Mathematisch-Naturwissenschaftliche Fakultät - Urbane Ökosysteme, Gesundheit und Umweltgerechtigkeit

Leipzig - a green city responds to global changes

Aktuelles 

• Factsheet III: Multi-Methoden-Ansatz zur Bewertung urbaner Grünflächen im
  Kontext des globalen Wandels.
• Urbane Grünflächen und Straßenbäume regulieren das städtische Mikroklima. In Zusammenarbeit mit dem Helmholtz-Zentrum für Umweltforschung und dem Leibniz-Institut für Troposphärenforschung wurde ein neues Methodik Paper hier veröffentlicht.

Podcast

Neueste Aktivitäten

Entwicklung eines standardisierten Instruments zur Bewertung der Potenziale von Grünflächen

Wir haben ein standardisiertes GIS-basiertes Werkzeug entwickelt, das die Eigenschaften von Grünflächen ganzheitlich bewertet, um u.a. die Daten- und Entscheidungsgrundlage für Stadtplanung und Politik zu verbessern. Unser interaktives Tool umfasst mehr als 30 Indikatoren für ökologische und gebaute Strukturelemente in Grünflächen, aber auch für ihren räumlichen Kontext, d.h. die Einbettung in die unmittelbare infrastrukturelle, ökologische und sozioökonomische Umgebung. Dieses Analysewerkzeug wurde auf fast 250 Parks in unserer Modellstadt Leipzig angewandt und kann zukünftig bei der Bewertung des aktuellen Zustands von Grünflächen helfen, aber auch bei der Identifizierung ungenutzter Potenziale für Management und Planung. Das Web-GIS kann interaktiv erkundet werden und ist frei zugänglich unter [https://arcg.is/0GXafX] oder den rechts abgebildeten QR-Code. Weitere Details finden Sie in Kraemer & Kabisch 2021.

Auswirkungen der Sommerhitze auf Parkbesuche, die wahrgenommene Gesundheit und die Wertschätzung von Ökosystemleistungen

Urbanisierung, Umweltveränderungen und Überalterung gefährden die urbane Gesundheit. In vielen Städten wird die Hitzebelastung voraussichtlich zunehmen. Städtische Grünflächen gelten als wichtige Ressource zur Stärkung der Widerstandsfähigkeit der Stadtbewohner. Wir haben an heißen Sommertagen 2019 eine Erhebung in zwei strukturell unterschiedlichen Parks in Leipzig, Deutschland, durchgeführt. Wir untersuchten das Aktivitätsverhalten der Befragten, die Zufriedenheit mit der vorhandenen Infrastruktur, hitzebedingte Gesundheitsbeeinträchtigungen, Veränderungen in der Parknutzung während Hitzewellen und die Bewertung der Rolle von Parks bei der Bewältigung von Hitzestress. Wir fanden heraus, dass der alte, baumreiche Park deutlich häufiger für Naturerlebnisse genutzt wurde, während der neuere, weniger baumreiche Park, der auf einem ehemaligen Bahngelände entstand, häufiger für geselliges Beisammensein, Grillen und Picknicken genutzt wurde. Die Zufriedenheit mit den vorhandenen Trinkbrunnen und öffentlichen Toiletten war im Allgemeinen gering und die Zufriedenheit mit der Beleuchtung wurde im alten Park als weniger zufriedenstellend bewertet. Die Sicherheit wurde im Allgemeinen als zufriedenstellend bewertet, von den weiblichen Befragten jedoch deutlich weniger zufriedenstellend.

