Über den Freiflächen und in den Gehölzen des Parks gehen von Frühling bis Herbst zahlreiche Fledermäuse auf die Jagd. Sie sind in der Dämmerung gut zu beobachten.
Bisher wurden mittels Detektion der Rufe zwei Fledermausarten im Mauerpark nachgewiesen: die Zwergfledermaus und die Breitflügelfledermaus. Im benachbarten Sportpark wurde ein Großer Abendsegler registriert. Sie haben verschiedene Ansprüche an Sommer-, Wochenstuben- und Winterquartier, aber alle nutzen Höhlen in Bäumen und Spalten in Gebäuden.
Alle heimischen Fledermausarten sind streng geschützt, die drei nachgewiesenen Arten gelten in Berlin als gefährdet. Durch die Rodung von Altbäumen und die Sanierung von Gebäuden ohne Berücksichtigung vorhandener Quartiere ist mit einem weiteren Rückgang zu rechnen.
Der Verein Freunde des Mauerparks e.V. setzt sich für den Schutz des Fledermausbestandes ein. Er fordert den Erhalt von Bäumen mit geeigneten Höhlen sowie die Schaffung von Fledermausquartieren im Park (z.B. in Form spezieller Nistkästen) und in den Gebäuden des bebachbarten Sportparks.
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