Die Globalstrahlung – die Summe von Sonneneinstrahlung sowie atmosphärischer und oberflächlicher Reflektionen – geht hier im Vergleich zum Umland um 15 bis 20 Prozent zurück. Der biologisch hochwirksame UV-Spektralbereich, der beim Menschen die Vitamin-D-Bildung zum Schutz vor Rachitis fördert, wird im Sommer um fünf und im Winter sogar um 30 Prozent reduziert. Diese stadtbedingte Abnahme der UV-Intensität entspricht einem Umzug von Garmisch-Partenkirchen ins 650 Höhenmeter tiefer gelegene Köln.

Die Beton- und Asphaltflächen der Stadt sind "ideale" Wärmespeicher. Sie werden von der Sonnenenergie und von der Abwärme der Kraftwerke und Heizungen, Autos und Maschinen aufgeheizt und verschieben die Tageshöchsttemperatur in den Nachmittag und frühen Abend. Die Abkühlung wird bis spät in die Nacht hinausgezogen; die Dunstglocke ermöglicht ohnehin nur einen langsameren Temperaturrückgang. Auf nächtlichen Infrarotbildern glühen die städtischen Baukörper wie Backöfen. Dazu kommt der schnelle Abfluß der meisten Niederschläge in die Kanalisation – eine "Vergeudung" potentieller Verdunstungsenergie und damit einer wirksamen Abkühlung. Verbaute Frischluftschneisen und die rauhe Oberfläche einer Stadt behindern überdies den Luftaustausch: Die Stadt gleicht einer schlecht durchlüfteten Wohnung, in der auch noch Fenster und Türen klemmen.

Die nahezu versiegelte Oberfläche in den Stadtzentren verändert nicht nur das örtliche Klima. Sie hinterläßt auch bei den Ressourcen Boden und Wasser nicht wiedergutzumachende Schäden, die ihrerseits wiederum andere Umweltfaktoren belasten.

Nicht nur unter Beton- und Asphaltdecken verdichten sich die Böden. Auch in den wenigen städtischen Frei- und Grünräumen sind die Böden oft durch Spaziergänger und Fahrzeuge überlastet. Das alles zieht drei bedeutsame Konsequenzen nach sich:

  • Der Boden scheidet als Grundwasserspeicher und damit als natürliche Kühlmaschine der überhitzten Stadt aus.
  • Die Böden können ihre Aufgabe als Puffer zwischen Erdoberfläche und Grundwassersohle nur noch eingeschränkt wahrnehmen. Damit gelangen Schadstoffe – beispielsweise Tausende von Tonnen Streusalz im Winter – nahezu ungehindert in das Grundwasser.
  • Die Böden verwandeln sich in einen ungünstigen Standort für städtisches Grün, da sie immer schlechter belüftet sind und sich schwerer durchwurzeln lassen.

Die Oberflächenversiegelung führt außerdem zu einer bedrohlichen Grundwasserabsenkung. Zum einen wird der natürliche Rücktransport des sogenannten Kapillarwassers an die Oberfläche verhindert. Zum anderen führt der Aushub von Baugruben oft zu einer Absenkung des Grundwasserspiegels von mehreren Metern, wodurch die Pflanzenwelt trockengelegt werden kann.

Auf der Basis dieser grundlegenden naturwissenschaftlichen Erkenntnisse versuchen Ökologen und Landschaftsarchitekten seit Jahren, der Stadtplanung allgemeine Hinweise zur Vermeidung oder Eindämmung weiterer Umweltbelastungen zu geben. Ihre Hauptforderung: Reduzierung der Oberflächenversiegelung und Erhaltung zusammenhängender Grün- und Freiflächen als ökologische Ausgleichsräume. Doch solche Hinweise scheinen in der Bebauungsplanung bis heute oft nur Schall und Rauch zu sein. Als Gründe für diese gefährliche Mißachtung lassen sich zwei komplexe Problembereiche ausmachen: