Stadtbäume wachsen nicht an der Oberfläche – sie gedeihen oder scheitern im Verborgenen. Ein Praxisversuch der Höheren Bundeslehr- und Forschungsanstalt für Gartenbau Schönbrunn zeigt, was passiert, wenn man ihnen unter dem Pflaster optimale Bedingungen schafft.

Erste Erkenntnisse eines Praxisversuchs in Wien

Stadtbäume sind unverzichtbare lebende Infrastrukturelemente moderner Städte. Sie spenden Schatten, reduzieren die sommerliche Überhitzung, filtern Staub, verbessern das Mikroklima, speichern Kohlenstoff und steigern erheblich die Aufenthaltsqualität im öffentlichen Raum. Gleichzeitig geraten sie zunehmend unter Druck: Klimawandel mit all seinen negativen Auswirkungen, Flächenversiegelung, verdichtete Böden und Nutzungskonflikte im Straßenraum erschweren ihre Entwicklung massiv. Während die Anforderungen an Stadt- und Straßenbäume steigen, verschlechtern sich vielerorts ihre Standortbedingungen.

Vor diesem Hintergrund gewinnt ein Konzept zunehmend an Bedeutung: das Schwammstadt-Prinzip, auch Stockholmer Modell genannt. Es verbindet Regenwassermanagement, technische Infrastruktur und Baumstandortplanung zu einem integrierten System. Ein aktuelles Versuchsprojekt der Höheren Bundeslehr- und Forschungsanstalt für Gartenbau Schönbrunn untersucht, wie sich Bäume in einem solchen Aufbau im Vergleich zu herkömmlichen Standorten entwickeln. Die nun vorliegenden Zwischenergebnisse zeigen bereits in der frühen Etablierungsphase deutliche Unterschiede in Vitalität und Zuwachs der Testbäume– und liefern dabei wichtige Erkenntnisse für zukünftige Planung, Ausführung und Pflege.

Stadtbäume im Klimastress

Die klassischen Probleme urbaner Baumstandorte sind seit Jahren bekannt, treten heute jedoch mit neuer Intensität auf. Viele innerstädtische Baumpflanzungen erreichen heute ihr biologisch bzw. standörtlich mögliches Alter nicht mehr. Ursache dafür sind häufig suboptimale Standortbedingungen, die zu anhaltenden Vitalitätseinbußen führen. Eingeschränkter Wurzelraum, Bodenverdichtung, Trockenstress, Staunässe sowie Hitzebelastung schwächen die Gehölze nachhaltig und erhöhen ihre Anfälligkeit gegenüber Krankheiten, Schädlingen und Sekundärschäden. In der Folge verkürzt sich die Nutzungsdauer vieler Stadtbäume deutlich, wodurch ökologische Funktionen und langfristige Investitionen verloren gehen.

Hinzu kommen die Folgen des Klimawandels:

• längere Trockenperioden
• häufigere Hitzephasen
• steigende Oberflächentemperaturen
• unregelmäßige Niederschlagsverteilung
• zunehmende Starkregenereignisse 

Gerade Starkregen macht ein zentrales Problem deutlich: In vielen Städten fällt Wasser in kurzer Zeit in großen Mengen an, kann aber aufgrund versiegelter Flächen kaum versickern. Es wird oberflächlich abgeführt, belastet die Kanalisation und fehlt kurze Zeit später im Wurzelraum der Bäume.

Das bedeutet: Städte brauchen Systeme, die Wasser aufnehmen, speichern und nutzbar machen – ohne dabei die technischen Anforderungen an Verkehrsflächen zu vernachlässigen.

Das Schwammstadt-System

Das Schwammstadt-System verfolgt das Ziel, Niederschlagswasser lokal zurückzuhalten, zeitverzögert verfügbar zu machen und gleichzeitig durchwurzelbaren Raum für Bäume zu schaffen. Unter befestigten Oberflächen entsteht ein tragfähiger Unterbau mit hohem Hohlraumanteil.

Typischerweise besteht der Aufbau aus:

1. Grobschlagkörper

Ein Grobskelett aus kantigem Hartgestein bildet stabile Hohlräume. Diese dienen als Wasserspeicher und zukünftiger Wurzelraum. Die Lastübertragung erfolgt dabei über die Kantenstabilität von Stein zu Stein, wodurch Verkehrs- und Oberflächenlasten sicher abgetragen werden.

