IP Special

04. Nov. 2022

Grüne Lunge statt grauer Moloch

Brennpunkte, Hitzefallen, Klimakiller: Unsere Städte sind der Schlüsselfaktor dafür, ob wir die Wende zur Nachhaltigkeit
hinbekommen oder nicht.

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Eine Wand aus Stroh illustriert nachhaltiges Bauen in der Stadt
Stroh im Bau: Traditionelle Stoffe wie Holz, Naturstein, Lehm oder Bambus bilden nicht nur eine nachhaltige Alternative zum Klimakiller Beton, sie lassen sich auch großskalig einsetzen.
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Einer der wichtigsten globalen Trends des 21. Jahrhunderts ist die fortschreitende Verstädterung der Welt. Prognosen zufolge werden bis zum Jahr 2050 rund 70 Prozent der Weltbevölkerung in Städten leben. Wenn wir an den überkommenen Wertschöpfungsmustern festhalten, dann könnte dieser Wachstumsprozess alle Versuche zunichte­machen, zu einer globalen Nachhaltigkeit zu gelangen.

Gleichzeitigaber bietet dieses Wachstum zahlreiche Ansatzpunkte zum Handeln, zum Eingreifen. Und das wiederum ist eine der größten Chancen für eine wirklich nachhaltige globale Entwicklung.

Gefährliches Wachstum

Städte sind die Zentren all unserer ökonomischen Aktivitäten. Sie erwirtschaften heute mehr als 80 Prozent des globalen Bruttoinlandsprodukts und emittieren gleichzeitig mehr als 70 Prozent der weltweiten Treibhausgasemissionen. Die bebaute Infrastruktur konzentriert sich auf einem sehr kleinen Raum – rund 2 Prozent der globalen Landfläche –, und die dabei verwendeten Baumaterialien schließen große Mengen gebundener fossiler Energie sowie Kohlendioxid ein.

Bis 2050 werden noch einmal mehr als zwei Milliarden Neubürger in die Städte ziehen, rund 95 Prozent dieses Wachstums wird vor allem in Entwicklungs- und Schwellenländern stattfinden. Gebraucht wird also jede Menge neue Infrastruktur – und dieser Bedarf wird in den Jahrzehnten bis 2050 um rund 50 Prozent höher liegen, als er es im dekadischen Durchschnitt der Jahre 1950-2010 tat. Und das hat Folgen: Wäre die Zementindustrie ein Staat, so läge sie, was die absoluten Kohlendioxidemissionen angeht, weltweit an dritter Stelle nach China und den USA. Daneben graben wir dem Planenten im Zuge des anhaltenden Baubooms Rohstoffe wie Sand und Kies im Umfang von rund 40 Milliarden Tonnen pro Jahr ab. Das sind Zahlen in epischen Ausmaßen, die globale Ressourcen erschöpfen und massive Umweltprobleme verursachen.

Die Kraft der urbanen Kreativität

Doch es ist nicht nur die physische Infrastruktur, die dabei eine Rolle spielt. Auch die Menschen in den Städten selbst leiden durch und an ihrem eigenen Wachstums­paradigma. Die Verwirklichung einer nachhaltigen und lebenswerten Vision für das 21. Jahrhundert wird maßgeblich davon abhängen, ob es gelingt, bisherige Konsummuster zu brechen. Es geht darüber hinaus darum, die „nachholende Entwicklung“ der Länder mit niedrigem Einkommen auf einen nachhaltigen Pfad zu führen. Traditionell können Städte hier viel bewegen, denn urbanes Leben ist Ausdruck kultureller Identität – dort konzentrieren sich Kreativität und Innovation. Allerdings wird diese Kraft bisher kaum genutzt, um die großen Probleme der Menschheit zu lösen.

