten, Sturmbelastungen, längeren Hitze- bzw. Trockenzeiten und Veränderungen in den Schaderregerpopulationen haben vielerorts die Diskussion um einen Paradigmenwechsel im Umgang mit dem urbanen Wasserhaushalt ausgelöst. Die visionäre Forderung, Regenwasser in den Kommunen und Städten nicht mehr abzuleiten, sondern es für die Grundwasserneubildung, zur Bewässerung des Stadtgrüns und zur Abkühlung aufgeheizter Wohngebiete zu nutzen, hat vielerorts Projekte nach dem Schwammstadtprinzip auf den Weg gebracht. Allerdings betreiben nur einzelne Städte derartige Projekte seit längerer Zeit, u.a. Berlin, Kopenhagen, Stockholm. Ihre kritische Betrachtung ermöglicht es, den Wissensstand über das reale Gehölzwachstum unter veränderten Regenwassereinflüssen zu mehren. 

Wasser beeinflusst auf vielfältige Weise die vitale und räumliche Wurzelentwicklung von Gehölzen (Balder, 1998). Es obliegt daher den Akteuren, insbesondere aber den ausführenden Pflanzbetrieben, in enger Zusammenarbeit den Gehölzeinkauf und die Vegetationstechnik in der Pflanzphase so aufeinander abzustimmen, dass sich die Gehölze nicht nur vital am neuen Standort sicher etablieren, sondern sie sich ohne Folgeprobleme weiterentwickeln und z. B. keine Schäden an den technischen Infrastrukturen im Baumumfeld verursachen (Balder u.a., 2014). Es ist hinlänglich bekannt und das Wissen sollte genutzt werden, dass Jungbäume in der Lage sind, bei guten Bodenluftverhältnissen mit der Zeit tiefere Bodenschichten zu erschließen und später aus dem Grundwasser ihren Wasserbedarf zu decken (Abb. 1). Dies verbessert ihre Standfestigkeit und reduziert die Pflegemaßnahmen. An Standorten mit hohem Grundwasserstand hingegen bilden die gleichen Baumarten flache, weitstreichende Wurzelsysteme aus, so dass ihre Sensibilität auf Grundwasserschwankungen zunimmt und ihre Standsicherheit eingeschränkt sein kann (Abb. 2). 

GaLaBau-Betriebe sind daher im Lebenszyklus einer Gehölzpflanzung vielfach gefordert. Sie müssen in der Realisierung eines Projektes und in der anschließenden Betreuung ein Standortverständnis mitbringen und mit Weitblick die lokale Wurzelentwicklung vorhersehen, um z. B. Schäden an technischen Gewerken zu verhindern, Staunässe vorherzusagen und die Pflege anzupassen. Je sicherer die Gehölze sich etablieren lassen, desto klarer sind Baumkontrolle und Pflegemaßnahmen an den Gehölzen selbst oder im gestalteten Umfeld vorhersehbar und später zu leisten. Ist das nicht der Fall, sollten vor Ausführung (!) Anpassungen vorgenommen oder zumindest Bedenken angemeldet werden. Dies gilt in besonderem Maße auch für Gehölzpflanzungen in Regenwasseranlagen, sowohl bei Neuanlagen als auch im Bestand. 

