Drainage practice: Force of nature under control

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Heavy rainfall events have been increasing in Germany for years. Rolf Johannsen is a professor of engineering biology in Erfurt and explains where landscape architects still make mistakes in drainage.

Heavy rainfall events have been increasing in Germany for years. Rolf Johannsen is a professor of engineering biology in Erfurt and explains where landscape architects still make mistakes in drainage in practice and what potential good planning has.

Garten + Landschaft: Mr. Johannsen, this year southern Germany in particular is struggling with heavy rain and heavy thunderstorms. How do you deal with all the water in public spaces?

Green spaces play an important role here because they offer the necessary infiltration opportunities, especially during heavy rainfall. Of course, this depends on the degree of sealing and the type of soil. However, rainwater can also be drained off superficially, for example via troughs that are only temporarily filled with rainwater. Above-ground bodies of water such as ponds, rivers or retention basins are of course another way of retaining rainwater and can also be used as a design element. Extreme events should be taken into account when designing green spaces. So do not plan high-value uses in swales!

What needs to be considered during planning?

The framework for such projects is provided by the Federal Water Resources Act and the State Water Act of the respective federal state. The approval and supervisory authority is the respective environmental agency, city or district. The systems themselves are planned in accordance with recognized engineering standards, i.e. on the basis of DIN regulations and DBA regulations. The precipitation amounts are obtained from the German weather service. These are basics that planners need to know.

What are some outstanding examples?

In the Emscher area, there was and still is an extensive project in which the river is being transformed from a pure wastewater river into a near-natural body of water. As part of this, Emscher Park was also created and the Federal Garden Show was organized in Dortmund. Very good work has been done there.

Are water and greenery inseparable for you?

Yes, important biotopes for animals and plants are being created here. Bodies of water and alternating wet spots offer interesting locations for plants. In addition, rainwater is well purified when it seeps through living soil.

“Some people actually lack basic hydrotechnical knowledge.”

Planners rarely start from scratchwhen developing drainage systems. Is it also possible to find good solutions in existing buildings?

Absolutely, especially when renovating and converting residential areas. In Dresden, for example, prefabricated buildings in a residential area were demolished and the drainage system was taken out of the ground and transformed into a more natural watercourse. The conversion of old industrial and commercial areas also offers the opportunity to reopen piped watercourses and integrate them into green spaces. The redesign of parks often offers scope for combining aesthetic aspects and the natural course of the terrain in rainwater management.

Where do planners still have some catching up to do?

Experts specify the design events to be complied with. Some planners cling to this and work through it in a bookkeeping manner, without taking into account that there can also be extreme events. Underground facilities such as sewage pipe systems are dimensioned tightly for reasons of economy, but when it comes to the general layout of the site and the distribution of uses, you are of course freer and can plan for something like this.

Is there simply a lack of know-how?

Some people actually lack basic hydrotechnical knowledge. For example, flooding is caused by backwater, erosion by locally concentrated flow energy or erosion in the subsoil.

“Even with comprehensively planned drainage, the risk of flooding can certainly not be completely ruled out.”

That’s a lot of physics. Should universities teach more about this?

In Erfurt, we also focus on engineering biology, near-natural watercourse development and hydrotechnology in our training. But if you’re a landscape architect working in this field, you should have this basic knowledge.

The weather is becoming more and more extreme. What challenges do you see?

The trend is indeed like this. In many areas, there is a slight increase in heavy rainfall and flooding. Bavaria and Baden-Württemberg have already set their reference values for new planning at 20 percent above the statistics. Brandenburg, but also the Halle and Leipzig areas and the Thuringian Basin, on the other hand, are increasingly struggling with drought. Here, it would make sense to increase rainwater infiltration in order to achieve groundwater recharge. When redesigning company green spaces, urban sports facilities and parks, it is now also conceivable to install cisterns. This would move away from the use of groundwater and drinking water for irrigation.

Is that all there is to it?

Even with comprehensively planned drainage, the risk of flooding can certainly not be completely ruled out. You just have to be prepared for this and give nature enough space.

More about heavy rain: The 2021 floods are considered to be the worst natural disaster in Germany since the storm surge in 1962. Read more here: Flood 2021.

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The glorious 5 shortlist: Yukon

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Shortlist of the glorious 5: Today we present the “Yukon” project, the multi-storey garage in Rheingönheim by Milla Architekten.

