Mobile Schattenspender mit Datenbasis

Die Sonne knallt, die Luft flimmert, die Hitze steht. So fühlen sich viele Sommertage in Städten an – aufgrund des Klimawandels auch immer früher im Jahr und bis in den Spätsommer hinein. Gerade in Quartieren mit vielen versiegelten Flächen wird dies zur Belastung. «Bäume können in dieser Situation auf drei verschiedene Arten kühlen», erklärt Sebastian Mühlemann, Spezialist für Stadtbegrünung bei der Baumschule Bauer in Bottmingen, «erstens spenden sie Schatten, zweitens verdunsten sie Wasser und drittens gibt es den psychologischen Effekt, dass Menschen Temperaturen als niedriger empfinden, wenn es Bäume hat.»

Mangelware Baum

Schade nur, dass genau diese Bäume an vielen Plätzen und in vielen Strassenzügen Mangelware sind. Zum einen liegt das daran, dass Städte früher einfach anders gebaut wurden. Es gab weniger Hitzetage und Starkniederschläge. Konzepte wie die «Schwammstadt», in der Bäume eine wichtige Rolle spielen, waren noch nicht erfunden. In der Schwammstadt wird Regenwasser nicht sofort über die Kanalisation abgeleitet, sondern es wird lokal gespeichert. So werden Städte vor Überschwemmungen geschützt, während das Wasser bei Hitze die Bäume versorgt und so die Umgebung kühlt.

Begehrtes Souterrain

Zum anderen ist es in Städten oft nicht möglich, Bäume in den Boden zu pflanzen. «Das ist zum Beispiel der Fall, wenn im Untergrund Leitungen liegen oder eine Tiefgarage ist. Oder wenn die Bäume bei Veranstaltungen im Weg stünden, oder im Winter bei der Schneeräumung», erläutert Sebastian Mühlemann. Manchmal lassen sich Bäume zwar pflanzen. Bis sie jedoch ausreichend Schatten spenden, vergehen rund 15 Jahre. Schattenspendende Bäume an diesen Orten, und zwar per sofort: In diese Lücke stösst die Lösung MobileGreen, die die Baumschule Bauer zusammen mit der BFH entwickelt hat.

Schnelle Schattenspender

Das Prinzip ist einfach erklärt: In intelligenten Trögen von 2 mal 2 Metern werden ausgewachsene Bäume von sieben bis zehn Metern Höhe aufgestellt. Sie lassen sich mit dem Stapler am gewünschten Ort aufstellen – und bei Bedarf wieder verschieben. Was der Baum zum Leben braucht, hat er im Trog dabei: ein nährstoffreiches Substrat, abgestimmt auf die Baumart und die Bedingungen vor Ort. Ausserdem einen Wassertank von über 500 Litern. Über Kapillarmatten ziehen die Baumwurzeln dieses Wasser kontinuierlich. Durchschnittlich etwa alle zwei Wochen muss der Tank nachgefüllt werden, auch bei extremer Hitze ist so immer genügend Wasser verfügbar. Dies wird dem Gärtner oder der Gärtnerin über eine App angezeigt. Denn im Trog befindet sich ein Sensor, der Temperatur und Wasserstand misst.

Auf den ersten Blick liegt der Unterschied von MobileGreen zu herkömmlichen Platzbepflan–zungen in Trögen in der Grösse. Es handelt sich um ausgewachsene Bäume, deren Kronen grosszügig Schatten spenden. Bei genauerem Hinsehen entpuppt sich MobileGreen jedoch als ausgeklügeltes System, das mit viel Know-how für jeden Standort die optimale Bepflanzung bietet. Zudem bringt das Bewässerungssystem durch die effiziente Nutzung und das Monitoring einen entscheidenden Kostenvorteil für die Kundschaft.

Pflanzen und Kosten im Zentrum

«Bei MobileGreen stehen die Pflanzen und die Pflegekosten im Zentrum», erklärt Sebastian Mühlemann, was die Lösung so einzigartig macht. «Bei herkömmlichen Bepflanzungen muss im Sommer alle zwei Tage ein Gärtner vorbeigehen und per Fingerprobe den Giessbedarf beurteilen. Bei MobileGreen reicht es, alle 14 Tage für 5 Minuten Wasser zu tanken, das kann auch ein Laie übernehmen.» Der geringere Personalaufwand führt übers Jahr schnell zu niedrigeren Pflegekosten im vierstelligen Bereich pro Pflanze. Und dass es gerade während der Ferienzeit weniger Personal braucht, dürfte den Stadtgärtnereinen ebenfalls entgegenkommen. «Der Trend zeigt klar, dass bei mobilen Begrünungen zusätzliche Flächen auf unveränderte Stellenprozente triffen. MobileGreen setzt hier gezielt an, um das Fachpersonal zu entlasten. Auch Baumpatenschaften sind denkbar und über das intelligente Monitoring einfach umsetzbar», so Sebastian Mühlemann.

Das Know-how beschränkt sich nicht auf die Wassergabe. «Bis anhin haben Städte bei der Beschaffung von Platzbegrünung die Zahl der nötigen Pflanzen auf Basis von Erfahrungswerten abgeschätzt. Die optimale Kühlleistung entsteht jedoch nicht automatisch durch möglichst viele Bäume. Denn die Kosten für Beschaffung und Pflege sind beträchtlich. Mit MobileGreen lässt sich die optimale Beschattungslösung vorab simulieren und planen», so Sebastian Mühlemann.

