Nur 38 % der Weltbevölkerung werden im Jahr 2100 in Großstädten leben, legt neue Studie nahe

Die Urbanisierung schreitet weltweit rasant voran. Im Jahr 1975 lebten rund 11 % der Weltbevölkerung in Städten mit mehr als einer Million Einwohner:innen. „Heute schätzen wir diesen Anteil auf etwa 24 %“, sagt Andrea Musso, Junior Fellow am Complexity Science Hub (CSH) und Doktorand an der ETH Zürich.

Prognosen zufolge werden in den kommenden 25 Jahren rund eine Milliarde Menschen in Städte ziehen – das entspricht in etwa einem zusätzlichen New York City alle zwei Monate.

„Zu wissen, wie schnell Städte wachsen, ist von großer Bedeutung“, sagt Frank Neffke, Leiter der Forschungsgruppe Transforming Economies am Complexity Science Hub. „Entscheidungen über Infrastruktur, Wohnraum, Verkehr, Energieversorgung oder Klimaanpassung hängen maßgeblich davon ab, wo Menschen künftig leben werden.“

Die nun in PNAS veröffentlichte Studie kommt zu dem Ergebnis, dass im Jahr 2100 rund 38 % der Weltbevölkerung in Städten mit mehr als einer Million Einwohner:innen leben werden – deutlich weniger, als aktuelle Trends vermuten lassen.

„Im Vergleich zu einer einfachen Extrapolation, also einer bloßen Fortschreibung aktueller Trends, prognostiziert unser Modell, dass bis zum Jahr 2100 etwa 450 Millionen Menschen weniger in Städten mit mehr als einer Million Einwohner:innen leben werden – eine Differenz, die weitaus größer ist als die derzeitige Einwohner:innenzahl der Vereinigten Staaten“, sagt Musso.

Der Unterschied zwischen den Prognosen ergibt sich durch eine zentrale Erkenntnis der Studie: Urbane Systeme folgen einem charakteristischen Lebenszyklus. Je nach Phase wachsen große Städte unterschiedlich schnell im Vergleich zu kleineren Städten eines Landes.

Die Forschenden zeigen, dass in Ländern, die sich noch in einer frühen Phase der Urbanisierung befinden, Großstädte deutlich schneller wachsen als kleinere Städte. Menschen ziehen dorthin, wo Arbeitsplätze, Krankenhäuser, Universitäten sowie andere Möglichkeiten und Annehmlichkeiten konzentriert sind – in der Regel in die größten städtischen Zentren.

„Zwischen 1975 und 2025 wuchsen Städte mit mehr als einer Million Einwohner:innen in weniger stark urbanisierten Ländern – darunter viele Staaten Asiens und Afrikas – im Durchschnitt etwa 7,3 % schneller als der Durchschnitt aller Städte des jeweiligen Landes“, erklärt Musso.

Mit zunehmender Urbanisierung eines Landes nimmt diese Anziehungskraft jedoch ab.

In stark urbanisierten Ländern – darunter große Teile Europas und Amerikas – wuchsen Städte mit mehr als einer Million Einwohner:innen in den vergangenen 50 Jahren etwa im gleichen Tempo wie der nationale Durchschnitt. Mit anderen Worten: Kleinere und größere Städte wuchsen ähnlich schnell.

Zu verstehen, wie schnell Städte wachsen – insbesondere große Städte – ist auch deshalb wichtig, weil urbane Expansion mit sogenannten superlinearen Effekten verbunden ist.

„Studien zu US-amerikanischen Städten zeigen, dass Menschen in einer Millionenstadt mehr als doppelt so viel Zeit im Verkehr verbringen und ein fast dreimal höheres Risiko haben, an bestimmten Krankheiten zu erkranken, als Menschen in einer Stadt mit 10.000 Einwohner:innen“, sagt Musso. „Gleichzeitig sind die Einwohner:innen der Millionenstadt mehr als dreimal so innovativ und fast doppelt so produktiv.“

„Wenn der Umzug in eine Großstadt zu einer Verdopplung der Produktivität führt, kann das Wachstum großer Städte ein starker Motor für das Wirtschaftswachstum sein“, sagt Neffke, der auch Professor an der IT:U Interdisciplinary Transformation University Austria ist. „Unsere Ergebnisse zeigen, dass dieser Motor allmählich an Schwung verliert, je stärker die Länder urbanisiert werden.“

Um das städtische Wachstum länderübergreifend und über die Zeit hinweg einheitlich zu untersuchen, nutzten die Forschenden Satellitendaten und Mikrodaten aus Volkszählungen.

