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Apr 28, 2023

Platz für die Natur in Städten finden: Das erhebliche Potenzial überflüssiger Parkplätze

npj Urbane Nachhaltigkeit

npj Urban Sustainability Band 2, Artikelnummer: 27 (2022) Diesen Artikel zitieren

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Naturbasierte Lösungen (NBS) gelten als Mittel zur Bewältigung von Herausforderungen wie Hitzewellen, Überschwemmungen und Verlust der biologischen Vielfalt. Um diese Vorteile in großem Umfang zu erzielen, müssen große Flächen knappen Stadtlandes in Grünflächen umgewandelt werden. Hier zeigen wir einen Ansatz, mit dem Städte mithilfe von NBS wesentliche Fortschritte bei der Verwirklichung ihrer Nachhaltigkeitsziele erzielen können, indem sie überflüssige Straßenparkplätze in artenreiche Grünflächen umwandeln. Wir zeigen, dass bis zur Hälfte der Straßenparkplätze in unserer Fallstudiengemeinde (der Stadt Melbourne) in Garagen im Umkreis von 200 m untergebracht werden könnten, wodurch große Flächen für die Begrünung frei würden. Unsere Modellierung prognostiziert erhebliche Vorteile in Bezug auf Baumkronen, Regenwasser und ökologische Konnektivität. Dies würde einen großen Fortschritt in Richtung einer Reihe der ehrgeizigen NBS-Ziele der Stadt darstellen. Da viele Städte große Flächen sowohl für Parkplätze an der Straße als auch für Garagen abseits der Straße bereitstellen, ist dieser Ansatz zur Schaffung von Platz für die Natur in Städten weit verbreitet.

Naturbasierte Lösungen (NBS) haben großes Potenzial, Ökosystemdienstleistungen in Städten bereitzustellen. Sie können dazu beitragen, die Auswirkungen des Klimawandels zu verringern, die Artenvielfalt zu verbessern und die Lebensqualität stark urbanisierter Gebiete zu erhalten1,2,3,4. Studien haben das Potenzial gut konzipierter NBS-Interventionen hervorgehoben, um die Auswirkungen von Hitzewellen3 zu reduzieren, Regenwasser bei Überschwemmungen zu bewältigen5,6 und wichtige Erholungsräume bereitzustellen, um das geistige, körperliche und soziale Wohlbefinden der Anwohner7,8,9 zu unterstützen. 10,11. Mit der Verdichtung der Städte gingen jedoch tendenziell private Grünflächen wie Gärten verloren, ohne dass entsprechende Ersatzgrünflächen im öffentlichen Raum geschaffen wurden12,13. Dies hat zu einem Verlust der städtischen Artenvielfalt13,14, einem Anstieg des Überschwemmungsrisikos15, einem Mangel an hochwertigem Freiraum16 (insbesondere in Vierteln mit niedrigem Einkommen17) und einer Anfälligkeit für städtische Hitzeinseleffekte18 geführt.

Diese Herausforderungen, insbesondere vor dem Hintergrund des immer schwerwiegenderen Klimawandels19, haben zu einer raschen Zunahme kommunaler NBS-Strategien geführt20,21,22 mit mutigen Zielen wie „90.000 Bäume pflanzen“ (Los Angeles)23, „50 % des Stadtgebiets ausmachen“. bewachsene und durchlässige Flächen“ (Paris)24 und „50 % Baumkronenbedeckung über Fuß- und Radwegen“ (Brisbane)25. Für viele Städte besteht die Herausforderung nun darin, diese Versprechen einzulösen. Um dies zu erreichen, müssen sie NBS in großem Maßstab in etablierten städtischen Umgebungen nachrüsten, in denen der öffentliche Raum oft stark umkämpft ist26,27.

Die dringende, groß angelegte Bereitstellung städtischer NBS ist im Kontext mehrerer globaler politischer Faktoren wichtig. Diese reichen von hochrangigen Verpflichtungen wie den Zielen für nachhaltige Entwicklung (SDGs)28,29 bis hin zur Verringerung der Auswirkungen häufigerer und schwererer Hitzewellen und Überschwemmungen, wenn Städte mit dem Klimawandel konfrontiert sind30,31. Städte spielen auch eine wichtige Rolle bei der Erhaltung der biologischen Vielfalt32,33 und der Beseitigung früherer Umweltungerechtigkeiten, die zu einem ungleichen Zugang zu Ökosystemdienstleistungen geführt haben34. Zuletzt wurde im Zuge der COVID-19-Pandemie die Idee eines „grünen Aufschwungs“, der durch die Bereitstellung von NBS unterstützt wird, sowohl innerhalb der Wissenschaft35 als auch von mächtigen internationalen Institutionen wie der OECD, der EU und der UNEP36,37,38 vorangetrieben.

Obwohl die Bereitstellung von NBS in großem Maßstab von entscheidender Bedeutung ist, bleibt sie jedoch weitgehend unrealisiert39,40,41,42; In optimistischen NBS-Diskursen wird selten das Ausmaß der Landnutzungsänderungen anerkannt, die für die Bereitstellung wirksamer Lösungen in städtischen Gebieten erforderlich sind. In der australischen Stadt Melbourne besteht beispielsweise im Elizabeth Street Catchment (Wassereinzugsgebiet) ein extremes Überschwemmungsrisiko. Da über 80 % der Einzugsgebietsoberfläche undurchlässig sind (dh mit Beton, Asphalt oder Gebäuden bedeckt sind)43, können starke Regenfälle schnell die Kapazität der technischen Entwässerungssysteme der Stadt überschreiten. Die Hochwassermanagementstrategie der Stadt sieht vor, dass bis 2030 65 ha öffentliches Land in diesem kleinen städtischen Einzugsgebiet entpflastert oder durchlässig gemacht werden sollen43. Dies ist ein bedeutendes Gebiet; fast dreimal so groß wie der größte Park im Einzugsgebiet (Carlton Gardens, 25 ha).

Die Suche nach 65 Hektar Land in einem kleinen, dichten städtischen Einzugsgebiet von 308 Hektar ist ein Beispiel für die Herausforderungen, die mit dem Ausmaß der Landnutzungsänderungen verbunden sind, die erforderlich sind, um NBS-Vorteile in Städten auf eine Weise zu realisieren, die den strategischen Zielen entspricht. Um so viele neue Grünflächen zu schaffen, müssen die Städte auf bestehende Landnutzungen abzielen, die systematisch ersetzt werden können. Allerdings sind städtische Grundstücke teuer und unterliegen zahlreichen konkurrierenden Landnutzungen, insbesondere in dicht besiedelten Wohn- und Gewerbegebieten27,44. „Kompromisse“ können in diesen Zusammenhängen als Veränderungen in der Art und Weise der Landnutzung verstanden werden, die Auswahl zwischen mehreren konkurrierenden Zielen, wobei ein Ziel kompromittiert wird, um ein anderes Ziel zu erreichen, idealerweise um einen Nettonutzen zu erzielen16,45,46. Bei jeder städtischen Landnutzungsänderung müssen die praktischen Kompromisse berücksichtigt werden. Daher ist die Ermittlung der realisierbarsten Möglichkeiten für groß angelegte, systematische Änderungen eine wesentliche Voraussetzung für Städte, die ihre Ziele für die NBS-Umsetzung erreichen möchten. Unsere Studie konzentriert sich auf einen vielversprechenden Kompromiss: die Umwandlung von Straßenparkplätzen in artenreiche Grünflächen.

Wir konzentrieren uns auf Straßenlandschaften, da diese sehr große Landflächen in den städtischen Kerngebieten vieler Städte, insbesondere in stärker entwickelten Ländern, abdecken27,47. Beispielsweise bedecken Straßen 26 % der gesamten Fläche in den Stadtzentren von Melbourne, Kapstadt und Sydney und über 30 % in London, Barcelona, ​​Hongkong und New York47. Ein erheblicher Teil dieser Fläche ist in der Regel für das Parken auf der Straße vorgesehen. 21 % in Melbourne48 und 28 % in Wien27. Eine Fülle von Stellplätzen abseits der Straße (z. B. Garagen) in bebauten Gebieten bedeutet, dass ein Teil dieser Straßenraumaufteilung durch freie Garagenparkplätze übertroffen werden kann. In vielen Städten ist dieser Überfluss das Ergebnis städtebaulicher Vorschriften, die eine jahrzehntelange Gewerbe- und Wohnbebauung erfordern, um großzügige Parkplätze abseits der Straße bereitzustellen49,50. Auch nach der Lockerung dieser Anforderungen verfügt Melbournes zentrale Gemeinde über mehr als vier Millionen Quadratmeter Parkhäuser, was einer Fläche entspricht, die mehr als dreimal so groß ist wie das zentrale Geschäftsviertel der Stadt51.