2. Einschlämmmaterial

Die Hohlräume werden mit Pflanzenkohle-basierten, organisch-mineralischem Feinsubstrat eingeschlämmt. Dadurch entstehen Kontaktflächen für Wasser, Nährstoffe und Feinwurzeln.

3. Verteil- und Belüftungsschicht

Sie sorgt für die horizontale Verteilung des eingeleiteten Wassers sowie für Luftaustausch im Untergrund.

4. Pflanzgrube mit Baumsubstrat

Im unmittelbaren Wurzelbereich wird ein strukturell geeignetes Baumsubstrat eingebaut.

5. Oberflächenentwässerung

Regenwasser von Gehwegen, Parkflächen oder Fahrbahnen kann kontrolliert in das System eingeleitet werden.

So entsteht ein multifunktionaler Standort, der sowohl technische Lasten aufnehmen als auch ökologische Funktionen erfüllen kann.

Das Projekt in Wien: Praxisversuch in der Außenstelle Jägerhausgasse

Um die Wirkung eines Schwammstadtaufbaus unter realen Bedingungen zu untersuchen, wurde in der Abteilung Gehölzkunde und Baumschulwesen sowie Garten- und Landschaftsgestaltung ein Schwammstadt-Versuchsstandort eingerichtet. Das Projekt kombiniert Praxisanwendung mit wissenschaftlichem Monitoring.

Zwei Flächen – gleiche Witterung, unterschiedliche Bedingungen

Der Versuchsaufbau umfasst zwei unmittelbar benachbarte Flächen:

• eine Fläche mit Schwammstadtsystem
• eine unbehandelte Vergleichsfläche

Durch die räumliche Nähe wirken auf beide Flächen dieselben klimatischen Bedingungen. Unterschiede in Wachstum und Vitalität lassen sich daher primär auf die unterirdischen Standortverhältnisse zurückführen.

Gepflanzt wurden fünf klimaresiliente bzw. zukunftsrelevante Gehölze:

• Acer monspessulanum – Französischer Ahorn
• Alnus × spaethii – Purpur-Erle
• Ulmus ‘Rebona’ – Resista-Ulme
• Tilia tomentosa ‘Szeleste’ – Silberlinde
• Gymnocladus dioicus – Geweihbaum 

Von jeder Art wurde jeweils ein Individuum in der Qualität 18/20 in die Schwammstadt und ein Individuum in den gewachsenen Boden gesetzt. Damit lassen sich artspezifische Reaktionen auf den Baumstandort direkt vergleichen.

Der Vergleichsstandort: Schwerer Lehmboden

Die unbehandelte Vergleichsfläche weist einen schweren, bindigen Boden mit hohem Lehmanteil auf. Eine relevante Sandfraktion fehlt weitgehend. Dadurch ist die Luft- und Wasserdurchlässigkeit eingeschränkt. Bei Starkregen kann es zu Staunässe kommen, in Trockenphasen erschwert das hohe Matrixpotenzial die Wasseraufnahme der Pflanzen. Der pH-Wert liegt im neutralen bis leicht alkalischen Bereich. Gerade diese Ausgangslage macht den Standort für einen Praxisvergleich besonders interessant: Hier zeigt sich, wie stark eine optimierte Pflanzgrube oder ein verbessertes Baumsubstrat die Etablierung beeinflussen kann.

Monitoring: Wie wird gemessen?

Das Projekt wird mit mehreren Methoden begleitet, um nicht nur sichtbare Symptome, sondern auch physiologische Prozesse zu erfassen.

Bonitur nach GALK-Schema

Einmal jährlich werden Vitalität, Kronenstruktur, Belaubung, Totholzanteile und Schäden mit dem Galk – Bonitierungsbogen bewertet.

Dendrometer

Automatische Sensoren messen kontinuierlich kleinste Änderungen des Stammumfangs im Mikrometerbereich. Dadurch lassen sich Wasserstress und echtes Dickenwachstum voneinander unterscheiden.

Endoskopkamera

Über eingebaute Beobachtungsrohre wird die Wurzelentwicklung im Untergrund kontrolliert.

Bodenfeuchtesensorik

Zwei Sensor, eine in der Schwammstadt, einer am Vergleichsstandort messen Bodenfeuchte und Bodentemperatur in drei Tiefenstufen. 

