Der folgende Essay beschäftigt sich mit der Fragestellung, inwiefern das Schwammstadt-Prinzip die Planung und Systeme urbaner Infrastrukturen im Kontext des Klimawandels beeinflusst, da Simulationen für künftige Hochwasserereignisse des Karlsruher Institutes für Technologie nach dem Hochwasserereignis im Ahrtal 2021 einen kausalen Zusammenhang zwischen dem Klimawandel und den ansteigenden Niederschlagsmengen zeigen und so prognostiziert wird, dass sich solche Extremwetterereignisse sowohl räumlich als auch zeitlich ausdehnen und deren Häufigkeit zunimmt (KIT, 2022).
Inhaltsverzeichnis
1. Einleitung
2. Theoretischer Hintergrund
2.1 Was ist das Schwammstadt-Prinzip?
2.2 Stadt und Wasser im Klimawandel
3. Planung und Funktion urbaner Infrastrukturen im Schwammstadt-Prinzip
3.1 Veränderung in der Planung
3.2 Neue Funktionen urbaner Infrastrukturen
4. Fallbeispiele: Berlin und Wuhan im Vergleich
5. Fazit
6. Literaturverzeichnis
1. Einleitung
In Deutschland stößt die vorherrschende zentralisierte Wasserinfrastruktur, durch welche das Wasser aus Niederschlägen durch Kanalisationen in Seen und Flüsse zurückgeführt wird (Bundesministerium für Umwelt, Klimaschutz, Naturschutz und nukleare Sicherheit, 2007), zunehmend an ihre funktionalen und räumlichen Grenzen. Im Zuge des Klimawandels mehren sich Extremwetterereignisse wie Starkregen und langanhaltende Niederschläge, wodurch es zunehmend zu Überlastungen und folglich auch zu städtischen Überflutungen kommt. Die Hochwasserkatastrophe im Ahrtal 2021 hat in tiefgreifender Weise verdeutlicht, wie stark Deutschland von klimabedingten Extremereignissen betroffen sein kann und wie wenig resilient Teile der bestehenden Infrastruktursysteme darauf vorbereitet sind.
Der folgende Essay beschäftigt sich mit der Fragestellung, inwiefern das Schwammstadt-Prinzip die Planung und Systeme urbaner Infrastrukturen im Kontext des Klimawandels beeinflusst, da Simulationen für künftige Hochwasserereignisse des Karlsruher Institutes für Technologie nach dem Hochwasserereignis im Ahrtal 2021 einen kausalen Zusammenhang zwischen dem Klimawandel und den ansteigenden Niederschlagsmengen zeigen und so prognostiziert wird, dass sich solche Extremwetterereignisse sowohl räumlich als auch zeitlich ausdehnen und deren Häufigkeit zunimmt (KIT, 2022).
2. Theoretischer Hintergrund
2.1 Was ist das Schwammstadt-Prinzip?
Der Begriff »Schwammstadt« leitet sich aus dem englischen Begriff »Sponge City«: ab und beschreibt eine Wasserinfrastruktur, bei der Städte sich wie ein Schwamm mit Wasser aus Starkregenereignissen aufsaugen. Dabei setzt die Schwammstadt auf ein Prinzip, bei welchem das gesammelte Wasser zeitverzögert für die Bewirtschaftung von Grünflächen benutzt wird und die Verdunstung gedrosselt wieder abgegeben werden kann. Es sollen gegensätzliche Klimaereignisse, wie Starkregen und Hitzeperioden und die damit einhergehende Trockenheit, gleichzeitig bekämpft werden. » Es gilt als eine strategische und umsetzbare
Antwort für Klimaresilienz, Stadtgrün und Lebensqualität in hochverdichteten Stadtquartieren« (Zweiter Forschungsbericht zur Deutschen Anpassungsstrategie an den Klimawandel, S. 100, Bundesministerium für Umwelt, Klimaschutz, Naturschutz und nukleare Sicherheit, 2020).
Weltweit gibt es einige Ansätze, die dieses Leitbild verfolgen. Konkretisierte Konzepte lassen sich vermehrt im amerikanischen Raum wie auch in China finden, der einen nachhaltigen Umgang mit Niederschlagswasser aufzeigen. Aktuelle Forschungsarbeiten beschäftigen sich mit der Fragestellung, inwiefern die Realisierbarkeit eines solchen Leitbildes möglich ist und welche Hindernisse damit in Verbindung stehen.
