Straßenraumplanung im Klimawandel: Warum Hitze Erreichbarkeit, Verschattung und Stadtgrün zu neuen Qualitätsmaßstäben macht
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8. September 2026
Straßenräume werden anhand verschiedener Kriterien wie Breite, Barrierefreiheit, Sicherheit, Erschließung und Leistungsfähigkeit bewertet. Diese Größen erfassen jedoch nur begrenzt die thermischen Bedingungen, unter denen ein Weg tatsächlich genutzt wird. So bleibt ein 500 Meter langer Fußweg geometrisch gleich lang, kann bei voller Sonneneinstrahlung aber wesentlich belastender sein als im Schatten. Auch ein formal regelkonformer und gut erschlossener Straßenraum kann deshalb an heißen Tagen an Nutzbarkeit verlieren.
Der Beitrag „Wenn Straßen zu heiß werden: Wie Hitze Mobilität, Infrastruktur und Stadtgrün verändert“ hat die Wirkungsketten dieser Entwicklung beschrieben. Hitze verändert das Mobilitätsverhalten, belastet die Infrastruktur, schwächt das Stadtgrün und kann bestehende soziale Ungleichheiten verschärfen.[1] Hier geht es nun um die planerischen Konsequenzen: Wie müssen die Verkehrs- und Straßenraumplanung auf diese Veränderungen reagieren?
Besonders relevant ist diese Frage für den Fuß- und Radverkehr sowie den öffentlichen Verkehr. Ihre Nutzung hängt stärker von den Bedingungen im Außenraum ab als die Fahrt im klimatisierten Pkw. Wenn eine hohe thermische Belastung die Wege, Zugänge oder Wartebereiche verschlechtert, kann dies auch die Verlagerung auf aktive und öffentliche Verkehrsmittel erschweren.
Im Folgenden bezeichnet der Begriff der thermischen Funktionsfähigkeit die Anforderung, dass Wege, Haltestellen und öffentliche Räume ihre Mobilitäts- und Aufenthaltsfunktionen auch unter hoher thermischer Belastung verlässlich erfüllen können. Bestehende Qualitätskriterien werden dafür nicht ersetzt, sondern um eine thermische Perspektive ergänzt.
In der Verkehrsplanung wird die Erreichbarkeit meist über die Entfernung oder die Reisezeit definiert. So liegt beispielsweise eine Bushaltestelle innerhalb von 500 Metern und ein Nahversorgungsangebot innerhalb einer bestimmten Gehzeit. Das Mikroklima entlang des Weges wird in solchen Modellen in der Regel nicht berücksichtigt.
Bei Hitze kann dieser Unterschied jedoch relevant werden. Eine weitgehend unbeschattete Strecke entlang einer stark versiegelten Hauptverkehrsstraße kann belastender sein als ein etwas längerer Weg durch eine verschattete Nebenstraße. Die geometrische Entfernung allein beschreibt dann nicht mehr vollständig, wie aufwendig ein Weg für eine zu Fuß gehende Person ist.
Basu et al. untersuchten diesen Zusammenhang anhand realer Fußwege in Boston und anschließender Modellierungen. Mit steigender thermischer Belastung verstärkte sich in den Modellen die wahrgenommene Distanz eines Weges. Dieser Effekt fiel dabei nicht über alle Belastungsniveaus und Personengruppen gleich aus. Werden diese veränderten Wegekosten in die Erreichbarkeitsanalyse einbezogen, verkleinern sich die modellierten fußläufigen Einzugsbereiche. Wie stark dies der Fall ist, unterscheidet sich zwischen Bevölkerungsgruppen.[2]
Auf Verhaltensebene zeigt sich ein ähnlicher Effekt. Im Modell von Melnikov et al. entsprach eine Strecke von 100 Metern im Schatten etwa 86 Metern in der Sonne. Schatten verändert somit die wahrgenommenen Wegekosten und kann die Wahl zwischen unterschiedlich stark besonnten Routen beeinflussen.[3]
Huber et al. übertrugen diesen Ansatz auf die Erreichbarkeitsplanung in Heidelberg. In einem Szenario mit sehr hoher Hitzesensitivität konnten rund 23,8 Prozent der Bevölkerung innerhalb der modellierten hitzegewichteten Gehzeit keine ÖPNV-Haltestelle erreichen, während dieser Anteil in einem weniger hitzesensitiven Szenario bei rund 6 Prozent lag. Über den öffentlichen Verkehr beeinflusst dies wiederum den Zugang zu weiteren wichtigen Einrichtungen.[4]
Thermische Erreichbarkeit beschreibt in diesem Zusammenhang also nicht nur, wie weit ein Ziel entfernt ist, sondern auch, unter welchen thermischen Bedingungen der Weg dorthin nutzbar bleibt. So kann ein Standort auf der Karte gut erschlossen erscheinen und bei sommerlicher Hitze dennoch einen kleineren praktisch nutzbaren Einzugsbereich haben.
Was für den Einzugsbereich einzelner Ziele gilt, trifft auch auf ganze Fuß- und Radverkehrsnetze zu. Ihre Qualität wird bislang vor allem anhand der Kriterien Direktheit, Netzschluss, Sicherheit und Reisezeit beurteilt. Bei Hitze kommt die thermische Belastung entlang der Route hinzu. Ein reiner Verschattungsanteil reicht dafür jedoch nicht aus, da sich Schatten im Tagesverlauf verändern und von der Höhe der Gebäude, den Baumkronen, der Straßenorientierung und dem Sonnenstand abhängen.
Kolaxidis et al. entwickelten für Heidelberg ein Routingverfahren, das die zeitabhängige solare Exposition von Fußwegen berücksichtigt.[5] Das Konzept der CoolWalkability von Wolf, Vierø und Szell betrachtet ebenfalls nicht nur die gesamte Schattenmenge eines Quartiers, sondern auch deren Verteilung im Straßennetz.[6] Beide Ansätze verschieben den Fokus von der reinen Entfernung auf die Bedingungen entlang der Route.
Diese Bedingungen allein durch Schatten zu beschreiben, ist jedoch nicht vollständig. Ma et al. verglichen für 1.200 Start-Ziel-Beziehungen in Hongkong die kürzesten Fußwege mit thermisch optimierten Fußwegen. Bei 81 Prozent der Verbindungen wiesen die thermisch optimierten Routen eine geringere modellierte thermische Belastung auf als die jeweils kürzeste Route. Eine Optimierung allein nach Schatten ist weniger zuverlässig, da auch Lufttemperatur, Wärmestrahlung und Wind den menschlichen Wärmehaushalt beeinflussen.[7] Eine schattenreiche Route ist deshalb nicht zwangsläufig die thermisch günstigste.
Die dafür erforderliche räumliche Auflösung kann bis auf die einzelne Straßenseite reichen. Colaninno et al. zeigen in einer gehweggenauen Analyse, dass gegenüberliegende Seiten derselben Straße zu bestimmten Tageszeiten unterschiedliche thermische Bedingungen aufweisen können.[8] Damit wird neben der Wahl der Straße auch die Führung auf ihrer jeweiligen Seite relevant.
Die Netzperspektive wird beim öffentlichen Verkehr besonders anschaulich. Hitzeschutz wird meist zuerst mit dem Wartehäuschen in Verbindung gebracht. Dabei beginnt die thermische Belastung einer ÖPNV-Reise bereits auf dem Weg zur Haltestelle und kann sich über Umstiege bis zum Ziel fortsetzen.
Liu et al. erfassten für Miami mithilfe eines Transit Heat Exposure Index die gesamte Wegekette aus Zugang, Wartezeit, Fahrt, Umstieg und anschließendem Fußweg. In ihrer Modellierung entfiel ein größerer Anteil der gesamten thermischen Exposition auf das Gehen zu und von den Haltestellen als auf die Wartezeit. Zugleich konzentrierte sich ein großer Teil der modellierten Exposition auf vergleichsweise wenige, besonders ungünstige Straßenabschnitte und Haltestellen.[9] Eine vollständig verschattete Bushaltestelle löst das Problem deshalb nur teilweise, wenn der Zugangsweg über eine unbeschattete, versiegelte Straße führt.
Am Haltestellenstandort selbst unterscheiden sich die Verschattungsformen. Bei Messungen an 17 Bushaltestellen in Houston reduzierten Baumschatten die thermische Belastung stärker als die untersuchten Haltestellenüberdachungen. Neben der Verschattung können Bäume zusätzlich durch Verdunstung zur Kühlung ihrer Umgebung beitragen.[10]
Lee und First zeigen für Knoxville, dass die Mehrzahl der als besonders hitzegefährdet eingestuften Haltestellen weder Bäume noch Überdachungen aufwies und dass besonders heiße Standorte teilweise in sozial vulnerablen Gebieten lagen.[11]
Zugangswege, Querungsstellen, Umsteigeverbindungen und Wartebereiche lassen sich somit gemeinsam betrachten und besonders ungünstige Teilabschnitte können gezielt priorisiert werden.
Ein gemeinsamer Faktor all dieser Beispiele ist die Verschattung. Sie beeinflusst die thermische Belastung von Geh- und Radwegen, Wartebereichen sowie Aufenthaltsflächen unmittelbar, ohne dass die Lufttemperatur des gesamten Straßenraums sinken muss. Was häufig als Element der Aufenthaltsqualität behandelt wird, wird somit auch zu einer funktionalen Qualität.
Bäume, Gebäude oder technische Verschattungselemente reduzieren vor allem die direkte Sonnenstrahlung sowie die Wärmestrahlung von aufgeheizten Oberflächen. Dadurch sinkt die mittlere Strahlungstemperatur (MRT, Mean Radiant Temperature). Sie beschreibt vereinfacht, wie viel Wärmestrahlung aus allen Richtungen auf den menschlichen Körper wirkt. Für den thermischen Komfort im Außenbereich kann diese Strahlungsbelastung stärker ins Gewicht fallen als die Lufttemperatur allein. Untersuchungen in Freiburg haben bereits früh gezeigt, wie stark die Geometrie des Straßenraums und die Sonneneinstrahlung die empfundene thermische Belastung beeinflussen.[12]
Pattnaik et al. untersuchten 16 öffentliche Räume in München. Dabei stellten sie fest, dass Standorte mit komplexerer Vegetationsstruktur und höherer Baumkronenbedeckung an heißen Tagen eine geringere thermische Belastung aufwiesen als Standorte mit wenig Baumbestand.[13] Entscheidend ist daher nicht nur, wie viel Grün oder wie viele Bäume vorgesehen sind, sondern auch, wo deren Schatten zu den relevanten Tageszeiten auf Gehwege, Radverkehrsanlagen, Warte- und Aufenthaltsbereiche fällt.
Für die thermische Wirkung eines Straßenbaums ist nicht allein entscheidend, dass er gepflanzt wird. Er muss auch eine ausreichend große Krone entwickeln und dauerhaft mit Wasser versorgt werden, um an den richtigen Stellen Schatten zu erzeugen. Ob ihm das gelingt, hängt wesentlich von den Standortbedingungen, insbesondere von Bodengegebenheiten, Versiegelung und räumlicher Anordnung, ab.
Untersuchungen aus München zeigen die starke Wirkung der Standortbedingungen. Pattnaik et al. stellten bei vier häufig verwendeten Stadtbaumarten ein geringeres Wachstum an stärker versiegelten Standorten fest. Zugleich war eine stärkere Versiegelung mit höheren PET-Werten unter den Baumkronen verbunden. Die Physiological Equivalent Temperature (PET) beschreibt die thermische Belastung aus Sicht des Menschen und berücksichtigt neben der Lufttemperatur auch Strahlung, Luftfeuchtigkeit und Wind. Je höher der PET-Wert, desto stärker ist in der Regel die thermische Belastung. Für den Komfort erwies sich insbesondere der Blattflächenindex, der die Dichte der belaubten Krone angibt, als relevant.[14]
Edelmann et al. modellierten für 25 Münchner Plätze, wie sich eine Verringerung der Bodenversiegelung auf das Wachstum der Bäume und ihre Kühlleistung auswirken könnte. Eine um 20 Prozent geringere Versiegelung erhöhte unter den heutigen Klimabedingungen die modellierte Kronenbedeckung um etwa ein Viertel und die Kühlung durch Transpiration um rund 13 Prozent. Unter einem Klimaschutzszenario mit sehr hohen Treibhausgasemissionen (RCP 8.5) fiel der zusätzliche Kühlungseffekt geringer aus, da höhere Temperaturen und geringere Bodenfeuchte die Wasserverfügbarkeit stärker einschränkten.[15]
Neben der Standortqualität zählt die Platzierung. Wu, Mashhoodi und Patuano verglichen mithilfe des Mikroklimamodells ENVI-met 32 Vegetationsszenarien für vier europäische Quartierstypologien. Straßenbäume reduzierten die mittlere PET je nach Szenario um bis zu 8,7 °C. Welche Anordnung besonders wirksam war, hing von der jeweiligen Stadtstruktur ab. In einzelnen Szenarien waren zwei Reihen großer Bäume an wichtigen Hauptstraßen wirksamer als eine gleichmäßigere Verteilung einzelner Baumreihen auf Haupt- und Nebenstraßen.[16]
Die notwendige Standortqualität entscheidet sich zu einem großen Teil unter der Oberfläche. Ein dauerhaft leistungsfähiger Straßenbaum benötigt einen ausreichend großen, durchwurzelbaren und mit Luft sowie Wasser versorgten Bodenraum. Stockholm verlangt beispielsweise mindestens 15 m³ zusammenhängendes Skelettbodenvolumen je Baum.[23] Die Vorgabe ist kein deutscher Bemessungswert, zeigt aber, dass Wurzelraum im Straßenquerschnitt als eigene Planungsgröße behandelt werden muss.
Diese Vorgabe ist zwar kein deutscher Bemessungswert, zeigt jedoch, dass der Wurzelraum im Straßenquerschnitt als eigene Planungsgröße behandelt werden muss.
Auch die Zeit ist eine Planungsgröße. Eine aktuelle Lebenszykluskostenstudie für fünf deutsche Städte geht bei einer nur 12 m³ großen Pflanzgrube im teilversiegelten Straßenraum von einer Nutzungsdauer von 50 Jahren aus. Für optimierte Standorte wird eine Nutzungsdauer von mehr als 50 Jahren angenommen.[24] In einer Antwort auf eine Stadtratsanfrage beziffert die Landeshauptstadt München die Zeit, die eine einzelne Ersatzpflanzung benötigt, um eine vergleichbare Leistungsfähigkeit wie ein gefällter ausgewachsener Baum zu erreichen, auf 40 bis 60 Jahre.[25] Aus diesem Grund werden für die Fällung sehr alter und gesunder Bäume bis zu vier große Ersatzbäume als Kompensation gefordert. Dadurch reduziert sich das zeitliche Defizit auf etwa 10 bis 15 Jahre. Eine Münchner Modellstudie zeigt ergänzend den Kühlungsvorteil erhaltener reifer Bäume gegenüber jüngeren Ersatzbeständen.[17] Bestandsbaumerhalt, Wurzelraum, Wasserverfügbarkeit und langfristig erreichbare Kronenfläche lassen sich deshalb nicht durch die reine Zahl von Neupflanzungen abbilden.
Die Frage nach leistungsfähigen Baumstandorten führt unmittelbar zur Flächenfrage. In bestehenden Straßenquerschnitten konkurrieren Fahrbahn, Geh- und Radwege, der öffentliche Personennahverkehr (ÖPNV), Parken und Anlieferung, Leitungen sowie weitere Nutzungen bereits um den begrenzten verfügbaren Raum. Größere Baumstandorte, Entsiegelung, Regenwasserrückhalt und Verschattung stellen zusätzliche Anforderungen dar. Die Frage, ob Fahrbahnbreiten vollständig erforderlich sind, Parkstände erhalten bleiben oder Seitenräume entsiegelt werden, hat deshalb nicht nur Auswirkungen auf Verkehr und Gestaltung, sondern auch auf die thermische Qualität des Straßenraums.
