Neuer Ansatz zur Stadtplanung zur Reduktion von Autoverkehr und CO₂-Emissionen
Die Reduzierung von Treibhausgasemissionen im urbanen Raum erfordert insbesondere kürzere und weniger Autofahrten. Dies lässt sich vor allem durch eine stärkere räumliche Nähe von Wohnorten zu Stadtzentren und Arbeitsplätzen erreichen. Eine gezielte bauliche Verdichtung stellt dabei einen zentralen Hebel dar. Im Gegensatz dazu spielen die gesamträumliche Bevölkerungsdichte und die Verkehrsanbindung eine untergeordnete Rolle. Diese Erkenntnisse stammen aus einer aktuellen Studie, veröffentlicht in Environmental Research Letters, die vom Potsdam-Institut für Klimafolgenforschung (PIK) in Kooperation mit der University of California, Berkeley, der University of Sussex und weiteren Partnern durchgeführt wurde.
Analyse von Mobilitätsdaten in sechs Metropolregionen
Das Forschungsteam wertete zehn Millionen Mobilitätsdatenpunkte aus Berlin, Boston, Los Angeles, der San Francisco Bay Area, Rio de Janeiro und Bogotá aus. Dadurch konnten direkte kausale Zusammenhänge zwischen städtischer Struktur und Pendelverhalten mit dem Auto aufgedeckt werden, die über einfache Korrelationen hinausgehen. Mithilfe eines neu entwickelten Modells, das GPS-Daten, Verbindungsnachweise und künstliche Intelligenz kombiniert, lässt sich ermitteln, an welchen Orten innerhalb einer Metropolregion stadtplanerische Maßnahmen den größten Effekt erzielen.
Felix Wagner, der die Studie im Rahmen seiner Promotion am PIK leitete, erläutert: „Unser Modell macht die tatsächlichen Abhängigkeiten zwischen verschiedenen städtischen Faktoren bereits sichtbar, bevor deren Einzeleffekte untersucht werden. Dabei zeigt sich, dass die Entfernung zum Stadtzentrum und zu Arbeitsplätzen der entscheidende Faktor ist. Verdichtung darf nicht isoliert betrachtet werden, sondern muss im Kontext von Anbindung, Erreichbarkeit und Wohnortwahl analysiert werden.“
Empfohlene Verdichtungszonen in Metropolregionen
Ein zentrales Ergebnis der Studie ist die Identifikation eines ringförmigen Korridors um das Stadtzentrum als bevorzugte Zone für Nachverdichtung in monozentrischen Städten wie Berlin und Boston. Dort ist die Bebauung vergleichsweise locker, während das Zentrum gut erreichbar bleibt. In Boston liegt dieser Korridor zwischen etwa 10 und 21 Kilometern Entfernung vom Zentrum, in Rio de Janeiro sogar bis zu 40 Kilometern. In polyzentrischen Städten wie Los Angeles und der San Francisco Bay Area könnten Emissionen durch Verdichtung von Gebieten mit hoher Arbeitsplatzkonzentration verringert werden.
Wechselwirkungen urbaner Faktoren und deren Bedeutung
Die Studie hinterfragt die übliche Praxis, städtische Strukturvariablen unabhängig voneinander zu betrachten. Mittels Kausalanalyse wird gezeigt, dass Bevölkerungsdichte und Straßenanbindung eng miteinander verknüpft sind. Das Einkommen beeinflusst das Fahrverhalten hingegen hauptsächlich indirekt über die Wahl des Wohnorts. Aufbauend auf früheren Untersuchungen, etwa einer 2023 in Nature Communications veröffentlichten Studie, wird die Relevanz der gebauten Umgebung für CO₂-Emissionen hervorgehoben – ein Aspekt, der in vielen ökonomischen Studien bisher unzureichend berücksichtigt wurde.
Berücksichtigung lokaler Gegebenheiten für effektive Maßnahmen
Felix Creutzig, Co-Autor der Studie, betont: „Verdichtung wird oft als einheitliche Strategie diskutiert, doch unsere Daten zeigen, dass Maßnahmen in einzelnen Stadtvierteln sehr unterschiedliche Wirkungen entfalten können.“ So variieren die CO₂-Emissionen pro Fahrt in Berlin je nach Viertel zwischen minus 0,8 und plus 2,9 Kilogramm relativ zum städtischen Durchschnitt. Dies unterstreicht das Potenzial gezielter, lokal angepasster Klimaschutzmaßnahmen.
Für Stadtteile, die weiter von Beschäftigungszentren entfernt liegen, reichen städtebauliche Maßnahmen allein nicht aus. Ergänzende Strategien wie transit-orientierte Stadtentwicklung, Einschränkungen von Neubaugebieten auf der grünen Wiese, Fahrgemeinschaften und Homeoffice-Regelungen könnten hier unterstützend wirken.
Projekt und Verfügbarkeit des Quellcodes
Die Studie wurde im Rahmen des CircEUlar-Projekts durchgeführt, das durch das Horizon-Europe-Programm der Europäischen Union gefördert wird. Der Quellcode zur Methodik steht unter https://github.com/wagnerfe/xml4uf zur Verfügung und ermöglicht anderen Forschenden eine Weiterentwicklung der Ansätze.
Originalpublikation
Wagner, F., Nachtigall, F., Milojevic-Dupont, N., Franken, L., Koch, N., Runge, J., Pereira, R., Gonzalez, M., Creutzig, F. (2026): Refining urban typologies: Causal insights into urban form, car commuting, and related CO₂ emissions. Environmental Research Letters. DOI: 10.1088/1748-9326/ae6881
