Um die nächtliche Hitze zu verringern und das Stadtklima zu verbessern, pflanzt die Stadt Bäume, entsiegelt Flächen, begrünt Fassaden und sorgt mit gezielter Stadtplanung für eine bessere Luftzirkulation. Der Anteil der Baumkronenfläche liegt derzeit bei etwa 15,4 Prozent und soll bis 2050 auf 25 Prozent steigen. Dennoch führen Bauprojekte und Naturereignisse immer wieder zu einem Rückgang dieser Grünflächen. Mit dem Negativtrend ist es sehr unsicher, das Ziel von 25 Prozent Baumkronenfläche im Siedlungsgebiet zu erreichen. Eine Trendumkehr erscheint aber möglich: mit dem gesetzlichen Baumschutz in der revidierten Bau- und Zonenordnung und der von der Stadt geplanten Pflanzung von jährlich 1000 Jungbäumen. Auf privaten Flächen sind jedoch genügend attraktive Angebote und weitere rechtliche Vorgaben erforderlich, wie etwa eine Nachpflanzpflicht für neue Bäume.
In Zürich steigen die Temperaturen kontinuierlich, was die Stadt zunehmend erwärmt. Besonders im dicht bebauten Stadtzentrum nimmt die Zahl der Tropennächte immer weiter zu.
Innerhalb der Stadt entstehen je nach baulicher Dichte und Materialisierung unterschiedlich ausgeprägte Wärmeinseln. Besonders kritisch ist die Wärmebelastung in heissen Sommernächten, wenn es im urbanen Kerngebiet um 5 bis 7 °C wärmer werden kann als im Umland. Dies wird auch durch die Karte der nächtlichen Überwärmung im Siedlungs- und Verkehrsraum ersichtlich, die insbesondere in den zentralen Kernzonen erhöhte Temperaturen zeigt. Rund 20 Prozent des Siedlungsgebiets der Stadt Zürich sind heute nachts überwärmt (gemäss den Daten der kantonalen Klimaanalyse).
Tagsüber kann die Wärmebelastung durch die Physiologisch Äquivalente Temperatur (PET) bestimmt werden, welche innerhalb des Siedlung- und Verkehrsgebietes heterogen ausfällt. Während grössere Baumbestände die PET-Belastung verringern, zeigen sich über versiegelten, schattenfreien Flächen deutlich erhöhte Werte.
Die Wärmebelastung in Städten wird durch den Klimawandel zunehmend verschärft. Prognosen aus den Klimaszenarien CH2018 zeigen, dass in der Stadt Zürich bis 2060 – bei weiterhin steigenden Treibhausgasemissionen – mit einem Anstieg der Jahresdurchschnittstemperatur um ca. 2,4 °C zu rechnen ist. Gleichzeitig wird in den Sommermonaten künftig weniger Niederschlag erwartet. Diese Entwicklung führt zu einer stärkeren Austrocknung der Böden, wodurch ihre Fähigkeit zur Wasserspeicherung abnimmt. In der Folge verdunstet weniger Wasser über Pflanzen und Boden, wodurch die kühlende Wirkung von Grünflächen durch Evapotranspiration deutlich nachlässt.
Länger andauernde Hitzeperioden sind in der Stadt besonders problematisch. Aufgrund der starken Aufwärmung am Tag und der eingeschränkten Abkühlung nachts, nehmen die Temperaturen im Mittel kontinuierlich zu. In den wärmsten Nächten sinkt die Temperatur in dicht bebauten Gebieten nicht mehr unter 24 °C ab. Der Temperaturverlauf während einer sommerlichen Hitzewoche verdeutlicht die Unterschiede zwischen Stadtzentrum (Stampfenbachstrasse) und Land (Affoltern). Tagsüber verlaufen die Temperaturkurven ähnlich, doch nachts wird ein deutlicher Temperaturunterschied sichtbar, wobei das Stadtzentrum wärmer bleibt.