Ein Beispiel für eine deutsche Stadt, die sich diesem Leitbild anpassen will, ist Berlin. An der Rummelsberger Bucht, wo sich heute ein Wohngebiet befindet, wird das durch Niederschlag kommende Wasser nicht in die Kanalisation befördert, sondern dort gesammelt und zur Verdorgung genutzt die umliegenden Grünflächen und kühlt das Gebiet zusätzlich durch Verdunstung ab (Senatsverwaltung für Stadtentwicklung, Bauen und Wohnen Berlin, 2024).
2.2 Stadt und Wasser im Klimawandel
Dass der Wasserhaushalt sich vor allem in deutschen Großstädten durch den Klimawandel stark verändert, ist eindeutig. Durch sich abwechselnde lange Trockenperioden und kurze, weit intensivere Regenereignisse, sind die Abwässerungssysteme überlastet. Da der Boden größtenteils durch Asphalt, Beton und Pflaster versiegelt ist, fällt es den Wassermengen schwer, zu versickern. Grünflächen, die vermeintlich die Niederschlagsmengen gut aufnehmen sollten, sind aufgrund des eben genannten Wechsels der Trocken- und Feuchtperioden hohem Trockenstress ausgesetzt. Trockenstress bezeichnet einen Zustand im Boden, der durch eine vorherige längere Trockenperiode nicht mehr in der Lage ist, so gut Wasser aufzunehmen, wodurch auch Pflanzen ihren Stoffwechsel nicht aufrecht erhalten können (Pflanzenforschung.de, o.D).
Es liegt also an den städtischen Wassersystemen, diese Niederschlagsmengen zu verwalten. Die Auswirkungen eines hydrologischen Extremums auf Städte können verheerend sein: Neben überfluteten Straßen, kaputten Gebäuden und zerstörtem Privateigentum, befinden sich häufig sowohl Menschen- als auch Tierleben in Gefahr. So starben während der Hochwasserkatastrophe im Ahrtal 18 Menschen aufgrund der Überflutung (KIT, 2022). Städtische Abwässerungssysteme müssen wegen ihrer Vulnerabilität eine wassersensible Lösung für den Umgang mit Extremwetterereignissen finden.
3. Planung und Funktion urbaner Infrastrukturen im Schwammstadt-Prinzip
3.1 Veränderung in der Planung
Für die Planung urbaner Infrastrukturen im Rahmen der Schwammstadt gibt es viele Ansätze und viele Kommunen, die bereits agieren. »Der Bund hat daher unter Federführung des Bundesumweltministeriums (BMUV) das erste bundesweite Klimaanpassungsgesetz auf den Weg gebracht, welches am 1.7.2024 in Kraft getreten ist. Weitere Stellschrauben liegen unter anderem im Wasserhaushaltsgesetz, dem Baugesetzbuch und Förderprogrammen« (Umweltbundesamt, 2024).
Das Klimaanpassungsgesetz verpflichtet den Bund, die Länder als auch die Kommunen, Strategien zur Anpassung der Widerstandsfähigkeit der Infrastrukturen, der Gesellschaft und der Umwelt an den Klimawandel zu entwickeln. Darunter könne man das Entsiegeln der Böden für mehr Grünflächen verstehen, aber auch, dass Entscheidungsträger öffentlicher Bauten die Klimaanpassung berücksichtigen.
Für eine Umsetzung des Schwammstadt-Konzeptes ergeben sich Hindernisse auf rechtlicher, organisatorischer und auf finanzieller Ebene. Durch das Klimaanpassungsgesetz sind die Rahmenbedingungen für das Handeln von Kommunen erleichtert worden, da die Länder verpflichtet wurden, eine Risikoanalyse mit konkreten Maßnahmenplänen aufzustellen (Umweltbundesamt, 2024). Eine präzise Umsetzung solcher Maßnahmen, wie die weitere Begrünung vorher versiegelter Flächen oder die Nutzung von Niederschlagswasser als Wasserhaushaltsressource, bedarf Anreize für Unternehmen und Privatpersonen, damit diese in eine Realisierung investieren.
3.2 Neue Funktionen urbaner Infrastrukturen
Eine Anpassung urbaner Infrastrukturen an das Schwammstadt Prinzip sieht im Kern eine Annäherung an den natürlichen Wasserkreislauf vor. Das folgende
Kapitel beschäftigt sich mit genauen Ansätzen, deren Definition und Funktion im Kontext der Schwammstadt als Leitprinzip.