The shortlist for our young talent competition “The Glorious 5” has been announced. Today we are presenting the “Yukon” project, the multiple garage in Rheingönheim by Milla Architekten.

The neighborhood garage in the Rheingönheim district of Ludwigshafen replaces an existing plan for a series of prefabricated garages. On the one hand, the design objective was to integrate the structure into the context of gabled houses with pitched roofs – the building functions as part of the established village structure. On the other hand, the design as a permeable timber frame structure was to correspond to its use as a simple outbuilding. Wood is used here as a sustainable, efficient and economical building material. The building also makes reference to existing typologies of regional timber construction. The few remaining tobacco barns in the area are impressive. The disappearance of these buildings is countered by a new building in a prominent location within the urban fabric. The section and floor plan of the structure follows the use of the building as a multi-storey garage and the building law requirements of the border building.

During construction, care was taken to use as few different solid timber cross-sections as possible. The majority of the load-bearing structure consists of 10 x 10 centimeter solid structural timber. The outer formwork is unplaned, untreated and was nailed on as weather protection. The absence of steel components in the joining of the skeleton structure resulted in specific timber connections. The timber components were connected exclusively with comb nails, resulting in the visible nail patterns.

This building is intended to stimulate thoughts on typologies, resources, the past and future of timber construction – and to become gray in peace and quiet, in the future also as an event space.

The Milla Architekten team currently consists of 10 people – mainly graduates and students of KIT Karslruhe. Founded in 2015, they see architecture as a cultural task and seek site-specific, use-specific and material-specific solutions to structural issues. In doing so, Milla Architekten also take responsibility for the environment and future generations.

Here you can find the overview of all shortlisted projects of our young talent competition “The Glorious 5”.

The five winning projects will be presented live on March 11, 2021: Register here.

Data ethics in urban planning – who decides on urban algorithms?

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Busy city life and imposing skyscrapers in the city center, photographed by Bin White

Smarte Algorithmen entscheiden längst über Verkehrsflüsse, Grünräume und Lebensqualität in unseren Städten – doch wer entscheidet eigentlich über die Algorithmen? Datenethik in der Stadtplanung ist kein Nischenthema mehr, sondern die Schaltzentrale einer neuen urbanen Machtverteilung. Wer hier nur an Datenschutz denkt, hat die eigentliche Debatte verpasst. Willkommen im Dschungel zwischen digitaler Innovation, demokratischer Verantwortung und dem Kampf um die Hoheit über urbane Codes.

  • Definition und Relevanz von Datenethik im Kontext der Stadtplanung
  • Wie Algorithmen urbane Entscheidungsprozesse prägen und beeinflussen
  • Die Rolle von Governance, Transparenz und Verantwortlichkeit bei digitalen Stadtmodellen
  • Risiken von algorithmischer Verzerrung, Black-Box-Systemen und Kommerzialisierung
  • Best-Practice-Beispiele und aktuelle Herausforderungen in Deutschland, Österreich und der Schweiz
  • Partizipation und demokratische Kontrolle über urbane Daten und Algorithmen
  • Wechselwirkungen zwischen technologischem Fortschritt und ethischen Leitplanken
  • Perspektiven für eine gerechte, nachhaltige und inklusive Stadtentwicklung im Zeitalter der Daten

Datenethik in der Stadtplanung: Warum Algorithmen zur neuen städtischen Macht werden

Die urbane Planung hat sich in den letzten Jahren rasant gewandelt. Was früher mit Kartonmodellen, Flurkarten und viel Bauchgefühl begann, wird heute von gewaltigen Datenströmen und immer raffinierteren Algorithmen gesteuert. Von Verkehrsmanagement bis Flächennutzungsplan, von Klimaanpassung bis Bürgerbeteiligung – überall dort, wo Entscheidungen über das urbane Leben fallen, sind Daten die neue Währung. Doch mit dem Siegeszug der digitalen Stadt entstehen auch neue ethische Fragen: Wer setzt die Parameter für die künstliche Intelligenz, die unsere Städte steuert? Welche Interessen fließen in die Entwicklung von Algorithmen ein? Und wie viel Kontrolle bleibt der Öffentlichkeit, wenn zentrale Planungsaufgaben von Black-Box-Systemen übernommen werden?