Die Anzahl Hitzetage und Tropennächte hat im Vergleich zu den Neunzigerjahren des letzten Jahrhunderts bereits deutlich zugenommen. Seit 2001 treten Hitzetage und Tropennächte jährlich auf und werden tendenziell häufiger. Die Anzahl der Hitzetage ist in der Stadt nur gering höher als auf dem Land, die Anzahl der Tropennächte hingegen ist wegen dem nächtlich stark ausgeprägten Hitzeinseleffekt in der Stadt deutlich höher als auf dem Land.
Ergänzend zu den langjährigen Messreihen zeigt die Karte den Durchschnitt der Tropennächte im Siedlungsgebiet im Jahr 2024 für die statistischen Stadtquartiere. Dabei wird deutlich, dass das Stadtzentrum im Vergleich zu den äusseren Stadtquartieren mehr Tropennächte aufweist.
Bäume leisten einen grossen Beitrag zur Aufenthalts- und Lebensqualität in der Stadt. Tagsüber können sie an Hitzetagen für eine Absenkung der Temperatur um maximal 9 °C sorgen. Der Hauptteil der Temperaturabsenkung mit bis zu 80 Prozent erfolgt dabei über die Beschattung durch die Kronenfläche (Fachplanung Stadtbäume 2021). Entsprechend hat die Entwicklung der Baumkronenfläche einen direkten Einfluss auf das Stadtklima. Derzeit beträgt der Anteil der Baumkronenfläche am Siedlungsgebiet noch 15,4 Prozent. Der Richtwert liegt bei 25 Prozent im Jahr 2050.
Die Gründe für den Verlust der Kronenfläche im Siedlungsgebiet sind zahlreich und reichen von natürlicher Mortalität, Krankheiten aufgrund von Schädlingsbefall, Schadstoffen, Bautätigkeiten, Sturmereignissen bis hin zu unsachgemässem Unterhalt. Insbesondere 2021 haben ein Schneesturm im Januar und in noch grösserem Masse ein Sommersturm im Juli den Stadtbäumen zugesetzt und grosse Schäden verursacht. Dennoch ist die Abnahme der Kronenfläche über 8 Jahre (2014–2022) auch ohne Elementarereignisse nachweisbar. Während in der Analyse der letzten Messperiode (2014–2018) von einer Momentaufnahme gesprochen wurde, muss dieses Ergebnis (2018–2022) als Bestätigung der Tendenz angesehen werden. Es zeigt sich, dass die Abnahme gesamtstädtisch stattfindet, d. h. sowohl in Verdichtungsgebieten (z. B. grüne Wohnstadt) als auch in vermeintlich statischeren Gebieten wie den urbanen Kerngebieten.
Die Karte mit der Bilanz der Baumkronenfläche zeigt allerdings auch einzelne neu entwickelte Freiräume sowie Wohn- und Arbeitsumfelder, die sich durch einen hohen Zuwachs an Kronenfläche auszeichnen. Deutlich erkennbar ist dies bei grösseren und qualitätsvollen Arealüberbauungen, bei denen in den letzten Jahren viele neue Bäume gepflanzt wurden. Die Baumkronenfläche nimmt vereinzelt auch in Gebieten zu, die in den letzten Jahren neu entwickelt wurden, wie z. B. Zürich-West.
Dichte Bebauung und wenig Grünflächen lassen Städte spürbar wärmer werden. Auch in Zürich lässt sich beobachten, welchen Einfluss diese und weitere Faktoren auf das Stadtklima haben.
Das Stadtklima oder auch Lokalklima wird durch Veränderungen der natürlichen Landschaft als Folge der Raumnutzung, insbesondere der Bebauung, beeinflusst. Versiegelte Flächen, veränderter Wasserhaushalt, reduzierte Vegetation, eingeschränkte Durchlüftung sowie zusätzliche Wärmespeicherung in bebauten Oberflächen führen zu einer lokalen Erwärmung. Auch die direkte Abwärme aus Dienstleistung, Gewerbe, privaten Haushalten und Verkehr trägt zu einem geringen Anteil zur Erwärmung bei.
