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Städte und Gemeinden spielen eine besondere Rolle für globale, gegenwärtige und zukünftige Herausforderungen wie die Klima- und Biodiversitätskrise. Sie sind zugleich Verursacherinnen von Emissionen und Betroffene von Klimawandelfolgen. Seit den letzten drei Jahrzehnten werden sie verstärkt als handlungsrelevante politische Akteure innerhalb der globalen Politik, insbesondere in der Klimapolitik, in Wissenschaft und Praxis wahrgenommen. Denn Städten wird eine entscheidende Rolle für den Ausstieg aus der kohlestoffbasierten Energieversorgung und das Erreichen der Klimaneutralitätsziele zugeschrieben. Ein zentrales und hochaktuelles Thema innerhalb dieses Strukturwandels beschreibt die Dekarbonisierung der kommunalen Heizsysteme – die ‚Wärmewende‘. Zahlreiche Städte haben eigeninitiativ mit der Planung für die Wärmewende begonnen, darunter die Schweizer Stadt Winterthur. Neben Wärmeplanung versuchen Städte und Gemeinden die Transformation durch Smartifizierung und reformierte, flexiblere Verwaltungsstrukturen voranzutreiben, wie zum Beispiel die Brandenburgische Landeshauptstadt Potsdam. Diese unterschiedlichen Beispiele helfen dabei, nicht nur das kommunale Transformationspotenzial, sondern auch die sich abzeichnenden Herausforderungen für Städte und Gemeinden in der Transformation abzubilden. Dieser Beitrag für die Reihe KWI-Diskurs stellt die eingeschlagenen Transformationspfade der Stadt Winterthur und der Stadt Potsdam vor und diskutiert die konfrontierten Herausforderungen im Zusammenhang mit dem in Wissenschaft und Praxis postulierten kommunalen Transformationspotenzial.