Der Hitzestress-Summenscore, der auf hitzebedingte Gesundheitsbeeinträchtigungen hinweist, war bei den Teilnehmern im neueren Park signifikant höher. Ein hoher Anteil der Befragten gab an, die Parks während der Hitzewellen genauso häufig wie sonst im Sommer zu nutzen (46 %), während einige angaben, ihr Parknutzungsverhalten anzupassen (18 %), z. B. indem sie Parks erst später abends besuchten. Was die Antworten der Teilnehmer zur Rolle der Parks bei sommerlicher Hitze betrifft, so wurden die  138 Aussagen mit verschiedenen regulierenden und kulturellen Ökosystemleistungen abgeglichen, wobei Kühlung und Erholung am häufigsten genannt wurden. Die Grünflächenplanung sollte die Nutzungsbarrieren sowie unzureichende Beleuchtung und sanitären Infrastrukturen abbauen, um allen Stadtbewohnern die gleiche Parknutzung zu gewährleisten. Spezifische lokal ökologische und soziokulturelle Bedingungen, sich verändernde Umweltbedingungen und die Klimaanpassung müssen in diesem Kontext mit betrachtet werden. Um ökologische Prozesse und Funktionen aufrechtzuerhalten und den Klimawandel zu bewältigen, sollte die Stadtplanung ältere Parks mit einem hohen Baumbestand erhalten und gleichzeitig die Anforderungen an die bauliche Infrastruktur berücksichtigen.

Hitze und schlechte Luft belasten Stadtbewohner. Kann Stadtnatur helfen?

Messkampagne in Leipzig 2019

 Vegetation unter Stress – Hitzekonditionen im Friedenspark Leipzig

 Foto: Roland Krämer, HU Berlin

Deutschland erlebt eine ungewöhnliche Juni-Hitzeperiode. In Brandenburg wurden Anfang dieser Woche Werte von 38,6°C gemessen (DWD). Auch in Leipzig wurde am 26.06.2019 ein Hitzerekord mit fast 37°C verzeichnet. Die hohen Temperaturwerte, verbunden mit extremer Trockenheit, führen zu stark erhöhter Luftbelastung, vor allem durch Ozon und Feinstaub (PM / particulate matter). Der Acht-Stunden-Mittelwert für Ozon, gemessen an der Station Leipzig West, stieg am Mittwoch - dem heißesten Tag - bis über 160 µg/m³ (Quelle: Umweltbundesamt). Der WHO-Schwellenwert für Gesundheitsschutz liegt bei 100 (Mittelwert für acht Stunden). Hitze und Trockenheit verbunden mit einem hohen Verkehrsaufkommen führten gleichzeitig zu hohen Tagesmittelwerten für Feinstaub wie PM10 (Partikel mit einem aerodynamischen Durchmesser von weniger als 10 Mikrometer (µm)). Diese betrugen am 26. Juni 2019 insgesamt 29 µg/m³, am Montag davor fiel der PM Wert mit 17 µg/m³ deutlich geringer aus (Quelle: Umweltbundesamt, Messstation Leipzig Mitte). Der mittlere jährliche WHO-Schwellenwert für PM10 liegt bei 20 µg/m³, der mittlere Tagesgrenzwert bei 50 µg/m³. 

Städtische Parks können hohe Temperaturen abmildern und Luftverschmutzung entgegenwirken. Im Rahmen einer Messkampagne in zwei Leipziger Parks - dem Friedenspark und dem Lene-Voigt Park - untersuchen wir im Rahmen von GreenEquityHEALTH zusammen mit dem Helmholtz-Zentrum für Umweltforschung - UFZ (Beobachtungssystem MOSES) und dem Leibniz-Institut für Troposphärenforschung (TROPOS) wie die städtische Vegetation extremen Hitzetemperaturen und Luftverschmutzung entgegenwirkt.

Seit dem 26. Juni werden dafür für zwei Wochen mobile und stationäre Temperatur-, Luftfeuchte- und Luftqualitätsmessungen innerhalb und außerhalb der beiden Leipziger Parks durchgeführt. Dazu erfassen Sensorsysteme in zwei Höhen (0m, 2m) an insgesamt 17 Standorten in beiden Parks die Temperaturen und die Luftfeuchtigkeit. Feinstaub und Ruß werden durch mobile Messsensorik auf bestimmten Routen innerhalb und außerhalb der Parks sowie im angrenzen Straßenraum zu den Hauptverkehrszeiten erfasst. Eine hochaufgelöste Thermalaufnahme durch den Überflug eines Gyrocopters (Kleinflugzeug) der Hochschule Anhalt ergänzt die Temperaturmessungen.