In vielen Städten sind hohe Leerstandsraten auf Parkplätzen abseits der Straße typisch52,53,54, wobei ein erheblicher Teil der Straßenparkplätze von Anwohnern mit Zugang zu Garagen genutzt wird55,56,57. Auch innerstädtische Garagen weisen eine geringe Auslastung auf; Schon vor der Covid-19-Pandemie 2020–21 gab es in Apartmentparkplätzen im Zentrum von Melbourne eine beträchtliche Leerstandsquote (26–41 %)51. Dieses Ausmaß der Unterauslastung ist erheblich, wenn man bedenkt, dass die Gemeinde über 49.500 Wohnparkplätze abseits der Straße verfügt, was mehr als das Doppelte der auf der Straße vorgesehenen Parkplätze von 23.500 ist51.

Die Konsolidierung von Parkplätzen auf der Straße in nahe gelegenen Garagen mit redundanter Kapazität stellt eine beträchtliche ungenutzte Chance dar, Straßenraum für NBS systematisch freizugeben56,58,59. Dies könnte durch bestehende, bewährte Parkmanagementmechanismen erreicht werden, wie etwa die Nutzung zentraler Parkmöglichkeiten (üblich in Deutschland53 und Japan60,61) oder Peer-to-Peer-Park-Apps, die ähnlich wie AirBNB oder Uber funktionieren62,63. Dies führt zwar zu keinem tatsächlichen Parkplatzverlust, würde jedoch einen Kompromiss für die Vertrautheit des Parkens auf der Straße darstellen64,65 sowie die zusätzlichen finanziellen Kosten für die Erleichterung des Garagenparkens (entweder vom Staat als Subvention oder von den Autofahrern auf einem Markt getragen). Modell)58,66,67. Auch die öffentliche Wahrnehmung spielt eine Rolle; Auch wenn dies nicht durch Beweise gestützt wird, ist die Ansicht weit verbreitet, dass kostenlose Parkplätze an der Straße für den lokalen Handel von entscheidender Bedeutung sind68. Ein Gefühl der „Volkslegalität“ für die uneingeschränkte Nutzung des öffentlichen Raums zum Parken von Autos verschärft die Sensibilität gegenüber diesem Thema69,70,71. Ein Verlust an Komfort für den Fahrer kann ebenfalls Anlass zur Sorge geben, obwohl ein gut konzipiertes Parkmanagementsystem tatsächlich die Notwendigkeit verringern kann, nach Straßenplätzen zu suchen72. Obwohl einige öffentliche Ansichten über den Kompromiss nicht rational sind, sind sie politisch wichtig. Dementsprechend versucht unsere Studie, die tatsächlichen und wahrgenommenen „Kosten“ des Parkplatz-Kompromisses zu minimieren, indem sichergestellt wird, dass nur Straßenparkplätze in unmittelbarer Nähe leerstehender Garagen identifiziert und als neue Grünflächen modelliert werden.

Wir untersuchen diese Möglichkeit in einer Fallstudie aus Melbourne, Australien. Wir konzentrieren uns auf die Gemeinde „City of Melbourne“, die das zentrale Geschäftsviertel und die innersten Vororte (ca. 170.000 Einwohner) einer Metropole mit fünf Millionen Einwohnern umfasst. Die rasche jüngste Entwicklung in der Innenstadt hat den bestehenden Stadtwald erheblich belastet73,74. Die Stadt ist außerdem mit Hitzewellen2,75, Überschwemmungen43 und Wasserqualitätsproblemen in der angrenzenden Bucht76 konfrontiert. Die Stadt verfügt über eine Reihe guter Strategien für die städtische Forstwirtschaft77, die Regenwasserbewirtschaftung43,78 und die Artenvielfalt79, die alle erhebliche neue Grünflächen erfordern, verfügt aber auch über eine Kohorte von Bewohnern, die das Parken auf der Straße als ein Recht betrachten69, selbst in Gebieten, in denen dies der Fall ist Garagen sind vorhanden55.

Diese Eigenschaften machen das Zentrum von Melbourne zu einem idealen Kontext, um potenzielle Kompromisse zwischen Straßenparkplätzen und Grünflächen zu erkunden und NBS in stark urbanisierten Gebieten in großem Maßstab bereitzustellen. Ein erheblicher (und ziemlich typischer) Anteil des Zentrums von Melbourne ist auf Straßen verteilt47 und wurde ursprünglich nach dem „konventionellen“ Parkkonzept entwickelt, das eine großzügige Parkversorgung umfasst, sowohl in Gebäuden als auch auf Straßen50. Konventionelle Ansätze waren in Nordamerika49,80 und Teilen Lateinamerikas81, Europa53,82 und Asien61,83 historisch üblich. Allerdings hat die Innenstadt von Melbourne begonnen, sich vom herkömmlichen Ansatz zu entfernen und seit den 1980er Jahren einige aktivere „Management“-Ansätze zu integrieren, die darauf abzielen, das Parken zu begrenzen und zu bepreisen84. In jüngerer Zeit wurden Richtlinien eingeführt, die sowohl eine stärkere Parkraumreform85 als auch die Schaffung neuer Grünflächen77,78,79 unterstützen. Da sich der öffentliche Diskurs über Parkraumreformen bisher oft eng auf den wahrgenommenen Verlust an Komfort und freiem Zugang zum Straßenparken für Autofahrer konzentriert hat64,69,71, verwenden wir eine Reihe interdisziplinärer Methoden, um eine alternative Seite des Parkraums zu erkunden Kompromiss, indem gezeigt wird, wie multifunktionale NBS vielfältige potenzielle Ökosystemdienstleistungen zum breiteren öffentlichen Nutzen bereitstellen können.

Im ersten Teil dieser Arbeit identifizieren und kartieren wir Parkplätze auf der Straße, die aufgrund ihrer Nähe zu nicht ausreichend genutzten Parkplätzen abseits der Straße für eine Neuzuweisung in Frage kommen. Unterschiedliche Annahmen darüber, welche Parkplätze auf der Straße neu zugewiesen werden können, liegen zwölf Szenarien zugrunde, die unterschiedliche Optionen für die Konsolidierung des Parkens in Melbourne darstellen. Diese Szenarien variieren je nach Art der Zielgaragen (nur gewerbliche Parkplätze, nur nichtgewerbliche Parkplätze oder beides), angenommenem Leerstand in Zielgaragen (hoch oder niedrig) und der maximalen Entfernung zwischen der Straße und der Straße -Straßenparkplätze (100 m und 200 m). Die Szenarien identifizieren Tausende von überflüssigen Parkplätzen. In allen Szenarien bleiben erhebliche Parkflächen auf der Straße erhalten, wobei berücksichtigt wird, dass einige Parkplätze nicht überflüssig sind und die Bereitstellung von Behinderten- und Lieferparkplätzen im Straßenbild weiterhin wichtig sein wird. Eine detaillierte Beschreibung dieser Szenarien finden Sie in den Methoden und in der ergänzenden Abbildung 1.

Als Nächstes modellieren wir eine Reihe von Nachhaltigkeitsvorteilen, die durch den Ersatz überflüssiger Parkplätze auf der Straße durch artenreiche Grünflächen entstehen. Für jedes Szenario verwendeten wir eine Reihe von Modellierungsansätzen, um drei verschiedene Arten von Ökosystemleistungen zu quantifizieren: (1) Zunahme der Baumkronenbedeckung, (2) Auffangen von Regenwasser und (3) Verbesserungen der ökologischen Konnektivität der Landschaft für die lokale Fauna. Diese Ökosystemdienstleistungen wurden ausgewählt, weil sie vier wichtigen Strategien entsprechen, an deren Umsetzung die Stadt Melbourne arbeitet. Dabei handelt es sich jeweils um die Urban Forest Strategy77, die Total Watermark Strategy78,86 und die Nature in the City Strategy79. Diese Strategien beinhalten ehrgeizige Ziele, anhand derer wir unsere Ergebnisse bewerten.

Unsere Modelle basierten auf einem modularen Grünflächenentwurf, den wir für diese Studie erstellt hatten (Abb. 1), der auf den Prinzipien von Water and Biodiversity Sensitive Urban Design (WSUD & BSUD)14,87 basiert.

Straßenparkplätze in der Nähe von Parkhäusern mit Leerstand werden identifiziert und neu zugewiesen. Anschließend werden überflüssige Straßenparkplätze durch artenreiche Grünflächen ersetzt, wie im gezeigten schematischen Entwurf gezeigt, der einen Straßenbaum (1), Lebensraumressourcen wie Unterholzpflanzen (2) und Regenwasserinfiltration mithilfe eines versunkenen „Regengarten“-Designs (3) integriert. und entpflastert effektiv den Bereich der Parklücke (4). Schließlich werden die Vorteile dieser Landnutzungsänderung in der gesamten Stadt Melbourne im Hinblick auf Baumkronen, ökologische Konnektivität, Auffangen und Aufbereitung von Regenwasserströmen sowie die Gesamtfläche des entfernten (entpflasterten) undurchlässigen Asphalts geschätzt.

