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Skyline von San Francisco

Der Fingerabdruck von Städten

Städte haben weltweit recht unterschiedliche Gesichter. Das spiegelt sich auch in ihren Plänen. Mit einer neuen Methode haben Forscher nun versucht, die Unterschiede rechnerisch zu erfassen. Das Ergebnis: Städte lassen sich in nur vier Grundtypen ordnen.

Analyse 10.10.2014

Gewachsen oder geplant

Die Studie im "Journal of the Royal Society":

"A typology of street patterns" (sobald online) von Rémi Louf und Marc Barthelemy, erschienen am 8. Oktober 2014.

Die Stadt Wien ist wie andere europäische Großstädte ein typisches Beispiel für eine organisch gewachsene Stadt - örtliche, soziale und politische Bedingungen prägten und prägen die kontinuierliche Ausbreitung: Begonnen hat alles vor etwa 4.000 Jahren, als das Gebiet erstmals besiedelt wurde. Auf die frühen Siedlungen der Stein-, Bronze- und Eisenzeit folgten die Römer. Auf den Resten ihres Lagers entstand dann das frühmittelalterliche Wien.

Von da an ist die Stadt von ihrer Mitte aus beständig gewachsen. Im 19. Jahrhundert wurden die Stadtmauern geschleift, die Vorstädte eingemeindet und Wien aufgrund seiner Größe erstmals in Bezirke gegliedert. Das räumliche Wachstum hält bis heute an. Die organisch gewachsenen Strukturen sowie ihre Geschichte lassen sich bei einem Blick auf den heutigen Stadtplan erahnen. Die derzeitige Ausdehnung passiert weitaus weniger zufällig als in früheren Epochen. Wie gezielt die Planung heute ist, zeigt unter anderem das Beispiel der gerade entstehenden Seestadt Aspern.

Dieses starke Planungselement ist in den Stadtplänen anderer Weltstädte von Haus aus viel deutlicher, man denke etwa an die typisch US-amerikanische Stadt mit ihrem oft rechtwinkeligen System aus Straßen und Häuserblöcken. Man sieht, wie das Gebiet in großen Dimensionen gewissermaßen am Reißbrett geordnet wurde. Diese geometrischen Ordnungsentwürfe sind übrigens keine Erfindung der Moderne, man findet sie bereits im antiken Städtebau.

Mathematische Differenz

Der "Fingerabdruck" von New York

Rémi Louf und Marc Barthelemy

Der "Fingerabdruck" von New York.

Laut den Forschern Rémi Louf vom Institut de Physique Théorique und Marc Barthelemy vom Centre d'analyse et de Mathématique Sociales werden solche strukturellen Unterschiede - wie eben jener zwischen organisch gewachsenen und geplanten Städten - bis jetzt vor allem auf Basis von Beobachtungen studiert, die zum Teil recht subjektiv sind. Ihr Ziel war es daher ein eindeutiges mathematisches Klassifikationssystem der verschiedenen städtischen Muster zu entwerfen, um die Unterschiede auch quantitativ erfassen zu können.

Als Basis ihres Modells wählten die Forscher nicht die Straßen und ihre Knotenpunkte, sondern die Häuserblöcke, genauer deren Größe und deren Form. Denn diese ließen sich eindeutig formal beschreiben. Die zwei Variablen reichen laut den Forschern aus, um die Differenz bzw. die Ähnlichkeit von Städten großflächig zu erfassen. Vereinfacht gesagt heißt das, wenn die Häuserblöcke ähnlich groß und ähnlich geformt sind, besitzen die Städte ein vergleichbares Muster, also einen ähnlichen "Fingerabdruck", wie die Wissenschaftler die berechnete Signatur bezeichnen.

Vier Grundtypen

Mit dieser Methode lassen sich die 131 analysierten Städte in allen Weltregionen in vier Grundtypen einteilen. Zu der ersten Gruppe zählt etwa die argentinische Stadt Buenos Aires. Dort sind die meisten Häuserblöcke mittelgroß und haben eine quadratische oder rechtwinkelige Form. In kleinteiligen Gebieten dominiert das Quadrat. Das griechische Athen ist ein typisches Beispiel für die zweite Gruppe: kleine Häuserblöcke in den unterschiedlichsten Formen.

Zur dritten Gruppe zählen interessanterweise die meisten europäischen und US-amerikanischen Städte. Die Formen hier sind vergleichbar bunt wie in Gruppe zwei, aber die Blöcke größer. Die grobe Typisierung reicht offenbar noch nicht aus, um die die doch recht sichtbaren Differenzen zwischen Europa und Amerika zu erfassen. Gruppe drei lässt sich mit der Methode aber in vier weitere Subgruppen unterteilen, die diesen gerecht werden. In der größten davon finden sich alle analysierten europäischen Städte außer Athen, in einer anderen immerhin 68 Prozent der amerikanischen Städte. Ausnahme sind unter anderem Baltimore, Washington und Boston, die sich alle in der Gruppe der europäischen Städte wiederfinden - ein Umstand, der den Forschern zufolge den Eindruck bestätigt, dass diese ein europäisches Flair besitzen.

Zur Gruppe vier zählt Mogadishu in Somalia, das hauptsächlich aus quadratischen kleinen Blöcken sowie einigen wenigen rechteckigen besteht.

Was verbirgt sich hinter Mustern?

Am Beispiel New York haben die Forscher auch die innerstädtischen Differenzen zwischen Stadtteilen untersucht, wie sie etwa in Europa zwischen Zentren und neueren Randgebieten recht deutlich sind. Mit der Methode könne man diese Unterschiede ebenso nachrechnen. Hier liege aber auch eine der Hauptschwächen der Analyse, wie die Autoren betonen. Der Fingerabdruck der ganzen Stadt liefert keine Aussagen über die inneren urbanen Kontraste.

Generell sei das Modell natürlich sehr vereinfachend, die Realität in jedem Fall weitaus komplexer. Dennoch hoffen die Forscher, dass der systematische Vergleich von städtischen Strukturen ein nützliches Werkzeug für Architekten und Stadtforscher sein könnte. An ihnen wäre es dann auch festzustellen, welche urbanen Prozesse hinter den einzelnen Typen stehen, z.B. warum manche Städte so kleinteilig oder andere so regelmäßig sind.

Eva Obermüller, science.ORF.at

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