Aufbau einer Temperatur/Luftfeuchtemessstation im Friedenspark sowie mobilen Luftqualitätsmessung durch ein mobiles, mit GPS ausgestattetes Gerät im Rucksack am 26.06.2019

Foto: Nadja Kabisch, HU Berlin

Außerdem wird die Exposition verschiedener Personen (Versuchsteilnehmer*innen aus Leipzig) gegenüber den Umweltbelastungen Hitze, Lärm, Feinstaub, und Ruß während eines Besuchs in den zwei verschiedenen Parks sowie im Straßenraum gemessen, sowie deren subjektive Einstellung gegenüber Umweltbewusstsein, Stressbelastung, Erholung und alltäglicher Parknutzung abgefragt. Vor, während und nach den Expositionen werden Gesundheitsmessungen an den Probanden vorgenommen, die Auskunft über die gesundheitlichen Effekte (physiologisch und psychologisch) vom Aufenthalt im Park im Vergleich zur Stadt liefern sollen. Die physiologischen Indikatoren Herzfrequenzvariabilität und Herzfrequenz werden während der gesamten Exposition mit mobilen EKG-Geräten (Messgeräte zur kontinuierlichen Generierung von Messdaten mit Elektrokardiogramm) sowie der Blutdruck mittels oszillatorischer Blutdruckmessgeräte gemessen.

Hintergrund
Städte stehen im Fokus von globalen Veränderungen. Klimawandel und Urbanisierung stellen Stadtbewohner und Stadtplaner bereits heute vor eine Reihe von neuen Herausforderungen. Extremereignisse wie Hitzewellen gehen mit einer erhöhten Sterberate und überdurchschnittlich häufig auftretenden Herz-Kreislauf-Krankheiten einher. Luftverschmutzungen durch ein erhöhtes Verkehrsaufkommen in Städten verursachen schwerwiegende Gesundheitsprobleme bei Kindern und älteren Menschen. Urbane Grünflächen haben das Potenzial, Hitzewellen und Luftverschmutzung in Städten abzumildern und dadurch die Gesundheit und das Wohlbefinden der Stadtbewohner zu verbessern. Stadtbäume kühlen die Umgebungstemperatur durch Schattenwirkung und Evapotranspiration. Parks und Stadtwälder ermöglichen Erholung und physische Aktivität.

•  Vom 9.-10. April fand unser erster Projektworkshop des GreenEquityHEALTH-Projektes in Leipzig am Helmholtz-Zentrum für Umweltforschung-UFZ statt. Gemeinsam mit den Mitgliedern des Projektbeirats haben wir Projektergebnisse aus GreenEquityHEALTH vorgestellt und diskutiert. Außerdem wurde die nächste Messkampagne für Sommer 2019 besprochen sowie die Parks und Messstationen besucht.

Hintergrund und Projektziele

Städte stehen im Fokus von globalen Veränderungen. Klimawandel, Urbanisierung und demographischer Wandel stellen Stadtbewohner und Stadtplanungen bereits heute vor eine Reihe von neuen Herausforderungen. Extremereignisse wie Hitzewellen gehen mit einer erhöhten Sterberate und überdurchschnittlich häufiger auftretenden Herz-Kreislauf-Krankheiten einher. Luftverschmutzungen durch ein erhöhtes Verkehrsaufkommen in Städten verursachen schwerwiegende Gesundheitsprobleme bei Kindern und älteren Menschen. Urbane Grünflächen haben hier das Potenzial, Hitzewellen und Luftverschmutzung in Städten abzumildern und dadurch die Gesundheit und das Wohlbefinden der Stadtbewohner zu verbessern. Stadtbäume kühlen die Umgebungstemperatur durch Schattenwirkung und Evapotranspiration. Parks und Stadtwälder ermöglichen Erholung und physische Aktivität.