Wir stellen fest, dass die modellierten Vorteile der Umwandlung überflüssiger Parkplätze in artenreiche Grünflächen zu erheblichen Fortschritten bei der Erreichung einer Reihe strategischer Ziele führen würden und diese Ziele in einigen Fällen vollständig erreichen könnten. Unsere Ergebnisse unterstreichen, dass eine groß angelegte Bereitstellung von NBS durch systematische Landnutzungsänderungen in Straßenlandschaften möglich ist, wenn die politische und öffentliche Unterstützung ausreicht, um mit den Nachhaltigkeitszielen in Einklang zu stehen.

Diese Studie berücksichtigt die Umverteilung eines Teils der 23.500 Straßenparkplätze der Stadt Melbourne in freie Flächen in den 193.500 Garagenplätzen innerhalb der Gemeinde. Wir haben eine Reihe von Parkkonsolidierungsansätzen und Leerstandsniveaus in zwölf Szenarien getestet. Wir präsentieren hier die wichtigsten Ergebnisse und zeigen die Bandbreite der Ergebnisse. Detaillierte Ergebnisse finden Sie in der ergänzenden Abbildung 1.

In jedem modellierten Szenario besteht eine erhebliche Möglichkeit, Parkplätze in artenreiche Grünflächen umzuwandeln (Abb. 2A; ergänzende Abb. 1). Abhängig von den Eingangsannahmen haben wir zwischen 3.146 und 11.668 redundante Straßenflächen identifiziert. 11.668 Stellplätze stellen 47 % der insgesamt 24.745 Straßenflächen in der Stadt dar, die sich über eine Fläche von ca. 50 ha erstrecken.

Die höchsten und niedrigsten Ergebnisse sind in Abb. 2A–F enthalten, um den in unseren zwölf Szenarien identifizierten Bereich zu zeigen. Eine vollständige Ergebnistabelle finden Sie in der ergänzenden Abbildung 1. Das Szenario mit den geringsten Auswirkungen nutzte nur gewerbliche Parkplätze, ging von einem geringen Leerstand (bis zu 30 %) und einer maximalen Entfernung von 100 m zwischen dem Straßenparkplatz und der Zielgarage aus. Das Szenario mit den höchsten Auswirkungen nutzte alle Arten von Garagenparkplätzen, wobei ein höherer Leerstand (bis zu 70 %) angenommen wurde, mit einer maximalen Entfernung von 200 m. Wir zeigen auch ein Szenario, von dem wir annehmen, dass es „politisch vorzuziehen“ ist, da es vielversprechende Ergebnisse liefert, während bei allen Parkarten nur geringe Leerstände angenommen werden und eine maximale Entfernung von 200 m verwendet wird; Dies ist enthalten, um ein vorteilhaftes und erreichbares Ergebnis darzustellen.

Wir schätzten eine Zunahme der Baumkronenausdehnung durch Bäume bei der Reife auf 31 bis 59 ha, wobei 11 bis 22 ha in den Zwischenjahren zur Verfügung standen, wenn die Bäume reifen (Abb. 2B). Dies ist ein beträchtlicher Beitrag zum 254 Hektar großen Baumkronendach der Stadt im öffentlichen Raum88, insbesondere wenn man bedenkt, dass die zwölf ausgewählten Baumarten (im Einzelnen unter „Methoden“ beschrieben) in erster Linie zur Verbesserung der Habitatergebnisse und nicht zur Optimierung der Baumkronenbedeckung ausgewählt wurden.

Die ökologische Konnektivität verbesserte sich erheblich, da die umgewandelten Parkplätze wichtige Trittsteine ​​für den Lebensraum bildeten und den Effekt der Fragmentierung für zwei wichtige Tierarten (Blaustreifenbiene, Amegilla spp. und Neuholland-Honigfresser, Phylidonyris novaehollandiae) verringerten. Abbildung 3 zeigt eine typische Verbesserung der Konnektivität in einem Szenario mit größeren Auswirkungen. Beim New-Holland-Honigfresser wurden Verbesserungen der Konnektivität beobachtet, die größte Verbesserung zeigte jedoch die Blaubandbiene (Abb. 2C).

Dieser Effekt war in Szenarien, in denen Parkplätze um 200 m statt um 100 m verschoben wurden, deutlich ausgeprägter. Die ergänzenden Tabellen 1 und 2 liefern detaillierte Konnektivitätswerte, die für jedes Parkszenario aufgezeichnet wurden, zusammen mit der entsprechenden mittleren Größe und Anzahl der verbundenen Flächen im Verhältnis zur gesamten in jedem Szenario verfügbaren Lebensraumfläche.

Die großen Mengen überflüssiger Parkplätze, die in den räumlichen Szenarien identifiziert wurden, stellen eine Gelegenheit dar, eine beträchtliche Asphaltfläche zu entfernen (Abb. 2D). Insgesamt konnten 6,6–24,5 ha Parkplätze entpflastert werden. Dies entspricht einer durchlässigen, artenreichen Grünfläche zwischen ca. 1,5 und 6 Stadtblöcken. Von dieser Gesamtfläche (gemeindeweit) gibt es zwischen 2,7 und 7,7 Hektar Entpflasterungsmöglichkeiten im überschwemmungsgefährdeten Einzugsgebiet Elizabeth Street im Zentrum von Melbourne.

Die vorgeschlagene Regengartengestaltung zeigte bemerkenswerte Ergebnisse beim Auffangen von Regenwasser. Unsere Modellierung zeigt, dass diese bis zu 27 Tonnen Bruttoschadstoffe (Müll) und 202 Tonnen Sediment (Abb. 2E) sowie Hunderte Kilogramm der Nährstoffschadstoffe Phosphor und Stickstoff (Abb. 2F) einfangen würden. Wie wir im folgenden Abschnitt zeigen, sind die abgefangenen Mengen im Vergleich zu den politischen Zielen erheblich.

Um die Ergebnisse dieser Studie im Hinblick auf die Herausforderungen zu präsentieren, denen Städte, soweit möglich, mithilfe von NBS begegnen wollen, haben wir unsere Ergebnisse mit quantitativen Zielen verglichen, die bereits von der Stadt Melbourne festgelegt wurden. Wir fanden heraus, dass mit dieser einzigen Strategie die von der Stadt festgelegten Ziele für den Sediment- und Phosphorabfang erreicht werden könnten (Abb. 4). Die Änderungen würden auch einen großen Beitrag zum ehrgeizigen Ziel der Stadt „40 % bis 2040“ für die Baumkronenbedeckung auf öffentlichen Flächen darstellen und bis zu einem Drittel der erforderlichen Änderungen bewirken. Die im überschwemmungsgefährdeten Einzugsgebiet Elizabeth Street im Herzen der Gemeinde gelieferten 2,7 bis 7,7 Hektar Pflasterungsarbeiten stellen zwischen 4 % und 12 % des 65 Hektar-Ziels für die Pflasterungsentfernung in diesem Gebiet dar, was die Notwendigkeit ergänzender Maßnahmen verdeutlicht wie Dachbegrünungen, durchlässige Gehwege und andere Lösungen zur Entpflasterung.

Das Überdachungsziel stammt aus der städtischen Waldstrategie der Stadt Melbourne77. Das Entpflasterungsziel stammt aus der Elizabeth Street Catchment Strategy, die ein stark urbanisiertes, überschwemmungsgefährdetes Wassereinzugsgebiet in der Innenstadt abdeckt43. Sediment-, Abfall- und Phosphorziele sind in der Total Watermark-Strategie der Stadt 200986 festgelegt. Das Stickstoffziel stammt aus einer Wiederholung derselben Strategie aus dem Jahr 201478. Abbildung 4 zeigt keinen quantitativen Fortschritt in Richtung eines ökologischen Konnektivitätsziels; Die Biodiversitätsstrategie der Stadt strebt lediglich eine Verbesserung der allgemeinen Konnektivität bis 202779 an. Unsere Modellierung zeigt, dass dies in den meisten Szenarien möglich ist (Abb. 2).

Wir untersuchten, inwieweit überflüssige Straßenparkplätze in artenreiche Grünflächen umgewandelt werden können, und quantifizierten die Auswirkungen dieser Änderung in Bezug auf Baumkronen, Entpflasterung undurchlässiger Flächen, Regenwasseraufbereitung und ökologische Konnektivität. Unsere Ergebnisse deuten darauf hin, dass diese einzige Taktik zur Neuzuweisung der Landnutzung zu erheblichen, integrierten Verbesserungen der Ökosystemleistungen in stark urbanisierten Gebieten mit historischer Nutzung von Mindestparkanforderungen führen könnte.