Die Datenethik ist längst mehr als ein Schlagwort für Datenschützer. Sie ist zu einem zentralen Bestandteil verantwortungsvoller Stadtentwicklung avanciert. Während Sensoren, Apps und digitale Zwillinge immer mehr Bereiche des urbanen Lebens erfassen, verlagert sich die eigentliche Entscheidungsgewalt von politischen Gremien hin zu den Architekturen der Algorithmen. Wer diese Algorithmen konzipiert, trainiert und überwacht, hält letztlich den Schlüssel zur Stadt der Zukunft in der Hand. Doch Transparenz, Nachvollziehbarkeit und demokratische Legitimation sind dabei alles andere als selbstverständlich.

Stadtplaner stehen damit vor einer doppelten Herausforderung: Einerseits gilt es, das enorme Potenzial datengetriebener Werkzeuge zu nutzen, um komplexe urbane Systeme besser zu verstehen und zu steuern. Andererseits müssen sie sicherstellen, dass diese Systeme nicht zu neuen Machtinstrumenten werden, die sich einer öffentlichen Kontrolle entziehen. Die Frage nach der Datenethik ist im Kern eine Frage nach der Zukunft der städtischen Demokratie – und nach dem Selbstverständnis der Planungsdisziplinen.

Auch in Deutschland, Österreich und der Schweiz ist das Thema hochaktuell. Während digitale Zwillinge, Sensorik und KI-gestützte Stadtmodelle in einigen Kommunen bereits eingesetzt werden, fehlt vielerorts noch ein klares ethisches Fundament. Die Diskussionen um Datenschutz, Datensouveränität und algorithmische Fairness stecken oft noch in den Kinderschuhen. Nicht zuletzt, weil der technische Fortschritt der politischen und gesellschaftlichen Reflexion häufig weit voraus ist.

Wer also entscheidet über urbane Algorithmen? Es sind längst nicht mehr nur die Planungsämter oder die Softwareentwickler im Hintergrund. Die Verantwortung liegt bei einer Vielzahl von Akteuren: von den politischen Entscheidungsträgern über die Zivilgesellschaft bis hin zu den Unternehmen, die die technischen Infrastrukturen liefern. Doch solange die ethischen Leitplanken fehlen, bleibt die Verteilung der Macht im digitalen Stadtlabor oft intransparent – ein Zustand, der nicht nur rechtlich, sondern auch gesellschaftlich brisant ist.

Wie Algorithmen Stadt machen: Chancen, Risiken und blinde Flecken

Um zu verstehen, warum Datenethik so entscheidend für die Stadtplanung ist, lohnt sich ein genauer Blick auf die Funktionsweise urbaner Algorithmen. Ob bei der Verkehrslenkung, der Steuerung von Energieflüssen oder der Prognose von Klimarisiken – Algorithmen analysieren riesige Datenmengen, erkennen Muster und treffen auf dieser Basis Entscheidungen, die für Millionen Menschen Konsequenzen haben. Sie priorisieren Ampelschaltungen, berechnen die optimale Lage von Grünflächen, prognostizieren Mietentwicklungen und beeinflussen mitunter sogar, wo neue Wohnquartiere entstehen.

Doch so beeindruckend diese Technologie auch ist, sie ist keineswegs neutral. Jeder Algorithmus ist das Ergebnis zahlloser Vorannahmen, Wertentscheidungen und Zielkonflikte. Welche Daten werden einbezogen, welche bleiben außen vor? Wie werden Zielgrößen wie Lebensqualität, Nachhaltigkeit oder soziale Gerechtigkeit gewichtet? Und wer legt fest, was als „Erfolg“ gilt? Hier beginnt das eigentliche Minenfeld der Datenethik – denn Algorithmen können bestehende Ungleichheiten reproduzieren oder gar verstärken, wenn sie auf verzerrten oder unvollständigen Datensätzen basieren.

Ein klassisches Beispiel: Bei der Analyse von Verkehrsströmen werden häufig nur die Daten von Autofahrern erfasst, während Fußgänger und Radfahrer statistisch unterrepräsentiert sind. Das Ergebnis sind Planungen, die Autofahrer bevorzugen und alternative Mobilitätsformen benachteiligen. Ähnlich verhält es sich bei der Planung von Sozialwohnungen, wenn historische Daten zu Segregationseffekten führen, statt diese zu überwinden. Der Algorithmus ist damit nicht der neutrale Schiedsrichter, sondern oft selbst Teil des Problems.

