Blaugruene Infrastruktur aus Sicht des Ecological Engineering

Geschichte, Wertesysteme und Gestaltungsprinzipien einer jungen Disziplin

Fachbeitrag von Raffael Känzig · Ecological Engineer, 14.07.2026

Gründächer, Retentionsmulden, Regengärten, revitalisierte Bäche: Blaugrüne Infrastruktur hat in der Stadtplanung längst einen festen Platz, getrieben durch zunehmende Starkregenereignisse, Hitzeperioden und den fortschreitenden Verlust unversiegelter Flächen. Gleichzeitig sind die dahinterliegenden Projekte oft komplex: Sie berühren mehrere Flächeneigentümer und Ämter, verlangen interdisziplinäre Zusammenarbeit, müssen mit unsicheren Klimaprognosen umgehen und über Jahrzehnte Bestand haben. Wer blaugrüne Infrastruktur nur als Sammlung bewährter Bauelemente betrachtet, verschenkt ihr eigentliches Potenzial als strukturierter Lösungsansatz für genau diese Komplexität. Ihre Legitimität als eigenständiger Planungsansatz gewinnt sie aus einer Disziplin mit eigener Geschichte, eigenen Wertvorstellungen und klaren Gestaltungsprinzipien: dem Ecological Engineering. Als Ecological Engineer lohnt sich daher der Blick zurück – und die Frage, wie sich daraus ein praxistaugliches Vorgehen für komplexe Projekte ableiten lässt, das dieser Beitrag Schritt für Schritt entwickelt und an konkreten Schweizer Projekten spiegelt.

Ursprung und Entwicklung des Ecological Engineering

Den Begriff „Ecological Engineering“ prägte der amerikanische Systemökologe Howard T. Odum 1962 als Partnerschaft mit der Natur statt ihrer Kontrolle. Zur eigenständigen Disziplin wurde das Feld rund drei Jahrzehnte später: 1989 legten William Mitsch und Sven Jørgensen eine erste systematische Definition vor, 1992 folgten die Fachzeitschrift „Ecological Engineering“ und die International Ecological Engineering Society (IEES).

Regional entwickelte sich die Disziplin dabei unterschiedlich: großmaßstäbliche Renaturierung gestörter Ökosysteme in den USA, jahrhundertealte Traditionen integrierter Kreislaufsysteme in China, ein breiteres Spektrum von produktiven Polykulturen bis zu Gründächern in Europa.

Entscheidend für den vorliegenden Beitrag ist der aktuelle Stand: 2021 unternahmen Andreas Schönborn und Ranka Junge von der ZHAW Wädenswil den bislang konsequentesten Versuch einer Neudefinition. In ihrem Fachartikel „Redefining Ecological Engineering in the Context of Circular Economy and Sustainable Development“ (Circular Economy and Sustainability, 2021) werteten sie systematisch sämtliche bis dahin publizierten Definitionen aus – und fragten dabei nicht nur, was Ecological Engineering leisten soll, sondern welches Werteverständnis jeweils dahintersteckt. Genau dieser heutige Stand der Disziplin, weniger ihre lange Vorgeschichte, bildet die Grundlage für alles Weitere in diesem Beitrag.

Abb. 1: Zentrale Meilensteine in der Entwicklung des Ecological Engineering

Wertesysteme: die „Ideologie“ hinter der Disziplin

Genau hier liegt der eigentliche Beitrag von Schönborn und Junge: Sie zeigen, dass sich die verschiedenen historischen Definitionen zwei grundlegenden Wertesystemen zuordnen lassen. Das eine ist anthropozentrisch geprägt und betrachtet Natur primär über ihren Nutzen für den Menschen – etwa im Rahmen von „Ecosystem Services“. Das andere, auf Odums ursprüngliche Idee der Partnerschaft mit der Natur zurückgehende Verständnis, misst der Natur einen Eigenwert jenseits ihrer Funktion für den Menschen bei.