Diese Erkenntnisse sind von internationaler Relevanz. In den Kerngebieten vieler Städte machen Straßenlandschaften zwischen einem Viertel und einem Drittel der gesamten Landfläche aus47, und Straßenparkplätze wiederum machen etwa ein Viertel dieser Fläche aus27. Dies führt zu riesigen Flächen öffentlichen Landes. Gleichzeitig haben viele Städte (sowohl in Entwicklungs- als auch in Industrieländern53,81,82,83) aufgrund allgemeiner Planungsvorschriften, die eine großzügige Parkausstattung bei Neubauten vorschreiben, im Zuge ihrer Entwicklung umfangreiche Garagenflächen geschaffen49,55,89. Dadurch wird das Parken auf der Straße effektiv dupliziert. Auch wenn nicht davon ausgegangen werden kann, dass das Ausmaß der räumlichen Möglichkeiten, die wir in Melbourne beobachtet haben, für jede Stadt gleich ist, zeigen unsere Ergebnisse einen wertvollen Forschungsansatz auf. Da Städte auf der ganzen Welt die NBS-Bereitstellung planen, um kritische Herausforderungen wie die Anpassung an den Klimawandel und die Erholung von COVID-19 zu bewältigen, ist dieser überflüssige Parkplatz eine wichtige Gelegenheit für Planer, die dichte städtische Gebiete nachrüsten möchten. Dies ist sowohl deshalb von Bedeutung, weil es in diesen Gebieten besonders schwierig ist, Platz für NBS zu finden27, als auch weil die Innenstadt aufgrund der ausgedehnten Asphalt- und Betonbedeckung tendenziell besonders anfällig für Hitzeinseleffekte2 und Überschwemmungen90 ist.

Unsere Studie zeigt, wie eine systematische Neuzuweisung von Raum in Straßenlandschaften Vorteile in dem Ausmaß bringen kann, das Städte benötigen, um die erheblichen Herausforderungen der städtischen Nachhaltigkeit wirklich anzugehen. Die Tausenden überflüssigen Parkplätze in den Straßen im Zentrum Melbournes stellen eine Gelegenheit dar, bis zu 24 Hektar Asphalt durch artenreiche Grünflächen in den dichtesten Vierteln der Stadt zu ersetzen. Dadurch würden 31–59 Hektar neuer Baumkronenbestand entstehen, was bis zu einem Drittel des ehrgeizigen Baumkronenziels der Stadt für 2040 erfüllen würde77. Dies ist aus Sicht des Hitzeschutzes wertvoll, da selbst kleine Baumkronen nachweislich extreme Hitze deutlich reduzieren91. Die Ergebnisse zur Regenwasseraufbereitung sind ebenfalls sehr vielversprechend und zeigen, dass dieser Ansatz die Ziele für Sediment- und Nährstoffschadstoffe erreichen (und in einigen Fällen sogar übertreffen) kann, was beides klassische Herausforderungen in städtischen Wassereinzugsgebieten sind92. Unser Ansatz hat vielversprechende Vorteile für die biologische Vielfalt, vor allem durch die Schaffung von „Trittsteinen“, die Lebensräume für städtische Arten, insbesondere Bienen, verbinden. Wie in anderen Konnektivitätsstudien festgestellt wurde, können selbst kleine Lebensraumfragmente einen positiven Einfluss auf die Mobilität haben, insbesondere für Arten, die während der Ausbreitung möglicherweise Ruhe benötigen93,94,95,96,97,98,99,100.

Unser integrierter, interdisziplinärer Fokus auf Baumkronen, Biodiversität und Regenwasser ist selten, sowohl in der Literatur als auch in der Praxis, wo einzelne NBS-Funktionen wie Regenwasser tendenziell die Programmlogik dominieren101,102. Unser Ansatz quantifiziert jedoch nur einige der vielen wichtigen Vorteile, die eine großflächige Begrünung unserer Straßenlandschaften mit sich bringen würde. Grünflächen fördern mehr körperliche Aktivität103 und werden mit einer geringeren Fettleibigkeitsrate in Verbindung gebracht104. Der Zugang zu Grünflächen kann die Einsamkeit verringern8 und Baumkronen werden mit einer Reihe von Vorteilen für die psychische Gesundheit in Verbindung gebracht7 und können das Demenzrisiko verringern9. Immaterielle NBS-Vorteile wie Ästhetik und soziokulturelle Werte wurden ebenfalls quantifiziert und als wichtig für die Bewohner befunden105. Wir quantifizieren auch nicht direkt die Kühlung3,18, die Verbesserung der Luftqualität106 oder die Verringerung lokaler Überschwemmungen107,108, noch wird die Schaffung von Arbeitsplätzen durch Bau und Instandhaltung geschätzt. Der Wert der Stadterneuerung und lokaler Wirtschaftsimpulse in bedrängten Einzelhandelsstraßen ist im Zuge der COVID-19-Sperren von besonderem Interesse, aber auch dies wird nicht modelliert. Dies sind alles potenziell erhebliche Vorteile, die bei der Entwicklung umfassenderer Tools und Frameworks für multifunktionale NBS berücksichtigt werden könnten102,109,110.

Abgesehen davon, dass viele Vorteile außer Acht gelassen werden, ist es wahrscheinlich, dass diese Studie aufgrund der konservativen Annahmen, die unserer Analyse zugrunde liegen, die von uns quantifizierten Vorteile unterschätzt. Beispielsweise könnte ein erfahrenes Straßengestaltungsteam lokal spezifische Möglichkeiten für eine breitere Erweiterung der Grünflächen identifizieren, indem es eine breite Fahrspur oder einen breiten Fußweg verengt und so Grünflächen schafft, die weit über das hinausgehen, was wir modelliert haben. Darüber hinaus ist die Annahme, dass kein Parkplatz entfernt, sondern nur verschoben würde, konservativ, da viele Städte eine unentgeltliche Entfernung von Straßenparkplätzen anstreben, da sie die Rolle von Straßen als öffentliche Räume überdenken27 und als Reaktion auf veränderte Arbeitsmuster infolge des Pandemiemanagements111. Beispielsweise streicht Amsterdam jährlich 1.500 Plätze112 und Paris hat zugesagt, die Hälfte seiner 140.000 Straßenplätze zu streichen113. Wenn die Stadt Melbourne bereit wäre, das Parken auf einem reduzierten Niveau zu ersetzen – zum Beispiel durch die Begrünung von drei Straßenparkplätzen für jeweils zwei in Parkhäusern zur Verfügung gestellte –, würde sich das Ausmaß der Änderung effektiv um dieses Verhältnis vervielfachen. Wenn bei der Modellierung eine Gehstrecke von mehr als 200 m angenommen wird, könnte ebenfalls ein höheres Potenzial für die Konsolidierung von Parkplätzen realisiert werden. Weitere konservative Annahmen, die unserer Modellierung der Vorteile für Überdachung und Regenwasser zugrunde liegen, werden im Abschnitt „Methoden“ detailliert beschrieben.

Wir haben zwar ein erhebliches räumliches Potenzial für die Bereitstellung von NBS in städtischen Straßen identifiziert, dies erfordert jedoch, dass Städte sich in einem sensiblen politischen und sozialen Kontext bewegen. Die Straße als öffentlicher Raum ist zunehmend umstritten, trotz der Normalisierung einer kulturellen und rechtlichen Dominanz des Privatautos als Praxis und System114,115. Die Zuteilung des öffentlichen Raums in Straßenlandschaften ist grundsätzlich politisch, wobei konkurrierende normative und monetarisierte Ansprüche durch komplexe Governance-Regelungen bestimmt werden. In der Vergangenheit haben die vorherrschenden Ansätze dem privaten Parken Vorrang eingeräumt, und daher bleibt die Politik des Parkens auf der Straße in vielen Städten, einschließlich Melbourne, umstritten53,55,69. Jegliche Änderung der Parkordnung kann auf heftigen Widerstand stoßen, wie dies in vielen Städten der Fall ist, die es gewagt haben, die Dominanz der Automobilität herauszufordern – oft mit Erfolg, aber selten ohne heftige Konflikte zu überwinden116. Während die von uns vorgeschlagene Konsolidierung des Parkraums einen solchen Konflikt auslösen könnte, ist der Kompromiss wohl recht bescheiden. Der Komfort des Parkens kann für Autofahrer etwas eingeschränkt sein (während sie andere Vorteile aus dem Garagenparken ziehen). Diese Änderung führt zu den in unserer Analyse quantifizierten erheblichen Vorteilen für Ökosystemleistungen.