Die Risiken gehen allerdings noch weiter. Immer mehr Städte setzen auf sogenannte Black-Box-Systeme – komplexe Modelle, deren Entscheidungsfindung für Außenstehende kaum nachvollziehbar ist. Solche Systeme bergen die Gefahr, dass zentrale Planungsentscheidungen automatisiert werden, ohne dass klar ist, wer die Verantwortung trägt oder wie Fehler korrigiert werden können. Die Kommerzialisierung urbaner Daten durch private Anbieter verschärft das Problem zusätzlich: Wer die Kontrolle über die Dateninfrastruktur verliert, verliert auch die Hoheit über die Stadtentwicklung.

Dennoch bietet die Digitalisierung enorme Chancen. Algorithmen können helfen, Planungsprozesse zu beschleunigen, Szenarien besser zu vergleichen und Beteiligungsmöglichkeiten zu erweitern. Voraussetzung ist allerdings, dass sie offen, nachvollziehbar und partizipativ gestaltet werden. Nur so können sie zu Werkzeugen einer gerechteren, nachhaltigeren und inklusiveren Stadt werden – statt zum Spielball ökonomischer oder politischer Interessen.

Governance und Kontrolle: Wer darf entscheiden, wie entschieden wird?

Die Frage nach der Kontrolle über urbane Algorithmen ist letztlich eine Frage der Governance. Wer bestimmt die Regeln, nach denen Algorithmen entwickelt, trainiert und eingesetzt werden? In vielen Kommunen ist diese Verantwortung noch nicht klar geregelt. Oft sind es externe Softwareanbieter, die die technischen Standards vorgeben – während die Verwaltung lediglich die Anwendung überwacht. Das führt zu einer gefährlichen Asymmetrie: Die technische Macht liegt bei wenigen Unternehmen, während die demokratische Kontrolle hinterherhinkt.

Ein weiteres Problem ist die mangelnde Standardisierung. Während einige Städte bereits Leitlinien für den ethischen Umgang mit Daten und Algorithmen entwickeln, fehlt es vielerorts an verbindlichen Normen. Unterschiedliche Datenschutzregeln, uneinheitliche technische Schnittstellen und divergierende Rechtsauffassungen erschweren die Zusammenarbeit – insbesondere über Kommunal- und Ländergrenzen hinweg. Die Folge: Insellösungen, die wenig skalierbar sind und eine Fragmentierung der digitalen Stadtlandschaft begünstigen.

Gleichzeitig wächst der Druck, Algorithmen transparent und nachvollziehbar zu machen. Open-Source-Initiativen, offene Datenplattformen und Bürgerbeteiligung werden oft als Allheilmittel gehandelt – doch auch hier lauern Fallstricke. Denn Transparenz allein reicht nicht aus, wenn die zugrundeliegenden Modelle zu komplex sind, um sie wirklich zu verstehen. Es braucht zusätzliche Mechanismen, um die Verantwortlichkeit sicherzustellen: etwa durch unabhängige Prüfstellen, Ethikräte oder partizipative Gremien, die den Einsatz von Algorithmen überwachen.

In der Praxis zeigt sich, dass Governance keine einmalige Aufgabe ist, sondern ein kontinuierlicher Aushandlungsprozess. Wer heute über die Parameter eines Stadtmodells entscheidet, bestimmt morgen mit, wie Ressourcen verteilt, Risiken gemanagt und Lebensqualität definiert wird. Deshalb ist es essenziell, die Governance-Strukturen so zu gestalten, dass sie flexibel, lernfähig und offen für neue Anforderungen bleiben.

Best-Practice-Beispiele aus Skandinavien, den Niederlanden oder der Schweiz zeigen, dass eine enge Verzahnung von Technik, Recht und Zivilgesellschaft möglich ist. Dort werden urbane Algorithmen nicht nur von oben verordnet, sondern gemeinsam entwickelt – in Reallaboren, Bürgerworkshops und interdisziplinären Teams. Der Weg dorthin ist jedoch steinig und erfordert einen langen Atem, klare politische Ziele und eine solide institutionelle Verankerung.

