Black2GoGreen Tagung 2024

Das Klima der Erde ändert sich in sehr langen Zeiträumen durch natürliche Prozesse. Seit Beginn der Industrialisierung trägt der Mensch jedoch erheblich zu beschleunigten Veränderungen bei – mit Folgen weit über das Klima hinaus. Veränderungen von Temperatur und Niederschlag oder die Zunahme von Extremereignissen wirken sich auf Natur, Menschen und die damit verbundenen Prozesse und Systeme aus. Der Vortrag zeigte diese Veränderungen und die zu erwartenden Herausforderungen: Verschiebung der Jahreszeiten, Hitze, Dürre und Starkregen mit ihren vielfältigen Folgen. Die Zunahme heißer Tage und Tropennächte oder lang anhaltende Dürreperioden wirken sich im Stadtraum besonders stark aus; Arbeits- und Wohnumfeld sowie grüne und blaue Infrastrukturen stehen vor besonderen Herausforderungen. Der Vortrag hilft, die Klimawandelfolgen besser zu verstehen, und unterstützt Fachleute und Gesellschaft dabei, graue, grüne und blaue Infrastrukturen klimaangepasst weiterzuentwickeln. Zudem gab er Hinweise auf Beratungsangebote und Arbeitshilfen des Fachzentrums Klimawandel und Anpassung.

Mattias Gustafsson presented the work of Biokolprodukter and EcoTopic on biochar applications in recycled structural soils, climate solutions in urban plant beds and spreading the knowledge from the Stockholm Biochar Project.

Ziel des DBU-Projekts ist es seit 2022, eine Basis für den breiten Einsatz von Pflanzenkohle in urbanen Pflanzsubstraten zu schaffen. Ein Schwerpunkt ist die Übersetzung des Handbuchs der Stadt Stockholm („Pflanzgruben in der Stadt Stockholm“). Auf Grundlage aktueller Erfahrungen aus Stockholm und Schweden sollen im Austausch mit Kommunen, Planer:innen, Expert:innen, ausführenden Unternehmen, Wissenschaft und Wirtschaft Pilotprojekte angestoßen werden. Ein Fokus liegt auf dem Tracking der Klimadienstleistung der Pflanzenkohle – so wird die Sicherheit über die gesamte Lieferkette erhöht und Doppelzählung ausgeschlossen. Der Vortrag stellte die deutsche Übersetzung des Handbuchs vor und gab einen Einblick in den Stand des DBU-Projekts.

Pflanzenkohle ist eine Schlüsselkomponente der Terra Preta, eines nachhaltig fruchtbaren, humusreichen und vom Menschen geschaffenen Bodens, der zuerst im Amazonasgebiet entdeckt wurde. Obwohl es inzwischen fast 20.000 wissenschaftliche Artikel zum Thema gibt, wird es noch immer kontrovers und teils sehr emotional diskutiert. Der Vortrag zeigte die Unterschiede zwischen Fake News und wissenschaftlicher Evidenz auf und fasste den Forschungsstand zu Pflanzenkohle als Bodenverbesserer zusammen.

Pflanzenkohle kann vielfältig eingesetzt werden, etwa in Futter- und Düngemitteln, in Beton oder im Snowboard. Doch nicht jede Pflanzenkohle eignet sich gleichermaßen für jede Anwendung. Auch im urbanen Raum gelten spezifische Schadstoffgrenzwerte, und unterschiedliche Anwendungen erfordern eine angepasste Verarbeitung und Vorbehandlung – auch in Stadtbaumsubstraten, wenn die Pflanzenkohle das Wachstum der Bäume bestmöglich unterstützen soll. Der Vortrag gab einen Überblick über mögliche Vorbehandlungen, unter anderem die Kompostierung und die Kombination mit Fertigation.