Neben politischen Sensibilitäten müssen auch die Kosten und praktischen Aspekte anerkannt werden, die mit einer groß angelegten Umwandlung von Parkplätzen in Grünflächen verbunden sind. Die Verlagerung von Straßenparkplätzen in große private Büro- und Wohngaragen erfordert Nachrüstungen, um einen sicheren öffentlichen Zugang zu ermöglichen und eine Reihe von Nutzern zu unterstützen, von Gelegenheits- bis hin zu Langzeitnutzern. Dies kann entweder öffentliche Subventionen erfordern, um die Preise niedrig zu halten, oder ein transparenter Übergang zu einem teureren, gewinnorientierten Modell der Parkraumzuteilung sein, ähnlich wie bei gewerblichen Parkplätzen58,66,67. Die Durchführung tausender parkplatzgroßer Veränderungen in der Innenstadt – wie modular sie auch sein mögen – wird einen erheblichen Aufwand an Finanzierung, Koordination, Design, Technik und Wartung erfordern. Allerdings sind keine dieser Kosten oder praktischen Aspekte unüberwindbar, wenn politischer Wille, öffentliche Unterstützung und Nachhaltigkeitsziele übereinstimmen117, und der modulare Charakter des vorgeschlagenen NBS bedeutet, dass Landnutzungsänderungen schrittweise über mehrere Jahre hinweg eingeführt werden könnten. Beispiele für Veränderungen in diesem Ausmaß bleiben selten, aber es gibt sie; Beispielsweise hat New York City zwischen 2010 und 2020 über 600 Hektar begrünt, was 1 Milliarde US-Dollar kostete118. Dies verdeutlicht das Ausmaß der erforderlichen Veränderungen; Den Städten werden die erheblichen Vorteile urbaner, naturbasierter Lösungen entgehen, wenn wir keine Landnutzungsänderungen in diesem Ausmaß durchführen können.

Unsere Ergebnisse erinnern daran, dass Städte unter Nutzung bestehender kommunaler Grundstücke äußerst vorteilhafte NBS in großem Maßstab bereitstellen können, wenn sie in der Lage sind, die politischen und praktischen Aspekte der erforderlichen Landnutzungsänderungen zu steuern. Die Etablierung evidenzbasierter Nutzennarrative kann dazu beitragen, dass diese erforderlichen Kosten und Kompromisse als lohnenswert anerkannt werden – insbesondere, wenn Städte im Zuge der COVID-19-Pandemie ihre Prioritäten überdenken119. Durch die Quantifizierung der erheblichen Vorteile von Ökosystemdienstleistungen in unserer Fallstudienstadt hoffen wir, den Diskurs auf einen neuen und positiven Schwerpunkt zu lenken: die Messung dessen, was wir gewinnen können.

Das Stadtgebiet der Stadt Melbourne (37,7 km²) ist eine innerstädtische Gemeinde innerhalb eines größeren Ballungsraums (9992 km²), die mehreren Herausforderungen bei der Anpassung an den Klimawandel und der Nachhaltigkeit ausgesetzt ist, darunter starke Hitze und Überschwemmungen. Die Stadt hat bestehende politische Verpflichtungen zur Verbesserung der Artenvielfalt, der Überdachung und der Regenwasseraufbereitung77,78,79, außerdem verfügt sie über geeignete offene Daten120 und ein nachgewiesenes Interesse an einer Parkplatzreform.

Unsere Analyse basiert auf einer Reihe von zwölf Szenarien, die die Menge der verfügbaren freien Parkplätze abseits der Straße in verschiedenen Gebäudetypen schätzen und abbilden. In jedem Szenario identifizieren wir Parkplätze auf der Straße in einer bestimmten Entfernung vom Parkhaus abseits der Straße. Wenn ein Raum als Potenzial identifiziert wird, gehen wir von der Bereitstellung einer einfachen Grünfläche aus, die wir im Rahmen dieser Forschung entworfen haben. Anschließend verwenden wir eine Reihe von Modellierungsansätzen, um den Nutzen der Ökosystemleistungen durch die Nutzung dieser Grünflächen abzuschätzen.

Wir gehen von der relativ konservativen Annahme „kein Nettoverlust“ der Parkverfügbarkeit aus; Es wird davon ausgegangen, dass Parkplätze auf der Straße nur außerhalb der Straße verlegt und nicht vollständig entfernt werden. Dieser Ansatz ist angesichts der intensiven politischen Auseinandersetzung um den Straßenrand69 bewusst konservativ.

Unsere Analyse erfolgte in zwei Schlüsselphasen. In Phase eins haben wir mithilfe von GIS-Analysen geeignete Straßenparkplätze für die Umwidmung in Grünflächen identifiziert. In Phase 2 haben wir die Vorteile der Umwandlung dieser Räume im Hinblick auf die Vorteile für die Artenvielfalt, die Baumkronenbedeckung und das Auffangen von Regenwasser modelliert, basierend auf einer Reihe einfacher, modularer Bepflanzungsentwürfe, die passend zu den identifizierten Räumen entwickelt wurden.

Für diesen Teil der Analyse mussten wir zunächst ermitteln, wie viele potenziell freie Parkplätze abseits der Straße in Wohn-, Gewerbe- und anderen Privatgaragen vorhanden sind. Nachdem dies bekannt war, haben wir mithilfe von GIS ermittelt, welche Parkplätze auf der Straße in einem kurzen Fußweg (100–200 m) von diesen freien Parkplätzen vorhanden sind, und sie als potenziell überflüssige Parkplätze gekennzeichnet (d. h. Kandidaten für den Ersatz durch artenreiches Grün). Raum).

Wir haben auf räumliche Daten zugegriffen, die auf der offenen Datenplattform der Stadt Melbourne bereitgestellt wurden und die den Standort, die Kapazität und die Art der Parkplätze abseits der Straße detailliert beschreiben120. Die drei kartierten Parkarten wurden mit „Wohnparkplatz“, „Gewerbeparkplatz“ oder „Privatparkplatz“ codiert. Zu den Pkw-Parkplätzen in Wohngebieten zählen auch solche in großen Mehrfamilienhäusern. Bei gewerblichen Parkplätzen handelt es sich um Parkhäuser, die eine Gebühr erheben, in der Regel einen Stunden- oder Tagessatz. Unter privatem Parkplatz versteht man „Parkplatz in einem Nichtwohngebäude, der Mitarbeitern, Kunden oder Besuchern zur Nutzung zur Verfügung gestellt wird“121.

Ein wichtiger Input für unsere Modellierung bestand darin, vernünftige Schätzungen darüber zu entwickeln, wie hoch die Leerstandsquoten in den drei Arten von Parkplätzen abseits der Straße sein könnten.

Die Leerstandsquoten bei Wohnparkplätzen sind relativ bekannt. Vor der COVID-19-Pandemie war bekannt, dass die Leerstandsraten in einigen Arten von Parkplätzen in der Stadt Melbourne erheblich waren. Eine Studie aus dem Jahr 2018 ergab, dass zwischen 26 und 41 % der Parkplätze in Wohnwohnungen ungenutzt sind51. Dies spiegelt zum Teil den geringeren Bedarf an Autobesitz in dicht besiedelten Gebieten mit gutem Zugang zu Arbeitsplätzen, öffentlichen Verkehrsmitteln und Dienstleistungen wider122. Die Nutzung von Wohngaragen als De-facto-Lagerstätte mit zum Parken genutzten Straßen wurde in vielen Städten auf der ganzen Welt nachgewiesen. Eine andere Studie ergab, dass über 50 % der Parkplätze abseits der Straße in Melbourne von Anwohnern, die Zugang zu Parkplätzen auf der Straße hatten, als Lager genutzt wurden55; in Dortmund, Deutschland, lag diese Quote bei 12–22 %123. Studien in Los Angeles und Sacramento, USA, ergaben, dass 75 % bzw. 76 % der Wohngaragen als Lager genutzt wurden57.124.

Im Gegensatz dazu sind die Leerstandsquoten im Gewerbe- und Bürobereich häufig unbekannt und werden im Zuge der Pandemie noch einige Zeit ungewiss bleiben. Wir haben jedoch Grund, einen erheblichen Rückgang der Nachfrage, insbesondere bei kostenpflichtigen Gewerbeparkplätzen, für möglich zu halten. Eine von der Stadt Melbourne im Jahr 2020 in Auftrag gegebene Studie ergab, dass 41 % der Büroangestellten nicht bereit waren, zur Arbeit in die Stadt zurückzukehren, wobei lange Pendelzeiten als Hauptgrund dafür genannt wurden, nicht zurückzukehren und stattdessen von zu Hause aus zu arbeiten. Darüber hinaus beabsichtigt die überwiegende Mehrheit der Arbeitnehmer, nur zeitweise im Büro zu sein. Am bedeutsamsten ist vielleicht, dass nur 23 % der Belegschaft beabsichtigen, mehr als drei Tage pro Woche im Büro zu sein111. Diese Beweise stehen im Einklang mit der Feststellung, dass viele Arbeitnehmer die Arbeit von zu Hause aus als positiv empfanden125 und dass Milliarden Dollar an verlorener Zeit durch die Vermeidung von Arbeitswegen eingespart wurden126; Diese Ergebnisse unterstreichen auch die Möglichkeit, dass Telearbeit im Zuge der Pandemie von Regierungen aktiv gefördert werden könnte.

