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Der Weg durch die Komplexität der blau-grünen Infrastruktur
17. Juli 2026 |
Lauren Cook, wie definieren Sie den Begriff «Blau-Grüne Infrastruktur» (BGI)?
Lauren Cook: Bei der Eawag verstehen wir unter BGI naturbasierte Lösungen, die vom Menschen umgesetzt werden, um das natürliche Wassergleichgewicht wiederherzustellen. Das Kernziel ist es, vom traditionellen Modell abzurücken, bei dem Wasser direkt in die Kanalisation geleitet wird. Stattdessen wollen wir es versickern, verdunsten und vor Ort zurückhalten. Praktische Beispiele sind Rückhaltebecken, Gründächer, Mulden und renaturierte Flüsse.
Allerdings kann die Definition etwas unscharf werden, je nachdem, wen man fragt. Ich würde durchlässigen Strassenbelag als blau-grüne Infrastruktur einstufen – auch wenn Ökolog*innen dem vielleicht widersprechen würden, da er nicht unbedingt ein Lebensraum für Arten ist. Umgekehrt würden Ingenieur*innen beispielsweise einen Park oder einen Friedhof nicht in die Definition einbeziehen, während Ökologen sie als ökologische Infrastrukturen oder naturbasierte Lösungen betrachten. An dieser Grenze beginnt die Komplexität.
Was fasziniert Sie an dieser Komplexität?
Auf den ersten Blick scheint es einfach: Es ist doch nur Gras und Erde. Wie kann das so kompliziert sein? Die Systeme sind jedoch unglaublich komplex. Nehmen wir ein Rückhaltebecken: Ein begrüntes Becken, in dem Wasser versickert. Klingt auf den ersten Blick unkompliziert, aber zum Beispiel muss der Boden präzise aufbereitet werden. Er muss das Wasser durchlassen – aber nicht so schnell, dass er die Umgebung nicht kühlt oder nicht alle Schadstoffe auffängt.
BGI zielt darauf ab, viele Ziele gleichzeitig zu erreichen: Hitzeschutz, Biodiversität, Hochwasserschutz, Verbesserung der Wasserqualität, Erosionsschutz und so weiter. Man kann diese Aspekte nicht isoliert betrachten. Es gilt, das gesamte System im Blick zu behalten und unterschiedliche Akteur*innen zusammenzubringen, von Fachpersonen in der Ökologie bis hin zur Stadtplanung. Es geht darum zu verstehen, wie diese verschiedenen Elemente auf Systemebene miteinander verflochten sind. Genau diese Herausforderung reizt mich an diesem Bereich.
Ist BGI ein neues Konzept?
Wir beobachten schon seit geraumer Zeit, dass wir den Wasserhaushalt verändern, indem wir Städte versiegeln, Wasser in Rohre leiten, die Wasserqualität verschlechtern und Überschwemmungen verursachen. Das Konzept, diesen Wasserhaushalt wiederherzustellen, ist jedoch erst etwa 30 Jahre alt und gewann um die Jahrtausendwende deutlich an Bedeutung. Uns wurde klar, dass wir das Wasser nicht so schnell wie möglich aus der Stadt leiten müssen. Stattdessen können wir es vor Ort speichern und versickern lassen, um zusätzliche Vorteile wie eine geringere Belastung der Kläranlagen und sauberere Flüsse zu erzielen.
In der Schweiz hat sich das Konzept erst in jüngerer Zeit durchgesetzt. Im Vergleich zu anderen Ländern hinken wir hinterher.
Was ist der Grund für diese Verzögerung?
Historisch gesehen war das Klima in der Schweiz so mild, dass Sorgen um Hochwasser oder Wasserknappheit keine grossen Themen waren. Der derzeitige Hauptgrund ist meiner Meinung nach die Hitze: Die Überhitzung von Städten ist in den letzten Jahren zu einem kritischen Thema geworden. Genau hier kann BGI Abhilfe schaffen, auch wenn der Nutzen schwer genau zu beziffern sind, da Schweizer Städte im Vergleich zu anderen bereits recht grün sind.
Das wirft eine wichtige Frage zur Wasserqualität auf. Wenn wir Wasser in den Boden versickern lassen, zum Beispiel in einem Rückhaltebecken, und dieses Wasser verschmutzt ist – was passiert dann mit dem Boden?
