Studie über die Auswirkungen der Ausweitung städtischer unterirdischer öffentlicher Räume auf die Kohlenmonoxid-Konzentrationen in Bodennähe

Warum das Hinabgehen für die Stadtluft wichtig ist

Während Städte weltweit höher und dichter werden, geht ihnen auch der Platz auf Straßenebene aus. Um dem zu begegnen, beginnen viele damit, nach unten zu bauen und ergänzen U‑Bahnen, unterirdische Einkaufszentren, Tunnel und Parkhäuser. Diese Studie stellt eine einfache, aber wichtige Frage: Wenn wir mehr städtisches Leben in den Untergrund verlagern, wird die Luft, die wir auf Straßenniveau einatmen, tatsächlich sauberer — konkret: nimmt die Menge an Kohlenmonoxid, einem schädlichen Fahrzeuggas, ab?

Verborgene Räume unter belebten Straßen

Die Autoren konzentrieren sich auf das, was sie als unterirdischen öffentlichen Raum bezeichnen — Bereiche unter unseren Füßen, die von allen genutzt werden können, etwa U‑Bahnhöfe, unterirdische Einkaufsstraßen, abgesenkte Plätze und Parkhäuser. Anders als Leitungsrohre oder tiefe Versorgungstunnel stehen diese Räume in engem Zusammenhang mit täglichem Verkehr, Einkaufen und Arbeit. Da sie Verkehrslinien und fußläufige Netzwerke aufnehmen können, haben sie das Potenzial, Menschen und Verkehr von der Oberfläche weg zu verlagern. Diese Verlagerung könnte die Auspuffemissionen genau dort reduzieren, wo die Menschen am meisten atmen: in der bodennahen Luftschicht entlang von Bürgersteigen, Übergängen und Straßen.

Drei Städte, viele Jahre Daten

Um zu untersuchen, wie sich das in der Praxis auswirkt, betrachteten die Forschenden drei große chinesische Städte — Shanghai, Chengdu und Jinan — die unterschiedliche Landschaften und Entwicklungsstadien unterirdischer Infrastruktur repräsentieren. Shanghai liegt auf einer flachen Küstenebene und verfügt über ein lang etabliertes unterirdisches Netzwerk. Chengdu liegt in einer Beckenlage mit schlechterer natürlicher Belüftung, baut jedoch schnell unterirdische Systeme aus. Jinan ist zwischen Bergen und einem Fluss eingeengt, mit begrenzter Luftzirkulation und einem jüngeren, fragmentierteren Untergrundnetz. Mittels kartenbasierter „Points of Interest“, die unterirdische Einrichtungen markieren, verfolgte das Team, wo und wie schnell sich der unterirdische öffentliche Raum in jeder Stadt zwischen 2015 und 2022 ausdehnte.

Digitale Spuren in eine Verschmutzungskarte verwandeln

Die Studie kombiniert diese Standortdaten zu unterirdischen Anlagen mit einer hochauflösenden Karte der Kohlenmonoxid-Konzentrationen, die aus Bodensensoren, Satelliten und atmosphärischen Modellen erstellt wurde. Die Forschenden teilten jede Stadt in ein feines Raster von Quadraten mit einer Seitenlänge von einem Kilometer und zählten, wie viele unterirdische Einrichtungen in jedem Quadrat im Zeitverlauf auftraten. Anschließend verglichen sie Veränderungen des Kohlenmonoxids in Gebieten mit unterschiedlichem Wachstum des unterirdischen Raums — von Zonen ohne neue Entwicklungen bis zu solchen mit rascher unterirdischer Ausdehnung — und nutzten statistische Modelle, um den Einfluss lokaler Geografie und breit angelegter Jahres-Trends herauszufiltern.

Sauberere Luft, mit lokalen Nuancen

In allen drei Städten zeigten Orte mit Zuwachs an unterirdischem öffentlichem Raum tendenziell stärkere Rückgänge beim Kohlenmonoxid als unveränderte Orte. In Shanghai und Chengdu wiesen Rasterzellen mit schnellem unterirdischen Wachstum die deutlichsten Abnahmen auf, und das statistische Modell bestätigte einen starken, konsistenten Zusammenhang: Mehr unterirdische Einrichtungen gingen mit niedrigerem Kohlenmonoxid auf Bodenniveau einher. Jinan erzählte eine kompliziertere Geschichte. Dort war jede zusätzliche unterirdische Einrichtung mit einer relativ starken lokalen Reduktion von Kohlenmonoxid verbunden, doch die Gesamtabnahme in seinen am stärksten wachsenden Gebieten war geringer als in den anderen beiden Städten. Die Autorinnen und Autoren vermuten, dass Jinans eingezwängte talähnliche Form, stärkere industrielle Hintergrundbelastung und das noch fragmentarische Untergrundnetz den breiteren Nutzen für die Luftqualität abschwächen.

Was das für zukünftige Städte bedeutet

Für Nicht‑Fachleute ist die wichtigste Erkenntnis klar: gut vernetzte unterirdische Netzwerke — insbesondere Verkehrslinien und verbundene kommerzielle Durchgänge — können mehr bewirken als Verkehrsberuhigung und Flächeneinsparung. Sie können auch dazu beitragen, die Luft auf Straßenniveau zu klären, indem sie Fahrzeuge und Aktivitäten von der Oberfläche weglenken und die Reisegewohnheiten verändern. Der Nutzen hängt jedoch von lokalen Bedingungen wie Gelände, Industrie und davon ab, wie ausgereift und zusammenhängend das Untergrundsystem ist. Durchdachte Planung, die auf die jeweilige städtische Situation zugeschnitten ist, ist entscheidend, damit der Ausbau in den Untergrund zu einem verlässlichen Instrument für sauberere, gesündere Stadtluft wird.

Zitation: Zhuang, G., Qiu, P., Pang, L. et al. Study on the impact of urban underground public space expansion on near-ground carbon monoxide concentrations. Sci Rep 16, 12508 (2026). https://doi.org/10.1038/s41598-026-42950-w

Schlüsselwörter: unterirdischer öffentlicher Raum, städtische Luftqualität, Kohlenmonoxid, öffentlicher Verkehr, Stadtplanung