Wenn wir auf das Ausmaß der urbanen Treibhausgasemissionen schauen, sehen wir schnell, dass die Klimaproblematik in den Städten gelöst werden muss. Allerdings bedarf es dafür der Ausschöpfung des gesamten Potenzials einer Region. Der Erfolg wird maßgeblich davon abhängen, ob es schnell genug gelingt, gleichzeitig die negativen Folgen des Klimawandels für Städte abzumildern, Städte zu Kohlenstoffsenken zu machen und dabei in ausreichendem Maße Wohnraum, Märkte, Arbeitsplätze, Schulen und weitere grundlegende Dienstleistungen für die Menschen zu schaffen. Bleiben traditionelle Wachstumsmuster, Baustile und Konsumprofile unangetastet, wird diese Entwicklung tiefgreifende Auswirkungen auf die Nachhaltigkeit des Planeten insgesamt und so auch auf den Wohlstand der Städte haben. Städte sind also der Schlüsselfaktor dafür, ob die notwendige Nachhaltigkeitstransformation gelingt. Das bedeutet auch eine Abkehr von oberfläch­lichen, quasi therapeutischen Änderungen an bisher gültigen Stadtplanungskonzepten. Was wir brauchen, ist die Vision einer systemisch getriebenen Stadtentwicklung, die die Bürgerinnen und Bürger „mitnimmt“, aber die zentralen Dimensionen der Nachhaltigkeit und den systemischen Blick nicht vergisst.

Summer in the city

Oft werden die Städte in der entwickelten Welt als bereits klimafreundlich oder doch in wachsendem Maße nachhaltig eingestuft, während man für Entwicklungsländer einen Nachholbedarf sieht, bei dem es vor allem darum gehe, Verbesserungen der Infrastruktur und des Wohnumfeldes im Sinne des 20. Jahrhunderts zu schaffen. Diese Sichtweise muss man jedoch kritisieren, denn in der sogenannten entwickelten Welt sind aufgrund der verwendeten Materialen und vorherrschenden Baustile riesige Mengen von fossiler Energie und Kohlendioxid – virtuell – in der Infrastruktur eingebettet. Wie Analysen zeigen, ist dies in Ent­wicklungsregionen häufig nicht der Fall. Die Entwicklungsdynamik lässt oft ein kostengünstigeres und effizienteres Umsteuern zu, was zu einer schnelleren Verwirklichung von Nachhaltigkeitszielen führen kann.

Das ändert freilich nichts am Befund, dass hier wie dort Städte in wachsendem Maße durch den Klimawandel bedroht sind. Spätestens der Jahrhundertsommer 2022 hat ein seit Jahrzehnten beschriebenes Phänomen in das Gedächtnis der Menschen zurückgebracht: Die Hitzebelastung kann in urbanen Räumen auch in kühleren Regionen unerträglich werden. Gegenmaßnahmen wie das Versprühen von Wasser zur Produktion von Verdunstungskälte, wie in diesem Sommer in Paris praktiziert, wirken da eher hilflos. Wirklich helfen würde ein integriertes Stadtplanungskonzept, in dem sich urbanes Grün und physische Infrastruktur abwechseln und in dem wärmespeichernde Baustoffe wie Beton und Asphalt langfristig durch klimafreundliche Materialien ersetzt werden.

Bereits heute ist die Zahl der Hitzetage in Städten doppelt so hoch wie im Umland. Sollten wir nicht umsteuern, könnte sich die Zahl der Hitzetage in Städten bis zum Ende des 21. Jahrhunderts nochmals verzehnfachen. Die Konsequenzen für den Lebenswert der Städte und die Gesundheit der Bürger wären erheblich. Sofern es nicht möglich ist, die Ursachen der Hitze ganz zu beseitigen, gilt es zumindest dafür zu sorgen, dass sie ihre Wirkung nicht voll entfalten können. Das kann etwa durch Begrünung geschehen: Ein großer Baum kann pro Tag bis zu 300 Liter Wasser an die Atmosphäre abgeben.

Durch die Verwendung von biobasierten Materialien zum Bau oder zur Fassaden­isolierung ließe sich die gefährliche Aufheizung der Städte abmildern. Gleichzeitig könnte das Wasser im Falle von Extremniederschlägen dank begrünter Dächer und Fassaden besser versickern, wodurch das Risiko für Überflutungen sänke. Städte könnten somit nicht nur einen Klimabeitrag liefern, sondern gleichzeitig resilient gegen extreme Wetterereignisse werden.