Angesichts der Tatsache, dass gewerbliche Parkplätze tendenziell relativ teuer sind und private Mitarbeiterparkplätze möglicherweise weniger gefragt sind, wenn die Besucherzahlen von Büroangestellten zurückgehen, sehen wir Potenzial für eine flexiblere Nachfrage nach gewerblichen Parkplätzen, mit größerer Unsicherheit hinsichtlich der privaten (z. B. Büro-)Parkgebühren. Dementsprechend sind unsere Annahmen für gewerbliche Leerstände höher und haben eine größere Streuung (30–70 %) als die Annahmen für 10–20 % private Parkplätze (die am unsichersten sind) und 10–20 % private Parkplätze (die zumindest einen gewissen gemessenen Leerstand aufweisen). Daten, 26–41 %, wie oben erwähnt51, es ist jedoch schwieriger, sie anderen Nutzern anzubieten). Trotz der bekannten Leerstandsquote von 26–41 % wurde ein Wert von nur 10–20 % angenommen, um wahrscheinlichen Schwierigkeiten bei der Nachrüstung privater Parkhäuser Rechnung zu tragen; Nicht jedes Büro- oder Wohngebäude wird zwangsläufig Straßenparkplätze übernehmen wollen, selbst bei angemessener Vergütung oder Anreizen. Wir haben zwei mögliche Szenarien mit niedrigeren und höheren Leerstandsraten für jeden Parkplatztyp getestet, wie in Tabelle 1 zusammengefasst. Aufgrund des anhaltenden Zyklus von Ausbrüchen der COVID-19-Variante zum Zeitpunkt des Verfassens dieses Artikels und der volatilen Benzinpreise kann es zu zukünftigen Park- und Reisemustern kommen bleiben für einige Zeit im Wesentlichen unerkennbar, daher haben wir eine Reihe von Szenarien angenommen, um eine plausible Grundlage für die Erkundung der Bandbreite der Möglichkeiten zu bieten.

Diese Leerstandsannahmen bildeten eine wichtige Grundlage für die Identifizierung redundanter Parkplätze auf Straßen, da sie den maximalen Anteil jedes abseits der Straße gelegenen Parkplatzes definierten, der zum „Absorbieren“ von Parkplätzen auf der Straße genutzt werden kann. Gewerbliche Parkplätze wurden in diesen Szenarien separat modelliert, da sie sowohl über eine so große Kapazität verfügen als auch bereits darauf ausgerichtet sind, direkt mit dem Parken auf der Straße zu konkurrieren (d. h. Mechanismen für Zugang, Sicherheit und Preisgestaltung sind bereits vorhanden). Da sowohl private als auch private Parkplätze Änderungen erfordern würden, um eine umfassende Konsolidierung des Parkens auf der Straße zu unterstützen, wurden diese in einem separaten Versuch modelliert. Schließlich umfasste ein „kombinierter“ Durchlauf des Modells alle Parkarten.

Wir haben eine GIS-Technik namens „Standortzuordnungsanalyse“ verwendet, um optimal platzierte Parkplätze auf der Straße für die Konsolidierung in die in Schritt 1 identifizierte freie Kapazität abseits der Straße zu identifizieren. Bei dieser Analyse wurden zwei zusätzliche Datensätze von der Open Data Platform der Stadt Melbourne verwendet: eine Karte der öffentlichen Parkplätze auf der Straße und eine Karte des Straßennetzes. Die Analyse wurde mit ESRI ArcMap 10.6 und dem Network Analyst-Paket127 durchgeführt. Wenn das Standortzuweisungspaket auf „Kapazitätsabdeckung maximieren“ eingestellt ist, ordnet es die nächstgelegenen redundanten Parkplätze auf der Straße der identifizierten freien Kapazität zu, bis diese Kapazität gefüllt ist. Dadurch wird ein Datensatz erstellt, der anhand der Eingabe theoretisch optimale Parkplätze identifiziert, die verschoben werden sollen Parameter.

Die Analyse erfordert, dass der Benutzer eine maximale Entfernung eingibt, bei der ein Parkplatz auf der Straße als Kandidat für die Zuteilung in einen Parkplatz abseits der Straße angesehen wird. Um konservativ zu sein, haben wir die Analyse für Entfernungen von 100 m und 200 m durchgeführt, was einem kurzen Spaziergang vom ursprünglichen Parkplatz entspricht. Die Entfernung wird entlang des Straßennetzes berechnet, nicht in der Luftlinie. Diese Distanzen wurden so gewählt, dass sie bis zur Hälfte des für Haltestellen des ÖPNV häufig angenommenen Gehwegeinzugsgebiets betragen (400 m)128. Studien über die Distanz, die Anwohner bereit sind, von zu Hause bis zum Parkplatz abseits der Straße zu Fuß zu gehen, sind selten, aber eine Studie in einem Gebiet mit stark umkämpften Parkmöglichkeiten ergab, dass rund 90 % der Anwohner mit Autos in Garagen im Umkreis von 200 m um ihr Zuhause geparkt sind65. Eine Einschränkung unserer Modellierung besteht darin, dass wir die genauen Zugangsorte (Einfahrten/Rampen) zu Parkplätzen abseits der Straße nicht quantifizieren konnten, sodass die Entfernungen zu Gebäudeschwerpunkten berechnet wurden.

Insgesamt haben wir zwölf Versionen dieser Analyse durchgeführt; Für jedes der sechs Leerstandsszenarien in Tabelle 1 haben wir die Analyse zweimal durchgeführt, jeweils einmal für maximale Entfernungen zwischen Parkplätzen auf der Straße und abseits der Straße von 100 m und 200 m.

Bei dieser Analyse wurde davon ausgegangen, dass jeder Parkplatz auf der Straße ersetzt werden muss. Dies ist eine konservative Annahme; Für die 4414 Parkplätze der Stadt, die mit Fahrzeugbelegungssensoren ausgestattet sind, wurde vor der Pandemie eine Auslastung von 47,3 % beobachtet, mit einer Spanne von 30–70 %51. Dies weist darauf hin, dass auf der Straße bereits ein gewisses Maß an Kapazitätsreserven vorhanden ist, selbst an Tagen mit höherer Nachfrage; Dementsprechend dürfte eine 1:1-Ersatzrate an vielen Standorten zu hoch sein.

Um die Veränderungen der Ökosystemleistungen zu modellieren, die sich aus der Umwandlung von Straßenparkplätzen in artenreiche Grünflächen ergeben, haben wir eine Reihe von Entwürfen erstellt, um zu veranschaulichen, wie sich die Landnutzung ändern würde. Unser Ziel war es, standardisierte, reproduzierbare Designs zu entwickeln, die Baumkronen, Lebensraum für Wildtiere und Regenwasserauffang bieten und gleichzeitig die Flexibilität bewahren, den typischen Standortbeschränkungen städtischer Umgebungen gerecht zu werden (Tabelle 2). Die Entwürfe bilden eine Grundlage für die Modellierung von Vorteilen, sind jedoch zwangsläufig schematisch. Die Verfeinerung dieser Entwürfe an einzelnen Standorten durch kompetente interdisziplinäre Designteams könnte ihren Nutzen und ihre kontextuelle Passung weiter verbessern. Dazu könnte gehören, auf ortsspezifische Standortbedingungen zu reagieren oder Platz um redundante Parkplätze in den Entwurf zu integrieren (z. B. durch eine leichte Verengung der Fahrzeugfahrbahn oder die Nutzung eines Teils eines breiten Fußwegs oder den Vorschlag, zusätzliche Parkplätze zu erwerben, um ein vollständigeres Angebot zu schaffen). Design).

Um die wahrscheinlichen Einschränkungen zu ermitteln, die bei der Umwandlung von Parkflächen auftreten können, haben wir typische Standortbedingungen für das Parken von Autos auf der Straße in Melbourne herangezogen. Unser Team überprüfte Karten der Parkarten im gesamten Untersuchungsgebiet und besuchte wichtige Straßenabschnitte, um die Standortbedingungen zu ermitteln. Wir haben einen Spezialisten für grüne Infrastruktur in einer staatlichen Straßenbehörde sowie Spezialisten für wasserempfindliche Stadtgestaltung, Stadtökologie und Stadtforstwirtschaft (alle Mitautoren dieses Papiers) konsultiert, um Einschränkungen und Chancen zu ermitteln (Tabelle 3).

Drei Entwurfsvarianten waren erforderlich, um angemessen auf die ermittelten Standortbedingungen innerhalb der Gemeinde zu reagieren. Plan A und Abschnitt A zeigen unsere vorgeschlagene Gestaltungsoption für gewerbliche Bereiche, in denen Sitzgelegenheiten auf der Straße zum Essen und/oder zur öffentlichen Nutzung Priorität haben (Abb. 5). Diese Gestaltungsoption beinhaltet immer noch einen Baum und fungiert als Regengarten, aber eine Plattform und Sitzgelegenheiten ersetzen die bodennahe Unterholzbepflanzung. Pflanzkästen bieten immer noch etwas Pflanzfläche im Untergeschoss und dienen gleichzeitig als Verkehrsbarriere.