Aus dieser Analyse leiten Schönborn und Junge eine neue, integrative Definition ab: Ecological Engineering verbindet ökologische Prinzipien, Prozesse und Organismen mit bestehender Ingenieurpraxis zu einem holistischen Lösungsansatz. Diese Definition ist bewusst weder rein anthropozentrisch noch rein biozentrisch – sie verlangt, ökologische Prozesse und Systeme ernst zu nehmen, ohne den gesellschaftlichen Nutzen aus dem Blick zu verlieren. Ein verwandtes Grundprinzip, das schon Mitsch und Jørgensen betonten, ist die „Selbstgestaltung“ (self-design) von Ökosystemen: Anders als starre graue Infrastruktur passen sich ökologisch gestaltete Systeme über die Zeit selbst an und optimieren sich – vorausgesetzt, man gesteht ihnen diesen Spielraum von Anfang an zu.

Für blaugrüne Infrastruktur ist das mehr als Theorie: Es entscheidet darüber, ob ein Gründach als dekoratives Feigenblatt geplant wird oder als integraler, sich selbst tragender Bestandteil eines funktionierenden Ökosystems.

Zentrale Themen, die blaugrüne Infrastruktur adressieren muss

Aus dieser Grundhaltung ergeben sich Themenfelder, an denen sich jedes Projekt messen lassen muss: der urbane Wasserhaushalt zwischen Starkregen und Trockenperioden, die Reduktion städtischer Hitzeinseln durch Verdunstungskühlung und Beschattung, die Förderung urbaner Biodiversität durch vernetzte statt isolierte Lebensräume, der Umgang mit Versiegelung als eigentlicher Ursache vieler Wasserprobleme, sowie Fragen der Governance und Partizipation, da blaugrüne Systeme meist mehrere Flächeneigentümer, Ämter und Zuständigkeiten berühren und selten in eine einzige Fachdisziplin fallen. Hinzu kommt ein Aspekt, der in klassischer Infrastrukturplanung oft fehlt: Monitoring und adaptive Pflege über den gesamten Lebenszyklus, denn lebende Systeme entwickeln sich weiter und müssen entsprechend begleitet, nicht nur einmalig gebaut werden.

Sieben Prinzipien als Gestaltungsrahmen

Um ihre Definition praktisch handhabbar zu machen, formulierten Schönborn und Junge sieben Prinzipien einer „Good Ecological Engineering Practice“, gegliedert in zwei Gruppen. Die ersten vier betreffen Ressourcennutzung und die Natur als Vorbild: Vermeidung steht dabei an erster und zentraler Stelle – bevor eine technische Lösung geplant wird, ist zu prüfen, ob sich der zugrunde liegende Bedarf reduzieren lässt, etwa durch Entsiegelung, bevor neue Retentionsvolumen gebaut werden. Es folgen der Einsatz ökologischer Prozesse und Organismen als Werkzeug oder Vorbild – ein bepflanztes Bodenelement filtert Wasser, eine Feuchtfläche kühlt per Verdunstung –, die maximale Nutzung erneuerbarer Energie sowie maximale Kreislauffähigkeit innerhalb der Systemgrenzen.

Die zweite Gruppe betrifft die Minimierung externalisierter Kosten und die Maximierung von Qualität: geringe externalisierte Umweltkosten über den gesamten Lebenszyklus, Gestaltung auf Multifunktionalität hin – ein renaturierter Bachlauf reinigt Wasser, bietet Lebensraum, kühlt das Mikroklima und dient der Naherholung gleichzeitig – sowie Mehrwert für Mensch und Natur gleichermaßen, was partizipative Planungsprozesse einschließt.

Ansätze für blaugrüne Infrastruktur in der Praxis

Wer blaugrüne Infrastruktur konsequent aus dem Ecological Engineering heraus denkt, plant anders: nicht als isolierte Einzelmaßnahme, sondern als vernetztes, dezentrales System, in dem Gründach, Bioswale, Retentionsfläche und revitalisiertes Gewässer ineinandergreifen statt nebeneinander zu stehen – ganz im Sinne des „Selbstgestaltungs“-Gedankens. Kopenhagens „Cloudburst Management Plan“, nach der verheerenden Sturzflut von 2011 mit rund 1,6 Milliarden US-Dollar Investitionsvolumen aufgesetzt, zeigt diesen Systemgedanken im Maßstab einer ganzen Stadt: Straßen, Parks und Plätze wurden zu einem zusammenhängenden Wassernetzwerk umgebaut, das Starkregen aufnimmt, verzögert und nutzbar macht, statt ihn nur abzuleiten.

Auch China, historisch geprägt von Polykultur-Traditionen, liefert seit 2013/14 mit dem landesweiten „Sponge-City“-Programm ein Beispiel im Maßstab ganzer Regionen: In mittlerweile 30 Pilotstädten sollen blaugrüne Maßnahmen – Retentionsflächen, durchlässige Beläge, renaturierte Gewässer – mindestens 70 Prozent des jährlichen Niederschlags zurückhalten, bevor er überhaupt in die graue Kanalisation gelangt. Auch hier zeigt sich dieselbe Prinzipienlogik: Rückhalt vor Ableitung, Fläche vor Rohr.

Entscheidend ist dabei die Reihenfolge der Prinzipien: zuerst Vermeidung, also Entsiegelung und Reduktion des Ausgangsproblems, dann der gezielte Einsatz ökologischer Prozesse, und erst danach die Frage nach Multifunktionalität und gesellschaftlichem Mehrwert. Diese Systematik unterscheidet fundiertes Ecological Engineering von reinem Greenwashing durch vereinzelte grüne Elemente ohne Systemlogik.

Abb. 2: Blaugrüne Infrastruktur als vernetztes System – verknüpft mit den Prinzipien des Ecological Engineering

Projektansätze: ein Vorgehen für komplexe Projekte

Wie lässt sich diese Prinzipienlogik auf ein einzelnes, komplexes Projekt anwenden – mit mehreren Eigentümern, unsicheren Klimaprognosen und langen Zeithorizonten? Aus der Praxis lässt sich ein fünfstufiges Vorgehen ableiten, das die bisher beschriebenen Prinzipien in eine wiederholbare Struktur überführt.

Systemanalyse und Bestandsaufnahme steht am Anfang: Welches Einzugsgebiet, welche Akteure, welche bestehenden grauen und grünen Elemente sind betroffen? Erst ein vollständiges Bild verhindert, dass Probleme lediglich verlagert statt gelöst werden. Es folgt der Prinzipien-Check in der Reihenfolge von Schönborn und Junge: zuerst wird geprüft, ob sich der Bedarf vermeiden lässt, etwa durch Entsiegelung, bevor ökologische Prozesse als Werkzeug eingesetzt und schließlich Multifunktionalität sowie Mehrwert für Mensch und Natur angestrebt werden.

Da blaugrüne Systeme selten in eine einzige Fachdisziplin fallen, braucht es drittens eine interdisziplinäre und partizipative Projektentwicklung – Teams aus Hydrologie, Ökologie, Landschaftsarchitektur und Bauingenieurwesen im Dialog mit Anwohnerschaft, Landwirtschaft und Behörden, wie es das Genfer Renaturierungsprojekt der Aire vorgemacht hat. Viertens bewähren sich Pilotierung und etappenweise Umsetzung: kleine, testbare Etappen statt eines einzigen großen Wurfs, die Erfahrungswerte für die jeweils nächste Phase liefern, ganz im Sinne der Selbstgestaltung lebender Systeme. Den Abschluss bildet Monitoring und adaptive Pflege: Weil ökologisch gestaltete Systeme sich weiterentwickeln, muss ihr Verhalten über Jahre erfasst und die Pflege entsprechend angepasst werden – ein Schritt, der in klassischen Infrastrukturprojekten oft fehlt, für blaugrüne Systeme jedoch über Erfolg oder Scheitern entscheidet.

Abb. 3: Fünfstufiges, iteratives Vorgehen für komplexe blaugrüne Infrastrukturprojekte

Projekte in der Schweiz

Wie sich dieses Vorgehen in der Praxis bewährt, zeigen drei Schweizer Beispiele, die exemplarisch für unterschiedliche Maßstäbe stehen: das Gebäude, die Landschaft und die nationale Bewegung.

Gründachpflicht Basel-Stadt: Basel begann in den 1980er-Jahren mit vereinzelten Pilotdächern, lancierte 1996 – angestoßen durch das Europäische Naturschutzjahr 1995 – seine erste Begrünungskampagne und verankerte die Begrünung ungenutzter Flachdächer 1999 gesetzlich. 2002 wurde die Pflicht auf alle neuen und sanierten Flachdächer ausgeweitet, 2010 nochmals verschärft. Das Ergebnis: Basel gilt mit rund 5,7 Quadratmetern Gründachfläche pro Kopf (Stand 2019) weltweit als Stadt mit der höchsten Gründachdichte – ein Lehrbeispiel für das Prinzip Vermeidung durch Entsiegelung, erreicht über schrittweise verschärfte Regulierung statt eines einmaligen großen Wurfs.

