Ausbildung von Fachleuten der nächsten Generation für integrierte Stadtplanungsforschung.

Graduiertenkolleg 2679

Urbane Grüne Infrastruktur (GRK-UGI)

Projektbeschreibung

Ausbildung der nächsten Generation von Fachkräften für die integrierte Stadtplanungsforschung

Das Ziel des Graduiertenkollegs GRK-UGI ist es, junge Nachwuchsforscher*innen zu inspirieren und auszubilden, um neuartige Lösungen für Urbane Grüne Infrastrukturen (UGI) zu schaffen. Durch die Entwicklung von Netzwerken aus grünen und blauen Freiräumen mit vielfältigen Ökosystemleistungen sollen die Nachhaltigkeit, Resilienz und Lebensqualität von Städten verbessert werden. Die Promovierenden durchlaufen ein spezifisches und innovatives Qualifizierungsprogramm, das sie befähigt, UGI-bezogene Forschung in ihren jeweiligen Disziplinen auf höchstem akademische Niveau zu betreiben, während sie in inter- und transdisziplinärer Forschung im Rahmen eines systemischen Denkansatzes ausgebildet werden. Sie arbeiten mit führenden Forscher*innen aus den Bereichen Stadtplanung, Ökologie, Ingenieurwesen und Umweltmedizin zusammen und werden von diesen gefördert und angeleitet. Das Graduiertenkolleg stellt daher einen Eckpfeiler in der Karriere junger Wissenschaftler*innen der integrierten Stadtforschung dar.

Das Graduiertenkolleg entwickelt sich innerhalb eines sozial-ökologisch-technologischen Systemrahmens mit drei interagierenden UGI-Forschungsclustern zu Transformation städtischer Räume, Klimaresilienz und Energieeffizienz sowie nachhaltigem Regenwassermanagement. Es fokussiert insbesondere auf das Potenzial von drei Strategien: (i) Operationalisierung zur Transformation komplexer urbaner Umgebungen durch die Entwicklung und Umsetzung prototypischer UGI, (ii) Substitution urban-technischer Strukturen und Prozesse, und (iii) Integration von natürlichen Elementen in gebaute Strukturen, um die Abhängigkeit von fossiler Energie und nicht erneuerbaren Ressourcen zu reduzieren.

Das Graduiertenkolleg wird von der Deutschen Forschungsgemeinschaft DFG gefördert. Die Laufzeit ist zunächst von April 2022 - September 2026. In dieser ersten Projektphase werden 26 Promovierende ausgebildet, welche von 14 Professor*innen der TU München, der Universität Augsburg und des Helmholtz Zentrum München betreut werden. Darüber hinaus werden zahlreiche Mercator Fellows, Gastwissenschaftler und assoziierte Kontakte sowie verschiedene Referate der Landeshauptstadt München eingebunden.

Teilprojekt 8: Struktur, Funktionsweise und Ökosystemleistungen von Stadtbäumen

Hintergrund

Stadtbäume mit ihren vielfältigen Ökosystemleistungen und Funktionen bieten die Möglichkeit, nachhaltige Lösungen für den Klimaschutz und die Anpassung an ökologische, gesellschaftliche und wirtschaftliche Herausforderungen zu finden. Durch die Verbesserung des Wissens über die Struktur, die Funktionsweise und die nachhaltige Bewirtschaftung von Stadtbäumen zielt dieses Projekt darauf ab, das Potenzial von Stadtbäumen für eine klimagerechte Stadtplanung besser zu nutzen. Unser übergeordnetes Ziel ist es, empirisches Wissen über die Struktur, Funktion und Leistungen von Stadtbäumen zu gewinnen und dieses Wissen in die räumlich explizite Modellierung und das nachhaltige Management von Stadtbaumbeständen zu integrieren.