Im Mittelpunkt standen Methoden des CO₂-Entzugs aus der Luft und der langfristigen Kohlenstoffspeicherung (Carbon Dioxide Removal, CDR). Die Erzeugung von Kohlenstoffsenken ist eine gemeinwohlorientierte Dienstleistung, die als solche vergütet werden sollte – ein grundlegender Unterschied zu CO₂-Vermeidungszertifikaten. Deshalb müssen die Zertifizierungsmechanismen eigenständig entwickelt und die Produkte klar getrennt werden. Carbon Standards bietet seit Jahren die EBC-Zertifizierung als Qualitätsstandard für Pflanzenkohle sowie Standards zur Berechnung des Werts der Kohlenstoffsenke an. Der Vortrag zeigte, wie die Zertifizierung von Stadtbaumsubstraten abläuft, und ging auf Grundfragen der Gestaltung des Kohlenstoffsenkenmarkts ein: Kohlenstoffspeicherung ist nicht nur eine Technologie, sondern ein System aus Institutionen, regulatorischen Rahmenbedingungen, Wirtschaft und Finanzierung.

In Graz werden seit 2017 Schwammstadt-Bauweisen umgesetzt. Was als Pilotversuch begann, ist heute städtischer Standard. Mit der Strategie, die Stadt intensiv zu begrünen, den Wasserkreislauf zu schließen und die städtische Biodiversität zu stärken, leisten diese Bauweisen einen wichtigen Beitrag. Durch Pflanzenkohle kann zusätzlich eine regionale und dauerhafte Kohlenstoffsenke entstehen. Der Vortrag gab einen Abriss der Entwicklung und stellte die gewonnenen Erkenntnisse vor.

Funktionsfähige Stadtbäume müssen künftig eine wesentliche klimatische Ausgleichsfunktion übernehmen. Baumalter und Größe des Blätterdachs sind Voraussetzungen für Schatten, Verdunstung, Kühlung und Filterleistung. Ausreichender Wurzelraum ist die wichtigste Grundlage für Vitalität und Wachstum, steht im urbanen Raum aber oft nicht zur Verfügung. Ein neu entwickeltes Baumsubstrat (Schwammstadtsubstrat) aus Grobschlag mit Einschlämmmaterial bietet einerseits Retentionsraum bei Starkregen und kann andererseits bei hoher Verdunstung ausreichend Gießwasser aufnehmen. Zudem ist es überbaubar: Das Stammumfeld kann Platzcharakter annehmen, während der Wurzelraum maximiert wird. In zwei Vorversuchen wurde der Europäische Zürgelbaum (Celtis australis) im Schwammstadtsubstrat getestet. Im aktuellen Versuch werden die Entwicklungsphasen von fünf Baumarten im Schwammstadtsubstrat und im konventionellen Baumsubstrat verglichen – an der HBLFA Schönbrunn in Kooperation mit dem Bundesamt für Wasserwirtschaft und dem Arbeitskreis Schwammstadt.

Gerald Dunst ist Inhaber der Firma Sonnenerde, die über 30 Erdprodukte auf Kompostbasis entwickelt hat und vertreibt. Seit 2007 leitet er die Arbeitsgruppe Landwirtschaft in der Ökoregion Kaindorf, in der rund 400 Landwirte auf über 5.000 Hektar Humus aufbauen; sie sind an ein CO₂-Zertifikatesystem angeschlossen. Seit 2012 betreibt er eine Pyrolyseanlage, in der rund 200 Tonnen Pflanzenkohle pro Jahr produziert werden. Daraus wurden Produkte wie Bio-Schwarzerde (Terra Preta), Bodenaktivator, Stadtbaumerde (Feinsubstrat) sowie Futter- und Güllekohle entwickelt; die beiden letzteren werden gemeinsam mit seinem Sohn Dominik Dunst über die Firma Char-Line vermarktet. Eine neue industrielle Pyrolyseanlage soll im Endausbau rund 2.000 Tonnen Pflanzenkohle pro Jahr produzieren. In Vorträgen und Seminaren gibt Gerald Dunst sein Wissen über fruchtbare Böden weiter.

Durch Nutzungsdruck, Verdichtung und Einschränkungen im Untergrund steht immer weniger Platz für Stadtbäume zur Verfügung – obwohl sie mit Beschattung, Kühlung und Regenwasserbewirtschaftung zentrale Ökosystemleistungen erbringen. Strukturstabile Substrate wirken Verdichtung entgegen und haben eine erhöhte Wasserspeicherkapazität. In Forschungsprojekten in Zürich, Bern und Basel wurden solche Substrate entwickelt; in Pilotprojekten und Freilandversuchen werden verschiedene Mischungen mit Pflanzenkohle und Schotter getestet. Zur Überwachung dienen Bodensensoren in Baumgruben und unter Straßen sowie durchsichtige Wurzelrohre und Saftflussmessungen. Erste Erkenntnisse aus den Projekten der ZHAW wurden auf der Tagung vorgestellt.