Renaturierung der Aire, Genf: 1998 lancierte der Kanton Genf ein Renaturierungsprogramm für seine Fließgewässer. Für die stark kanalisierte Aire gewann 2000/2001 das interdisziplinäre Team Superpositions – Landschaftsarchitektur, Biologie, Hydrologie, Bauingenieurwesen – einen Studienauftrag und entwickelte das Projekt im Dialog mit Anwohnerschaft, Landwirtschaft und Umweltorganisationen weiter. Umgesetzt in vier Etappen über rund zwanzig Jahre und mit einem Gesamtvolumen von 40 Millionen Franken, verbindet die renaturierte Aire Hochwasserschutz, Lebensraum und Naherholung in einem einzigen System – Multifunktionalität in Reinform. Das Projekt gewann unter anderem den Schulthess Gartenpreis 2012 und 2019 den Landschaftspreis des Europarats.

Schwammstadt-Bewegung: Auf nationaler Ebene hat das Bundesamt für Umwelt (BAFU) das Konzept Schwammstadt lanciert, nachdem sich gezeigt hatte, dass rund 60 Prozent der Schweizer Siedlungsflächen versiegelt sind. Die Stadt Zürich unterstützt private und gewerbliche blaugrüne Projekte über das Förderprogramm Stadtgrün mit bis zu 50 Prozent der Kosten. Die „Pocket Schwammstadt“ – ein von der Mobiliar, der Stadt Bern und Hunziker Betatech entwickeltes, frei zugängliches Demonstrationsmodell – macht das Prinzip niederschwellig in Städten wie Basel, Bülach, Chur, St. Gallen, Schaffhausen und Winterthur erlebbar.

Fazit

Blaugrüne Infrastruktur ist mehr als eine Sammlung bewährter Bauelemente. Ihre Stärke gewinnt sie aus der über sechzig Jahre alten Tradition des Ecological Engineering – und aus dessen konsequenter Weiterentwicklung, wie sie Schönborn und Junge 2021 vorgelegt haben. Wer diese Herkunft, die zugrunde liegenden Wertesysteme und das daraus abgeleitete fünfstufige Vorgehen kennt, verfügt über einen belastbaren Lösungsansatz auch für komplexe, mehrdimensionale Projekte – wie die Beispiele aus Basel, Genf und der nationalen Schwammstadt-Bewegung zeigen. Wer so plant, plant nicht nur technisch fundierter, sondern kann auch begründen, warum eine bestimmte Lösung ökologisch integer ist – und nicht nur gut aussieht. Genau dieses Zusammenspiel aus historischem Bewusstsein, klarer Wertehaltung, überprüfbaren Prinzipien und einem strukturierten Vorgehen macht am Ende den Unterschied zwischen dekorativem Grün und funktionierender blaugrüner Infrastruktur.

Quellen

Schönborn, A. & Junge, R. (2021). Redefining Ecological Engineering in the Context of Circular Economy and Sustainable Development. Circular Economy and Sustainability, 1(1), 375–394. https://doi.org/10.1007/s43615-021-00023-2

Odum, H. T. (1971). Environment, Power, and Society.

Mitsch, W. J. & Jørgensen, S. E. (1989). Ecological Engineering: An Introduction to Ecotechnology.

Bundesamt für Umwelt BAFU. Konzept Schwammstadt. bafu.admin.ch/bafu/de/home/themen/wasser/abwasserreinigung/siedlungsentwaesserung/konzept-schwammstadt.html

Bundesamt für Umwelt BAFU (2019). Das Renaturierungsprojekt der Aire gewinnt den Landschaftspreis des Europarats. bafu.admin.ch/bafu/de/home/themen/landschaft/dossiers/landschaftspreis-des-europarats.html

Baukultur Schweiz. Renaturierung des Flusses Aire in Genf. baukulturschweiz.ch/de/case-study/renaturierung-der-aire-genf/

European Environment Agency – Climate-ADAPT. Green roofs in Basel, Switzerland: combining mitigation and adaptation measures. climate-adapt.eea.europa.eu