Diese sind darauf zugeschnitten, verschiedene Arten von überflüssigem Parken zu ersetzen. Der Entwurf auf der linken Seite ersetzt das Parken am Straßenrand in Gewerbegebieten, der Entwurf in der Mitte ersetzt das Parken am Straßenrand an allen anderen Standorten und der Entwurf auf der rechten Seite gilt für das Parken auf mittlerer Höhe. Eine Reihe von Bordsteinausrichtungen können berücksichtigt werden, wie unten in dieser Abbildung dargestellt. Aus Gründen der Übersichtlichkeit haben wir auf die geplanten, unter der Oberfläche verstärkten Aufnahmehülsen für Baustellenzubehör wie Absperrungen, Mobiliar und Hilfskonstruktionen verzichtet.

Die in Plan B und Abschnitt B (Abb. 5) dargestellte Gestaltungsoption ist der am weitesten verbreitete Typ, den wir als potenziell umbaubar identifiziert haben, nämlich ein Standardparkplatz am Straßenrand. Dieses Design ist für alle drei Designziele optimal: Es umfasst einen Baum, verfügt über große Unterholzlebensräume und fungiert als Regengarten. Sitzgelegenheiten und Terrassen sind optional, um einen visuellen Zugang zur Grünfläche zu ermöglichen, ohne dass Besucher in den Regengarten selbst klettern müssen.

Plan C und Abschnitt C entsprechen mittleren Parkplätzen (Abb. 5). Die Hauptunterschiede zwischen dieser und den anderen Gestaltungsmöglichkeiten sind die etwas geringere Grundfläche und das Fehlen von Sitzgelegenheiten und Regengärten. Sitzplätze zwischen zwei Fahrspuren galten als unattraktiv und wahrscheinlich unsicher. Da die Straßenoberflächen in diesen Gebieten von der Mitte in Richtung der Dachrinnen am Straßenrand abfallen, könnten Mittelparkplätze nicht ausreichend als Regengärten fungieren; Nur Regen, der direkt auf begrünte Mittelstandorte fällt, dringt ein. Bäume und Unterholzvegetation bleiben erhalten.

In Phase 1 wurde die Anzahl der überflüssigen Parkplätze in jedem Szenario ermittelt. In Phase 2 modellieren wir den Ersatz dieser Räume durch die in Abb. 5 dargestellte artenreiche Grünfläche. Unsere Modellierung berücksichtigt Regenwasserauffang, Überdachungsbedeckung und Lebensraumkonnektivität.

Eine baumallometrische Analyse wurde durchgeführt, um den durchschnittlichen Brusthöhendurchmesser (DBH) und die Baumkronenfläche für isolierte Straßenbaumstämme zu bestimmen, die in der gesamten Stadt Melbourne gepflanzt wurden. Dabei stützte man sich auf die neuesten kommunalen Datensätze zu Baumstandorten (Punktdaten) und Baumkronen Abdeckung (Polygondaten)120. Dazu gehörte die Verschneidung von Baumpunktdaten mit den Baumkronen-/Kronenpolygonen in ArcGIS 10.6 und das Filtern von Baumstämmen, bei denen eine eindeutige 1:1-Übereinstimmung einer einzelnen Baumstammposition (Punkt) aus dem Inventar mit einem diskreten, isolierten Baumkronenpolygon aus dem Inventar bestand Karte der städtischen Baumkronenbedeckung (d. h. es wurden nur Polygone berücksichtigt, die einen einzelnen Baumpunkt enthalten, um interaktive Auswirkungen auf die Baumarchitektur und das Wachstum aufgrund der Konkurrenz um Licht und Ressourcen zu vermeiden).

Von den 62 Baumarten, bei denen im gesamten Untersuchungsgebiet mindestens 25 isolierte Stämme gefunden wurden (insgesamt 9065 Stämme), wurden neun Baumarten für die Anpflanzung in Autoparkplätzen identifiziert. Diese Arten (i) bieten ein vielfältiges Spektrum an Strukturen und Wachstumsraten, (ii) werden von der Stadt Melbourne bereits häufig genutzt und (iii) bieten geeignete Lebensräume und Ressourcen für die in den Baumkronen lebenden Zielwildtierarten und andere Biodiversitätsgruppen.

Die ausgewählten Baumarten, die alle in Australien heimisch sind, sind:

Allocasuarina verticillata – Herabhängende Eiche

Angophora costata – Glattrindiger Apfel/Sydney-Rotgummi

Corymbia maculata – Geflecktes Zahnfleisch

Eucalyptus camaldulensis – Flussroter Eukalyptus

Eukalyptus leucoxylon – Gelber Gummi

Eucalyptus polyanthemos – Rote Kiste

Melaleuca styphelioides – Stachelblättriger Teebaum

Syzygium smithii – Lilly Pilly

Tristaniopsis laurina – Wassergummi

Als nächstes wurden lineare Regressionsmodelle für jede der ausgewählten neun Baumarten angepasst, um zu messen, wie sich die Kronenfläche mit dem Wachstum des Baumes ausdehnt (Abb. 6). Da in diesem kommunalen Datensatz keine zuverlässigen Baumalterschätzungen verfügbar waren, wurde DBH als Proxy für das Alter verwendet, im Einklang mit den Methoden früherer Studien zur Schätzung des Wachstums städtischer Bäume129. Durch die Verwendung vorhandener Baumdaten der Stadt Melbourne wird sichergestellt, dass die Wachstumskennzahlen auf der Grundlage der örtlichen Umweltbedingungen und der Gartenbaupflege korrekt sind.

Beziehungen zwischen Baum-DBH und Baumkronen ausgewachsener Bäume in der Stadt Melbourne, aufgezeichnet für jede der neun in dieser Studie verwendeten Arten.

Mit einem klaren Verständnis darüber, wie sich die Baumkronenbedeckung mit zunehmender Reife unserer ausgewählten Baumarten erhöhen würde, haben wir diese Prognosen auf die Parkszenarien angewendet. Für jeden Parkplatz, der für die Baumpflanzung geeignet war, gingen wir davon aus, dass ein Baum gepflanzt wurde, im Einklang mit den oben beschriebenen Plänen (Abb. 5). Auf diese Weise konnte die Gesamtüberdachung für jedes Szenario abgeleitet werden, die sich aus der Summe der von jedem Standort hinzugefügten Überdachung ergibt.

Die in jedem Szenario abgeleitete Gesamtüberdachung wurde unter der Annahme berechnet, dass in jedem Szenario ein gleicher Anteil jeder Art über die Gesamtzahl der nutzbaren Parkplätze gepflanzt wurde. Dies bedeutete, dass jeder Standort, der einen Baum erhielt, effektiv den durchschnittlichen Blätterdachbestand der neun Arten vergrößern würde. Für alle verbleibenden Parzellen wurde das fünfundneunzigste Perzentil der DBH-Verteilung für jede der neun Zielarten – davon ausgegangen, dass es sich um ausgewachsene Individuen handelt – zusammen mit dem relativen linearen Modell verwendet, um die maximale individuelle Baumkronenbedeckung zum Zeitpunkt der Reife in jeder Parzelle zu berechnen Szenario. Um einen Eindruck von der Entwicklung des Blätterdachnutzens jeder Art während des Baumwachstums zu bekommen, wurden auch zwei Zwischenperzentile (25. Perzentil und 50. Perzentil) zur Modellierung der Blätterdachentwicklung verwendet.

Bei dieser Analyse wurden Parkplätze ausgeschlossen, die bereits über eine Überdachung verfügten. In jedem Szenario wurden lebensfähige Standorte mit vorhandenen Baumkronen über Parkplatzschwerpunkten von der Kronenanalyse ausgeschlossen, wobei (konservativ) davon ausgegangen wurde, dass auf diesen Parzellen keine Bäume gepflanzt würden. Dadurch wurde in jedem Szenario etwa ein Viertel aller realisierbaren Parkplätze ausgeschlossen (20–28 %). Eine weitere konservative Annahme war, dass unsere Bäume dem Wachstumsmuster bestehender Bäume in Melbourne folgen würden, von denen die meisten in Standardbaumgruben gepflanzt werden; Wir haben die deutlich verbesserten Wachstumsergebnisse, die mit passiver Bewässerung130 möglich sind, nicht modelliert, was ein wichtiges Element unseres Designs ist.

