Wie kann es gelingen, weniger verwundbar gegenüber den künftigen Klimafolgen zu sein? Diese Frage steht im Zentrum zahlreicher Anstrengungen von Forscherinnen und Forschern bei der Suche nach Anpassungsstrategien.

Auch Städte und Gemeinden haben bereits viel in Hochwasserschutz und Begrünung investiert, um die schwersten Klimafolgen abzufedern. Ein Überblick über bestehende Projekte und ein Ausblick, wohin die Reise in Zukunft gehen kann und muss.

Bäume und Parks gegen Hitze in den Metropolen

Besonders in Städten ist die Hitze zu spüren. Urbane Gebiete heizen sich durch Beton und Asphalt schnell auf, Hitzeinseln entstehen. Grünraum senkt die gefühlte Temperatur spürbar. In Österreichs größter Metropole, Wien, hat sich die Jahresdurchschnittstemperatur in den vergangenen vier Jahrzehnten bereits um etwa zwei Grad Celsius erhöht.

Um der Hitze in der Stadt zumindest kurzfristig entgegenzuwirken, setzt man daher auf Begrünung. Bäume spenden nicht nur Schatten und wandeln Kohlendioxid in Sauerstoff um, sie verdunsten auch Wasser und geben so Feuchtigkeit an die Luft ab. Das kühlt die Umgebung.

Heuer sind laut dem Büro von Klimastadtrat Jürgen Czernohorszky (SPÖ) bereits 2395 Bäume gepflanzt worden, davon 1534 Straßenbäume. Das Ziel der rot-pinken Koalition: Pro Jahr sollen 4500 Bäume hinzukommen. Und auch diese müssen sich dem Klimawandel anpassen.

Die Bäume, die heute gepflanzt werden, sind nicht mehr dieselben wie vor einigen Jahren. 30 verschiedene Baumarten finden sich im Sortiment der Stadt, die mit der urbanen Situation – erhöhter Stress durch Verkehr, Bodenverdichtung, Abstrahlhitze von Betonflächen und der steigenden Anzahl an Hitzetagen – gut zurechtkommen. Eine dieser robusten Sorten ist der Celtis (Zürgelbaum), der in Wien seit rund zehn Jahren verstärkt bei Neu- und Nachpflanzungen eingesetzt wird, da er in der Stadt am besten zurechtkommt.

Doch nicht nur auf die Baumsorte wird geachtet: Bei Pflanzungen von Jungbäumen im Straßenbereich wird ein von den Stadtgärten entwickeltes Baumsubstrat eingesetzt. Es besteht aus organischen und mineralischen Substanzen, die eine verbesserte Wasserspeicherfähigkeit und gute Durchlüftung mit sich bringen sollen. Alle für die Erstellung verwendeten Materialien kommen aus Wien oder der näheren Umgebung, die Substratmischung wird von den Stadtgärten selbst hergestellt.

In den nächsten fünf Jahren sollen zudem rund 400.000 Quadratmeter Grünflächen durch neue und erneuerte Parkflächen geschaffen werden. Im Stadterweiterungsgebiet Nordbahnhof wurde im Juli mit der "Freien Mitte" begonnen. Hier sollen 93.000 Quadratmeter an Grünfläche entstehen.

Dächer und Fassaden als Gärten für das Stadtklima

Nicht nur auf dem Boden, auch im Wohnbau helfen Pflanzen gegen die Hitze. Begrünte Dächer und Fassaden verbessern das Mikroklima und haben im Sommer eine kühlende Wirkung für die darunter- und dahinterliegenden Räume.

Begrünte Dächer wirken aber nicht nur wärme- und schalldämmend, sie nehmen auch einen Großteil der Niederschlagsmengen auf und sorgen für eine höhere Luftfeuchtigkeit. Öffentliche Dachgärten dienen zudem als Naherholungsräume für Menschen in dicht verbauten Gebieten mit wenig Grünraum auf dem Boden.

Fassadenbegrünungen mit Kletterpflanzen haben zusätzlich eine beschattende Wirkung für die Wohneinheiten und wirken nicht nur gegen Hitze, sondern leisten auch bei niedrigen Temperaturen einen Beitrag gegen den Klimawandel. Im Winter können sie durch ihre Isolationsfähigkeit auch zu einem geringeren Heizaufwand beitragen.

Flüsse, Brunnen und Duschen sorgen für Abkühlung

Spaziert man an einem Hitzetag die Wiener Mariahilfer Straße entlang, sind die Temperaturen kaum zu ertragen – obwohl die Einkaufsmeile nicht der größte Hitze-Hotspot in der Stadt ist.

Wenn man trotzdem zu sehr ins Schwitzen gerät, weicht man besser in eine der klimaangepassten Seitengassen aus. Dort findet man Wasser: Sprühnebel etwa, die einerseits beim Durchlaufen für Abkühlung sorgen, das flüssige Wasser wandelt sich aber auch zu Dampf und verbraucht bei dem Prozess Wärmeenergie.

Wasser zählt insgesamt zu den Wundermitteln gegen Hitze. Flüsse, Bäche, Teiche und Seen sowie Brunnen oder Wasserspielplätze machen die warmen Sommertage ein bisschen erträglicher.