Ausgeklügeltes Datenmodell

Basis ist ein Datenmodell, welches in einem umfassenden Forschungsprojekt in Partnerschaft mit der Berner Fachhochschule und mit Förderung durch Innosuisse entwickelt wurde. «Ein Vorprojekt startete bereits 2023», erklärt Stefan Jack, Wirtschaftsingenieur und Professor für Digitale Fertigung am Departement Architektur, Holz und Bau der BFH (AHB). Das Projekt, das nun auf die Zielgerade geht, umfasst insgesamt vier Arbeitsbereiche. Neben dem Departement AHB sind auch die BFH-Hochschule für Agrar-, Forst- und Lebensmittelwissenschaft HAFL sowie das Departement Soziale Arbeit beteiligt.

Umfassendes Forschungsprojekt

Zunächst wurde untersucht, welche eingetopften Baumarten besonders gut zur städtischen Kühlung geeignet sind. Eine Rolle spiel dabei neben der Hitzeresistenz der Arten auch die Förderung der Biodiversität, weshalb heimische Arten wie die Ahorne bevorzugt werden. Durch Literaturstudien und Praxiserfahrungen wurde ermittelt, wie viel Substrat für eine langfristige Wirkung nötig ist, welcher Wasserbedarf besonders an Hitzetagen entsteht und wie Begleitbepflanzung den Stadtraum ökologisch und gestalterisch aufwerten kann.

Kühleffekt modelliert

Es folgte die Messung und Modellierung der Kühleffekte. Die Messungen waren umfassend: «Unter den analysierten Bäumen wurde eine Wetterstation platziert, die Temperatur, Wind und Luftfeuchtigkeit mass. Ein so genannter Globalthermometer erfasste das physische Wärmeempfinden des menschlichen Körpers. Weitere Messgeräte erfassten das Wachstum der Stammdicke und die Geschwindigkeit, mit der die Säfte unter der Baumrinde flossen. Wasserverbrauch und Verdunstung wurden gemessen», erläutert Stefan Jack. «Was mich wirklich beeindruckt hat, war die enorme Kühlleistung der fast ausgewachsen Bäumen von 13 bis 19 °C um 14 Uhr.»

Die Daten dienten der Modellierung des Kühleffekts einzelner Bäume sowie räumlicher Modelle auf Quartier- und Strassenebene als Planungs- und Prognoseinstrumente. Ganz bewusst wurden verschiedene Standorte untersucht, um das Modell an möglichst vielen Orten anwenden zu können – abhängig davon, ob diese einen versiegelten Boden haben, Kiesflächen oder bereits begrünt sind. «Es ist, soweit wir wissen, die einzige Datenbasis, die auf realen Messungen beruht und 1’440 Anwendungsfälle durchgerechnet hat zur Validierung», erklärt Stefan Jack, dessen Team sich derzeit mit letzten Optimierungen am Datenmodell beschäftigt.

Soziale Wirkung und Business Case

Parallel dazu wurde die Wirkung der mobilen Begrünung auf den Sozialraum untersucht. In Solothurn, Wohlen AG und Reinach BL wurden unterschiedliche Raumtypen analysiert: Flanierorte, Treffpunkte und Transiträume. Der Fokus lag auf der Wahrnehmung, dem gesellschaftlichen Nutzen, den Veränderungen im Nutzerverhalten und den Unterschieden zu fester Begrünung. Die Erhebung erfolgt mittels Zählungen, Beobachtungen und Interviews.

Dies zeigt auch die Praxis. So wurde etwa in Wohlen AG der Wartebereich vor der Busstation in der Bahnhofsstrasse mit drei Bäumen aufgewertet. «Etwas mehr Aufenthaltsqualität, Schatten und etwas Abkühlung auf dem Tiefgaragendach. Wo keine «richtigen» Bäume Platz haben, kann MobileGreen eine gute Option sein», resümiert Roger Isler, Leiter Umwelt und Energie der Gemeinde Wohlen.

In Solothurn wurden auf versiegelter Fläche fünf Bäume aufgestellt. «Was mich fasziniert, ist, dass die Bäume, obwohl sie in einem Topf stehen, sehr gross und grün sind und noch ziemlich gewachsen sind», erklärt Lea Wälti, Projektleiterin Raumplanung bei der Stadt Solothurn. «Dadurch heben sie sich von anderen Produkten ab. Sie fielen auf – wir wurden etliche Male darauf angesprochen. Viele aus der Bevölkerung und Anwohnerschaft freuten sich über das Grün in der ansonsten kargen Altstadt.»

Erfolgreiche Zusammenarbeit

Die Forschungsergebnisse weisen auf eine weitere Anwendungsmöglichkeit von MobileGreen hin: Wo die dauerhafte Bepflanzung von Bäumen geplant ist, eventuell verbunden mit einer kostspieligen Entsiegelung von Flächen, könnte mittels MobileGreen die optimale Konfiguration getestet werden.

Nicht zuletzt entstanden im Forschungsprojekt ein Geschäftsmodell und eine Marketingstrategie für die Plattform mobile-green.ch zur gezielten Marktpositionierung der Dienstleistung. Auf die Zusammenarbeit mit der BFH schaut Sebastian Mühlemann zufrieden zurück. «Es het eifach giiget», erinnert er sich an das erste Treffen mit Stefan Jack, «mir wurde gleich klar, bei der BFH ist viel Fleisch am Knochen.»

Mittlerweile ist MobileGreen bei 26 Kunden mit insgesamt 70 Töpfen im Einsatz. Und das nicht nur in der Schweiz, sondern bis hin nach Holland. «Ich finde es lässig, dass unser Fachwissen nicht an der Landesgrenze Halt macht», freut sich der Baumspezialist. In der Region ist MobileGreen aktuell auch in Burgdorf und Solothurn im Einsatz. Die Akquise weiterer Standorte läuft. Gute Aussichten also, dass Hitzetage in Schweizer Gemeinden künftig wenigstens etwas von ihrem Schrecken verlieren.