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Projekte der Forschungsgruppe Stadtökologie

Referenzprojekte: Biodiversitätsförderung im Siedlungsgebiet

Masterplan Klima

Im Rahmen von Klimaanpassungsstrategien entwickeln viele Städte Masterplanungen zur Kühlung der städtischen Wärmeinseln. Die Forschungsgruppe Stadtökologie beschäftigt sich mit räumlichen Analysen, entwickelt und optimiert Massnahmen und Prozesse zur wirksamen Kühlung von Stadträumen und Gebäuden.

Kontaktperson: Stephan Brenneisen

Publikationen, studentische Arbeiten und weitere Informationen: Dachgrün im Stadtökosystem (PDF 1,4 MB)Bachelorarbeit Thierry Sebele (PDF 6,7 MB)Masterplan Klima Birsfelden (PDF 2,4 MB)Bachelorarbeit Seraphin Müller (PDF 11,7 MB)

Bürger Bienen Biodiversität

Ziel des Projekts «Bürger- Bienen - Biodiversität Vorarlberg» ist eine Inwertsetzung und damit weitere Verbreitung von Massnahmen für blütenbesuchende Insekten. Weiters soll das Wissen über Dachbegrünungen, ihre Wirkungen und Möglichkeiten in der Region des Bodenseeraums gestärkt werden. Das Potential von Biodiversitäts- und Retentionsdächern wird bisher kaum als mögliche Klimawandelanpassungs-Massnahme oder als Möglichkeit für Ersatzlebensräume für Insekten und Vögel und so auch als Trittstein für die Biotopvernetzung im Siedlungsraum gesehen.

Kontaktperson: Stephan Brenneisen

Publikationen, studentische Arbeiten und weitere Informationen: Biodiversitätsdach KoblachWebseite Bürger, Bienen, Biodiversität

Referenzprojekte: Ökologische Dachbegrünungen

Floristische und Vegetationsökologische Analysen der Dachbegrünung des Seewasserwerk Moos

Seit der Begrünung der Dachflächen des Seewasserwerks Moos in Wollishofen 1918 hat sich eine reichhaltige Flora entwickeln und erhalten können. Erkannt und dokumentiert wurde der Wert der Dachbegrünung von Elias Landolt 2001. Es konnten 175 teils seltene und bedrohte Pflanzenarten davon 8 Orchideenarten nachgewiesen werden. Die Forschungsgruppe Stadtökologie begleitet seit 2015 die anstehenden Sanierungsarbeiten der Gebäude, mit dem Ziel, die wertvollen Dachbegrünungen über die Bauphase hinaus zu sichern.

Kontaktperson: Stephan Brenneisen, Rafael Schneider, Lorenz Achtnich

Weitere Informationen, studentische Arbeiten und Publikationen: Aktueller Zustand der Dachbegrünungen des Seewasserwerks Moos (PDF 3,2 MB), Projektdetails

Ökofaunistische Beurteilung und Optimierung von begrünten Dachflächen

Im Rahmen des Aktionsplans zur Umsetzung der Strategie Biodiversität Schweiz werden für das BAFU wissenschaftliche Fachgrundlagen und Erkenntnisse zum ökologischen Ausgleichspotenzial von Gebäudebegrünungsmassnahmen erarbeitet. Diese dienen der Überprüfung und Weiterentwicklung bestehender Instrumente zur Implementierung und Förderung der Biodiversität im Siedlungsraum.

Kontaktperson: Stephan Brenneisen, Alex Szallies

Publikationen, studentische Arbeiten und weitere Informationen: Dachbegrünungen und Biodiversität im Siedlungsraum Zwischenbericht (PDF 1,6 MB)Heuschrecken auf Gründächern (PDF 2,4 MB)Bachelorarbeit Jonas Frei (PDF 7,6 MB)

Dachkiebitze

Der Kiebitz, eine bodenbrütende, in der Schweiz vom Aussterben bedrohte Vogelart, brütet hauptsächlich in Landwirtschaftsgebieten auf Äckern. Immer wieder kommt es aber auch zu Brutversuchen oder Bruten auf begrünten Flachdächern. Wir untersuchen in fast schon traditionellen Dachbrutgebietes in Emmen, Kanton Luzern und weiteren Standorten unter welchen Bedingungen begrünte Flachdächer nicht zur ökologischen Falle für die Kiebitze werden, sondern erfolgreiche Bruten ermöglichen. Aufwertungsmassnahmen zur Anreicherung der Bodenfauna werden eingerichtet und in ihrer Wirkung untersucht.