Im BMBF-Projekt BlueGreenStreets werden seit 2019 in verschiedenen Kommunen Planungs- und Gestaltungsansätze für wassersensible, klimaangepasste Straßenräume entwickelt. Ein Schwerpunkt liegt auf der Entwicklung, pilothaften Anwendung und dem Monitoring von Konzepten für die dezentrale Regenwasserbewirtschaftung an Stadtbaumstandorten (z. B. Baumrigolen) sowie auf dem Vergleich verschiedener Bauweisen. Der Vortrag fasste die Erkenntnisse zusammen, benannte Herausforderungen und stellte Netzwerk- und Regelwerksinitiativen vor.

Vitalität und Lebenserwartung eines Stadtbaums hängen stark davon ab, ob er seinen Standort ausreichend durchwurzeln kann. In der Innenstadt ist der Platz aufgrund vielfältiger Nutzungsansprüche knapp; umso wichtiger ist eine integrale, situative Planung. Die Wirkung strukturstabiler Substrate ist bekannt, doch die geltenden Richtlinien und Normen reichen nicht aus, um Stadtbäume langfristig zu fördern. Pflanzenkohle kann als Lockstoff wirken und Baumwurzeln gezielt lenken – ein bevorzugter Wurzelraum eröffnet neue Möglichkeiten in der unterirdischen Raumplanung.

Mit der Anpassung der Düngemittelverordnung an neue EU-Anforderungen im Jahr 2017 sah sich der EAD veranlasst, das Produktportfolio seiner Kompostierungsanlage zu überdenken. Vor der Entscheidung für eine Karbonisierungsanlage waren umfangreiche Fragen zu klären und Maßnahmen einzuleiten. Der Vortrag berichtete über den Gesamtprozess und die Bereiche, auf die besonders geachtet werden musste.

In his talk, James Doten discussed the use of biochar in Minneapolis and its role in carbon sequestration and urban sustainability. A case study from Minneapolis illustrated production, application and benefits for the environment and the community, and how this approach contributes to climate equity and efficient carbon credit management.

Björn Embrén outlined the development of the Stockholm Model, a strategy that provides rooting space for urban trees and a structurally stable base for paved areas. He discussed the origins of the model and its continuous refinement, presented examples of its application and focused on the integration of structural soil and biochar for managing urban stormwater, improving compacted soil and enhancing carbon capture in cities.

Der Wechsel zwischen lang anhaltenden Trockenphasen und Starkregen sowie zunehmend schwierige Baumstandorte erfordern klimaresilientere, zukunftsorientierte Stadtbaumsortimente und deren sorgfältige Planung. Im Internet kursieren unzählige Listen empfohlener Straßen- und Parkbäume. Für die Auswahl standortgeeigneter Bäume müssen jedoch die künftige Standortveränderung und der Lebensbereich des Baumes für seine Funktion („Grünraumvolumen“) im Fokus stehen. Je nach Baumgrube und durchwurzelbaren Erweiterungsräumen, Exposition, Lichtverhältnissen, Mikroklima, Geologie und Lebenszyklus müssen die Bäume den passenden Lebensbereichen zugeordnet werden. Auf großzügigen Plätzen, Straßenzügen und in Parks werden vor allem großkronige Bäume gebraucht, die Schatten spenden und zügig wachsen; kleinkronige, häufig sortenbasierte Bäume ohne Leittrieb reichen dort für die nötige Hitzeminderung nicht aus. In kleinen Innenhöfen und engen Straßen sind dagegen eher lichtkronige, fiederblättrige Bäume sinnvoll, damit die Luft weiterhin zirkulieren kann.

Blue-Green-Grey (BGG) Systems are nature-based technologies for designing multifunctional streetscapes in which blue (water), green (vegetation) and grey (hard surfaces) elements work in close synergy. By replacing conventional materials with an open subbase layer, stormwater functions and root volume for vegetation can be created while hard surfaces for traffic are preserved.