Neue Narrative für das urbane Leben

Denkt man über die unzweifelhaft notwendige Transformation der Städte nach, ist offensichtlich, dass es neben dem nachhaltig klimaschonenden Umbau vor allem um die Weiterentwicklung von Siedlungskonzepten gehen muss. Städte verändern sich permanent, sowohl in Bezug auf ihre Demografie als auch in Sachen physische Infrastruktur. Quartiere schwanken in ihrer Beliebtheit, alte Gebäude werden abgerissen, um profitableren Platz zu machen. Mit Blick auf Nachhaltigkeitsaspekte geschieht das, vorsichtig formuliert, nur ganz selten.

Dabei hätte man aus den Diskussionen der vergangenen Jahrzehnte lernen können. Die Menschen wollen ihre Städte zurück, mit weniger Verkehr und Beton, mehr Grün sowie kurzen Wegen zur Arbeit und wichtigen Dienstleistungen. Dennoch scheint Nachverdichtung, die zu mehr Hitze führen wird, immer noch ein Mittel der Wahl zur Bewältigung des Mangels zu sein. Um die lebenswerte nachhaltige Stadt zu verwirklichen, braucht es Planung, die Städte als systemisches und soziales Stadt-Umland-Konglomerat versteht. Das bedingt Kooperation und nicht Abgrenzung, denn Städte sind Anziehungspunkte für Rohstoffe und Menschen aus dem Umland, in das sie wiederum Produkte und Abfälle entsenden.

Netzwerke der Nachhaltigkeit

Städte sind auch Netzwerke, etwa für den Transport von Menschen und Produkten, von Abfall, von Strom und Informationen; es sind Netzwerke, die auf unterschiedlichen hierarchischen Ebenen funktionieren. Würde man diese optimieren und synchronisieren, dürfte der Effizienz­gewinn erheblich sein. Die Frage, ob man nachverdichten müsste, würde sich nicht mehr stellen, weil durch geeignete Mobilitätskonzepte Systeme mit mehreren Zentren miteinander verbunden wären. Dienstleistungen oder Arbeitsplätze wären nicht mehr nur in überregionalen Zentren verfügbar – die Trennung von Wohnen und Arbeit und die Konzentration zentraler Dienstleistungen wären beendet.

Natürlich wird ein solcher Umbau seine Zeit brauchen. Das darf uns aber nicht daran hindern, bereits heute Visionen für die Stadt von morgen zu entwickeln. Das gilt vor allem für die sich entwickelnden Regionen. Denn egal welche strategischen Ziele wir mit unseren Partnern dort definieren – derzeit fressen enorme Wachstumsraten und nachholende Lebensstile alle positiven Effekte auf.

Symptomatisch für diesen Befund ist ein Trend, einfach neue Städte zu planen, wenn die bisherigen nicht mehr so recht managebar zu sein scheinen. Beispiele sind Jakarta-Nusantara, Almaty-Astana, Mumbai-Navi Mumbai oder Kairo – New Administrative Capital, um nur einige zu nennen. Und auch wenn es jetzt heißt, dass Nachhaltigkeit bei solchen Neuplanungen mitgedacht werden soll, sind sie doch meilenweit davon entfernt, klimaneutral zu sein. Auch dort wird wieder massiv Beton zum Einsatz kommen – und das, obwohl es eigentlich aus Klimagründen notwendig wäre, Städte nicht nur klimaneutral zu bauen, sondern klimanegativ. Wäre so etwas möglich und was würde das bedeuten?

Ein Konzept, das in diesem Zusammenhang immer wieder diskutiert wird, ist das der „Smart City“. Die Idee dahinter ist, Technologie zu nutzen, um alltägliche Prozesse und Aktivitäten in den Städten zu verändern. Es geht darum, die Gewohnheiten und den Ressourcenverbrauch der Bürger zu verfolgen, vorherzusagen und zu profilieren und sie so aufeinander abzustimmen, dass eine optimale Zuweisung in Echtzeit möglich ist.