Kontaktperson: Stephan Brenneisen, Silvan Oberhänsli

Publikationen, studentische Arbeiten und weitere Informationen: Kiebitzbruten auf Flachdächern in Emmen (PDF 814,9 KB)

Regiosaatgut für Dachbegrünungen

Direkte Begrünungsmethoden (Direktbegrünung) beinhalten den Transfer von Saatgut aus artenreichen Spendergebieten als valide Alternative zu Eigenschaftssamenmischungen, um die Biodiversität der Zielgebiete zu erhöhen oder ökologische Korridore zu schaffen. Die am häufigsten verwendeten Methoden zum Transfer und Sammeln von wertvollem Diasporamaterial sind das Heudreschen (Wiesendrusch), das Heubürsten (Ausbürsten), das von Hand gesammelte Saatgut (Sammeln von Hand), das Heublumen (Heublumen) und der direkte Heubetrieb (Mahdgutübertragung). Wir wenden verschiedene dieser Methoden zur Begrünung von Dachflächen an und untersuchen die Vegetationsentwicklung.

Kontaktperson: Stephan Brenneisen

Referenzprojekte: Amphibien in urbanen Räumen

Langzeitstudie Feuersalamander im Raum Wädenswil

Die Forschungsgruppe Stadtökologie betreut Studierendenarbeiten und erhebt langjährige Daten zur Verbreitung der Feuersalamanderpopulationen an verschiedenen Fliessgewässern im Raum Wädenswil. Ziel der Datenerhebung ist es, Erkenntnisse über die Populationsstruktur von Feuersalamander im Siedlungsgebiet zu gewinnen. So soll unter anderem ein allfälliger Austausch zwischen räumlich getrennten Populationen anhand Foto-Identifikation dokumentiert werden. Die Studierenden werden dabei im Rahmen von Semester- und Bachelorarbeiten in die Datenerhebung und -auswertung involviert.

Kontaktperson: Stephan Brenneisen, Silvan Oberhänsli

Publikationen, studentische Arbeiten und weitere Informationen: Bachelorarbeit Valerie Arnaldi (PDF 8,6 MB)Bachelorarbeit Céline Schlatter (PDF 8,4 MB)

Amphibienleitsysteme

Der massenhafte Tod von Amphibien auf den Strassen in der Nähe von Laichgewässern kann durch evidenzbasierten Amphibienschutz zu einem grossen Teil verhindert werden. Während den Frühjahreswanderungen der Amphibien engagieren sich unzählige Freiwillige im Amphibienschutz, um Amphibien ein sicheres Überqueren der Strassen zu ermöglichen. Um Freiwillige zu entlasten werden an besonders frequentierten Stellen Amphibientunnels gebaut. Die Forschungsgruppe Stadtökologie begleitet Projekte zu Amphibienleitsystemen und beteiligt sich an Erfolgskontrollen. So wurde im Auftrag des Bundesamts für Umwelt untersucht, wie sich Amphibienpopulationen zehn Jahre nach dem Bau von Leitsystemen entwickelt haben und eruiert, wie gut eine bestimmte Anlage funktioniert.

