Darum geht es

1. Merkmale einer blau-grünen Infrastruktur

In den letzten Jahren hat sich die BGI zu einer unverwechselbaren und wirksamen Strategie für die Stadtplanung entwickelt. In Abkehr von der traditionellen grauen Infrastruktur, die hauptsächlich auf Beton und Stahl basiert, schafft und arbeitet BGI mit natürlichen Systemen und bietet Dienstleistungen, die ökologische, soziale und wirtschaftliche Vorteile haben. In diesem Abschnitt werfen wir einen Blick auf die wichtigsten Merkmale der BGI, die sie definieren und von der grauen Infrastruktur abgrenzen.  

Integration der Natur 

Eines der Hauptmerkmale der BGI ist die Integration von blau-grünen Elementen. Wie die Abbildung unten zeigt, werden bei der BGI natürliche Elemente wie Flüsse, Wälder, Teiche und Gärten in das Stadtbild integriert. Dies erhöht nicht nur die ästhetische Attraktivität der Stadt, sondern ermöglicht auch die Bereitstellung wichtiger Dienstleistungen wie Regenwasserbewirtschaftung, Erhaltung der Biodiversität und Verhinderung von Bodenerosion, und das alles mit natürlichen Mitteln (Pochodyła et al., 2021; Russo und Cirella, 2021).

Harmonie mit natürlichen Prozessen 

Ein weiteres bestimmendes Merkmal der BGI ist ihre Harmonie mit den natürlichen Prozessen. Die BGI versucht, mit der Natur zu arbeiten und nicht gegen sie. Durch die Nachahmung natürlicher Systeme und Prozesse (Kaur und Gupta, 2022), wie z. B. hydrologische Zyklen und ökologische Interaktionen, fördert BGI Nachhaltigkeit und Resilienz. Anstelle von versiegelten Straßenbelägen, die die Wasserzirkulation blockieren, verwendet BGI beispielsweise Elemente wie Regengärten, Bioswales und durchlässige Oberflächen, die Infiltration und Evapotranspiration ermöglichen (Liao et al., 2017). Dies trägt zur Anreicherung des Grundwassers und zur Abgabe von Wasser an die Atmosphäre bei.

Multifunktional

Multifunktionalität ist ein Kernprinzip der BGI. Im Gegensatz zur grauen Infrastruktur, die oft nur einem einzigen Zweck dient, ist die BGI so konzipiert, dass sie eine Reihe von Dienstleistungen erbringt (Browder et al., 2019). Sie ist nicht ausschließlich auf die Erfüllung einer bestimmten Funktion ausgerichtet, wie z. B. Wasserförderung oder Hochwasserschutz. BGI erbringt mehrere Ökosystemleistungen gleichzeitig (Madureira und Andresen, 2013). Ein Pflanzenkläranlage innerhalb der BGI kann beispielsweise Überflusswasser speichern, um Überschwemmungen zu verhindern, Schadstoffe entfernen, um das Wasser zu reinigen, und Sedimentierung ermöglichen - alles zur gleichen Zeit. Diese Multifunktionalität steigert den Gesamtwert und die Resilienz von BGI-Systemen.

Konnektivität 

Konnektivität ist ebenfalls ein wichtiger Aspekt der BGI. Sie stellt Verbindungen und Wechselwirkungen zwischen verschiedenen Komponenten her (z. B. Grünflächen, Wasserflächen und gebaute Strukturen) und funktioniert als System. Durch die Herstellung dieser Verbindungen maximiert BGI den Vorteil, den die einzelnen Komponenten bieten, und schafft ein kohärentes Netzwerk (Kaur und Gupta, 2022). So kann beispielsweise eine Pflanzenkläranlage innerhalb eines BGI-Systems Regenwasserabfluss aus verschiedenen Quellen über ein Netz von Bioswales und durchlässigen Belägen aufnehmen. Dieser vernetzte Fluss ermöglicht im Vergleich zu einem isolierten Feuchtgebiet, das allein arbeitet, eine größere Wasserrückhaltung, Schadstoffentfernung und Hochwasserschutzkapazität. Indem sie als Netzwerk arbeiten, ergänzen und verstärken die BGI-Komponenten ihre Funktionen gegenseitig, was zu effizienteren und effektiveren Resultaten führt.

