Vorwort 9

1. Ökosystemkomplex Stadt 11

1.1 Bausteine des Ökosystems Stadt 13

1.2 Soziale Funktion der Stadt 29

1.3 Konzepte für eine ökologische Stadt 30

2. Historische Entwicklung der Stadt und ihrer ökologischen Belastung 35

2.1 Einleitung 35

2.2 Grundsätzliche Überlegungen zu Stadt und Umwelt 36

2.3 Aspekte der Entwicklung der Stadt und ihrer Ökologie vor der Industrialisierung 37

2.4 Die Industrialisierung und ihre Auswirkungen auf das Verhältnis von Stadt und Umwelt 42

2.5 Die fordistische Stadt und ihre ökologischen Bezüge 49

2.6 Die postfordistische Stadt und ihre ökologischen Bezüge 55

2.7 Städtebaukonzepte in ihrem sozialen und ökologischen Kontext 58

3. Das Klima der Stadt 63

3.1 Urbane Überwärmung 63

3.1.1 Räumliches Erscheinungsbild 64

3.1.2 Zeitliches Erscheinungsbild 66

3.1.3 Abhängigkeiten der urbanen Überwärmung 67

3.1.4 Auswirkungen der urbanen Überwärmung 69

3.2 Nachweis des Stadtklimas 70

3.3 Genese des Stadtklimas 71

3.4 Struktur und Beschaffenheit urbaner Oberflächen 72

3.4.1 Thermische Eigenschaften urbaner Oberflächen 73

3.4.2 Hydrologische Eigenschaften urbaner Oberflächen 74

3.5 Urbaner Strahlungs- und Wärmehaushalt 75

3.5.1 Urbane Strahlungsbilanz 75

3.5.2 Urbane Wärmebilanz 77

3.5.3 Anthropogene Wärmeproduktion 77

3.6 Urbane Atmosphäre 79

3.6.1 Hydrologische Aspekte der urbanen Atmosphäre 81

3.7 Urbanes Windfeld 84

3.8 Urbane Luftqualität 86

3.9 Grundzüge der angewandten Stadtklimatologie 89

3.9.1 Forschungs- und Arbeitsfeld der angewandten Stadtklimatologie 89

3.9.2 Rechtliche Grundlagen und Bewertungsmaßstäbe der Stadtklimatologie 91

3.9.3 Handlungsfelder der angewandten Stadtklimatologie 93

4. Stadtböden 97

4.1 Einführung 97

4.2 Stadtbodensystematik 99

4.3 Eigenschaften und Funktionen von Stadtböden 103

4.3.1 Baugrund und Geomorphologie 103

4.3.2 Wasserhaushalt 104

4.3.3 Schadstoffsenke 105

4.3.4 Land- und Forstwirtschaft 110

4.3.5 Naherholung und Lebensraum für Tiere und Pflanzen 113

4.3.6 Archivfunktion 114

4.4 Stadtbodenkartierung 115

5. Urbaner Wasserhaushalt 119

5.1 Veränderung der Abflussbildung in urbanen Gebieten 127

5.1.1 Versiegelung von Flächen 128

5.1.2 Auswirkungen des hohen Versiegelungsgrades auf Abflussereignisse 130

5.1.3 Auswirkungen der Versiegelung auf das Grundwasser 137

5.2 Einfluss der Urbanisierung auf die Wasserqualität 139

5.2.1 Oberflächengewässer 139

5.2.2 Grundwasser 140

5.3 Maßnahmen zur Verbesserung der Wassersituation in urbanen Räumen 141

6. Pflanzen und Tiere in städtischen Lebensräumen 149

6.1 Einleitung 149

6.2 Besonderheiten der städtischen Lebensräume 149

6.3 Gliederung der städtischen Lebensräume 150

6.4 Pflanzen der städtischen Lebensräume 151

6.5 Neophyten 162

6.6 Tiere der städtischen Lebensräume 164

6.7 Neozoen 174

7. Neue Herausforderungen für die Stadtentwicklung - dargestellt am Beispiel des Klimawandels 175

7.1 Stadtentwicklung unter veränderten Rahmenbedingungen 175

7.2 Neue Herausforderungen durch den Klimawandel 176

7.2.1 Änderung von Klimaparametern infolge des globalen Klimawandels 176

7.2.2 Auswirkungen des Klimawandels 181

7.2.3 Zwei Handlungsstränge: Klimaschutz und Klimaanpassung 184

7.3 Klimaschutz (Mitigation) 184

7.3.1 Das 2-Grad-Ziel 184

7.3.2 Klimaschutz als Querschnittsaufgabe in der Stadtentwicklung 186

7.3.3 Maßnahmenfelder zum Klimaschutz 187

7.4 Klimaanpassung (Adaption) 191

7.4.1 Ziele, Grundlagen und Ansätze 191

7.4.2 Urbane Anpassungsstrategien an veränderte stadtklimatische Bedingungen 196

7.5 Instrumente und Governance 204

7.5.1 Rolle und Instrumente der Kommunen 204

7.5.2 Governance/Akteursbeteiligung 207

Literaturverzeichnis 213

Abbildungsverzeichnis 239

Die Autoren 243

Register 245