Kontaktperson: Stephan Brenneisen

Publikationen, studentische Arbeiten und weitere Informationen: Gastbeitrag Inside - Funktionieren Amphibientunnel? (PDF 764,3 KB)Gastbeitrag Inside - Verkehrsregelung für Amphibien (PDF 1,1 MB)Evidence-Based Amphibian Conservation A Case Study on Toad Tunnels (PDF 1,1 MB)Semesterarbeit Svenja Hirt (PDF 6,2 MB)Semesterarbeit Andreas Seitz (PDF 20,3 MB)Semesterarbeit Eveline Häsli und Andreas Hofstetter (PDF 6,7 MB)

Referenzprojekte: Ökologie einheimische Orchideen

In Vitro Vermehrung von einheimischen Orchideen

Die Forschungsgruppe Stadtökologie vermehrt generativ (aus Samen) einheimische Orchideen mit dem Ziel diese projektbezogen an Naturstandorten, vorwiegend aber auf naturnah begrünten Dachflächen anzusiedeln (vergl. Ansiedlung von einheimischen Orchideen auf extensiven Dachbegrünungen). Die Vermehrung findet in Vitro statt und erfolgt immer möglichst naturnah. Dabei wird neben der asymbiotischen Vermehrung auf branchenüblichen Nährmedien fokussiert Grundlangenforschung im Bereich der symbiotischen Vermehrung betrieben. Mögliche Symbiosepartner für Orchideen werden isoliert und die Interaktion der Mykorrhizapilze mit verschiedenen Orchideenarten untersucht. Dabei kommen immer wieder der Wissenschaft unerforschte und unbekannte Pilzarten zum Vorschein.

Kontaktperson: Rafael Schneider, Lorenz Achtnich

Weitere Informationen, studentische Arbeiten und Publikationen: Gastbeitrag im Pacific Horticulture Magazine - Orchid Resilience Green Roof Conservation in Switzerland (PDF 675,9 KB)

Ansiedlung von einheimischen Orchideen auf extensiven Dachbegrünungen

Felduntersuchungen der Forschungsgruppe Stadtökologie haben gezeigt, dass begrünte Dächer Lebensraum von einheimischen Orchideen sind. So konnten 2009 elf Orchideenarten, welche sich spontan auf Dachbegrünungen in der ganzen Schweiz angesiedelt haben, gefunden werden. Orchideen gelten als konkurrenzschwach und reagieren stark auf Umwelteinflüsse wie Stickstoffzunahme, Bodenverdichtung oder intensive Bewirtschaftung. Auf naturnah gestalteten und extensiv gepflegten Dachbegrünungen können Orchideen einen Ersatzlebensraum finden. Erfolgsparameter wie Substartart, Substratstärke, Wasserverfügbarkeit oder Unterhalt wurden eruiert und gezielt bei neu eingerichteten Dachbegrünungen angewendet. Da eine spontane Ansiedlung viele Jahre dauern kann, wird durch eine Initialpflanzung mit in Vitro vermehrten Jungpflanzen (vgl. In Vitro Vermehrung von einheimischen Orchideen) eine Ansiedlung der Orchideen unterstützt. Kann sich eine Orchideenpopulation auf einer Dachbegrünung etablieren lässt sich aufgrund der Orchideen und deren Begleitpflanzen ein erhöhter ökologischer Wert feststellen. Orchideen werden nicht nur auf Dächern als Gütesiegel für artenreiche und funktionierende Lebensräume angesehen. Orchideenwiesen bieten auch vielen anderen floristischen und faunistischen Gruppen einen adäquaten Lebensraum und erhöhen somit die Biodiversität im urbanen Raum.

Kontaktperson: Rafael Schneider, Lorenz Achtnich

Weitere Informationen, studentische Arbeiten und Publikationen: Gastbeitrag in Gallus-Stadt Orchideen auf den Dächern des Kantonsspitals (PDF 733,4 KB)Projektdetails

Langzeitmonitoring der Orchideenpopulationen auf der Dachbegrünung des Seewasserwerk Moos

