Warum trocknen städtische Böden manchmal innerhalb weniger Tage stark aus? Welche Auswirkungen hat das auf Grünflächen, Parks und Straßenbäume? Und wie können Städte künftig besser darauf reagieren? Mit diesen Fragen beschäftigt sich das Forschungsprojekt „SafeWaterVeg“ am Fachgebiet Ökohydrologie der Technischen Universität Berlin.
Das von der Deutschen Forschungsgemeinschaft geförderte Vorhaben ist im April 2026 gestartet und wird mit 415.000 Euro unterstützt. Unter der Leitung von Prof. Eva Paton und Dr. Pedro Alencar untersucht ein interdisziplinäres Forschungsteam die Ursachen, Prozesse und Folgen sogenannter Blitzdürren in Städten. Ziel ist es, die Vorhersage solcher Ereignisse zu verbessern und die Widerstandsfähigkeit urbaner Grünflächen zu erhöhen.
Wenn Böden innerhalb weniger Tage austrocknen
Blitzdürren unterscheiden sich deutlich von klassischen Dürreperioden, die sich oft über Monate oder sogar Jahre entwickeln. Sie entstehen innerhalb weniger Tage oder Wochen. Verantwortlich dafür ist ein starker Verdunstungssog, der durch typische Sommerbedingungen wie wolkenlosen Himmel, geringe Luftfeuchtigkeit und leichten Wind begünstigt wird. Zusätzlichen Einfluss haben Hitzewellen und der urbane Hitzeinseleffekt.
Besonders problematisch wird es, wenn die obere Wurzelzone innerhalb von fünf bis 30 Tagen austrocknet. Die Folgen zeigen sich häufig in geschädigten Vegetationsflächen, etwa durch braune Rasenflächen oder geschwächte Straßenbäume. Dabei erfüllt städtisches Grün wichtige Funktionen für das Stadtklima und die Lebensqualität. Es trägt zur Kühlung bei, hält Niederschlagswasser zurück, fördert die Biodiversität und bietet Erholungsräume.
Monitoring und Prognosen für das Berliner Stadtgebiet
Um schnelle Austrocknungsereignisse in stark versiegelten Stadtgebieten besser zu verstehen, setzt das Projekt auf ein umfangreiches Monitoring. Doktorandin Antonia Geibel untersucht den Wasserstress und dessen Auswirkungen auf die Vegetation an insgesamt 28 Messstandorten. Dazu gehören vier Grasflächen auf und rund um den TU-Campus Charlottenburg sowie 24 Standorte mit Park- und Straßenbäumen im gesamten Berliner Stadtgebiet. Parallel dazu entwickelt Postdoktorand Dr. Majid Taie Semiromi neue Verfahren zur Vorhersage von Blitzdürren und deren Auswirkungen. Grundlage sind sogenannte Hindcast-Daten. Dabei handelt es sich um historische Wettervorhersagen, mit denen nachträglich überprüft werden kann, wie zuverlässig frühere Modelle Blitzdürren vorhergesagt hätten. Auf dieser Basis untersucht das Forschungsteam, ob sich solche Ereignisse bereits im Voraus erkennen lassen.
Zur Bewertung der Prognosen wird unter anderem eine Konfusionsmatrix eingesetzt. Dieses statistische Verfahren vergleicht vorhergesagte Ereignisse mit tatsächlich eingetretenen Fällen und zeigt, wie häufig Blitzdürren korrekt erkannt, übersehen oder fälschlicherweise prognostiziert wurden. Dadurch lässt sich die Genauigkeit der Modelle systematisch bewerten.
Ergänzend werden Modelle entwickelt und überprüft, die die schnellen Austrocknungsprozesse urbaner Vegetation abbilden. Diese sollen anschließend auf größere räumliche und zeitliche Maßstäbe bis hin zur Ebene einzelner Stadtteile übertragen werden.
Grundlagen für klimaangepasste Städte
Die Ergebnisse des Projekts sollen wissenschaftliche Grundlagen für konkrete Anpassungsmaßnahmen liefern. Dazu gehören beispielsweise optimierte Bewässerungsstrategien und ein widerstandsfähigerer Umgang mit städtischen Grünflächen unter veränderten klimatischen Bedingungen.
Darüber hinaus beschäftigt sich „SafeWaterVeg“ mit einer zentralen Zukunftsfrage für Berlin: Wie kann die Wasserversorgung der Hauptstadt langfristig gesichert werden – für knapp vier Millionen Einwohnerinnen und Einwohner, zahlreiche Industrie- und Gewerbestandorte, große Parkanlagen und rund eine halbe Million Straßenbäume?
Zusammenarbeit über Fachgrenzen hinweg
Das Projekt ist an der Fakultät Planen – Bauen – Umwelt der TU Berlin angesiedelt. Neben dem Fachgebiet Ökohydrologie sind auch die Fachgebiete Künstliche Intelligenz und Landnutzungswandel sowie Pflanzenökologie beteiligt. Als externer Partner wirkt zudem das Pflanzenschutzamt Berlin mit.
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