Projektlaufzeit: 10/2022- 09/2025

Für die Maximierung der Kohlenstoffsequestrierung muss eine lange andauernde Vitalität der Bäume erreicht werden. An den Baumstandorten erweist sich die Wasserversorgung als einer der zentralen Faktoren für die Vitalität der Bäume. Hier setzt das Projekt an: an ausgewählten Testflächen unterschiedlich vitaler Bäume sollen bodenkundliche Parameter und die Bodenwasserverhältnisse mithilfe zerstörungsfreier geophysikalischer Methoden wie bodeneindringendem Radar und geoelektrischen Verfahren studiert und mit der Analyse stabiler Wasserisotope kombiniert werden, die Informationen über die Tiefe liefert, aus der Bäume über ihre Wurzeln Wasser aufnehmen.

Die Vitalität der Bäume wird im Baumkataster der Städte Braunschweig und Brandenburg an der Havel erfasst und dient als Ausgangspunkte für die Entwicklung einer auf Fernerkundungsdaten basierenden, automatisierten Erfassungsmethode geschädigter Bäume. Als Grundlage werden hierzu Sentinel-2 Daten (für die Berechnung von Vegetationsindizes und Analysen auf der Subpixel-Ebene) und LiDAR Daten (Einzelbaumerkennung und Ableitung von Strukturmerkmalen) dienen. Gleichzeitig werden öffentlich verfügbaren Daten, die Baumstandorte charakterisieren, in einem Machine Learning Ansatz zu einem Modell der Qualitäts- und Risikoeinstufung von Standorten verarbeitet. Die Fusion beider Modelle wird Aussagen über den Zusammenhang zwischen fernerkundlich identifizierten, potenziell kranken Bäumen und Standortverhältnissen aufzeigen.

An ausgewählten Baumstandorten werden die Modellvorhersagen validiert. Dazu erfolgt die Abschätzung der Biomasse und Zuwachsrate der Bäume mittels hochauflösendem terrestrischem Laserscanning und die Bestimmung der Vitalität mittels klassischer Parameter wie Kronenausdehnung, Stammdurchmesser, Pflanzenschäden und deren Ursachen. Während die Erfassung der Biomasse in Kombination mit Wachstumsraten Aussagen über chronischen Stress für die Bäume erlaubt, nähert sich das Projekt frühen oder vorübergehenden Stresssymptome an den Pflanzen mittels ergänzender Chlorophyllfluoreszenz- und Chlorophyllgehaltsmessungen. Die frühzeitige Erkennung von Stresssymptomen könnte den Grünflächenämtern bei ihren Pflegeentscheidungen helfen und somit zur Sicherung des Baumbestandes beitragen. Es wird eine Entscheidungsmatrix entwickelt, die den Entwicklungsprozess von multifunktionalen, resilienten Stadtbaumpflanzungen und deren Pflege   veranschaulicht. Diese Entscheidungshilfe soll Städte und Gemeinden dabei unterstützen, den Status quo des Beitrags von Stadtbäumen zur Kohlenstoffbindung abzuschätzen und zudem aufzeigen wie die Klimawirksamkeit des Stadtgrüns maximiert werden kann.

Das CliMax-Projekt ist gefördert durch das Klimaschutz-Sofortprogramm 2022 der Bundesregierung. Das Projekt zielt darauf ab, einen wissenschaftlichen Beitrag zur Klimaberichterstattung und Folgenabschätzungen zu leisten.