Blumenwiesen gegen Stadthitze: Wie Verdunstung und Rückstrahlung kühlen
- Grünflächen kühlen über Verdunstung aus dem Boden und die Transpiration der Pflanzen, weil der Übergang zu Wasserdampf Wärmeenergie braucht.
- Grünflächen werfen mehr Sonnenstrahlung zurück als dunkler Asphalt und speichern tagsüber weniger Wärme.
- Die Verdunstungskühlung setzt genug Wasser im Boden voraus, und sandige Böden halten wenig pflanzenverfügbares Wasser.
- Messen kannst du Regen, Bodenfeuchte und Blühtermine: 1 mm Niederschlag entspricht 1 l Wasser je m².
- Kohlenstoff im Boden ist ein eigenes Thema: Wiederholungsproben sind frühestens nach 3 bis 5 Jahren sinnvoll.
Wenn sich im Hochsommer Pflaster und Straßen aufheizen, stellt sich die Frage, ob ein Stück Blumenwiese dagegen etwas ausrichten kann. Eine Grünfläche kann ihre Umgebung kühlen, und zwar auf zwei Wegen: über verdunstendes Wasser und über zurückgeworfenes Sonnenlicht. Der erste Weg hat eine feste Bedingung, denn er funktioniert nur mit Wasser im Boden. Ich prüfe an heißen Tagen deshalb zuerst, wie feucht die Erde unter meiner Wiese noch ist.
Wie kühlt eine Blumenwiese ihre Umgebung?
Verdunstung: Wasser nimmt Wärme mit
Eine Grünfläche kühlt, weil Wasser aus dem Boden verdunstet und die Pflanzen selbst Wasserdampf abgeben. Der Übergang von flüssigem Wasser zu Wasserdampf braucht Wärmeenergie. Diese Wärme wird der unmittelbaren Umgebung entzogen, und so kann bewachsener Boden zur Abkühlung beitragen.
Evapotranspiration fasst beide Vorgänge zusammen. Evaporation ist die Verdunstung aus dem Boden, Transpiration die Wasserabgabe der Pflanzen.
Für Vegetationsflächen in der Stadt gilt dabei eine klare Voraussetzung: Die Verdunstungskühlung braucht eine ausreichende Versorgung mit Wasser.
Rückstrahlung: weniger gespeicherte Wärme
Der zweite Weg hängt an der Oberfläche selbst. Grünflächen werfen mehr Sonnenstrahlung zurück als dunkler Asphalt und speichern dadurch tagsüber weniger Wärme. Das Rückstrahlvermögen einer Oberfläche heißt Albedo.
| Eigenschaft | Dunkler Asphalt | Grünfläche wie eine Blumenwiese |
|---|---|---|
| Rückstrahlung der Sonne | geringer | höher |
| Wärme, die tagsüber gespeichert wird | mehr | weniger |
| Kühlung durch Verdunstung | keine Pflanzen, die Wasser abgeben | aus Boden und Pflanzen, solange genug Wasser da ist |
Ersetzt eine Wiese dunklen Asphalt, kommen also beide Wege zusammen: Die Fläche wirft mehr Strahlung zurück, und sie kann Wasser verdunsten.
Was hat das mit der Hitzeinsel Stadt zu tun?
Von einer städtischen Hitzeinsel spricht man, wenn eine Stadt wärmer ist als ihr Umland. Eine Blumenwiese kann dem auf beiden Wegen entgegenwirken. Sie speichert tagsüber weniger Wärme als dunkler Asphalt, und sie kühlt über Verdunstung, solange Wasser da ist. Für den Verdunstungsweg zählt deshalb der Boden unter der Wiese. Verdichtung und VerschlämmungVerschlämmung bedeutet, dass sich die oberste Bodenschicht nach starkem Regen dicht zusetzt. Die Oberfläche verliert ihre offenen Poren, nimmt Wasser schlechter auf und kann beim Abtrocknen verkrusten. können die Wasseraufnahme und die Wasserspeicherung vermindern und den Oberflächenabfluss verstärken.
Die Wiese wird direkt auf verdichteten Baugrund gesät, obwohl die Verdunstungskühlung genau das Wasser braucht, das ein solcher Boden schlechter aufnimmt und speichert. Bei einer Wiesenanlage nach Bauarbeiten lockerst du vorhandene Verdichtungen vor der Aussaat.
Wie stark ist die Wirkung, und was lässt sich messen?
Die Kühlung durch Verdunstung hängt davon ab, wie viel Wasser der Boden für die Pflanzen bereithält, und das unterscheidet sich von Fläche zu Fläche.
Bodenporen leiten oder speichern Wasser, je nachdem, wie groß sie sind. Sandige Böden halten wenig pflanzenverfügbares Wasser, und auch die Tiefe des Bodens bestimmt, wie viel er speichern kann. Die Wassermenge, die ein Boden für Pflanzen verfügbar hält, heißt nutzbare Feldkapazität. Auf flachgründigem Sandboden geht einer Wiese in Trockenphasen also eher das Wasser aus, das die Verdunstungskühlung braucht.