Adaptierbar 

Adaptierbarkeit ist ein weiteres entscheidendes Merkmal der BGI. Sie trägt dem dynamischen Charakter der Umweltbedingungen und der Notwendigkeit Rechnung, dass die Infrastruktur flexibel und reaktionsfähig sein muss. BGI-Systeme sind so konzipiert, dass sie an veränderte Umstände, einschließlich der Auswirkungen des Klimawandels, angepasst werden können. Diese Flexibilität ermöglicht die Verwaltung von Ressourcen und Prozessen sowohl mit hoher als auch mit niedriger Frequenz und Intensität zu jedem beliebigen Zeitpunkt (Ncube und Arthur, 2021). Dies gewährleistet die langfristige Lebensfähigkeit und Resilienz der BGI angesichts der sich wandelnden Herausforderungen. Ein Beispiel sind terrassierte oder geneigte Grünflächen in Städten, die einen doppelten Zweck erfüllen: Sie dienen als Wasserrückhaltefläche bei starken Regenfällen und verwandeln sich an trockenen Tagen in einen Erholungsraum für Freizeitaktivitäten.

Quellen

Arup & Global center for adaptation. (2022, February 16). Nature based solutions for resilience - infrastructure pathways. Infrastructure Pathways. https://infrastructure-pathways.org/use-case/nbs/

Bacchin, T. K., Ashley, R., Blecken, G., Viklander, M., & Gersonius, B. (2016). Green-blue infrastructure for sustainable cities: Innovative socio-technical solutions bringing multifunctional value. International Low Impact Development Conference. https://research.tudelft.nl/en/publications/green-blue-infrastructure-for-sustainable-cities-innovative-socio

Browder, G. J., Ozment, S., Bescos, I. R., Gartner, T., & Lange, G. (2019). Integrating Green and Gray: Creating next generation infrastructure. In Washington, DC: World Bank and World Resources Institute eBooks. https://doi.org/10.1596/978-1-56973-955-6

Kaur, Ravnish & Gupta, Kshama. (2022). Blue-Green Infrastructure (BGI) network in urban areas for sustainable stormwater management: A Geospatial approach. City and Environment Interactions. 16. 100087. 10.1016/j.cacint.2022.100087. 

Liao, K., Deng, S., & Tan, P. (2017). Blue-Green Infrastructure: new frontier for sustainable urban stormwater management. In Advances in 21st century human settlements (pp. 203–226). https://doi.org/10.1007/978-981-10-4113-6_10

Madureira, H., & Andresen, T. (2013). Planning for multifunctional urban green infrastructures: Promises and challenges. Urban Design International, 19(1), 38–49. https://doi.org/10.1057/udi.2013.11

Ncube, S., & Arthur, S. (2021). Influence of Blue-Green and Grey infrastructure combinations on Natural and Human-Derived Capital in urban drainage planning. Sustainability, 13(5), 2571. https://doi.org/10.3390/su13052571

Pochodyła, E., Glińska-Lewczuk, K., & Jaszczak, A. (2021). Blue-green infrastructure as a new trend and an effective tool for water management in urban areas. Landscape Online, 92, 1–20. https://doi.org/10.3097/lo.202192

Russo, A., & Cirella, G. T. (2021). Urban Ecosystem Services: New findings for landscape architects, urban planners, and policymakers. Land, 10(1), 88. https://doi.org/10.3390/land10010088

2. Skalen der blau-grünen Infrastruktur

Bei der Umsetzung kann BGI in verschiedenen Skalen ausgeführt werden, d. h. in verschiedenen Größen und an verschiedenen Orten. Die drei BGI-Skalen sind die Gebäudeskala, die Straßen-/Nachbarschaftsskala und die Stadt-/Regionsskala (Ramboll, 2016). Das Ziel einer BGI bestimmt in der Regel die Skala, denn jede Skala bietet unterschiedliche Möglichkeiten und hat ihre eigenen Grenzen (Brears, 2018). 

Werfen wir einen kurzen Blick auf jede dieser drei Skalen. 

Gebäude-Skala

BGI kann auf Gebäudeskala implementiert werden, um Regenwasser zu verwalten und die Umweltverträglichkeit des Gebäudes zu verbessern. Wie in Abbildung 1 zu sehen ist, kann ein Gebäude durch die Integration von Elementen wie Gründächern, Grünwänden und Speichertanks Prozesse wie Wassersammlung, Infiltration und Evaporation erleichtern. Dies wiederum verhindert Überschwemmungen, kühlt das Gebiet ab, reduziert den Energieverbrauch und bietet Vögeln und anderen Tieren ein Zuhause (Ramboll, 2016). Diese BGI-Elemente und -Prozesse - über die wir in den folgenden Kapiteln noch mehr erfahren werden - können durch Retrofit in ein bestehendes Gebäude integriert oder von Anfang an in ein neues Bauwerk eingeplant werden (Koehler, 2023; Ramboll, 2016). 