Ziele

(O1) Überprüfung und Modellierung ausgewählter Ökosystemleistungen (Kühlung, Beschattung, C-Sequestrierung, Bereitstellung von Lebensraum, Lärmreduzierung) von Stadtbäumen in Abhängigkeit von Standort, Art und Alter;
(O2) Quantifizierung der Sterblichkeit von Stadtbäumen als wesentliche Wissenslücke für Modellierung und Planung;
(O3) Analyse der Interaktion zwischen benachbarten Stadtbäumen (in situ und experimentell), da dies den Weg für innovative Pflanz- und Anordnungskonzepte ebnet;
(O4) Erstellung eines Matrixmodells für die nachhaltige Planung von Stadtbaumbeständen;
(O5) Untersuchung von hohen und alten Stadtbäume, deren Wachstum und Ökosystemleistungen, da alte Bäume eine wesentliche Rolle für naturnahe Lösungen spielen und in der bisherigen Forschung unterrepräsentiert sind.

Die übergreifenden Hypothesen dieses Projekts lauten:

(H1) Die Bereitstellung von Ökosystemleistungen durch Stadtbäume ist in hohem Maße von ihren Standortbedingungen abhängig, was einen Bedarf an spezifischen Plänen für die Bewirtschaftung von Stadtbäumen zur Verringerung der Mortalität und zur Berücksichtigung von Wechselwirkungen schafft;
(H2) Das Potenzial von Stadtbäumen für eine klimagerechte, nachhaltige Stadtplanung kann durch die wissensbasierte Gestaltung von Stadtbaumbeständen deutlich verbessert werden.

Methoden

Um die Ziele zu erreichen, werden die Ökosystemleistungen von Stadtbäumen untersucht (und in gewissem Umfang an Versuchsstandorten in München gemessen), quantifiziert und in Abhängigkeit von Baumgröße/-alter, Umweltbedingungen, Wettbewerb und Erleichterung modelliert. Die daraus resultierenden Regressionsmodelle können in ein räumlich explizites Modell für Stadtbäume implementiert werden. Die Mortalität wird durch logistische Regressionen auf der Grundlage von Stadtbaumdaten ausgewählter Städte, einschließlich München, analysiert und artspezifisch modelliert. Die Baum-Baum-Wechselwirkungen werden an ausgewachsenen Bäumen in der Stadt München sowie in Topfversuchen mit gängigen Baumarten und Artengemeinschaften untersucht. Darüber hinaus werden wir ein räumlich explizites Modell für die nachhaltige Bewirtschaftung von Stadtbäumen entwickeln, analog zu dem von Carlowitz entwickelten Konzept der nachhaltigen Forstwirtschaft. Die Haupttreiber des Modells werden artspezifische Wachstumsfunktionen für den Baumdurchmesser und die Sterblichkeitsraten sein. Durch Hilfsrelationen können Leistungen wie Biomasse, Kohlenstoffbestand oder Abkühlung geschätzt werden. Ein bestimmter Zustand eines städtischen Baumbestands kann anhand einer Reihe von Nachhaltigkeitsindikatoren in Bezug auf seinen Abstand zu einem Zielbestand bewertet werden. Da alte und hochstämmige Bäume mehr Ökosystemleistungen bereitstellen und in der bisherigen Stadtbaumforschung eher unterrepräsentiert waren, werden diese im Teilprojekt vermehrt untersucht. Der empirische und der Modellierungsteil dieses Projekts werden die folgenden Indikatoren auf der Ebene des einzelnen Baumes, aber auch (durch Modellierung und Upscaling) auf Quartiersebene abdecken: Indikatoren für das menschliche Wohlergehen, Klimaintelligenz in Bezug auf Abschwächung und Anpassung, Wasserregulierung, Verringerung der Umweltverschmutzung und Bereitstellung von Lebensraum und Biodiversität.

Links

Urbane Grüne Infrastruktur - Graduiertenkolleg (tum.de)

Laufzeit

01.04.2022 - 30.09.2026

Team

Leitung

Prof. Dr. Stephan Pauleit

Mitarbeiter*innen am Lehrstuhl für Waldwachstumskunde

Projektpartner

Förderung

Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG)