Forschungsprojekt: Warum Berlins Grünflächen plötzlich braun werden

Warum trocknen Böden in der Stadt mitunter innerhalb weniger Tage extrem aus? Welche Folgen hat das für Parks, Grünflächen und Straßenbäume? Und wie lassen sich Schäden künftig vermeiden? Diesen Fragen widmet sich das neue Forschungsprojekt „SafeWaterVeg“ am Fachgebiet Ökohydrologie der Technischen Universität Berlin.

Das von der Deutschen Forschungsgemeinschaft geförderte Projekt ist im April 2026 gestartet und wird mit 415.000 Euro finanziert. Unter der Leitung von Prof. Eva Paton und Dr. Pedro Alencar untersucht ein interdisziplinäres Team die Ursachen, Dynamiken und Auswirkungen sogenannter Blitzdürren im urbanen Raum – mit dem Ziel, deren Vorhersage zu verbessern und die Widerstandsfähigkeit des Stadtgrüns zu stärken.

Blitzdürre: Schnelle Gefahr für urbane Ökosysteme

Im Gegensatz zu klassischen Dürren, die sich über Monate oder Jahre entwickeln, entstehen Blitzdürren innerhalb weniger Tage bis Wochen. Auslöser ist ein hoher Verdunstungssog, der durch typische Sommerbedingungen wie wolkenlosen Himmel, geringe Luftfeuchtigkeit und leichten Wind begünstigt wird. Hitzewellen und der urbane Hitzeinseleffekt verstärken diese Prozesse zusätzlich.

Besonders kritisch wird es, wenn innerhalb von fünf bis 30 Tagen die obere Wurzelzone austrocknet. In der Folge kann die Vegetationsdecke erheblich geschädigt werden – sichtbar etwa in Form von braunen, ausgetrockneten Rasenflächen und geschwächten Straßenbäumen. Dabei übernehmen beide Formen des urbanen Grüns zentrale Ökosystemfunktionen – etwa Kühlung, Starkregenrückhalt, Biodiversität und Erholung.

Messnetz und Modellierung: Neue Datengrundlagen für Berlin

Zur systematischen Erfassung rapider Austrocknungsereignisse in stark versiegelten innerstädtischen Räumen führt das Projekt ein umfassendes Monitoring durch. Doktorandin Antonia Geibel untersucht an insgesamt 28 Messstandorten – darunter 4 Grasflächen auf und um den TU-Campus Charlottenburg sowie 24 Park- und Straßenbaumstandorte im gesamten Berliner Stadtgebiet – den Wasserstress und dessen Auswirkungen auf die Vegetation.

Parallel dazu entwickelt Postdoktorand Dr. Majid Taie Semiromi neue Prognoseverfahren für Blitzdürren und ihren Auswirkungen. Dabei greift das Team auf sogenannte Hindcast-Daten zurück – also historische Wettervorhersagen, mit denen im Nachhinein überprüft wird, wie gut Vorhersagemodelle vergangene Blitzdürren hätten prognostizieren können. Auf dieser Grundlage wird analysiert, ob und wie zuverlässig sich Blitzdürren bereits im Voraus erkennen lassen.

Zur Bewertung der Vorhersagequalität kommt unter anderem eine sogenannte Konfusionsmatrix zum Einsatz. Dieses statistische Verfahren vergleicht systematisch vorhergesagte Ereignisse mit tatsächlich eingetretenen Fällen und zeigt, wie häufig Blitzdürren und deren Auswirkungen auf den Vegetationszustand korrekt erkannt, übersehen oder fälschlicherweise vorhergesagt wurden. So lässt sich die Genauigkeit der Modelle präzise quantifizieren. Ergänzend werden Modelle entwickelt und validiert, die die schnellen Austrocknungsdynamiken urbaner Vegetation abbilden und auf größere zeitliche und räumliche Skalen – bis hin zur Stadtteilebene – übertragbar machen.

Beitrag zur Anpassung an den Klimawandel

Die Ergebnisse des Projekts sollen eine wissenschaftlich fundierte Grundlage für konkrete Anpassungsmaßnahmen liefern, etwa für optimierte Bewässerungsstrategien und den resilienteren Umgang mit urbanem Grün unter veränderten klimatischen Bedingungen. Darüber hinaus leistet „SafeWaterVeg“ einen wichtigen Beitrag zu einer zentralen Zukunftsfrage der Hauptstadt: Wie kann die Wasserversorgung Berlins langfristig gesichert werden – für knapp 4 Mio. Einwohner*innen, zahlreiche Industrie- und Gewerbestandorte, große Parkanlagen und rund eine halbe Million Straßenbäume?

Kooperationen und Einbettung

Das Projekt ist an der Fakultät Planen – Bauen – Umwelt der TU Berlin angesiedelt. Beteiligt sind neben dem Fachgebiet Ökohydrologie auch die Fachgebiete Künstliche Intelligenz und Landnutzungswandel sowie Pflanzenökologie der TU Berlin. Externer Partner ist das Pflanzenschutzamt Berlin.