Der humusierte (unversiegelter und bewachsener) Boden spielt eine wichtige Rolle für das Stadtklima, da diese Bodenflächen Kühlung durch Verdunstung ermöglichen und sich auch am Tag weniger stark erwärmen. In den dicht bebauten Gebieten (Kreis 1, 3, 4, 5) ist der Anteil humusierten Bodens geringer, während der Anteil von nicht humusiertem Hausumschwung sowie der Anteil von Gebäude- und Verkehrsflächen und damit der versiegelten Flächen grösser ist.
Betrachtet man die Entwicklung seit 2009, so zeigen sich in gewissen Quartieren grosse Veränderungen. Der Anteil humusierten Bodens gemessen an der Parzelle wurde in diesen Quartieren infolge der baulichen Entwicklung stark reduziert, z. B. nahm zwischen 2009 und 2023 in Albisrieden der Anteil um 21 Prozent und in Fluntern der Anteil um 10,6 Prozent ab. Im Kreis 10 zeigt sich eine Zunahme des Anteils humusierter Flächen von 4 Prozent, wobei dies eher eine Ausnahme darstellt. In der Tendenz ist mit einem sinkenden Anteil der humusierten Flächen auf den Parzellen zu rechnen. Diese Entwicklung verstärkt die (nächtliche) Überwärmung in den Siedlungsgebieten, weil versiegelte Flächen Wärme besser speichern und nachts wieder abgeben. Gleichzeitig gibt es weniger entsiegelte und begrünte Flächen, die durch Verdunstung zur Abkühlung beitragen.
Die Folgen der Überwärmung wirken sich auf unterschiedliche Bereiche aus und sind besonders belastend für vulnerable Personengruppen wie Kinder, ältere Menschen, chronisch Kranke, Pflegebedürftige, Schwangere sowie sozial benachteiligte und stark körperlich arbeitende Personen:
- Beeinträchtigung der Schlafqualität, was wiederum dazu führt, dass die Hitzetoleranz am nächsten Tag geringer ist. In der Folge sind Erholung und Regeneration kaum noch möglich.
- Beeinträchtigung der menschlichen Gesundheit und des Wohlbefindens
- Leistungseinbussen bei der Arbeit
- Zunahme des Kühlenergiebedarfs
- Beeinträchtigung der Qualität von Boden, Wasser und Luft
- Beeinträchtigung von Flora und Fauna (Hitzestress)
Mehr Informationen zu den Auswirkungen der Hitze sind im Kapitel Klimawandel beschrieben.
Wissenschaftliche Untersuchungen zeigen übereinstimmend, dass während Hitzeperioden vermehrt Hirngefäss-, Herz-, Kreislauf- und Atemwegserkrankungen auftreten, wodurch insbesondere ältere Leute, Kleinkinder und bereits anderweitig erkrankte Personen besonders gefährdet sind. So kam es z. B. in den Hitzeperioden 2003 und 2015 bei über 64-Jährigen zu hitzebedingten Sterbefällen in Zürich (der Anteil der hitzebedingten Todesfälle an der Gesamtsterblichkeit lag im Jahr 2003 bei 5 Prozent, im Jahr 2015 bei 2,7 Prozent; BAFU 2023).
Hinzu kommen negative Auswirkungen auf das Wohlbefinden und die Leistungsfähigkeit. Eine hohe Wärmebelastung in der Nacht kann die Schlafqualität beeinträchtigen, was wiederum dazu führt, dass die Hitzetoleranz am nächsten Tag geringer ist. In der Folge sind Erholung und Regeneration kaum noch möglich. Auch die Aufenthaltsqualität im Aussenraum nimmt während Hitzeperioden ohne angepasste Massnahmen stark ab, was sich wiederum negativ auf die Lebensqualität der Bevölkerung in der Stadt auswirkt.
Zürich arbeitet daran, das Stadtklima nachhaltig zu verbessern und der Überwärmung entgegenzuwirken. Die getroffenen Massnahmen werden laufend überprüft und systematisch auf ihre Wirksamkeit hin beurteilt.