Auf den 1914-18 gebaut und begrünten Langsamfilter-Gebäuden des Seewasserwerks Moos in Wollishofen konnte sich eine reichhaltige Flora entwickeln und erhalten. In den über 100 Jahren etablierten ich eine artenreiche «Orchideenwiesen» mit neun zum Teil seltenen und allesamt schweizweit geschützten Orchideenarten. Seit 2009 findet ein Monitoring der Orchideenbestände durch die Forschungsgruppe Stadtökologie statt. Dabei werden jährlich mit einem systematischen Stichprobenverfahren, in den immer gleichen Teilflächen alle Orchideenblütenstände gezählt. Um die Bestände der ganzen Dachfläche zu schätzen werden die Daten extrapoliert. Das Langzeitmonitoring zeigt, dass die Anzahl blühender Individuen starken Schwankungen unterliegt. Von der auf den Dächern häufigsten Orchidee, dem Kleinen Knabenkraut (Anacamptis morio) blühten über die letzten zehn Jahre durchschnittlich 15'104 Individuen. Die erhobenen Individuenzahlen lassen sich mit der Ersterfassung der Vegetation, welche 1999 durch den Geobotaniker Elias Landolt durchgeführt wurde, vergleichen. Anhand der Standortpräferenzen der verschiedenen Orchideenarten und in Kombination mit den Zeigerwerten der 128 weiteren Gefässpflanzenarten, welche 2019 auf den Dächern nachgewiesen werden konnten (vergl. Floristische und Vegetationsökologische Analysen der Dachbegrünung des Seewasserwerk Moos) lässt sich ein Trend erkennen: «Betrachtet man die «Turnover»-Arten so zeigt sich, dass v.a. Arten der Feuchtlebensräume zurück gingen, während solche mit mittleren und geringen Feuchtigkeitsansprüchen zunahmen.» Die Ursache dafür liegt wohl in der Zunahme der trockenen und teilweise sehr trockenen Vegetationsperioden welche über die letzten zwei Jahrzehnte beobachtet werden konnten.

Kontaktperson: Rafael Schneider, Lorenz Achtnich

Weitere Informationen, studentische Arbeiten und Publikationen: Vierteljahrsschrift NGZH - Ein Refugium für Orchideen (PDF 6,0 MB)Aktueller Zustand der Dachbegrünungen des Seewasserwerks Moos (PDF 3,2 MB)

Ziegenbeweidung im lichten Wald

Als Folge einer staken menschlichen Nutzung waren bis ins 19. Jahrhundert lichte, struktur- und artenreiche Wälder in der Schweiz weit verbreitet. Der Lebensraum «Lichter Wald» gilt als besonders divers und bietet vielen wärme- und lichtliebenden Pflanzen- und Tierarten ideale Habitatsbedingungen. Sukzessive haben sich lichte Waldstandorte zu dichten und dunklen Hochwäldern entwickelt, welche nicht nur anders bewirtschaftet werden, sondern auch durch die starke Beschattung für viele licht- und wärmeliebende Arten kein idealer Lebensraum mehr darstellen. Die Offenhaltung lichter Waldstandorte ist äussert zeit- und kostenintensiv, jedoch in Anbetracht des drohenden Lebensraumverlusts meist alternativlos.
Die Forschungsgruppe Stadtökologie erforscht in einem Freilandversuch den Einfluss der Beweidung von verbuschten Standorten auf die Vegetation. Ist eine Rückführung beziehungsweise eine Aufrechterhaltung des lichten Zustands der Parzelle möglich und profitieren die als Zielarten definierten Orchideen von den Massnahmen? Eine erste Erfolgskontrolle hat gezeigt, dass sowohl die mechanische Bewirtschaftung als auch die Beweidung durch Ziegen einen positiven Effekt auch die Vegetation haben.

Kontaktperson: Rafael Schneider, Lorenz Achtnich

Weitere Informationen, studentische Arbeiten und Publikationen: Bachelorarbeit Selina Sigrist (PDF 6,0 MB)

Referenzprojekte: Einheimische Käferfauna

Käfer im und am Totholz

Käfer sind eine wichtige Gruppe der Holzverwerter und -zersetzer, ihr Auftreten besagt vieles über den Zustand von individuellen Bäumen bis hin zu ganzen Waldgebieten. Die Vielfalt der Gestalt von Totholzkäfern scheint schier unendlich zu sein. Die Forschungsgruppe Stadtökologie beteiligt sich an einer Vielzahl von Untersuchungen mit unterschiedlichen Projektpartnern. In diversen Forschungsprojekten werden diese xylobionten Käfer erhoben, bestimmt und zur Beurteilung der Qualität des Untersuchungsstandorts herangezogen. Speziell zu erwähnen ist die Untersuchung im Waldföhrenwald Crap Ses, bei welcher fünf Erstnachweise für die Schweiz erbracht werden konnten.

