Wasser als Fundament für Urban Tree Intelligence

Wie smarte Bäume CO₂ binden, deine Umgebung kühlen und deine Lebensqualität verbessern

Städte sind Brennpunkte des Klimawandels. Sie verbrauchen rund 80 % der weltweiten Energie, verursachen mehr als 70 % der CO₂-Emissionen – und leiden gleichzeitig am stärksten unter den Folgen: Hitzewellen, schlechte Luftqualität, überhitzte Plätze und ein zunehmender Verlust an Lebensqualität. In diesem Kontext sind Stadtbäume weit mehr als nur grüne Kulisse. Sie sind natürliche Klimaanlagen, CO₂-Speicher und Lebensraum in einem.

Ein einziger, ausgewachsener Laubbaum kann an einem heißen Sommertag bis zu 400 Liter Wasser verdunsten – das entspricht einer Kühlleistung, die spürbar die Umgebungstemperatur senkt. Gleichzeitig bindet ein Baum über sein Leben hinweg mehrere Tonnen CO₂, filtert Feinstaub und bietet Schatten auf über 150 m² Fläche. Doch all diese Leistungen stehen auf einem Fundament, das viel zu oft unterschätzt wird: Wasser.

Was viele nicht wissen: Damit ein Baum CO₂ aufnehmen kann, müssen seine Spaltöffnungen – die Stomata – geöffnet sein. Genau dort entweicht aber auch das Wasser. Gerät der Baum unter Trockenstress, schließt er diese Öffnungen. Die Folge: keine CO₂-Bindung, keine Kühlung, keine Wirkung. Der Baum funktioniert nur, wenn er selbst gesund ist.

Und hier beginnt das Problem: Stadtwerke stehen vor einer nahezu unlösbaren Aufgabe. Sie sollen Tausende von Bäumen regelmäßig bewässern – doch oft fehlt es an präziser Information. Welcher Baum braucht wirklich Wasser? Wie viel? Und wann? Häufig werden pauschale Gießrouten gefahren. Das bedeutet: Zu viel Wasser an Stellen, wo es nicht gebraucht wird – und zu wenig dort, wo es dringend nötig wäre. Wasser wird verschwendet, der Stress der Bäume steigt, ihre Wirkung sinkt – und am Ende verlieren alle.

Gemeinsam mit der SWD Dormagen haben wir deshalb ein datenbasiertes System entwickelt, das urbane Bewässerung intelligent macht. Das Herzstück ist ein hochsensibler Sensor unseres Partners aus München, der indirekt im Xylem des Baums misst, wie viel Wasser tatsächlich im System vorhanden ist. Diese Daten – ergänzt um Bodenfeuchte und Wetterparameter – werden per LoRaWAN-Funknetz in unsere urbane Datenplattform übertragen.

Was wir mit diesen Daten machen, ist das Entscheidende. Mit einem selbst entwickelten föderierten KI-Modell erfassen wir sogenannte Baumpersönlichkeiten. Diese Persönlichkeiten basieren auf Art, Standort, Bodenprofil, Sonnenexposition und weiteren Umweltfaktoren. Das bedeutet: Selbst wenn nur ein Teil der Bäume mit Sensorik ausgestattet ist, können wir das Verhalten und den Wasserbedarf aller anderen mit hoher Genauigkeit vorhersagen.

Dieser Ansatz ist nicht neu für uns – wir haben ihn bereits erfolgreich bei einem unserer anderen Projekte eingesetzt: der dynamischen Routenoptimierung für smarte Mülleimer. Auch dort kombinieren wir Echtzeitdaten mit Persönlichkeitsclustern, um Stadtwerke präzise und effizient durch den urbanen Raum zu führen. Die Übertragbarkeit dieser Logik auf Stadtbäume ist ein Paradebeispiel für skalierbare urbane Intelligenz.

Die praktische Umsetzung erfolgt über ein intelligentes Dashboard, das den Zustand jedes Baums in einer einfachen, intuitiven Ampel darstellt. Grün bedeutet: vital. Gelb: Beobachtung empfohlen. Rot: akuter Stress. Diese Visualisierung ist nicht nur für Betriebshöfe relevant, sondern auch für Bürgerinnen und Bürger. Denn oft reicht eine Gießkanne zur richtigen Zeit, um einem Baum seine Funktion als CO₂-Senke und Klimaregulator zu erhalten. Unser öffentliches Dashboard macht genau das sichtbar.

Das Ergebnis: weniger Wasserverbrauch, gesündere Bäume, bessere Klimawirkung. Das Ganze ist bereits in der Praxis angekommen – etwa im Pilotprojekt mit dem Kleingartenverein Schiffhof e. V. in Köln, wo der erste Baum über den Xylem-Sensor erfasst und intelligent bewässert wird.