Was du an deiner Fläche selbst beobachten kannst
Den Wasserhaushalt deiner Wiese verfolgst du mit einfachen Mitteln. Ich lese meinen Regenmesser ab, bevor ich überhaupt an den Gartenschlauch denke.
1 mm Niederschlag entspricht 1 l Wasser je m². Dein Regenmesser zeigt dir also direkt, wie viel Wasser auf jeden Quadratmeter deiner Wiese gefallen ist.
Vor einer größeren Wassergabe prüfst du mit der SpatenprobeDie Spatenprobe ist eine einfache Bodenbeurteilung vor Ort: Du stichst mit dem Spaten eine Erdscheibe aus und prüfst sie durch Anschauen, Riechen und Fühlen auf Krümelstruktur, Verdichtungen, Wurzeln und Regenwurmgänge., ob der Boden in etwa 20 cm Tiefe noch feucht ist. Ich steche dafür den Spaten senkrecht ein und fühle die Erde an der Schnittkante. Eine etablierte Blumenwiese braucht im Sommer normalerweise kein zusätzliches Wasser. Ist sie standortgerecht zusammengesetzt, braucht sie nach dem Anwachsen höchstens bei extremer Trockenheit eine Notbewässerung. Dafür eignet sich gesammeltes Regenwasser, weil es die Trinkwasservorräte schont.
„Eine Blumenwiese kühlt auch in der Dürre zuverlässig.“ Die Verdunstungskühlung setzt eine ausreichende Wasserversorgung voraus. Hitze und Trockenheit können außerdem Blüten schneller verblühen lassen und das Pollen- und Nektarangebot vermindern.
Messbar ist auch, wie die Wiese auf das Wetter reagiert. Phänologische Beobachtungen halten fest, wann wiederkehrende Stadien wie Austrieb, Blüte und Fruchtreife eintreten. Diese Entwicklungsphasen reagieren auf längerfristige Witterungsverläufe, und damit kann sich auch das zeitliche Zusammenspiel mit Bestäubern verändern. Ich trage jedes Jahr in mein Gartenheft ein, an welchem Tag die ersten Margeriten aufblühen.
So schätzt du die Kühlwirkung deiner Fläche ein.
- Ersetzt die Wiese eine dunkle, versiegelte Fläche?
- Ist der Boden locker oder verdichtet und verschlämmt?
- Ist der Boden sandig oder flachgründig?
- Wie viel Regen zeigt dein Regenmesser?
- Ist die Erde in etwa 20 cm Tiefe noch feucht?
Welche Wiese passt auf einen heißen Standort?
Bei der Wahl der Mischung zählen Licht, Bodenfeuchte und Nährstoffversorgung deines Standorts. Auch nährstoffreichere Böden tragen eigene, passende Wiesengesellschaften. Heimische Beispiele für trockene, sonnige Plätze sind Wiesen-Witwenblume, Taubenkropf-Leimkraut und Wilde Möhre. Die Gewöhnliche Nachtkerze bringt eine hohe Trockenheitstoleranz mit, und die Kranz-Lichtnelke kommt mit trockenen bis sehr trockenen Bedingungen zurecht. Unter dicht stehenden Bäumen passt statt einer gewöhnlichen Blumenwiese eine Mischung, die eigens für Gehölzsäume zusammengestellt ist.
Die Herkunft spielt ebenfalls hinein. Regionale Herkünfte derselben Wildpflanzenart können sich im Blühzeitpunkt und in ihrer Widerstandskraft gegen Frost oder Hitze unterscheiden. Für gebietseigenes Saatgut krautiger Arten ist Deutschland in 22 Ursprungsgebiete gegliedert. Ich frage beim Kauf deshalb nach, aus welchem Ursprungsgebiet eine Mischung stammt, und lese die Artenliste. Die Bezeichnung Wildblumen allein garantiert nämlich keine heimischen Arten. Wie du die Auswahl auf deine Region abstimmst, zeigt der Beitrag darüber, wie du Blumenwiesen an Deutschlands Klimazonen anpasst.
Bindet eine Blumenwiese auch CO2?
Kühlung wirkt dort, wo die Wiese wächst. Ein eigenes Thema ist der KohlenstoffKohlenstoff ist ein chemisches Element und der Hauptbestandteil des Humus. Pflanzen holen ihn als Kohlendioxid aus der Luft und bilden daraus bei der Photosynthese Zucker., den sie im Boden speichern kann. Pflanzen entnehmen der Luft CO2 und binden den Kohlenstoff in ihrer Biomasse, und aus abgestorbenen Pflanzenteilen kann HumusHumus ist die tote organische Substanz im Boden. Er entsteht, wenn Bodenlebewesen abgestorbene Pflanzenteile, tote Tiere und Pilze zersetzen; der Humusgehalt gibt an, wie viel davon ein Boden enthält. entstehen.
Im Jena-Graslandexperiment erhöhte eine größere Pflanzenvielfalt den Gehalt an organischem Kohlenstoff im Boden. Auf 120 untersuchten Gießener Campus-Grünflächen hatten Wildblumenwiesen höhere Bodenkohlenstoffvorräte als kurz geschnittene Rasenflächen. Dort beeinflusste allerdings auch die frühere Nutzung, wie viel Kohlenstoff im Boden lag. Ein Automatismus ist das nicht: Im Münchner CO2-Flussmodell waren Grasflächen im Jahresmittel Quellen, weil ihre Bodenatmung die PhotosynthesePhotosynthese ist der Vorgang, bei dem grüne Pflanzen mithilfe von Sonnenlicht aus Wasser und Kohlenstoffdioxid Zucker und Stärke herstellen. Als Nebenprodukt entsteht Sauerstoff, den sie an die Luft abgeben. überstieg.
Wer den Vorrat bestimmen will, braucht Kohlenstoffgehalt, Trockenrohdichte, Steinanteil und Beprobungstiefe. Wiederholungsproben sind frühestens nach 3 bis 5 Jahren sinnvoll. Ein Nachweis setzt also eine Fläche voraus, die über Jahre bestehen bleibt, und eine mehrjährigeMehrjährige oder ausdauernde Pflanzen leben mehrere Jahre und überstehen den Winter mit Überdauerungsorganen, Speicherorganen oder ausgedehnten Wurzeln. Krautige Mehrjährige heißen Stauden, auch Zwiebel- und Knollenpflanzen gehören dazu. Garten-Blühmischung kann 10 Jahre und länger bestehen. Für eine Anrechnung als CO2-Kompensation muss die Speicherung zusätzlich und dauerhaft sein, denn eine bloße Verlagerung zwischen Flächen bringt dem Klima nichts. In die Bilanz gehören außerdem zusätzliche Emissionen, etwa aus Kraftstoffverbrauch und Lachgas.
Für dauerhaft erhaltene Ackerblühstreifen ergab eine Modellrechnung über 20 Jahre im Mittel einen jährlichen Bodenzuwachs von 0,5 t Kohlenstoff je Hektar, das sind rund 1,8 t CO2. Zur Umrechnung: 1 kg zusätzlich gespeicherter organischer Kohlenstoff entspricht rechnerisch rund 3,67 kg CO2. Es handelt sich um einen Modellwert für Ackerflächen, nicht um eine Messung an einer Stadtwiese.
Was gehört außer der Kühlung noch dazu?
Luft: Pflanzenoberflächen können Staubpartikel aufnehmen, doch Wiederaufwirbelung verringert die Menge, die dauerhaft haften bleibt. Mehr Ablagerung auf der Vegetation erlaubt zudem keinen direkten Schluss auf weniger Schadstoff in der Umgebungsluft. Was eine Wiese hier leisten kann, erklärt der Beitrag, wie Blumenwiesen Staub und Schadstoffe aus der Luft filtern.
Wasser: Von dem Regen, der in den Boden eindringt, bleibt ein Teil pflanzenverfügbar gespeichert oder verdunstet wieder, statt das Grundwasser zu erreichen. Böden mit hohem Tonanteil eignen sich nur eingeschränkt zum Versickern, weil sich dort Wasser stauen kann. Was das für Abfluss und Versickerung heißt, beschreibt der Beitrag, wie Blumenwiesen Wasser speichern.
Stadtplanung: Blumenwiesen eignen sich vor allem für selten betretene Flächen, ein Blumenrasen verträgt stärkere Freizeitnutzung. An Straßen müssen Blühflächen so geplant und gepflegt werden, dass sie die nötige Verkehrssicht nicht verdecken. Wie Städte geeignete Flächen auswählen und Akzeptanz schaffen, steht im Beitrag, wie sich Wildblumenflächen in die Stadtplanung einfügen.
Kosten: In der Kommune Riedstadt war die Pflege der Wildblumenwiesen um den Faktor 5 günstiger als die der exotischen Gehölzflächen, die dort vorher standen. Weitere Kostenfragen behandelt derselbe Beitrag zur Stadtplanung.
Insekten: Artenreiche Wiesen bieten Insekten neben Nahrung auch Raum für Fortpflanzung, Rückzug und Überwinterung. Langlebige Wiesen, Säume und Wegränder sind für sie wertvoller als Blühflächen, die nur vorübergehend bestehen. Ausführlich steht im Wildblumen-Ratgeber, was Blühflächen Insekten bringen.
Pflege: Den passenden Mähtermin bestimmen Pflanzenentwicklung und Witterung, und das Mähgut wird abgeräumt. Für Garten-Blumenwiesen werden je nach Wüchsigkeit und Standort 1 bis 3 Mähgänge im Jahr beschrieben. Wie du deine Wiese im Jahreslauf mähst und pflegst, erklärt derselbe Ratgeber im Abschnitt zu Mähen und Pflege.