Mitten in der Stadt Salzburg fließt etwa eine künstlich angelegte Wasserrinne. Debattiert wird in Großstädten aber auch darüber, Flüsse, die einst verbaut wurden, aus dem Untergrund wieder an die Oberfläche zu legen. Zuletzt brachten das Thema auch die Wiener Neos im Wahlkampf 2020 auf. Dazu wird es auch eine Machbarkeitsstudie geben.

Alte Sorten und neue Technik gegen die Dürre auf dem Feld

Die Landwirtschaft zählt zu jenen Bereichen, die am stärksten vom Klima abhängig sind. Um Ernteerträge zu sichern und Nahrungsmittel lokal nachhaltig zu produzieren, sind frühzeitige Anpassungen an die veränderten Gegebenheiten entscheidend.

Eine besondere Herausforderung für den Ackerbau sind anhaltende Hitze und Dürre – selbst in den optimistischen Klimamodellen mit drastischer Reduktion der CO₂-Emissionen wird es dazu häufiger kommen als in der Vergangenheit.

Bereits heute ist die Landwirtschaft der weltweit größte Wasserverbraucher und macht mehr als 70 Prozent des globalen Bedarfs aus. Bei der Effizienz der Bewässerung gibt es allerdings noch einiges Potenzial: Wie Studien zeigen, liegt die Effizienz von Bewässerungsanlagen weltweit bei nur rund 40 Prozent.

Das heißt, mehr als die Hälfte des Wassers, das für Bewässerung eingesetzt wird, kommt den Pflanzen gar nicht zugute. Bei Sprinkler-Anlagen, die zu Mittag betrieben werden, verdunstet etwa der Großteil des Wassers. Eine effizientere Form der Bewässerung sind dagegen einfache Tröpfchenanlagen, die abends oder am Morgen eingeschaltet werden.

Weiters muss auf Sorten umgesät werden, die der Hitze besser standhalten als jene, die derzeit vorwiegend angebaut werden. Teilweise kann das durch den Umstieg auf alte Sorten gelingen, die zwar weniger ertragreich, dafür klimaresistenter sind, wie etwa Buchweizen statt herkömmlichem Weizen.

Andererseits wird daran gearbeitet, den genetischen Code der unterschiedlichen Nutzpflanzen zu entschlüsseln und einzelne Genabschnitte für Merkmale, die eine Pflanze beispielsweise trockenheitsresistenter machen, zu identifizieren.

Da herkömmliche Züchtungen kaum Schritt halten können mit den schnell veränderlichen klimatischen Bedingungen, setzen Forschende zunehmend auch auf neue Methoden der Genom-Editierung wie die Gen-Schere CRISPR/Cas9, um klimafitte Sorten zu züchten. Das molekulare Werkzeug erlaubt, das Erbgut so schnell, präzise und kostengünstig zu verändern wie noch nie zuvor.

Der rechtliche Rahmen für den Anbau derart gentechnisch veränderter Pflanzen ist in Europa so streng wie kaum anderswo geregelt, obwohl die Pflanzen von herkömmlichen Züchtungen nicht unterscheidbar sind.

Mauern und Wildflüsse zum Schutz vor Hochwasser

Selbst wenn es gelingt, die globale Erwärmung auf plus zwei Grad gegenüber dem vorindustriellen Zeitalter zu begrenzen, werden Starkregen, Überflutungen und Hochwasser in Österreich künftig häufiger und heftiger auftreten als bisher. Natürlichen Schutz vor Hochwasser bieten natürliche Wasserrückhalte wie unregulierte Flussläufe, unversiegelte Böden und Wälder, die das Wasser halten können.

Hinzukommen technische Maßnahmen wie Dämme, Flutmauern oder Rückhaltebecken. Was die technischen Ansätze angeht, werde derzeit schon sehr viel gemacht und investiert, sagt Marc Olefs, der die Abteilung für Klimaforschung bei der Zentralanstalt für Meteorologie und Geodynamik leitet, "man muss aber ganz klar sagen, dass es nie einen hundertprozentigen Schutz vor Hochwasser und Naturgefahren geben wird". Um sich auf die künftigen Extreme vorzubereiten, müssen die bestehenden Schutzvorkehrungen jedenfalls laufend hinterfragt und angepasst werden.

Treibhausgase aus der Atmosphäre saugen

Parallel zu Klimaschutz und Anpassungsmaßnahmen verfolgen Wissenschafter noch andere Ansätze, die es langfristig ermöglichen könnten, der Atmosphäre wieder Kohlenstoffdioxid zu entziehen und zu speichern.

Carbon-Capture lautet das Schlagwort für derartige Anstrengungen. Bislang konnte zwar noch kein Verfahren entwickelt werden, das es ermöglichen würde, Treibhausgase im großen Stil abzusaugen und zu speichern, erste Prototypen machen aber dennoch Hoffnung.

"Carbon-Capture muss unbedingt weiter erforscht werden", sagt Olefs, "wir müssen eine zweite Möglichkeit haben neben dem Einsparen von Emissionen". Zudem wäre das Herausziehen von CO₂ und anderen Treibhausgasen aus der Atmosphäre die einzige Möglichkeit, vom jetzigen Niveau an Extremereignissen wieder herunterzukommen. (Oona Kroisleitner, Tanja Traxler, 14.8.2021)