Zahlreiche Veröffentlichungen verweisen auf diese positiven Effekte von urbanen Grünflächen (Hartig et al. 2014). Oft fokussieren diese Studien allgemeine Bevölkerungsgruppe und beziehen sich nicht explizit auf Kinder und ältere Personen als dezidiert vulnerable Gruppen. Die wenigen existierenden Studien mit Bezug auf vulnerable Gruppen können einen generell positiven Trend hinsichtlich des Effekts von Grün auf die Gesundheit nachweisen. Jedoch sind diese Ergebnisse sehr oft kontextabhängig und beeinflusst von sozio-ökonomischen Faktoren (Kabisch et al. 2017).

Die Nachwuchsgruppe „Environmental-health Interactions in Cities [GreenEquityHEALTH] – Challenges for Human Well-being under Global Changes“ wird quantifiziertes Wissen bereitstellen, das zeigt, wie genau urbane Grünflächen tatsächlich zur Abmilderung von globalen Herausforderungen beitragen. Sensorbasierte Feldmessungen und Analysen von Fernerkundungsdaten werden helfen, Auswirkungen von Hitze und Luftverschmutzung auf Pflanzeneigenschaften zu analysieren und auszuwerten. Gesundheitsmessungen und Befragungen zur wahrgenommenen Gesundheit von Parkbesuchern geben parallel dazu Aufschluss über die tatsächlichen Gesundheitseffekte.

Team

• Dr. Nadja Kabisch, Group leader
• Roland Krämer, PhD candidate
• Dagmar Wörister, Group assistant
• Camille Dammann,Group assistant
• Peer von Döhren, Research assistant
• Lennart Eichfuss, Student assistant

Ehemalige Mitarbeiter

• Marion Adam, Group assistant
• Jan Hemmerling, Student assistant
• Oskar Masztalerz, Student assistant