Die Flächenkonkurrenz verläuft allerdings nicht zwangsläufig zwischen Stadtgrün und aktiver Mobilität. Bäume zwischen Fahrbahn und Radweg können Schatten spenden und zugleich Abstand zum Kfz-Verkehr schaffen. Baumrigolen, das sind Pflanzstandorte, die Regenwasser aufnehmen und speichern, verbinden Vegetation mit Regenwassermanagement. Entsiegelte Seitenräume können Aufenthaltsfläche, Retentionsraum und Vegetationsstandort zugleich sein.
In dicht genutzten Gebieten bleibt dennoch die Frage, welche bisherige Nutzung Raum abgibt, wenn zusätzliche Kronen-, Wurzel-, Retentions- und Aufenthaltsflächen benötigt werden. Damit wird aus der thermischen Anforderung eine planerische und politische Abwägung über die Verteilung des Straßenraums.
Auch bei der Auswahl einzelner Maßnahmen können einfache Kennwerte täuschen. So absorbieren helle oder reflektierende Straßenbeläge, sogenannte Cool Pavements, weniger Sonnenenergie und können dadurch ihre Oberflächentemperatur senken.
Das Phoenix-Pilotprogramm mit 58 Kilometern behandelter Wohnstraßen verdeutlicht den unmittelbaren Zielkonflikt. Schneider et al. maßen auf den beschichteten Flächen bis zu 8,4 °C niedrigere Oberflächentemperaturen, während sich die Lufttemperatur nur geringfügig veränderte. Gleichzeitig konnte die mittlere Strahlungstemperatur (MRT) tagsüber um bis zu 5,1 °C steigen, da die hellen Flächen mehr kurzwellige Sonnenstrahlung in die Umgebung reflektierten.[18]
Eine Langzeit-Feldstudie von Sedaghat, Martin und Sailor ergänzt die zeitliche Perspektive. Auf einer 11.500 Quadratmeter großen Cool-Pavement-Fläche betrug die größte mittlere Reduktion der Lufttemperatur 0,58 °C. Zur Mittagszeit konnte die zusätzlich reflektierte Sonnenstrahlung den thermischen Komfort jedoch leicht verschlechtern. Zugleich sank die solare Reflexionsfähigkeit des Belags – seine Albedo – innerhalb von 21 Monaten von 0,28 auf 0,13, also um 53 Prozent.[19]
Oberflächentemperatur, Lufttemperatur und thermischer Komfort beschreiben somit unterschiedliche Wirkungen. Eine niedrigere Oberflächentemperatur bedeutet also weder automatisch eine niedrigere Lufttemperatur noch einen höheren thermischen Komfort.
Neben der Wirkung einzelner Maßnahmen stellt sich die Frage, wo die begrenzten Finanzmittel zuerst eingesetzt werden sollten. Nicht jede thermisch belastete Straße ist gleichermaßen dringlich. Eine reine Hitzekarte reicht für die Priorisierung deshalb nicht aus.
Ein zusätzliches Kriterium ist die soziale Verwundbarkeit. Karner, Hondula und Vanos weisen darauf hin, dass gesundheitliche Empfindlichkeit gegenüber Hitze und eine stärkere Abhängigkeit von Fußwegen oder dem ÖPNV zusammenfallen können. Dies ist besonders problematisch, wenn zugleich nur geringe Möglichkeiten bestehen, Wege zu vermeiden oder auf andere Verkehrsmittel auszuweichen.[20] Renninger und Cabrera fanden für Spanien heraus, dass einkommensschwächere Personen arbeitsbezogene Wege bei Hitze weniger stark reduzieren konnten.[21] In einer modellbasierten Analyse für Vancouver lagen höhere Anteile sozial benachteiligter Bevölkerungsgruppen häufiger in Vierteln mit hoher modellierter thermischer Exposition im ÖPNV-System und geringer Verfügbarkeit von Verschattung und Haltestellenunterständen.[22]
Für eine planerische Priorisierung lassen sich diese Befunde zu vier Größen zusammenführen: thermische Belastung, Nutzungsintensität, Vulnerabilität und Ausweichmöglichkeiten.