»Die Infrastrukturen der Schwammstadt sind unterschiedlich stark technisiert und erstrecken sich auf unterschiedlichen Skalenebenen über den privaten und öffentlichen Stadtraum« (Umweltbundesamt, 2024). Anhand eines Beispiels wird in diesem Kapitel aufgezeigt, wie die Skalen, ihre jeweiligen Funktionen sowie mögliche Kritikpunkte erläutert werden können. Eine zurzeit erforschte Methode zur Erneuerung der Wasserinfrastruktur sind Baumrigolen, welche unter anderem von der ACO-Forschungsgruppe untersucht werden. Baumrigolen sind unterirdische Hohlräume unter städtischen bauten, wie Straßen oder Gehwege, die Platz für Baumwachstum und Erde lassen. Das Niederschlagswasser soll von den versiegelten Flächen in die Baumrigolen laufen und von dort aus bei schwierigsten Boden- und Verkehrsverhältnissen zum Wachstum der Bäume beitragen (ACO-Gruppe, 2022). Das Wachstum der Bäume ermöglicht durch die großen Baumkronen nicht nur eine Abkühlung der Stadt, sondern schafft auch Lebensund Schutzräume für verschiedene Lebensformen. Trotz der idealtypischen Vorstellung eines funktionierenden Systems, sind logische Schlussfolgerungen zu ziehen, in Bezug auf Problematiken, die sich bisher noch nicht gezeigt haben, im weiteren Verlauf des Projektes jedoch möglicherweise an Relevanz gewinnen können. Es sollte beispielsweise eine extreme Verschmutzung der Baumrigolen berücksichtigt werden. Sollten die Baumrigolen zum Beispiel durch Schlamm verstopfen, wäre die Funktion des Systems beeinträchtigt, wodurch eine Wartung und Reinigung als notwendiges Handeln herangezogen werden muss, um diesen Missstand zu korrigieren. Dies erfordert zusätzliche Ressourcen, welche in den Projekten bisher unerwähnt bleiben. Außerdem sind mit dem Erbauen viele politische und verwaltungstechnische Probleme verbunden, wie hohe Baukosten, Platzmangel innerhalb von Städten, der in Konflikt mit benötigtem Wohnraum stehen könnte, aber auch benötigtes Fachpersonal für die Planung solcher komplexer Abwassersysteme und den Umbau bestehender Gas- und Stromsysteme.
4. Fallbeispiele: Berlin und Wuhan im Vergleich
Die Umsetzung des Schwammstadt-Prinzips verläuft international sehr unterschiedlich, sowohl in Bezug auf Zielsetzung, Maßstab, institutionelle
Verankerung als auch auf die Art der beteiligten Akteure. Zwei beispielhafte Fallstudien, die diese Unterschiede deutlich machen, sind die Städte Berlin und Wuhan. Im Verlauf dieses Kapitels wird nicht nur deutlich, welche Unterschiede die jeweiligen Ansätze haben, sondern auch, was sich letztlich fundamental in Teilen der deutschen Infrastruktur verändern könnte.
Beide verfolgen das übergeordnete Ziel, urbanen Wasserinfrastrukturen neue Funktionen zuzuweisen und städtische Räume klimaresilienter zu gestalten. Dies geschieht in beiden Beispielen über ähnliche Methoden wie den im vorherigen Kapitel angesprochenen Baumrigolen. Dennoch unterscheiden sie sich grundlegend in ihrer Herangehensweise und damit auch in den entstehenden Chancen und Herausforderungen.
In Berlin wird die Schwammstadt-Entwicklung dezentral, kleinteilig und prozessorientiert vorangetrieben. Der Fokus liegt dabei auf der Förderung von Maßnahmen der dezentralisierten Regenwasserbewirtschaftung, wie etwa Gründächer, Baumrigolen-Systeme und Entsiegelung. »Neue Wohnquartiere sind bereits in der Planung an einer dezentralen Regenwasserbewirtschaftung auszurichten« (Regenwasseragentur Berlin, 2024).
Diese Maßnahmen werden überwiegend auf Quartiersebene, bedeutet auf kleineren Handlungsräumen, umgesetzt, häufig im Rahmen von Neubauprojekten. Entscheidender Bestandteil des Berliner Ansatzes ist die frühe Einbindung unterschiedlicher Investoren und Verwaltungsstellen der jeweiligen Kommunen, wodurch individuelle, ortsspezifische Ansätze verfolgt werden können, um die Bedürfnisse und Probleme der Bezirke gleichzeitig zur Kenntnis nehmen zu können. Bei der Regenwasseragentur liegt der Schwerpunkt nicht allein auf technischer Effizienz, sondern auf der multifunktionalen Nutzung des Niederschlagswassers auf urbanen Räumen und im Alltag der Menschen. (ebd.).