Die Voraussetzung für ein vitales langjähriges Baumwachstum ist daher grundsätzlich ein stabiler Wasserhaushalt. So darf bei Schwammstadtplanungen nicht vergessen werden, dass in der Siedlungshistorie vieler Orte eine dichte urbane Bebauung, großräumige Bodenversiegelungen und unkontrollierte Eingriffe in den Wasserhaushalt, insbesondere bei Baumaßnahmen, zu sinkenden Grundwasserpegeln in den Stadtzentren geführt haben. Während die einen Baumbestände sich in ihrer Wurzelausbreitung in der Tiefe anpassen konnten, erlitten andere großräumig merkliche Trockenschäden (Balder, 1998). Um Baumausfälle zu verhindern, haben daher viele Städte zwischenzeitlich Baumschutzsatzungen erlassen und bemühen sich, die Grundwasserstände stabil zu halten und sogar wieder zu erhöhen, aktuell eben durch Schwammstadtkonzepte. Mit einem Pegelanstieg ist aber die Gefahr der Staunässe insbesondere bei älteren Bäumen verbunden. Da mit den Klimaveränderungen tendenziell die Winter feuchter und die Sommer trockener, die Schwankungen darüber hinaus dynamischer werden, spiegeln sich die Auswirkungen real in klein- und großräumigen Grundwasserveränderungen wider. Sie zeigen sich zunächst verborgen in abnehmenden Jahrringentwicklungen (Abb. 3), später am Kronenbild und durch Absterben der Gehölze (Abb. 4). Diese Symptome sind für alle Akteure bei der Analyse eines Standortes ein unübersehbarer Indikator für Grundwasserprobleme.

Hieraus folgt, dass bei der Konzeption sowohl von punktuellen Regenwasseranlagen (u.a. Mulden, Baum-Rigolen) als auch versickerungsfähigen Oberflächen im urbanen Kontext und insbesondere in Schwammstadtquartieren zunächst die historische und aktuelle Grundwassersituation evaluiert werden muss, um bei vorhandenen Altbaumbeständen die Wurzelsituationen und hieraus ableitend die Gefahren für die Baumgesundheit einschätzen zu können. Die Abfrage nach vorhandenen Grundwasserpegelständen und seiner örtlichen Dynamik ist daher zwingend. Eine gewünschte Regenwasserversickerung darf nicht dazu führen, dass das Grundwasser unkontrolliert ansteigt und vorhandene Altbäume nachfolgend durch Staunässe und Wurzelfäule belastet werden (s. Abb. 1). Die aktuelle EU-Forderung nach Wiedervernässung von Mooren im Rahmen der Maßnahmen zur Wiederherstellung der Natur (EU Restoration Law) und die damit zu erwartenden individuellen Auswirkungen auf die Grundwasserpegel muss daher ähnlich kritisch begleitet werden, um negative Folgen auf Stadtbäume auszuschließen. 

Ein Grundwassermonitoring auf städtischer Ebene zur Baumentwicklung erscheint daher erforderlich, um sowohl die gewünschten Bewässerungseffekte nachzuweisen als auch bei absehbarer Unverträglichkeit durch Konzeptkorrekturen Baumschäden vorzubeugen. In jedem Fall ist in der Planungsphase die Standortbezogene Differenzierung in der Gehölzverwendung mit Weitsicht empfehlenswert. Auch ist es ratsam, konventionelle Baumkataster, die von den Baumbesitzern bislang nahezu ausschließlich zum Nachweis der Verkehrssicherheit betrieben werden, künftig um Daten zur physiologischen Entwicklung der Baumbestände zu erweitern. 
 

Viele digitale Schwammstadtdarstellungen suggerieren ein gleichmäßiges, vitales und problemloses Wachstum der Gehölze, insbesondere die Wurzelsysteme sollen in tiefere Bodenschichten vordringen und dort auch gespeichertes Wasser und vorhandene Nährstoffe aufnehmen. In der Tat liefern alle Studien der Berliner Regenwasseranlagen nach z. T. 20jähriger Gehölzentwicklung auf Stadtquartiersebene zweifelsfrei den Nachweis zur Förderung von Junggehölzen durch die verbesserte Wasserzufuhr (Abb. 5). Auch zeigen sie, dass durch die Wurzelentwicklung in den Regenwasseranlagen bislang keine Beeinträchtigungen der Infiltrationsrate nach Regenereignissen erkennbar sind (Balder, 2025). Die regelmäßige Mahd sorgt für den optischen Zustand konventioneller Anlagen, aber auch eine naturnahe Pflege zur Kostenersparnis und Förderung von Ökosystemdienstleistungen ist leistbar, ohne dass die Funktionalität Einschränkungen aufweist (Abb. 6). Regenwasseranlagen können neben der Kühlung und Gestaltung darüber hinaus auch der Biodiversität dienen (Groning u.a., 2021; Balder u.a., 2022). 