Hohe Priorität können beispielsweise Zugänge zu stark frequentierten Haltestellen, Schulwege durch hitzeexponierte Quartiere, Wege zu Gesundheitseinrichtungen, lange Umsteigewege oder Quartierszentren in Gebieten mit hoher sozialer Vulnerabilität erhalten. Praktisch lassen sich dafür thermische Belastung und Nutzung mit Informationen zu sensiblen Einrichtungen, Bevölkerungsstruktur und verfügbaren Alternativen räumlich überlagern.
Die vorangehenden Befunde legen nahe, Hitze nicht nur als Umweltbedingung, sondern auch als planerischen Belastungsfall zu betrachten. Damit ist kein normierter Bemessungsfall gemeint, sondern eine zusätzliche Bewertungsperspektive: Es wird geprüft, ob die vorgesehenen Funktionen eines Straßenraums auch unter einer definierten heißen Wetterlage erhalten bleiben.
Solche Belastungsfälle sind in der Straßenplanung grundsätzlich bekannt. Verkehrsanlagen werden für Spitzenbelastungen dimensioniert, Entwässerungssysteme für bestimmte Regenereignisse ausgelegt und Materialien auf Frost- oder thermische Belastungen bemessen. Bei der Prüfung der thermischen Funktionsfähigkeit geht es zunächst nicht um eine verpflichtende Mikroklimasimulation bei jedem Straßenentwurf, sondern um zusätzliche Prüffragen an den Stellen, an denen eine hohe thermische Belastung relevant ist.
| Etablierte Planungsgröße | Zusätzliche thermische Prüffrage |
|---|---|
| Entfernung zur Haltestelle, z. B. 500 m | Unter welchen thermischen Bedingungen ist der Zugangsweg nutzbar? |
| Kürzeste Fußroute | Gibt es eine thermisch günstigere Route mit vertretbarem Umweg? |
| Qualität und Direktheit des Fuß- und Radverkehrsnetzes | Welche wichtigen Netzverbindungen sind zu relevanten Tageszeiten besonders thermisch belastet? |
| Anzahl gepflanzter Bäume | Welche genutzten Flächen werden wann tatsächlich verschattet und wie entwickelt sich die Kronenfläche langfristig? |
| Haltestellenausstattung | Wie belastend sind Wartebereich, Zugang und Umstieg als zusammenhängende Wegekette? |
| Straßenquerschnitt | Steht ausreichend Raum für langfristig funktionsfähige Grün-, Wurzel- und Wasserstrukturen zur Verfügung? |
Wie tief diese Fragen untersucht werden müssen, hängt von der jeweiligen Planungsaufgabe ab. Während für manche Projekte eine räumliche Überlagerung von thermischer Belastung, Nutzung und Verschattung ausreicht, können bei komplexen Straßenraumumbauten detaillierte Schatten-, Mikroklima- oder Netzanalysen erforderlich werden. Die methodische Untersuchung ist somit eine eigenständige Planungsaufgabe, die auf den hier entwickelten Qualitätsfragen aufbaut.
Sicherheit, Barrierefreiheit, Direktheit und Erreichbarkeit verlieren durch die thermische Perspektive nicht an Bedeutung. Entscheidend ist, ob diese Qualitäten auch unter wiederkehrender hoher thermischer Belastung bestehen bleiben. Ein kurzer Weg, eine formal ausgestattete Haltestelle oder eine Neupflanzung kann diese Anforderung erfüllen, muss es aber nicht.
Thermische Funktionsfähigkeit ergänzt deshalb bestehende Qualitätsmaßstäbe um den Belastungsfall Hitze. Wo dieser relevant ist, sollte bereits in der Netzplanung, im Straßenraumentwurf und bei der Priorisierung geprüft werden, ob Wege, Haltestellen und öffentliche Räume ihre vorgesehenen Funktionen auch unter diesen Bedingungen erfüllen können.