Seit 2020 verfügt die Stadt Zürich mit der Fachplanung Hitzeminderung über eine Planungsgrundlage, mit deren Hilfe der Faktor Hitze besser in der Stadtplanung berücksichtigt, das bestehende Kaltluftsystem erhalten und einer weiteren Überwärmung der Stadt entgegengewirkt werden kann.
Die Fachplanung inklusive Teilpläne, Klimaanalysekarten und Umsetzungsagenda zeigen differenzierte Handlungsfelder und -ansätze sowie Massnahmen auf, um die Wärmebelastung im Aussenraum zu verringern. Basis dafür bildet die 2018 abgeschlossene Klimaanalyse des Kantons Zürich. Mit dem Stadtratsbeschluss Nr. 178/2020 zur Fachplanung Hitzeminderung wurden die bisherigen Planungsgrundlagen und -empfehlungen der Klimaanalyse 2011 (Stadtratsbeschluss Nr. 1384/2011) abgelöst.
Zum Abschluss der ersten Umsetzungsperiode 2020–2023 der Fachplanung Hitzeminderung wurde der Statusbericht Hitzeminderung verfasst, der den Stand sowie die Erkenntnisse aus der Umsetzung aufzeigt und einen Überblick über die Kosten gibt.
Konkrete Umsetzungen von Massnahmen aus der Fachplanung Hitzeminderung sind unter anderem:
- Hilfsmittel für Planende und Bauende zur Umsetzung hitzemindernder Massnahmen: Stadtklimatool für Planende und Bauende, das einen einfachen Zugang auf die Planungsgrundlagen ermöglicht oder die Analyse von Stadtklimamodellen im Planungs- und Bauprozess, bei der verschiedene Modelltypen bezüglich ihrer spezifischen Eigenschaften untersucht und verglichen wurden.
- Förder- und Beratungsangebote für Private für die ökologische Aufwertung ihres Hausumschwungs sowie für Gebäudebegrünung: Fördergelder für die Umsetzung von Fassadenbegrünungen und die Umsetzung und Bekanntmachung guter Beispiele durch die Stadt, z. B. wurde die Begrünung der Südfassade des Triemlispitals als gutes Beispiel ausgezeichnet.
- Berücksichtigung des Stadtklimas bei städtischen Hoch- und Tiefbauten: Für städtische Hochbauvorhaben sowie für Hochbauvorhaben stadtnaher Institutionen wie Stiftungen und Baurechtsnehmer*innen gelten die Meilenschritte 23 als Immobilienstandard zur Umsetzung der städtischen Umweltstrategie und des Masterplans Energie. In der überarbeiteten Version wurden ambitionierte Vorgaben zu allen vier Umweltzielen der Umweltstrategie definiert.
- Um Aspekte der Hitzeminderung rasch in Projekte implementieren zu können, wurde vom Tiefbauamt die Guideline Quickwins Hitzeminderung (Sofortmassnahmen) erarbeitet. Sie dient den Projektleitenden dazu, Projekte auf ihre Potenziale zur Hitzeminderung zu prüfen und bietet dabei die Möglichkeit, Ideen anzustossen, Massnahmen zu testen und Synergien in den Projekten zu generieren. Als besonders geeignet herausgestellt haben sich etwa Massnahmen wie Bäume oder Grünstreifen. Beispiele: Die klimagerechte Strassengestaltung mittels Entsiegelung asphaltierter Böden und Verbesserung der Lebensbedingungen von Bäumen und Hecken an der Heinrichstrasse oder die Berücksichtigung von Kaltluftströmen und Bepflanzung der Aussenräume beim Ersatzneubau der Schulanlage Borrweg.
- Umsetzung von Pilotprojekten und Sofortmassnahmen zur Gewinnung neuer Erkenntnisse. Beispiel: Die künstliche kühlende Nebelwolke «Alto Zürrus» über dem Turbinenplatz
- Anwendung neuer Prinzipien. Beispiel: Der Einbezug von Elementen der Schwammstadt beim Umbau der Giessereistrasse.