Straßen- oder Quartiers Skala

Auf der Skala Straße/Quartier reguliert BGI den Regenwasserabfluss und die damit verbundenen Auswirkungen und verbessert die städtische Umwelt. Wie in Abbildung 2 zu sehen ist, können Straßen und öffentliche Räume so umgestaltet werden, dass sie mehr Bäume, offene Grünflächen, durchlässige Böden und Wasserkörper enthalten, damit das Regenwasser in den Boden einsickern, in der Luft verdunsten oder in Teichen gesammelt werden kann - anstatt die Straßen und die Nachbarschaft zu überfluten.

Der Quartiers Skala ist die gebräuchlichste und wirkungsvollste Skala, da sie einen Ausschnitt der städtischen Realität bietet, der breit genug ist, um Nachhaltigkeitsprobleme anzugehen, aber auch zielgerichtet genug, um konkrete Maßnahmen innerhalb eines angemessenen Zeitrahmens in Betracht zu ziehen (Rey et al., 2021). Wenn BGI auf der Skala eines Stadtviertels umgesetzt wird, reduziert sie Überschwemmungen in der Stadt, beseitigt Luft- und Wasserverschmutzung, sorgt für städtisches Grün, senkt die Temperatur, verbessert die Ästhetik und erhöht die Begehbarkeit und Zugänglichkeit des Gebiets. 

BGI erreicht diese wichtigen Funktionen durch durchlässige Böden, die das Wasser in den Boden versickern lassen, Rückhaltebecken, die das Wasser auffangen und speichern, Bäume, die Schatten spenden und das Wasser an die Luft abgeben, und viele andere BGI-Elemente.

Stadt oder Region Skala

Auf städtischer/regionaler Skala befasst sich BGI mit wasser- und klimabezogenen Themen auf einer viel größeren Dimension. Dies beinhaltet die Einführung groß angelegter BGI-Strategien und -Strukturen, die tiefgreifende Auswirkungen auf die Regenwasserbewirtschaftung, das Wasserressourcenmanagement, die Anpassung an den Klimawandel und die allgemeine städtische Resilienz haben (Brears, 2018). Genau wie die beiden anderen Skalen hilft BGI auf städtischer Skala auch bei der Regenwasserbewirtschaftung und der Klimaanpassung. Auch zum Schutz vor Überschwemmungen nutzt BGI im städtischen Skala großflächige Einrichtungen, um den Abfluss von Regenwasser zu absorbieren und zu verlangsamen. In ähnlicher Weise schafft BGI auf städtischer Skala eine ökologische Vernetzung und unterstützt die Erhaltung der Biodiversität, indem sie die Bewegung von Tierarten erleichtert und gesunde Ökosysteme erhält.

Ein gutes Beispiel für BGI in diesem Skala ist die Blue-Green Corridor Vision für das Chicago River System, die Du in Abbildung 3 unten sehen kannst. In dieser Vision werden der Fluss und die umliegenden Gebiete so umgestaltet, dass Zonen für die Versickerung von Regenwasser, Korridore für die Bewegung von Wildtieren und Freiflächen für die Erholung entstehen. Diese BGI-Elemente werden entlang des gesamten Flusses errichtet, um ein zusammenhängendes Netz zu schaffen. 

Zu den großmaßstäblichen BGI-Strukturen und -Strategien auf dieser Skala gehören Pflanzenkläranlagen, grüne Korridore, die Wiederherstellung und das Management von Überschwemmungsgebieten, Rückhaltebecken, Naturschutzgebiete und Habitate für Wildtiere. Da BGI auf dieser Skala auch eine Summe der BGI auf den beiden anderen Skalen, d. h. der Gebäude- und der Nachbarschaftsskala, sein kann, kann BGI auf städtischer Skala Gründächer, Regengärten, Bäume, durchlässige Böden und andere kleinere Komponenten umfassen. 

Synergien zwischen Skalen

Wie wir bereits gelernt haben, ist BGI ein zusammenhängendes System, das aus verschiedenen Komponenten besteht. Dies gilt auch für die drei Skalen der BGI. Diese drei Skalen können und sollten nicht isoliert existieren, sondern sollten miteinander verbunden sein und aufeinander aufbauen. So sollten beispielsweise Feuchtgebiete außerhalb der Stadt, Regengärten in der Nachbarschaft und Gründächer auf einem Gebäude bei der Regenwasserbewirtschaftung zusammenwirken. Ebenso wichtig ist, dass eine Skala nicht die Leistung der anderen Skalen beeinträchtigen darf. Die unzureichende und unsachgemäße Bewirtschaftung des Regenwassers auf Gebäude- und Nachbarschaftsskala führt beispielsweise dazu, dass die Überschwemmungsgebiete auf Stadteskala überflutet werden.