• Catharina Püffel
• Miriam Brenck

Projektveröffentlichungen

Projektfactsheets

Media

Video

Interaktive Online Karten

Leipziger Web Map

https://arcg.is/1i48XD

Berliner Web Map

https://arcg.is/nWmmK

Publikationen

• Krämer, R. & Kabisch, N. (2022). Parks Under Stress: Air Temperature Regulation of Urban Green Spaces Under Conditions of Drought and Summer Heat. Frontiers in Environmental Science. 10. 10.3389/fenvs.2022.849965.
• Zabelskyte, G. & Kabisch, N. & Stasiskiene, Z. (2022). Patterns of Urban Green Space Use Applying Social Media Data: A Systematic Literature Review. Land. 11. 238. 10.3390/land11020238.
• Kabisch, N., Krämer, R., Brenck, M., Haase, D., Lausch, A., Luttkus, M., Mueller, T., Remmler, P., Döhren, P., Voigtländer, J. & Bumberger, J. (2021). A methodological framework for the assessment of regulating and recreational ecosystem services in urban parks under heat and drought conditions. Ecosystems and People. 464-475. 10.1080/26395916.2021.1958062.
• Kabisch, N., Kraemer, R. , Masztalerz, O., Eichfuss, L., Wörister, D., Dammann, C., Brenck, M., Püffel, C., Hemmerling, J., Rakowski, J., & von Döhren, P. (2021): Junior research group 'GreenEquityHEALTH' - Factsheet III: Multi-method assessment of urban green spaces under global change. https://doi.org/10.5281/zenodo.5603610 .
• Kabisch, N., Kraemer, R., Masztalerz, O., Hemmerling, J., Püffel, C., Haase, D. (2021): Impact of summer heat on urban park visitation, perceived health and ecosystem service appreciation. Urban Forestry & Urban Greening, Vol. 60, 127058, ISSN 1618-8667. https://doi.org/10.1016/j.ufug.2021.127058 .
• Kraemer, R., Kabisch, N.(2021): Parks in context: advancing citywide spatial quality assessments of urban green spaces using fine-scaled indicators. Ecology and Society 26(2):45.https://doi.org/10.5751/ES-12485-260245 .
• Kabisch, N., Kraemer, R., Brenck, M. E., Haase, D., Lausch, A., Luttkus, M. L., Mueller, T., Remmler, P., von Döhren, P., Voigtländer, J. & Bumberger, J. (2021): A methodological framework for the assessment of regulating and recreational ecosystem services in urban parks under heat and drought conditions. Ecosystems and People, 17:1, 464-475, DOI: 10.1080/26395916.2021.1958062 .
• Kabisch, N., Püffel, C., Masztalerz, O., Hemmerling, J. & Kraemer, R. (2021): Physiological and psychological effects of visits to different urban green and street enviroments in older people: A field experiment in a dense inner-city area. Landscape and Urban Planning, Vol. 207. https://doi.org/10.1016/j.landurbplan.2020.103998 .
• Marselle, M., Hartig, T.,Cox, D., de Bell, S., Knapp, S., Lindley, S., Triguero-Mas, M., Boehning-Gaes,e K., Cook, P., de Vries, S., Heintz-Buschart, A., Hofmann M., Irvine K., Kabisch, N., Kolek, F., Kraemer, R., Markevych, I., Martens, D., Mueller, R., Nieuwenhuijsen, M., Potts, J., Stadler, J., Walton, S., Warber, S. L., Bonn, A. (2021): Pathways linking biodiversity to human health: A conceptual framework. EcoEvoRxiv. September 23. doi:10.32942/osf.io/czyv4 .
• Baró, F., Langemeyer, J., Łaszkiewicz, E., Kabisch, N., (2021): Introduction to Special Issue: advancing urban ecosystem service implementation and assessment considering different dimensions of environmental justice. Environmental Science and Policy, 15, 43-46.

Weitere Publikationen finden Sie hier.

Konferenzbeiträge

• Kabisch, N. (2017) Public health inequalities in cities – What is the role of green? At Seminar 'Global Urban Sustainability and Justice Insights, facts, visions and challenges for a green-blue future of cities around the globe' at the The Royal Swedish Academy of Agriculture and Forestry (KSLA), Stockholm, Sweden.
• Kabisch, N. (2017): Session 12: Green, yes, but just? Towards more environmental and social justice in cities. GREENSURGE Final Confernce. Malmö, Sweden.
• Kabisch, N. (2017): Urban green infrastructure for sustainable urban development – The health perspective. RESILIENCE 2017 - Resilience Frontiers to Global Sustainability. Stockholm, Sweden, August 20-23, 2017.

Blogbeiträge

• Blog zu Schwerpunkten von Urbanen Ökologie in The Nature of Cities: What is one thing every ecologist should know about urban ecology?
• Blog zu Environmental Justice in The Nature of Cities: Ecosystems for everyone: Who should have access to the myriad benefits of ecosystem services and urban nature? Everyone. Does everyone? No. How will we achieve this moral imperative?
• Wer in der Stadt lebt, hat ein höheres Risiko, Krankheiten wie Depression
  

  oder Schizophrenie zu entwickeln. Doch Parks, Alleen und auch Löwenzahn
  könnten Abhilfe schaffen - Artikel von Nele Langosch mit Bezug zu GreenEquityHEALTH

Projektbeirat

• Dagmar Haase, Humboldt-Universität zu Berlin
• Matilda van den Bosch, University of British Columbia
• Chantal van Ham, IUCN,
• Matthias Braubach, WHO
• Thomas Elmqvist, SRC
• Dr. Jan Bumberger, UFZ
• Angela Lausch, UFZ

Projektinformationen