- Sensibilisierung zum Thema Hitzeminderung. Beispiele: Züri z'Fuess: Spaziergang zum Thema Hitzeminderung, Ausstellung «Cool Down Zürich» in der Stadtgärtnerei.
- Weiterentwicklung von Informations- und Hitzewarnsystemen, um die Gesundheit der Bevölkerung während Hitzeperioden zu schützen
Zusätzlich wird der zentralen Bedeutung von Stadtbäumen zur Hitzeminderung mit der Fachplanung Stadtbäume Rechnung getragen. Sie hat zum Ziel, die vorhandene Kronenfläche in der Stadt Zürich von rund 15 Prozent (Stand 2022) auf 25 Prozent bis 2050 zu erhöhen. Um dieses Gesamtziel zu erreichen, braucht es rund doppelt so viele Bäume und Kronenfläche in den heute am wenigsten durchgrünten Stadtgebieten wie beispielsweise Zürich-West und einen Erhalt in den heute bereits stark durchgrünten Gebieten wie beispielsweise am Zürichberg. Die Umsetzungsagenda beinhaltet Massnahmen für die Jahre 2022 bis 2029. Sie reichen von einer Erweiterung des Baumschutzes im Siedlungsgebiet über die Anpassungen von Baunormen bis zu Fördermöglichkeiten für Private. Über den entsprechenden Stand der Umsetzung wird periodisch berichtet. Im vierjährigen Rhythmus über die Entwicklung der Kronenfläche mit einem Monitoringbericht und in zweijährigem Rhythmus über die Auftragserfüllung in den Dienstabteilungen mit einem Fortschrittsbericht.
Am 3. September 2023 haben die Stimmberechtigten der Stadt Zürich die beiden Gegenvorschläge zur Volksinitiative Stadtgrün mit grosser Mehrheit angenommen. Dadurch wurde Art. 14a betreffend Stadtklima in die Gemeindeordnung aufgenommen und ein Rahmenkredit von 130 Millionen Franken bewilligt.
Mit diesem Rahmenkredit sollen Programme zur Hitzeminderung und Klimaverbesserung sowie der Steigerung der Biodiversität bis 2035 sichergestellt und finanziert werden (Programm «Stadtgrün»). Das übergeordnete Programm «Stadtgrün» besteht im Einzelnen aus den vier folgenden Programmen:
Programm 1: Hitzemindernde Massnahmen auf städtischen Grünflächen und Plätzen sowie in Strassenräumen
Städtische Flächen werden vermehrt entsiegelt und bepflanzt. Damit wird das Stadtklima verbessert. So wurde durch das Programm 1 die Parkanlage Zweierplatz ökologisch aufgewertet und das Gebiet Gleisbogen Zürich-West neubepflanzt.
Programm 2: Beratung und Förderung hitzemindernder Massnahmen bei privaten Eigentümerschaften
Das Programm 2 widmet sich der Beratung von privaten Eigentümer*innen und fördert hitzemindernde und biodiversitätsfördernde Projekte auf privaten Grundstücken. Es werden Vertikalbegrünungen, Dachbegrünungen, ökologische Aufwertungen, Entsiegelungen, Baumpflanzungen und der Erhalt und die Pflege von wertvollen bestehenden Bäumen gefördert.
Programm 3: Förderung hitzemindernder Massnahmen für Eigenwirtschaftsbetriebe von Liegenschaften Stadt Zürich
Mit dem Programm 3 wurde für Eigenwirtschaftsbetriebe von Liegenschaften Stadt Zürich die Möglichkeit geschaffen, finanzielle Unterstützung bei Gebäudebegrünungen und für mehr ökologisches Grün zur Hitzeminderung zu beantragen. In einer Potenzialanalyse konnten zahlreiche Möglichkeiten zur Begrünung von 53 städtischen Wohnsiedlungen identifiziert werden.