Das klingt zunächst einmal gut, wird aber auch nicht adäquat in den Kontext des notwendigen Klimaschutzes gestellt. Denn Technologien konsumieren ihrerseits erhebliche Energie. Und die Option, sich vom eigenen Kühlschrank mitteilen zu lassen, wann und was man einzukaufen habe, ist nun nicht gerade die Vision, die wir brauchen.

Der Holzweg als Königsweg

Städte müssen also versuchen, klima­negativ zu werden. Emissionen, die sich bereits in der Atmosphäre befinden, sollten möglichst schonend wieder entfernt werden. Auch hier könnte die Stadt eine wichtige Rolle spielen, denn unsere bebaute Umwelt ist weltweit für rund 40 Prozent aller Emissionen verantwortlich. Rund ein Viertel davon entfällt auf die verwendeten Baustoffe, drei Viertel werden durch den Betrieb der Gebäude verursacht.

Der Ersatz mineralischer ­Baustoffe durch biobasierte Baukomponenten wie etwa Holz könnte hier einen echten Unterschied machen, denn Holz enthält rund 50 Prozent seiner Trockenmasse als Kohlenstoff. Würden wir nun also Beton durch Holzbaustoffe ersetzen, dann könnten wir im besten Falle rund 250 Kilogramm CO2 pro Quadratmeter speichern; weitere 250 Kilogramm CO2 pro Quadratmeter wären vermiedene Emissionen. Das wäre ein echter Beitrag zum Klimaschutz durch unsere Städte. Ganz zu schweigen von der Tatsache, dass Holzbau weniger Material, Stahl oder Transport braucht, was zusätzliche Einsparungen bedeuten würde.

Aber nicht nur der Holzweg wäre der Königsweg – im Übrigen ein traditionelles Material, für das wir über Jahrhunderte von Erfahrungen verfügen. Ebenso kann und muss man über Naturstein, Lehm oder Bambus nachdenken. Dass solche Baustoffe großskalig eingesetzt werden können, zeigen Gebäude wie das ASCENT MKE, Milwaukee/USA (86 Meter Höhe) oder Mjøstårnet/Norwegen (81 Meter Höhe).

An dieser Stelle kommt das Konzept der „Smart City“ wieder ins Spiel, denn auch Baustoffe sollten wiederverwendbar sein. Für Material wie Beton gilt das zurzeit kaum. Allenfalls dient es nach der Erstnutzung als Unterfütterung beim Straßenbau.

Für eine wirkliche Nachhaltigkeit kann Digitalisierung tatsächlich eine wichtige Rolle spielen – wenn Prozesse und Aktivitäten so miteinander verbunden werden, dass eine modulare Bauweise möglich wird. So könnten Sensoren in Baumodulen ihre Nachverwendbarkeit anzeigen und gegebenenfalls ein Sammelsystem aktivieren. Bedarfe von der Abfallwirtschaft bis zum Transport und zur Ressourcenverfügbarkeit wären plan- und optimierbar, um Umwelt und Klima zu schützen und die Lebensqualität in den städtischen Gebieten zu erhöhen.

Schätzungen gehen davon aus, dass bis 2100 mindestens zwei Milliarden neue Wohneinheiten benötigt werden, nicht zuletzt aufgrund einer gestiegenen Nachfrage wegen der Verkleinerung von Haushalten. Würde man als durchschnittliche Wohnungsgröße eine Fläche von rund 90 Quadratmetern veranschlagen und eine solche Wohneinheit komplett in Holzbau ausführen, ergäbe das allein eine Speicherung von rund 45 Gigatonnen CO2. In einer ähnlichen Größenordnung ließe sich CO2 durch die Nichtnutzung von Zement und Stahl einsparen. Würde man die derzeit existierenden 4,4 Milliarden Wohneinheiten mit hinzuziehen und mit fortschrittlichen holzbasierten Isolationen versehen, wäre, je nach Szenario, noch einmal eine Speicherung von CO2 in ähnlicher Größenordnung möglich.