Das hängt vom Schadstoff ab. Handelt es sich um Nährstoffe, nehmen die Pflanzen und der Boden diese einfach auf und die Pflanzen wachsen. Bei Schwermetallen und Mikroverunreinigungen sieht die Sache jedoch anders aus. Wir gehen davon aus, dass sie im Boden verbleiben, doch ist noch weitgehend unklar, wie viel tatsächlich ins Grundwasser sickert.
Die Verschmutzung muss aber irgendwohin, und wir müssen entscheiden, wohin sie fliesst: in die Flüsse oder in den Boden? Bei stark verschmutztem Wasser müssen der Boden und die Vegetation möglicherweise regelmässig ausgetauscht werden. Das führt zu einem grundlegenden Konflikt mit dem Ziel der Biodiversität: Das Prinzip der Artenvielfalt besteht darin, einen Lebensraum so lange wie möglich wachsen zu lassen und widerstandsfähig zu erhalten. Aber wenn wir den Boden häufig austauschen müssen, um die Verschmutzung in den Griff zu bekommen, stören wir diesen Kreislauf. Ein Teich, der für die Wasserqualität angelegt wurde, könnte tatsächlich zu einer ökologischen Falle werden.
Was meinen Sie mit einer ökologischen Falle?
Ein Teich wirkt für viele Arten attraktiv. Einige nutzen ihn als Trinkwasserquelle, andere wählen ihn vielleicht als Lebensraum und legen dort Eier ab. Ist das Wasser jedoch verschmutzt, beeinträchtigt das ihre Gesundheit und ihre Fortpflanzung. Die könnten daran sterben. Das ist ein klassisches Beispiel für Zielkonflikte: Wasserrückhaltung, Hochwasserentlastung, Schadstoffbekämpfung, Biodiversität und Hitzeschutz stehen oft im Wettbewerb miteinander.
Wie finden Sie den besten Kompromiss zwischen diesen konkurrierenden Zielen? Es gibt keine «perfekte» Lösung, die alle zufriedenstellt.
Ich arbeite viel mit Entscheidungshilfen, die als multikriterielle Entscheidungsanalyse (MCDA) bezeichnet werden. Das ist eine elegante Methode zur Optimierung: Man weist den verschiedenen Zielen Gewichte zu.
Wenn man mit den Beteiligten spricht, kann man nicht fragen: «Bevorzugst du Hitzeschutz oder Artenvielfalt?» Niemand kann das rational beantworten. Menschen sind in der Regel voreingenommen und nicht ganz rational, wenn sie mit komplexen Abwägungen konfrontiert sind.
Mit diesen Instrumenten wollen wir den Entscheidungsprozess rationaler gestalten. Wir decken die Zielkonflikte auf, damit fundierte Entscheidungen getroffen werden können. Letztendlich kommt es auf die Entscheidungsträger und die Betroffenen an: «Ist es dir wichtiger, dass dein Keller nicht überflutet wird oder dass es an einem Sommertag angenehm kühl ist?» oder «Ist saubereres Wasser wichtiger als mehr Schmetterlinge in deiner Stadt?» Es gibt keine perfekte Lösung, aber wir müssen sicherstellen, dass diese schwierigen Entscheidungen transparent getroffen werden.
Was sind die grössten Herausforderungen bei der Zusammenarbeit mit Kommunen zur Umsetzung dieser Lösungen?
Für die Ingenieur*innen erfordert der Übergang von konventionellen «grauen» Infrastrukturen zu BGI einen grossen Paradigmenwechsel. Sie sind darauf trainiert, Rohre und Einläufe zu bauen, um Wasser schnell durch das System zu leiten. Von ihnen zu verlangen, diese Denkweise zu ändern und das Wasser langsam vor Ort versickern zu lassen, ist eine erhebliche Hürde, die Überzeugungsarbeit erfordert.
Die Akzeptanz wächst jedoch. Wir haben zum Beispiel mit der Gemeinde Fehraltorf (ZH) zusammengearbeitet, einer kleinen Stadt mit 30.000 Einwohner*innen, die von Ackerland umgeben ist. Dort hatte man noch nie von BGI gehört, aber sobald wir die Prinzipien erklärt hatten, waren sie sofort interessiert. Ich glaube, die Akzeptanz naturbasierter Lösungen ist generell recht hoch, weshalb ich in letzter Zeit vermehrt Vorträge halten kann. Das Thema findet grosse Beachtung, vor allem bei den Interessengruppen.