•  Zu wenig Raum für die langfristige Entwicklung der Gehölze (Abb. 7) – Großbaumarten wachsen bei Muldenbreiten von 1,5 – 2,50 m schnell in seitliche Areale und verdrücken Kanten und heben Beläge, so dass erhebliche Schäden und kostenintensive Folgemaßnahmen auslöst werden. Daher sind in dieser Situation nur kleinkronige Baumarten, Sträucher oder Stauden sinnvoll zu verwenden. Sollen Bäume ihre volle Größe zur Überschirmung des Areals erreichen, ist eine Mulde von mehr als 10 m im Querschnitt empfehlenswert. Die künftige Schattierung des Umfeldes mit Folgen für eine Unterpflanzung sowie die Herstellung des Lichtraumprofiles sind bei der Konzeption der Projekte und der Pflegemaßnahmen weitsichtig zu berücksichtigen.
• Gehölzpflanzungen auf erhöhten Podesten (seitlich, mittig, Kopfende) sind schwer zum Anwuchs zu bringen (Abb. 8)
  In der Regel werden Ballenpflanzen verwendet, die sich je nach Einkauf bei den grobmineralischen Muldensubstraten nur langsam zur Muldenmitte hin entwickeln. Sie benötigen in der Fertigstellungspflege eine intensive Betreuung, um die Wurzelentwicklung zu fördern und Ausfälle zu verhindern. Eine Verzahnung der Ballen mit dem Substrat bzw. eine wurzelnackte Pflanzung unterstützen bei guter Pflege die Standortetablierung. Podestpflanzungen unterliegen bei höheren Wasserständen der Gefahr, dass sie mit den Jahren nicht sturmfest sind.
• Schäden an der technischen Infrastruktur durch sich unkontrolliert ausbreitende Wurzelsysteme (Abb. 9)
  Mit den Standjahren vergrößert sich ein Wurzelsystem und orientiert sich hin zu Wasserquellen. Hierzu zählt u.a. das Kondensationswasser auf der Unterseite von Belägen, z. B. seitlichen Bürgersteigen oder Straßen. Werden also keine seitlichen Wurzelbarrieren in den Projekten verplant oder fehlerhaft eingebaut, dringen die Wurzel in diese Bereiche vor und rufen folgenschwere Schäden hervor. Dabei können sie sogar Straßen unterwandern und auf Privatflächen eindringen, was zu juristischen Auseinandersetzungen führen kann.
• Trockenschäden bei Pflegemängeln in heißen Witterungsphasen (Abb. 10)
  Mit den Standjahren nimmt der Wasserbedarf der Gehölze in der Schwammstadt zu, auch sind sie vielfach an gute Wasserverhältnisse gewöhnt. Ist ihr Standort kleindimensioniert und ist ihre räumliche Ausbreitung durch Barrieren eingeschränkt, benötigen sie daher in trockenen Jahren eine zielgerichtete und individuelle Bewässerung. Unterirdische Speicher lassen aufgrund der Sauerstoffarmut des Wassers nur eine bedingte Nutzung durch die Wurzelsysteme erwarten, technisch gesteuerte Speicher bedürfen der konsequenten Wartung. Hat die Wurzelausbreitung größtenteils oberflächennah in den Mulden stattgefunden, so ist nicht nur die Gefahr der mechanischen Verletzungen z. B. bei der Grasmahd gegeben, sondern sie selbst können absterben. Ferner können Gehölze durch Wasserentzug aus benachbarten Arealen Schäden an dortigen Gehölzen auslösen (Nachbarschaftskonflikte). Für ein größeres Schwammstadtquartier ist daher ein interdisziplinäres Betreibermodell mit output orientierten Leistungsbeschreibungen empfehlenswert.  
• Mangelnde Schutzmaßnahmen vor Fremdnutzung, Vermüllung und Vandalismus (Abb. 11)
  Mulden insbesondere in stark frequentierten Stadtquartieren werden bei fehlenden Barrieren betreten oder mit Fahrzeugen befahren, so dass nicht nur Schäden an der Bodenvegetation und an den Gehölzwurzeln entstehen, sondern damit einhergehende Bodenverdichtungen beeinträchtigen die Funktionsfähigkeit der Regenwasseranlagen. Müllablagerungen und Hundekot nehmen zu, wenn nicht eine regelmäßige Pflege stattfindet.
• Schadstoffeinträge mit Pflanzenschäden und Grundwasserbelastungen – Mulden mit einer sog. belebten Oberbodenschicht sollen Stoffeinträge von benachbarten Gebäuden, Straßenkörpern oder auch durch Lufteinträge über lange Zeit kompensieren und sowohl Pflanzenschäden als auch das Vordringen in das zu schützende Grundwasser verhindern, Regelwerke weisen auf diese Gefahren hin. Bekannt sind u.a. die Reifenabriebe von Straßenoberflächen, Salzeinträge des chemischen Winterdienstes, Schwermetalle von Kupferdächern, Herbizide aus Dachmaterialien. In der Konzeption von Schwammstadtprojekten ist die Lokalität daher umfassend zu evaluieren und die Gehölzwahl resilient zu treffen.
• Schaderreger (Abb. 12)
  Regenwasseranlagen sind auf mehrfache Weise ein Lebensraum für Schaderreger, die Gehölze nachhaltig schädigen können. Bislang sind rinden- und holzbrütende Stamminsekten als Schwächeparasiten nur dann festzustellen, wenn Hitze- und Trockenbelastungen der Bestände durch Klimaveränderungen zunehmen. Immer wieder sind jedoch Engerlinge (Juni-, Maikäfer) mit intensivem Wurzelfraß zu beobachten. Die Verbreitung des Japankäfers ist noch in den Anfängen, ist aber zu erwarten. Ein gezieltes Monitoring ist für alle relevanten Schaderreger dringend zu empfehlen. All diesen Fehlentwicklungen und Gehölzbeeinträchtigungen kann nur entgegnet werden, indem in der Konzeption von neuen Schwammstadtprojekten mit Gehölzexpertise gedacht wird und die Erfahrungen aus bisherigen Projekten zur Optimierung einfließen.  