Partizipation, Transparenz und gerechte Stadt: Wege zur ethischen Stadtplanung

Die offene Gesellschaft lebt vom Mitmachen – und genau hier liegt eine der größten Chancen der digitalen Stadtplanung. Denn Algorithmen müssen nicht in dunklen Serverräumen entstehen, sondern können zum Gegenstand öffentlicher Debatte, Kritik und Mitgestaltung werden. Partizipative Formate, wie sie etwa in Zürich, Wien oder Kopenhagen erprobt werden, setzen genau hier an: Sie holen Bürger, Experten und Verwaltung an einen Tisch, um gemeinsam die Regeln für den Einsatz von Daten und Algorithmen zu entwickeln.

Transparenz ist dabei das zentrale Stichwort. Wer nachvollziehen kann, wie Algorithmen funktionieren, kann sich auch aktiv in die Stadtentwicklung einbringen. Visualisierungen, offene Schnittstellen und verständliche Dokumentationen helfen, aus komplexen technischen Systemen greifbare Werkzeuge für die Praxis zu machen. Auch Bildungsangebote – von der Grundschule bis zur Verwaltung – sind unerlässlich, um die digitale Mündigkeit der Stadtgesellschaft zu stärken.

Doch Transparenz allein reicht nicht. Es braucht auch verbindliche Verfahren, um Fehlentwicklungen zu erkennen und zu korrigieren. Beschwerdemechanismen, unabhängige Prüfstellen und eine klare Zuordnung von Verantwortung sind daher unverzichtbar. Denn nur so lässt sich verhindern, dass Algorithmen zu neuen Instrumenten der Ausgrenzung oder Diskriminierung werden.

Ein weiterer Schlüssel liegt in der Vielfalt der Akteure. Je breiter die gesellschaftliche Basis, desto eher können blinde Flecken, Vorurteile oder Interessenkonflikte identifiziert und ausgeräumt werden. Interdisziplinäre Teams, die Informatik, Stadtplanung, Sozialwissenschaften und Ethik vereinen, sind deshalb mehr als nur ein Nice-to-have – sie sind die Voraussetzung für eine wirklich gerechte und nachhaltige Stadtentwicklung.

Schließlich ist die ethische Stadtplanung auch eine Frage der Haltung. Wer urbane Algorithmen nicht als reine Optimierungswerkzeuge, sondern als gesellschaftliche Gestaltungsaufgabe begreift, öffnet Raum für Innovation, Kritik und neue Ideen. Die digitale Stadt ist kein Selbstläufer – sie entsteht dort, wo Technik, Verantwortung und Gemeinwohl Hand in Hand gehen.

Fazit: Ethik als Kompass für die digitale Stadt

Datenethik in der Stadtplanung ist mehr als ein modisches Schlagwort. Sie ist der unverzichtbare Kompass für alle, die die digitale Transformation der Städte verantwortungsvoll gestalten wollen. Die urbane Zukunft wird nicht nur von technischen Innovationen, sondern vor allem von den Werten, Regeln und Verfahren geprägt, die wir heute aushandeln. Wer über urbane Algorithmen entscheidet, entscheidet über die Lebensqualität, Gerechtigkeit und Nachhaltigkeit der Stadt von morgen.

Die zentrale Aufgabe für Planer, Verwaltungen und Politik besteht darin, die Kontrolle über die digitalen Werkzeuge nicht aus der Hand zu geben, sondern sie als demokratische Ressource zu begreifen. Governance, Transparenz, Partizipation und Bildung sind dafür die Eckpfeiler. Nur wenn es gelingt, die Macht der Algorithmen mit den Prinzipien der offenen Gesellschaft zu verbinden, kann die digitale Stadt ihr volles Potenzial entfalten – als Raum für Innovation, Vielfalt und Zusammenhalt.

Der Weg dorthin ist anspruchsvoll und voller Zielkonflikte. Doch gerade darin liegt die Chance: Datenethik zwingt uns, die grundlegenden Fragen der Stadtentwicklung neu zu stellen – und gemeinsam Antworten zu finden, die nicht nur technisch brillant, sondern auch gesellschaftlich tragfähig sind. Wer jetzt den Mut hat, klare ethische Leitplanken zu setzen, gestaltet nicht nur den Code, sondern auch das Zusammenleben in der Stadt der Zukunft.