Wie kann man die Leistung von BGI-Elementen messen?
Das ist eines der grundlegenden Probleme von BGI. Es bietet so viele Nebeneffekte, aber diese sind bekanntermassen schwer zu quantifizieren. Bei herkömmlichen Betonlösungen, wie einem Damm oder einer Stützmauer, können wir zuverlässig und genau messen, wie viel Wasser sie zurückhalten oder wie viel Widerstand sie leisten.
Naturbasierte Lösungen sind weitaus weniger vorhersehbar. Ein Schutzwald oder ein natürlicher Hang mag zwar kostengünstiger und widerstandsfähiger sein, aber man kann nicht garantieren, dass er eine bestimmte Leistung erbringt. Es gibt keine «Dehnungs-Spannungs-Kurve» für einen Wald. Die Leistung variiert je nach Bodensättigung, Baumarten, Wachstumsstadien oder Sturmschäden. Wir brauchen bessere Messgrössen, um zu wissen, wie wir Entwürfe verbessern und Synergien oder Kompromisse zwischen verschiedenen Elementen erkennen können.
Wohin geht die zukünftige Forschung im Bereich BGI?
Es zeichnen sich mehrere kritische Bereiche ab. Erstens: Wasserknappheit. Da wir Bäume und Vegetation pflanzen und Dürreperioden zunehmen, müssen wir uns fragen, ob wir diese Systeme bewässern müssen, um sicherzustellen, dass sie weiterhin ihre Funktion erfüllen. Gleichzeitig treten extreme Niederschlagsereignisse immer häufiger auf. Wir müssen widerstandsfähige Systeme aufbauen, die den Wechsel von extremer Dürre zu extremen Überschwemmungen überstehen können.
Die Raumplanung ist eine weitere riesige Herausforderung. Bei so grossem Raumbedarf und so vielen Interessengruppen handelt es sich um ein extrem kompliziertes Optimierungsproblem. Wir müssen Überschwemmungen, Biodiversität und Hitze gleichzeitig angehen.
Schliesslich gibt es einen entscheidenden Forschungsbereich in Bezug auf Entwicklungsländer und die dahinterstehenden Sozialwissenschaften. Wie setzen wir diese Infrastrukturen in dicht besiedelten Megastädten in Ländern wie Uganda oder Indien um, wo Überschwemmungen und Hitze bereits extrem sind? Funktionieren die aktuellen Entwürfe unter diesen Bedingungen überhaupt, oder müssen wir sie komplett überdenken? Die Herausforderungen dort sind viel grösser, aber das gilt auch für die potenziellen Vorteile.
Dr. Lauren Cook hat einen Hintergrund in Hydrologie, Energiewirtschaft und der Modellierung von Klimaauswirkungen. Sie interessiert sich für Forschungsfragen, bei denen Regenwasser- und Energieinfrastruktur genutzt wird, um die Auswirkungen des Klimawandels abzumildern und sich daran anzupassen.
Lauren Cook leitet die Forschungsgruppe für multifunktionales blau-grünes Design am Departement für städtisches Wassermanagement der Eawag. Ihr Forschungsschwerpunkt liegt auf der leistungsbasierten Planung von blau-grüner Infrastruktur.
Blau-grüne Infrastruktur
Blau-grüne Infrastruktur (BGI) ist ein integrierter, naturbasierter Ansatz in der Stadtplanung. Das Konzept verknüpft den natürlichen Wasserkreislauf (Gewässer, Versickerungsflächen) mit grünen Elementen wie Grünflächen, begrünten Dächern oder Bäumen, um Wasser nachhaltig zu bewirtschaften und die Artenvielfalt zu fördern. Im Gegensatz zur klassischen, grauen Infrastruktur (Betonkanäle und -rohre) nutzt BGI natürliche Prozesse, um Regenwasser aufzunehmen, zu speichern und zu filtern. Dadurch werden Hochwasserrisiken verringert, die Wasserqualität verbessert und gleichzeitig die Stadt gekühlt. Die Forschenden der Eawag untersuchen in interdisziplinären Projekten, wie leistungsfähige blau-grüne Infrastruktur unserer Städte klimaresilienter und lebenswerter machen.
Titelbild: Lauren Cook im Glattpark in Opfikon (ZH). Im Park wurden verschiedene BGI-Elemente umgesetzt – etwa einen künstlichen See, der als Retentionsmulde dient. (Foto:Julian Salinas/ETH-Rat)