Programm 4: Forschungs- und Pilotprojekte im Bereich hitzemindernder Massnahmen
Partnerorganisationen wie Hochschulen unterstützen die Stadt bei der Durchführung von Forschungs- und Pilotprojekten zum Thema Hitzeminderung und Stadtklima. Laufende Projekte wie das Monitoring anpassungsfähigerer Bepflanzungen, die Untersuchung von Wachstumsbedingungen von Bäumen oder Hitzemessung und Hitzesimulationen tragen zur Weiterentwicklung urbaner Klima- und Begrünungsstrategien bei.
Das Programm 4 ermöglicht auch den Betrieb eines Stadtklimamessnetzes. Dieses spielt eine zentrale Rolle beim Monitoring der städtischen Überwärmung. Es umfasst rund 80 Stationen, an denen verschiedene meteorologische Parameter wie Lufttemperatur, Luftfeuchtigkeit und Strahlung gemessen werden. Durch das dichte Temperaturmessnetz lässt sich die lokale Variabilität der Temperaturen erfassen und mit den unterschiedlichen Ausprägungen der Stadtstruktur (sogenannte Local Climate Zones, z. B. Bebauungsdichte oder Grünanteil) in Beziehung setzen. Damit ist das Messnetz ein wichtiges Werkzeug, um Gebiete mit erhöhter Wärmebelastung zu erkennen, deren langfristige mikroklimatische Entwicklung zu überwachen, und die Genauigkeit von Stadtklimamodellen zu prüfen. Die Lufttemperaturen, die mit dem Zürcher Stadtklimamessnetz erhoben werden, sind öffentlich über das Open Government Data Portal der Stadt Zürich zugänglich. Die aktuellen Messwerte des Messnetzes werden in Echtzeit in einem Dashboard von meteoblue bereitgestellt.
Die Themen Lokalklima und Hitzeminderung sind in den rechtlichen Grundlagen und Planungsinstrumenten verankert.
Richtplanung
Im kommunalen Richtplan der Stadt Zürich sind stadtklimatische Aspekte in verschiedenen Kapiteln thematisiert. In Verdichtungsgebieten werden eine stadtklimatisch günstige Gebäudegestaltung und ein gut durchlüfteter Stadtkörper gefordert.
Bei der Erarbeitung des kommunalen Richtplans Siedlung, Landschaft, öffentliche Bauten und Anlagen (SLöBA) ging es aus stadtklimatischer Sicht insbesondere um die Hitzeminderung in der Gesamtstadt, um die Erhaltung des Kaltluftsystems sowie um die Entlastung von überwärmten Gebieten (Stand: Beschluss Gemeinderat).
Planungs- und Baugesetz, Bau- und Zonenordnung
Der Kanton hat die klimaangepasste Siedlungsentwicklung mit einer Teilrevision des kantonalen Richtplans sowie einer Anpassung der kantonalen Rechtsgrundlagen (Planungs- und Baugesetz PBG) rechtlich verankert. Diese Teilrevisionen geben den Gemeinden neue Möglichkeiten zur Festlegung von Bestimmungen für die Verbesserung des Stadtklimas in der kommunalen Bau- und Zonenordnung (BZO). Einige Vorgaben des PBG müssen im Baubewilligungsverfahren direkt angewendet werden (§ 238a PBG). Die Stadt Zürich konnte ihre Anliegen aktiv einbringen. Im revidierten PBG und weiteren Erlassen sind Festlegungen zu folgenden Themen enthalten: Vorgaben zu Pflanzabständen, Baumschutz und Baumpflanzvorgaben, Vorgaben zu Gebäudebegrünung und Grundstückbegrünung.
Der Stadtrat hat am 12. März 2025 die öffentliche Auflage einer Teilrevision der Bau- und Zonenordnung verabschiedet, welche einen stadtweiten Schutz des wertvollen Baumbestands einführt: Neu gilt eine Bewilligungspflicht zur Fällung von Bäumen ab einem Stammumfang von 100 cm. Ausgenommen davon sind einzig der Wald sowie der Strassenraum. Die neuen Vorschriften der BZO–Teilrevision Baumerhalt sind per sofort in Baugesuchen zu berücksichtigen (negative Vorwirkung gemäss § 234 PBG). Zuvor galt der Baumschutz nur in bestimmten Gebieten.