Der Beitrag jedes Parkraumumwandlungsszenarios zur ökologischen Konnektivität wurde anhand des von Kirk et al.96,131 beschriebenen Rahmenwerks gemessen. Dieses geometrische Maß für die ökologische Konnektivität basiert auf der effektiven Maschenweite (meff), die eine Schätzung der Lebensraumfläche liefert, die ein einzelner Organismus erreichen kann, wenn er zufällig in die Landschaft fällt132,133. Wir haben einen funktionalen Konnektivitätsansatz134 verwendet, um die bestehende ökologische Konnektivität in der gesamten Stadt Melbourne für zwei Zielarten zu berechnen, den New-Holland-Honigfresser (Phylidonyris novaehollandiae) und die Blaubandbiene (Amegilla spp.). Diese Arten haben unterschiedliche Lebensraumansprüche, Ausbreitungsfähigkeiten und Bewegungsbarrieren. Diese Arten wurden ausgewählt, da sie beide die Art von Ressourcen nutzen, die in einem umgebauten Parkplatz realistischerweise bereitgestellt werden können, aber unterschiedliche spezifische Lebensraumanforderungen und Bewegungsfähigkeiten haben. Sie repräsentieren auch zwei der wichtigsten charismatischen einheimischen Artengruppen der Stadt Melbourne: Waldvögel und bestäubende Insekten.

Für das bestehende Szenario haben wir den aktuellen Lebensraum für beide Arten auf der Grundlage von Vegetationsdaten kartiert, die im offenen Datenportal der Stadt Melbourne verfügbar sind120. Der Lebensraum des New-Holland-Honigfressers wurde definiert als „alle Baumkronen und Unterholzvegetation sowie Rasen, der weniger als 10 m von der Bedeckung entfernt ist“. Straßen und Schienen mit einer Breite von mehr als 15 m sowie Gebäude mit einer Höhe von mehr als 10 m galten als Bewegungshindernisse für Neuholland-Honigfresser, von denen angenommen wurde, dass sie Lücken im Lebensraum von bis zu 460 m überwinden können135. Der Lebensraum der Blaustreifenbienen wurde definiert als „die gesamte Vegetation im Blätterdach, in der Mitte und im Unterholz sowie Rasen, der weniger als 5 m von der Bedeckung entfernt ist“. Straßen und Schienen mit einer Breite von mehr als 10 m galten als Bewegungshindernisse für Blaubandbienen, von denen man annahm, dass sie in der Lage seien, Lücken im Lebensraum von bis zu 300 m zu überwinden136. Die Schätzungen der Bewegungsfähigkeit für beide Zielarten sind konservativ, da das Konnektivitätsmodell empfindlich auf Änderungen des verwendeten Entfernungsschwellenwerts reagiert96.

Um die Auswirkung der Parkplatzumwandlung auf die ökologische Konnektivität zu modellieren, gingen wir davon aus, dass der Landschaft ein Bereich mit Artenlebensräumen hinzugefügt würde, der der räumlichen Ausdehnung jedes Parkplatzes entspricht. Um diesen Effekt zu modellieren, haben wir für jedes Parkumwandlungsszenario eine neue Fragmentierungsschicht132,133 erstellt, da sich durch die Hinzufügung der Parkflächen-Lebensraumflächen ändern würde, welche Straßenabschnitte die Barrierendefinition für jede Art erfüllen (siehe Absatz oben). Für jede Art und jedes Szenario haben wir die Fläche des verbundenen Lebensraums, den Grad der Kohärenz und die Zunahme der verbundenen Fläche im Vergleich zur bestehenden Landschaft in der Stadt Melbourne quantifiziert (siehe Ergänzungstabellen 1, 2).

Alle räumlichen Schichten wurden in R 4.0.3 (R Core Team, 2020) mit dem SF-Spatial-Analysis-Paket137 bereinigt, kombiniert und analysiert.

Um den Regenwassernutzen dieser Eingriffe zu quantifizieren, waren eine Reihe von Eingaben und Annahmen erforderlich. Zunächst wurde eine zufällige Auswahl von Parkplätzen (für jeden einer Stichprobe von sieben verschiedenen Straßentypologien wurde ein typischer Parkplatz identifiziert) vermessen, um deren Einzugsgebietsgröße zu bestimmen. Anschließend wurde ein durchschnittliches Einzugsgebiet von 395 m² ermittelt und auf alle Parkplätze im Gebiet angewendet Analyse (im Einklang mit maximal einem Regengarten pro vier angrenzenden Parkplätzen). Zweitens wurde angenommen, dass kein Dachabfluss abfließt, da die meisten Dächer direkt in die Regenwasserkanalisation münden. Nur angrenzende Straßen und Fußwege wurden als direkt verbundenes Einzugsgebiet angesehen. Drittens gingen wir davon aus, dass die Dichtheit der Parkplätze konstant ist, da sich die Parkplätze in städtischen Gebieten im Stadtzentrum befanden.

Diese Einzugsgebietszahl ermöglichte zusammen mit den Merkmalen der Regengartengestaltung die Berechnung der Regenwasservorteile jedes Regengartens mithilfe des branchenüblichen Tools für australisches Regenwassermanagement, MUSIC (Model for Urban Stormwater Improvement Conceptualisation), Version 6.0138. Das MUSIC-Tool benötigt eine Reihe von Angaben zur Größe des Einzugsgebiets sowie zur Wasserspeicherkapazität, Zulaufeigenschaften, Vegetationsart und Filtermedien. Die Eingaben in das Tool sind in der ergänzenden Abbildung 2 dokumentiert.

Wichtig ist, dass erkannt wurde, dass in vielen Fällen redundante Parkplätze auf der Straße in Gruppen benachbarter Parkplätze vorhanden sind (z. B. eine Parkreihe am Straßenrand). In diesen Fällen war es nicht vernünftig anzunehmen, dass diese Gruppen über ein ausreichendes Einzugsgebiet verfügen würden, um jeden Raum als funktionierenden Regengarten zu modellieren. Aus konservativen Gründen wurde angenommen, dass für die Modellierung nur jedes vierte Parklet in einer Gruppe als Regengarten fungieren würde. Der Grund dafür ist, dass es ineffizient ist, einen Regengarten für ein sehr kleines Einzugsgebiet anzulegen, da nicht genügend Wasser zur Aufbereitung vorhanden ist. Die Gestaltungsrichtlinien von Melbourne Water legen nahe, dass ein Regengarten 2 % des Einzugsgebiets ausmachen sollte (einschließlich undurchlässiger und durchlässiger Oberflächen)139. Da unsere Fläche in der Regel zu 100 % aus versiegeltem Asphalt besteht, haben wir uns für 3,5 % der Einzugsfläche (14 m2/395 m2) entschieden. Wenn wir davon ausgehen würden, dass jeder zweite, dritte oder zweite Raum ein Regengarten wäre, wäre die Größe der Behandlungsfläche pro Einzugsgebiet nicht mehr zu rechtfertigen.

Die Gesamtzahl der Regengärten in jedem Szenario wurde ermittelt, indem die Anzahl der einzelnen Regengärten zur Gesamtzahl von „eins zu vier“ der Regengärten an gruppierten Standorten addiert wurde. Das mittlere Parken (das aufgrund der Straßenwölbung keinen Abfluss erhält) wurde ebenfalls ausgeschlossen. Der Gesamtnutzen der Regenwasserauffanganlage wurde dabei einfach durch Multiplikation der einzelnen, mit dem MUSIC-Modell berechneten Vorteile mit der Anzahl lebensfähiger Standorte berechnet.

Für jedes Szenario wurde eine Gesamtmenge an suspendierten Feststoffen (kg/Jahr) abgeleitet; Gesamtphosphor (kg/Jahr); Gesamtstickstoff (kg/Jahr); und Bruttoschadstoffe (kg/Jahr).

Weitere Informationen zum Forschungsdesign finden Sie in der mit diesem Artikel verlinkten Nature Research Reporting Summary.

Die durch diese Studie generierten Daten sind vollständig in der ergänzenden Abbildung 1 verfügbar.

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TC – Schreiben, Konzeption der Studie, Abbildungen, Standort-Zuordnungsanalyse SB, GG, RC, AB, LT – Rezension, konzeptionelle Entwicklung CF – Regenwasseranalyse HK – Ökologische Konnektivitätsanalyse, Übersicht, Abbildungen AO – Überdachungsanalyse, Rezension, Abbildungen Lebenslauf – Design, Rezension, Zahlen.

Korrespondenz mit Thami Croeser.

Die Autoren geben an, dass keine Interessenkonflikte bestehen.

Anmerkung des Herausgebers Springer Nature bleibt hinsichtlich der Zuständigkeitsansprüche in veröffentlichten Karten und institutionellen Zugehörigkeiten neutral.

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Nachdrucke und Genehmigungen

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Eingegangen: 25. Mai 2022

Angenommen: 14. Oktober 2022

Veröffentlicht: 29. November 2022

DOI: https://doi.org/10.1038/s42949-022-00073-x

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