Konventionell werden dezentrale Regenwasserversickerungsanlagen überwiegend mit Gräsern bepflanzt, da die Versickerung durch die bewachsene Oberbodenschicht einen i.d.R. erforderlichen Reinigungsschritt zum Schutz des Grundwassers darstellt. Eine Verwendung von Gehölzen wird hingegen eher kritisch gesehen, da grundsätzliche Fragen der Wasserwirtschaft noch der Klärung bedürfen, u.a. ein potenziell negativer Einfluss der Wurzelsysteme auf die langfristige Funktionalität der Anlagen, der Eintrag von unerwünschten Stoffen in das Grundwasser. Als Risiken sind in der Praxis eher die zu klein bemessenen Mulden mit Gehölzbepflanzung auffällig, in deren Folge größere Schäden an der technischen Infrastruktur auftreten. Die erhofften Auswirkungen auf eine verbesserte Wasserversorgung der Gehölze sind nachweisbar, noch nicht absehbar sind die Folgen in der Grundwasserneubildung. Baumpflegebetriebe müssen konsequent die Anlagen bedarfsgerecht betreuen, optimal federführend in einem noch zu entwickelndem Betreibermodell. Nur so scheint die Funktionalität dieser komplexen Systeme im Lebenszyklusmodell gegeben zu sein.