Quellen

Brears, R. C. (2018). Blue and Green Cities. In Palgrave Macmillan UK eBooks. https://doi.org/10.1057/978-1-137-59258-3 https://static1.squarespace.com/static/5feb6d2cab06677bba637eba/t/640fcaf929fabc6d27b108d4/1678756625094/JLIV2023Volume10_Issue1-ExtensiveGRRetrofitBerlin.pdf

Ramboll. (2016). Strengthening Blue-Green Infrastructure In Our Cities: Enhancing Blue-Green Infrastructure & Social Performance In High-Density Urban Environments. https://www.zu.de/lehrstuehle/soziooekonomik/assets/pdf/Ramboll_Woerlen-et-al_BGI_Final-Report_small-1.pdf

Rey, E., Laprise, M., Lufkin, S. (2022). Sustainability Issues at the Neighbourhood Scale. In: Neighbourhoods in Transition. The Urban Book Series. Springer, Cham. https://doi.org/10.1007/978-3-030-82208-8_5

3. Ebenen der blau-grünen Infrastruktur

Über dem Boden

Die obere Ebene bezieht sich auf die Funktion der BGI auf einer Fläche, die sich über dem Boden befindet. Dazu gehört die Vegetation auf Mauern (z. B. grüne Wände) und Dächern (z. B. Gründächer). Auf dieser Ebene kann BGI unter anderem Hitze regulieren und damit den Energieverbrauch senken, die Luftqualität verbessern, Regenwasser absorbieren und zurückhalten sowie als Kohlenstoffsenke dienen (Ghofrani et al., 2017). 

Auf dem Boden 

Die Bodenebene bezieht sich auf die Funktionsweise von BGI auf dem Boden, d. h. auf Straßenebene und innerhalb der städtischen Struktur. Sie umfasst Merkmale wie Vegetationsflächen (z. B. Regengärten und Bioswales) und durchlässige Böden (z. B. durchlässige Gehwege). Auf dieser Ebene kann BGI das abfließende Regenwasser auffangen, speichern und behandeln, Überschwemmungen und Erosion verhindern, die Wasserinfiltration und -filterung verbessern und die Wasserqualität erhöhen (Ghofrani et al., 2017). 

Unter dem Boden 

Die Untergrundebene bezieht sich auf die Funktionsweise der BGI unterhalb der Erdoberfläche. Dazu gehören Funktionen wie unterirdische Speichersysteme und Versickerungsflächen. Auf dieser Ebene filtert die BGI hauptsächlich das absorbierte Wasser und leitet es über einen Auslass an das Grundwasser oder an ein anderes Gebiet weiter (Ghofrani et al., 2017). 

Verknüpfungen 

Die drei Ebenen der BGI - über dem Boden, auf dem Boden und unter dem Boden - sind miteinander verbunden und sollten idealerweise harmonisch zusammenarbeiten, um ihren Nutzen zu maximieren und ein umfassendes System für das Umweltmanagement zu schaffen. Sie sind keine isolierten Einheiten, sondern vielmehr Teil eines ganzheitlichen Systems, das in Wechselwirkung steht und sich gegenseitig ergänzt, um eine Reihe von ökologischen, sozialen und wirtschaftlichen Vorteilen zu bieten.

So sammeln beispielsweise über- und auf dem Boden befindliche BGI wie Gründächer und Regengärten Wasser, kühlen städtische Gebiete ab und verbessern die Luftqualität. Sie arbeiten zusammen, um das Mikroklima eines bestimmten Raums zu steuern. Und sie sind darauf angewiesen, dass die unter dem Boden BGI ordnungsgemäß funktionieren, z. B. indem sie zusätzliches Regenwasser absorbieren und versickern lassen.

Aus diesen Gründen ist es wichtig, die Verbindung und Integration zwischen den verschiedenen Ebenen zu berücksichtigen. Bei der Planung und Gestaltung sollte ein ganzheitlicher Ansatz im Vordergrund stehen, der ober-, auf- und unter dem Boden liegende Elemente auf koordinierte Weise miteinander verbindet. Indem sie die Verbindungen zwischen den drei Ebenen erkennen und fördern, können Städte und Gemeinden resiliente, nachhaltige und lebenswerte Umgebungen schaffen.

Quellen

Ramboll. (2016). Strengthening Blue-Green Infrastructure In Our Cities: Enhancing Blue-Green Infrastructure & Social Performance In High-Density Urban Environments. https://www.zu.de/lehrstuehle/soziooekonomik/assets/pdf/Ramboll_Woerlen-et-al_BGI_Final-Report_small-1.pdf

Ghofrani, Z., Sposito, V., & Faggian, R. (2017). A comprehensive review of Blue-Green infrastructure concepts. International Journal of Environment & Sustainability, 6(1). https://doi.org/10.24102/ijes.v6i1.728