Urban Green Systems 4.0 - a computational framework for novel Urban Green System design
Die rasante Urbanisierung und Umweltverschmutzung lenken zunehmend die Aufmerksamkeit auf die Bereitstellung von Ökosystemdienstleistungen durch Pflanzen in Städten. Zukünftige urbane Grünsysteme (UGS) können die Auswirkungen des städtischen Klimawandels mildern, indem sie die Lebensqualität im Freien verbessern und Gebäude sowie Menschen vor den Folgen extremer Wetterbedingungen schützen. Die Konzeption, die Planung und das Management neuartiger UGS können Strategien und Methoden aus historischen Landnutzungssystemen aufgreifen. Diese Systeme wurden speziell für bestimmte Kontexte entwickelt, um genau definierte Funktionen zu erreichen. Sie basieren auf einer Reihe von Techniken wie Kopfschnitte, Auf-Stock-Setzen, Verflochten oder Verbinden von Trieben. Das Potenzial dieser Praktiken für die Entwicklung neuartiger UGS wurde bisher noch nicht systematisch untersucht. Unser Forschungsziel ist es, die komplexen Dynamiken des UGS-Designs und des Pflanzenwachstumsmanagements durch eine neuartige Kombination aus funktionalem Entwurf (performance oriented design), 3D-Scannen und Simulationen zu adressieren. Wir entwickeln einen Rahmen für einen neuartigen Workflow, der generative und analytische rechnergestützte Methoden und entsprechende Planungswerkzeuge mit einem geeigneten System zur Entscheidungsfindung (decision support system) verbindet.
Forschungsziele
- Struktur und Funktion manipulierter Bäume - Dokumentation ausgewählter Manipulationstechniken wie Rückschnitt und Biegen von Ästen sowie daraus resultierende Veränderungen im Wachstum und in der Baumstatik.
- Ökosystemdienstleistungen - Entwicklung von Modellen zur Simulation der Bereitstellung von Ökosystemdienstleistungen wie Beschattung oder Kühlung durch Transpiration.
- Wachstumssimulation und Analysemethoden - Erforschung des Zusammenhangs zwischen Pflanzenmanipulation, Struktur (Wuchsform der Pflanze) und physiologischen Prozessen auf der Ebene eines Pflanzenorgans.
- Rechnergestütztes Design für städtische Grünsysteme - Entwicklung eines Entscheidungsunterstützungssystems, das die Möglichkeit bietet, die kurzfristigen Reaktionen des Baumwachstums auf Manipulationen im Hinblick auf ihre langfristigen räumlichen und mikroklimatischen Auswirkungen zu bewerten.
Förderung und Laufzeit
DFG-Einzelvorhaben DACH Nr. DFG-GZ: LU2505/2-1 AOBJ:683826
01.06.2022 - 30.06.2025
Kontakt
Professur für Green Technologies in Landscape Architecture, TU München
Prof. Dr.-Ing. Ferdinand Ludwig, Qiguan Shu, M.A.
Arcisstraße 21
80333 München
ferdinand.ludwig[at]tum.de
Kooperationspartner
Prof. Dr. Thomas Rötzer & Prof. Dr. Hans Pretzsch, Lehrstuhl für Waldwachstumskunde, TUM
Prof. Arch. Dipl.-Ing. Michael Ulrich Hensel, Research Department of Digital Architecture and Planning, TU Wien
Die 3D-Scans werden freundlicherweise von Bruns Pflanzen unterstützt.