Kontaktperson: Alex Szallies, Stephan Brenneisen

Publikationen, studentische Arbeiten und weitere Informationen: Vielfalt der Totholzkäferfauna im Waldföhrenwald Crap Ses, Surses (Graubünden) (PDF 879,9 KB)«Primeval forest relict beetles» of Central Europe: a set of 168 umbrella species for the protection of primeval forest remnants (PDF 1,6 MB)

Käfer der alpinen Lagen

Für die Käfer der alpinen Lagen hat die Schweiz eine besondere Verantwortung, speziell die Hochgebirgsarten, von welchen viele endemisch oder reliktär sind.  Es sind die ältesten Arten der heimischen Käferfauna. Ihr Studium vermag vieles über die Evolution und auch die Genese der Landschaft aussagen. Durch die Arbeit der Forschungsgruppe Stadtökologie konnten schon einige neue Arten des Alpenraums, auch für die Schweiz, beschrieben werden.

Kontaktperson: Alex Szallies, Stephan Brenneisen

Publikationen, studentische Arbeiten und weitere Informationen: Oreonebria (Marggia) bluemlisalpicola sp. nov., eine neue hochalpine Laufkäferart der nordwestlichen Schweizer Alpen (PDF 787,9 KB)Neubewertung von Nebria (Nebriola) heeri, Untersuchung über das Vorkommen des Schnellkäfers Berninelsonius hyperboreus (GYLL.) in Nidwalden (PDF 840,3 KB)Schlussbericht Projekt Reliktpopulationen von endemischen Prioritätsarten aus den Schweizer Nordalpen (PDF 1,4 MB)

Käfer der Dachbegrünungen

Dachbegrünungen sind wichtige ökologische Ausgleichsflächen im urbanen Raum. Je nach Substratstärke und -zusammensetzung entsteht ein anderer Lebensraum und so siedeln sich auch andere Käferarten an. Eine grosse Bandbreite von mehr oder minder wärme- und lichtliebenden Arten, die an diejenige der Trocken- und Halbtrockenrasen erinnert finden auf Dachbegrünungen einen Sekundärlebensraum. Die Forschungsgruppe Stadtökologie untersucht seit über einem Jahrzehnt das Vorkommen von Käfern auf Dachbegrünungen. Dabei wurden bis dato rund 54’355 Käferindividuen gezählt und bestimmt. So konnten 543 Käferarten auf begrünten Dächern nachgewiesen werden.

Kontaktperson: Alex Szallies, Stephan Brenneisen

Publikationen, studentische Arbeiten und weitere Informationen: A Global Comparison of Beetle Community Composition on Green Roofs and the Potential for Homogenization (PDF 861,2 KB)Carabiden communities on green roofs in Switzerland - synthesis and perspectives (PDF 2,0 MB)

Referenzprojekte: Photovoltaik und Dachbegrünung

Kombinationsdächer Begrünung/Energiegewinnung

In den letzten Jahren hat sich ein Zielkonflikt ergeben bei der Nutzung von Gebäudedächern. Nach der Katastrophe von Fukushima und der in der Folge ausgearbeiteten Energiestrategie des Bundes 2050 werden vermehrt Dachflächen zur Installation von Photovoltaikanlagen verwendet. In der Praxis müssen leider so begrünte Dachflächen oft weichen, wenn nachträglich Solarenergienutzung eingerichtet wird auf einem Dach.

Wir entwickeln und untersuchen Einrichtungsverfahren und Technologien wie die Kombinationslösung Dachbegrünung und Solarenergienutzung funktioniert und einen Gewinn darstellt für die Klimaanpassung von Städten durch Niederschlagsretention, die Biodiversität sowie die Energieerzeugung.

Kontaktperson: Alex Szallies, Stephan Brenneisen

Publikationen, studentische Arbeiten und weitere Informationen: Vertikal aufgeständerte, bifaciale Solarmodule zur PV-Nutzung begrünter Dächer (PDF 5,3 MB)Semesterarbeit David Hauswirth (PDF 3,2 MB)

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