Das Berliner Leitbild der Schwammstadt setzt dabei stark auf das Prinzip des Lernens durch Pilotprojekte. Viele Maßnahmen werden zunächst im kleinen Maßstab umgesetzt und anschließend evaluiert, bevor sie weiterverbreitet werden. Dies erlaubt zwar eine Anpassung an lokale Gegebenheiten, führt aber gleichzeitig dazu, dass eine flächendeckende Umsetzung nur sehr langsam voranschreitet, da die Pilotprojekte über eine lange Zeit während der Testphase beobachtet werden müssen, um jeder Wasserstand Widrigkeit entgegensetzen zu können. Hinzu kommen institutionelle Barrieren, wie zersplitterte Zuständigkeiten zwischen Wasserbetrieben, Stadtplanung und Umweltverwaltung, die eine strategische Integration erschweren.
Die Berliner Wasserbetriebe kümmern sich primär um die Abwasserentsorgung, während Stadtplanungsämter für die Ausweisung und Gestaltung von Bauflächen zuständig sind. Umwelt- und Naturschutzämter hingegen verfolgen Ziele wie Klimaanpassung, Versickerung und Entsiegelung, haben jedoch nur begrenzten Einfluss auf die eigentliche Bauleitplanung. Zusätzlich dazu sind private Eigentümer und Wohnungsbaugesellschaften eingebunden, welche die Maßnahmen auf ihren Grundstücken eigenverantwortlich umsetzen müssen. Diese Vielzahl an beteiligten Institutionen führt häufig zu Zielkonflikten, etwa wenn stadtplanerische Nachverdichtung einer flächenhaften Regenwasserrückhaltung entgegensteht. Ohne klare gesetzliche Vorgaben oder koordinierende Strukturen agieren viele Stellen nebeneinander, statt miteinander zu kooperieren.
Im Gegensatz dazu steht die Stadt Wuhan in China, die an der Zusammenführung der Flüsse »Jangtse« und »Han«: liegt und zu einer der 16 Pilotstädte gehört, welche von der Zentralregierung für das » N ationalSponge City Program « ausgewählt wurden (Arcadis, o.D.).
Dieses Programm ist ein zentralisierter und standardisierter Ansatz der Schwammstadt und unterscheidet sich somit grundsätzlich von den bekannten Ansätzen deutscher Städte. »Unser Plan sieht die Entwicklung integrierter Systeme mit umfassenden Managementstrukturen, einer grünen Infrastruktur, einem modernisierten städtischen Entwässerungssystem, Wasserspeichern und Reinigungsanlagen in der ganzen Stadt vor. Viele dieser Lösungen sind zwar für sich genommen klein, aber durch die flächendeckende Replikation in der ganzen Stadt lässt sich insgesamt eine große Wirkung erzielen« (ebd.).
Das Pilotprojekt in Wuhan lief 3 Jahre lang, mit dem Ergebnis, dass nach dem Serviceanbieter » [...] das Schwammstadt-Programm die wirtschaftlichen und umweltbezogenen Schäden durch Wasserrückstau und die Qualität offener Gewässer erhöht [...]« (ebd.). Hier lässt sich deutlich erkennen, dass, anders als in Berlin, gemäß dem Leitbild Wuhan eine Schwammstadt erarbeitet wird, ohne auf die Gegebenheiten der einzelnen Bezirke einzugehen.
Beide Modelle zeigen exemplarisch, dass die Anwendung des Schwammstadt-Prinzips nicht losgelöst von politisch-institutionellen Rahmenbedingungen gedacht werden kann.
5. Fazit
Der Zweck dieses Essays war es, herauszufinden, inwiefern das Schwammstadt-Prinzip die Funktion und Planung urbaner Infrastrukturen verändern könnte. Anhand des theoretischen Hintergrundes, der möglichen Hindernisse und der bereits bestehenden Praxisbeispiele lässt sich erkennen, dass Deutschland die Möglichkeit hätte, eine zentralisierte Lösung, wie nach dem Schwammstadt-Konzept in Wuhan, zu finden, aber dies aktuell nicht in Arbeit steht.
Derzeit wird nicht nur in Berlin, sondern in ganz Deutschland mit Hilfe von Pilotprojekten nach einer Lösung für die dezentralisierte Schwammstadt gesucht. In zahlreichen Städten, darunter Hamburg und Rendsburg, werden derzeit Modell Quartiere entwickelt, die auf lokale Regenwasserbewirtschaftung, Entsiegelung und multifunktionale Infrastrukturen setzen. Diese Vorhaben folgen keinem einheitlichen Plan, sondern sind Teil eines experimentellen, vielfach kommunal organisierten Lernprozesses. Die Verantwortung liegt dabei häufig bei den Kommunen selbst, die innerhalb ihres Zuständigkeitsbereiches auf innovative Lösungen angewiesen sind. Unterstützt werden sie durch Förderprogramme auf Landes- oder Bundesebene, jedoch fehlen bislang flächendeckende gesetzliche Rahmenbedingungen oder übergreifende Strategien, die eine koordinierte Umsetzung ermöglichen würden.