„Die meisten früheren Studien mussten sich auf verwaltungstechnische Stadtgrenzen stützen“, erklärt Musso. „Diese Grenzen sind jedoch oft irreführend. Paris beispielsweise ist viel größer als die Verwaltungsstadt Paris. New York besteht nicht nur aus Manhattan – oder den fünf Boroughs.“

Wie eine einzelne Stadt je nach verwendeter Grenze sehr unterschiedliche Formen annehmen kann, hat Musso hier veranschaulicht: https://megacities.ch/)

Da die administrativen Definitionen auch zwischen Regionen und Ländern mitunter stark variieren, beschloss das Team, einen neuen Städtedatensatz von Grund auf aufzubauen. Daraus entstanden zwei neue große Datensätze:

Der erste umfasst 99 Länder weltweit – die etwa 94 % der Weltbevölkerung im Jahr 2025 abdecken – und erstreckt sich über den Zeitraum von 1975 bis 2025. Mithilfe von Satellitenbildern wurde die tatsächliche räumliche Ausdehnung von Städten über die Zeit hinweg verfolgt.

Der zweite rekonstruiert die Geschichte amerikanischer Städte von 1850 bis 2020. Er basiert auf mehr als 500 Millionen individuellen Volkszählungsdaten, die rund 40.000 historischen Orten zugeordnet wurden.

„Wir haben die Welt in kleine Rasterzellen unterteilt, die jeweils etwa einen Quadratkilometer groß sind, und dann anhand der Bevölkerung und der bebauten Fläche ermittelt, ob eine Zelle städtisch oder ländlich ist“, sagt Musso. „Anschließend haben wir Cluster städtischer Zellen über die Zeit hinweg miteinander verknüpft und verfolgt, wie sich ihre Bevölkerungszahlen verändert haben.“

Diese „harmonisierte Methode die Stadtgröße zu definieren ist entscheidend, um nicht nur einzelne Städte, sondern ganze städtische Systeme sowohl räumlich als auch über die Zeit hinweg zu vergleichen“, erklärt Neffke.

Am meisten überraschte das Team, wie geordnet das Muster letztlich ist. Städte in unterschiedlichen Weltregionen scheinen zwar sehr unterschiedliche Entwicklungspfade zu verfolgen. Berücksichtigt man jedoch Unterschiede im Urbanisierungsgrad des jeweiligen Landes, schwinden viele dieser Unterschiede weitgehend.

So betrachtet folgen Länder weniger grundlegend unterschiedlichen Wegen, sondern durchlaufen vielmehr ähnliche Entwicklungsstadien zu unterschiedlichen Zeitpunkten.

„Zu wissen, dass städtisches Wachstum einem vorhersehbaren Lebenszyklus folgt, ist für Entscheidungsträger:innen enorm wichtig“, sagt Neffke. „Es kann als Orientierungshilfe bei der Infrastrukturplanung, bei Strategien zur Klimaanpassung und bei Prognosen zum künftigen Wirtschaftswachstum dienen.

Die Studie "Large cities lose their growth advantage as countries urbanize" von A. Musso, D. Rybski, D. Helbing und F. Neffke wurde in PNAS veröffentlicht (doi: 10.1073/pnas.2529430123).

"Are we all going to live in megacities?" – interaktive Story von Andrea Musso: https://megacities.ch/

Der Complexity Science Hub (CSH) ist Europas wissenschaftliches Zentrum zur Erforschung komplexer Systeme. Wir übersetzen Daten aus einer Reihe von Disziplinen – Wirtschaft, Medizin, Ökologie, Sozialwissenschaften – in anwendbare Lösungen für eine bessere Welt. Gegründet im Jahr 2016, forschen heute über 70 Wissenschafter:innen am CSH, getragen von der wachsenden Notwendigkeit für ein fundiertes Verständnis der Zusammenhänge, die unserer Gesellschaft zugrunde liegen – vom Gesundheitswesen bis zu Lieferketten. Mit unseren interdisziplinären Methoden entwickeln wir die Kompetenzen, um Antworten auf heutige und zukünftige Herausforderungen zu finden. 

Mitglieder des CSH sind AIT Austrian Institute of Technology, BOKU University, Central European University (CEU), IT:U Interdisciplinary Transformation University Austria, Medizinische Universität Wien, TU Wien, TU Graz, Universität für Weiterbildung Krems, Vetmeduni Wien, WU (Wirtschaftsuniversität Wien) und Wirtschaftskammer Österreich (WKO).

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