Bleibt noch die Frage, ob so viel Holzbaustoff denn überhaupt zur Verfügung stünde. Weltweit gibt es derzeit 4,4 Gigahektar Wälder; idealerweise würde man den Wäldern nur so viel Biomasse entnehmen, wie pro Jahr nachwachsen kann. Das würde strikte Zertifizierungs- und Überwachungsmechanismen erforderlich machen, denn eine industrielle Waldbewirtschaftung wären dadurch ausgeschlossen.

Wenn wir davon ausgehen, dass man nur 15 Prozent der globalen Wälder nachhaltig bewirtschaften würde (rund 660 Megahektar), dann könnte man rund 3,9 Gigatonnen Holz pro Jahr (Trockenmasse: 2,6 Gigatonnen) nachhaltig erwirtschaften. Würde dieses Material langfristig in der Gebäudekonstruktion verwendet, würde das eine Speicherung von rund vier Gigatonnen CO2 bedeuten – Jahr für Jahr. Die Menge des Holzes würde ausreichen, um etwa 50 Millionen Wohneinheiten in Holzbauweise pro Jahr zu errichten.

Natürlich ist das eine optimistische Rechnung. Beim Holzbau müssen Materialverluste einkalkuliert werden, und es gibt ja auch konkurrierende Interessen um den Rohstoff. Aber selbst bei 50 Prozent Nutzung wäre das noch eine erhebliche Größenordnung. Deshalb: Die bauliche Nutzung von Holz ist in jedem Fall seiner energetischen Nutzung (etwa für Pellet­heizungen) vorzuziehen.

Ein weiteres Problem bremst den derzeitigen Trend zur nachhaltigen Gestaltung von Städten: Oft fehlt es nicht nur an Fachpersonal, sondern auch an technischen Fähigkeiten und den notwendigen Rahmenbedingungen, um mit der Nachfrage Schritt zu halten. Und dabei sind Fragen der Gerechtigkeit – etwa die, ob die notwendigen Transformationen auch für alle Bevölkerungsgruppen erschwinglich bleiben – noch gar nicht gestellt.

Lieferketten im Fokus behalten

Die Verwirklichung urbaner Nachhaltigkeit wird nur gelingen, wenn soziale Aspekte wie Inklusion in den Prozess integriert werden, wenn die Optimierung von Netzwerken mitgedacht wird und wenn moderne systemische Planungskalküle berücksichtigt werden. Nur so kann auch eine vernünftige Verbindung von städtischen und ländlichen Siedlungen gewährleistet werden. Dazu gehört, dass die Kommunalverwaltungen mit den finanziellen Mitteln und Rahmenbedingungen ausgestattet werden, die sie benötigen, um lokale Infrastrukturen und grundlegende Dienstleistungen zu konzipieren, in sie zu investieren und um sicherzustellen, dass eine nachhaltige Nutzung möglich wird.

Dazu ist es erforderlich, Lieferketten im Fokus zu behalten, denn die haben in einigen Fällen sehr berechtigte Kritik auf sich gezogen. Der globale Wettbewerb um Ressourcen und Preisvorteile ist eben nicht immer gerecht und umweltfreundlich. Im Falle der Waldnutzung für Gebäude wäre zu befürchten, dass globale Märkte für Holzressourcen entstünden, die womöglich in Regionen ohne ausreichende Zertifizierung zur Zerstörung von Ökosystemen führen könnten. Das gilt es unbedingt zu verhindern – auch wenn man dann für einzelne Wirtschaftszweige über eine Re-Regionalisierung von Wertschöpfungs- und Lieferketten nach­denken müsste.

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Bibliografische Angaben

Internationale Politik Special 6, November 2022, S. 38-43

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Themen und Regionen

Prof. Jürgen Kropp ist Leiter der Arbeitsgruppe „Urbane Transformationen“ am Potsdam-Institut für Klimafolgen-
forschung (PIK) und Partner der Initiative „Bauhaus der Erde“.

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