Anwuchspflege nicht unterschätzen

Alle Bäume befinden sich noch im Jungbaumstadium. Zur Sicherung des Anwachsens erfolgte während der Vegetationsperiode eine regelmäßige Bewässerung. Auch bei innovativen Systemen bleibt die fachgerechte Pflege in den ersten Jahren ein Schlüsselfaktor.

Erste Ergebnisse: Deutliche Unterschiede sichtbar

Obwohl sich die Gehölze noch in der frühen Etablierungsphase befinden, zeigen sich bereits klare Tendenzen zugunsten des optimierten Standortes.

Bereits in der frühen Etablierungsphase zeigt sich über alle untersuchten Gehölze hinweg ein konsistenter Trend zugunsten der Schwammstadtfläche. Die dort gepflanzten Bäume präsentieren sich im direkten Vergleich insgesamt vitaler, mit homogenerem Kronenaufbau und einer deutlich besseren visuellen Gesamtentwicklung. Auffällig sind insbesondere eine höhere Belaubungsdichte, größere Blattmasse sowie ein insgesamt kräftigerer Habitus.

Auch die objektiven Messdaten stützen diesen visuellen Eindruck. Die im Schwammstadtsystem stehenden Gehölze weisen überwiegend höhere Stammzuwächse auf, was auf günstigere Wachstumsbedingungen im Wurzelraum schließen lässt. Zusätzlich zeigen zahlreiche Individuen einen stärkeren Höhenzuwachs und eine dynamischere Triebbildung als die Vergleichsbäume im gewachsenen Boden.

Die auf der unbehandelten Vergleichsfläche gepflanzten Bäume entwickeln sich demgegenüber insgesamt verhaltener. Wiederholt zeigen sich lockerere Kronenstrukturen, geringere Blattmassen sowie reduzierte Zuwachsleistungen in Höhe und Stammumfang. Teilweise treten bereits erste Vitalitätseinbußen wie zurückbleibender Leittrieb, schwächerer Austrieb oder Totholzbildung auf.

Wichtige Einordnung: Die volle Systemwirkung kommt erst noch

Ein wichtiger fachlicher Hinweis: Die Bäume befinden sich derzeit noch überwiegend im Bereich der rund 4 m² großen Pflanzgruben. Dort wurde Wiener Baumsubstrat eingebaut. Die tieferliegenden Schwammstadtschichten wurden laut visueller Wurzelbeobachtung bisher noch nicht vollständig erschlossen.

Das bedeutet: Die bisher nachgewiesenen Vorteile sind derzeit vor allem dem hochwertigen Baumsubstrat und den verbesserten Bedingungen in der Pflanzgrube zuzuschreiben. Die volle Wirkung des gesamten Schwammstadtkörpers als Retentions- und Wurzelraum wird voraussichtlich erst in den kommenden Jahren sichtbar werden.

Gerade diese Erkenntnis ist für die Praxis wertvoll. Sie zeigt, dass bereits die Qualität des unmittelbaren Wurzelraums entscheidend für den Anwuchserfolg ist.

Was der GALABAU daraus lernen kann

1. Der Baumstandort beginnt unter dem Pflaster
   Die beste Artwahl ersetzt keinen funktionierenden Wurzelraum.
2. Substrate sind kein Nebenthema
   Die Qualität des Baumsubstrats beeinflusst Anwuchs, Vitalität und Wachstum unmittelbar.
3. Ausführung entscheidet
   Schichtenaufbau, Materialtrennung, Verdichtung und Wasserführung müssen präzise umgesetzt werden.
4. Pflege bleibt essenziell
   Auch innovative Systeme benötigen konsequente Anwuchsbewässerung.
5. Monitoring schafft Sicherheit
   Messdaten helfen, neue Bauweisen fachlich zu bewerten und weiterzuentwickeln.

Ausblick

Die kommenden Vegetationsperioden werden besonders spannend.Wann und in welchem Umfang wachsen die Wurzeln in den eigentlichen Schwammstadtkörper ein. Erst dann lässt sich die vollständige Leistungsfähigkeit des Systems hinsichtlich Wasserspeicherung, Wurzelraumerweiterung und langfristiger Baumvitalität bewerten.

Aber schon jetzt zeigt das Wiener Projekt jedoch klar: Wer klimaresiliente Städte entwickeln will, muss unter die Oberfläche schauen. Denn die Zukunft gesunder Baumkronen beginnt im Wurzelraum.