Die dezentrale Umsetzung bietet zwar die Möglichkeit, Maßnahmen ortsgenau und angepasst an die jeweiligen hydrologischen, sozialen und baulichen Gegebenheiten zu gestalten, bringt aber auch Herausforderungen mit sich. Dazu gehören unter anderem unklare Zuständigkeiten, begrenzte finanzielle Mittel, sowie Unsicherheiten bei der Integration in bestehende Infrastruktursysteme.
Die Schwammstadt in Deutschland ist derzeit somit eher ein offenes Leitbild, als ein durchgesetzter Plan. Sie ist abhängig von kommunalem Engagement, politischem Willen, interdisziplinärer Zusammenarbeit und kontinuierlicher Evaluation. In vielen Fällen bleiben die Maßnahmen beschränkt, ohne strukturell tiefgehender in die Stadtentwicklungspolitik eingebunden zu sein.
Abschließend bleibt festzuhalten, dass die dezentralisierte Schwammstadt Möglichkeiten bietet, Spielräume für ortsangepasste und sozial verträgliche Lösungen zu eröffnen. Sie kann im Idealfall zu einer robusteren städtischen Infrastruktur führen. Gleichzeitig bleibt offen, ob die zur Verfügung stehende Zeit und Ressourcen ausreichen, um auf diesem Weg der Klimakrise mit ihren zunehmenden Extremwetterereignissen wie Starkregen, Überflutungen und Hitze begegnen zu können. Die Dringlichkeit ist unbestreitbar und die Frage, ob das gewählte Vorgehen dieser Dringlichkeit gerecht werden kann, bleibt bestehen.
Literaturverzeichnis
Karlsruher Institut für Technologie (KIT) (2022): Klimawandel und Landnutzungsänderungen begünstigen Hochwasserereignisse. Presseinformation. Online verfügbar:
https://www.kit.edu/kit/pi2022067kit-klimawandel-und-landnutzungsanderungen-begunstigen-hochwasserereignisse.php
Senatsverwaltung für Stadtentwicklung, Bauen und Wohnen Berlin (o. D.): Die unscheinbare Schwammstadt — Auf den Spuren des Regenwassers in der Rummelsburger Bucht. Online verfügbar: https://wwwberlin.de/sen/stadtentwicklung/quartiersentwicklung/staedtebaufoer derung/nachhaltige-erneuerung/aktuell/schwammstadt-rummelsburger-bucht-144 0707.php
Bundesministerium für Umwelt, Naturschutz, nukleare Sicherheit und Verbraucherschutz (BMUV) (o. D.): Zweiter Fortschrittsbericht zur Deutschen Anpassungsstrategie an den Klimawandel. Online verfügbar: https://www.bundesumweltministerium.de/download/zweiter-fortschrittsbericht- zur-deutschen-anpassungsstrategie-an-den-klimawandel
Umweltbundesamt (UBA) (2024): Schwammstadt — Zukunftskonzept für klimaresiliente und lebenswerte Städte. Online verfügbar: https://www.umweltbundesamt.de/schwammstadt—Sartorius, C. (2007): Dezentrale Wasseraufbereitung und Regenwassermanagement. Fallstudie im Auftrag des Umweltbundesamtes.
Dessau-Roßlau: UBA. Online verfügbar:
https://www.umweltbundesamt.de/sites/default/files/medien/publikation/long/ 3454.pdf
Umweltbundesamt (UBA) (2024): Städte widerstandsfähig gegen Extremwetterereignisse machen. UBA empfiehlt Politikmaßnahmen für den Umbau zur Schwammstadt. Pressemitteilung. Online verfügbar: https://www.umweltbundesamt.de/presse/pressemitteilungen/staedte-widerstandsfaehig-gegen
Berliner Regenwasseragentur (o. D.): Berliner Regenwasseragentur: Wir helfen, Regenwasser zu nutzen. Online verfügbar: https://regenwasseragentur.berlin
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- Anonym (Author), 2025, Das Schwammstadt-Prinzip. Urbane Infrastruktur im Kontext des Klimawandels, Munich, GRIN Verlag, https://www.grin.com/document/1738763
