Stadtbäume der Zukunft: Welche Arten halten dem Klimawandel stand?
Immer heißer werdende Städte sind auf kühlende Bäume angewiesen. Doch welche Baumarten halten den steigenden Temperaturen stand? Damit Städte auch in Zukunft grüne Oasen enthalten, untersuchen wir 124 Stadtbäume in Freiburg und Karlsruhe in Parks und entlang von Straßen – darunter Winterlinde, Platane, Spitzahorn und Stieleiche. Diese Baumarten sind bereits weit verbreitet und bekannt für ihre Trockenresistenz und Eignung für städtische Umgebungen. Durch dendroökologische Analysen prüfen wir, welche Bäume besonders gut mit den klimatischen Veränderungen zurechtkommen. Das beinhaltet beispielsweise die Untersuchung der Jahrringbreiten und der Holzanatomie. Aus diesen Parametern können die Wachstumsreaktionen der Bäume auf Umweltfaktoren (wie Hitze oder Trockenheit) gut abgelesen werden.
Wie gestresst sind unsere Stadtbäume?
Nicht nur das Wachstum, sondern auch der Stresszustand der Bäume steht im Fokus. Mithilfe moderner molekularer und physiologischer Methoden analysieren wir den Hormonhaushalt der Bäume, untersuchen Stressmarker und erforschen, wie sich vergangene Trockenperioden in den Bäumen widerspiegeln. Mit diesem Wissen können Städte in Zukunft gezielt „klimafitte“ Bäume pflanzen – für mehr Schatten, bessere Luft und ein angenehmes Stadtklima!
Dieses Teilprojekt wird vom Lehrstuhl für Waldwachstum und Dendroökologie der Universität Freiburg und dem KIT-Campus Alpine (IMK-IFU) durchgeführt. Die molekularen und physiologischen Untersuchungen übernimmt das Joseph Gottlieb Kölreuter Institut für Pflanzenwissenschaften (JKIP) des KIT.
Ergebnisse – Teil 1
Für vier Baumarten (Platane, Spitzahorn, Winterlinde, Stieleiche) wurden auf dem Campus Süd des KIT Stressmarker in den Blättern, gemessen. Jeweils 16 Bäume zur Hälfte auf versiegelten, zur Hälfte auf offenen Standorten, wurden in den beiden Vegetationsperioden 2025 und 2026 untersucht. Über Dendrochronologie wurde von den Partnern in Freiburg der jährliche Zuwachs gemessen.
Über alle Baumarten hinweg zeigte die Prolinbildung in den Blättern, dass der Stresspegel auf versiegelten Standorten deutlich höher war. Unabhängig vom Standort zeigten Platanen den niedrigsten, Winterlinden den höchsten Stresspegel, Spitzahorn und Stieleiche lagen dazwischen. Hohe Prolinpegel gingen in der Regel mit geringem Zuwachs einher, am sichtbarsten war der Zusammenhang für Platanen.
In einer Kooperation mit KIT Facility Management und der Pflegefirma Merkle werden die Forschungsergebnisse derzeit wissenschaftlich begleitet in die Baumpflege-Praxis integriert. Dazu wird Mahdgut von KIT Flächen, die als Wildwiesen entwickelt und daher ausgemagert werden, als Mulch unter ausgewählten Bäumen ausgebracht, um den Einfluss auf den Stresszustand zu untersuchen. Es wird vermutet, dass die bessere Bodenfeuchte und die Stimulation des Mikrobioms zu einer höheren Resilienz der Bäume beitragen können. In dieses Reallabor werden auch die vom IMTEK Freiburg entwickelten Bodensonden integriert, so dass die für das Wohlbefinden der Bäume wichtigen Umweltbedingungen in Echtzeit verfolgt werden können.
Für Auf den Wildwiesen beim Audimax taucht seit zwei Jahren immer wieder die seltene Orchidee Anacamptis pyramidalis auf. In einem Reallabor-Versuch wird derzeit das Mahdgut von der Ausmage-rung unterausgewählten Bäumen als Mulch ausgebracht und der Effekt auf den Stresszustand untersucht.
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Ergebnisse – Teil 2
Für die Frage, welche Baumarten sich langfristig im Stadtbild halten werden, wurden Spitzahorn (Acer platanoides), Platane (Platanus x acerifolia), Stieleiche (Quercus robur) und Winterlinde (Tilia cordata) mit dendroökologischen Methoden untersucht. Dafür wurden an ausgewählten Bäumen Bohrkerne ent-nommen, welche später im Labor präpariert wurden, um die Jahrringbreiten zu vermessen und anschließend die Holzanatomie aufnehmen zu können.
Bei der Baumauswahl wurden nicht nur die Baumart berücksichtigt, sondern auch unterschieden zwischen Straßen- und Park-Standorten, mit der Frage, ob vorhandene oder nicht vorhandene Grünfläche unter dem Baum einen Einfluss auf das Wachstumsmuster der Bäume haben.
Dies konnte allerdings in Bezug auf die Jahrringbreite in Abhängigkeit von Sommertrockenheit nicht gezeigt werden. Die Sommertrockenheit der Monate Juni, Juli, August wirkte sich nicht signifikant unterschiedlich auf die Jahrringbreite der Bäume aus, wenn sie an Straßen mit wenig bis keiner freien Grünfläche unter der Kronenschirmfläche standen oder in Parkanlagen mit viel Grünfläche unter der Kronenschirmfläche.
Bei der Unterscheidung nach Baumarten konnte nur für die Stieleichen und die Platanen ein signifikanter Einfluss der Sommertrockenheit der Monate Juni, Juli, August auf die Jahrringbreite gezeigt werden.
Für die holzanatomischen Untersuchungen wurde der Fokus auf die Zellanzahl und die Lumenfläche gelegt. Sichtbar wurden die unterschiedlichen Strategien der Baumarten Winterlinde und Spitzahorn. Während die Winterlinde mit zunehmender Anzahl Zellen auch ihre Lumenfläche erhöht, werden beim Spitzahorn mit zunehmender Zellanzahl die Lumenfläche verringert. Ein signifikanter Einfluss der Sommertrockenheit auf die Lumenfläche konnte nicht gezeigt werden. Nur auf die Zellanzahl bei Winterlinde an Straßenstandorten konnte ein signifikanter Einfluss der Sommertrockenheit nachgewiesen werden.
Abschließend kann festgehalten werden: Sommertrockenheit ist nur einer von vielen Faktoren, der die Jahrringbreite beeinflusst. Winterlinde und Spitzahorn haben auf holzanatomischer Ebene unterschiedliche Strategien, um auf Umwelt-einflüsse zu reagieren.
