Stadtbewohnerinnen und -bewohner sind von den steigenden Temperaturen, die durch den Klimwandel immer häufiger werden, besonders betroffen. In Städten entstehen deutlich schneller und häufiger sogenannte Wärmeinseln. Sie können bei Hitzewellen vermehrt zu gesundheitlichen Problemen und sogar einer erhöhten Sterblichkeit der dort lebenden Menschen führen. Möglichkeiten zur Anpassung oder Abschwächung dieser Erwärmung zu finden, hat für Stadtplanerinnen und-planer deshalb inzwischen hohe Priorität.
4.000 Szenarien für die Klimawende: Diese Computersimulation liefert Antworten
Neue Ergebnisse dazu lieferte nun eine aktuelle Studie von Forschenden des University College London (UCL). Die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler untersuchten dabei sowohl passive Kühlmethoden, wie kühle Dächer, Gründächer und mehr Stadtgrün, als auch aktive Ansätze wie Klimaanlagen für Gebäude. Die Studie lieferte zusätzliche Erkenntnisse zum urbanen Wärmemanagement, indem sie mehrere verbreitete passive und aktive Maßnahmen zur Hitzereduktion umfassend verglich. Besonders gut schnitten gestrichene „kühle Dächer“ ab. Da sie die Wärme eher reflektieren als aufnehmen, bieten sie einen doppelten Vorteil: Sie kühlen nicht nur die äußere Stadtumgebung, sondern zugleich das Gebäudeinnere. Das beste Ergebnis lieferten im Rahmen der Studie tatsächlich weißgestrichene Dächer oder solche, die mit einer speziellen reflektierenden Beschichtung ausgestattet waren.
Stadtmodell von London als Basis für Klimasimulationen
Die Forschenden nutzten ein dreidimensionales Stadtklimamodell der Metropolregion London, um verschiedene passive und aktive Maßnahmen zum städtischen Wärmemanagement während der beiden heißesten Tage des Rekordsommers 2018 zu simulieren. Die Ergebnisse zeigen, dass sogenannte gestrichene „kühle Dächer“ bei flächendeckender Anwendung die Außentemperaturen in London im Schnitt um 1,2 Grad Celsius und an manchen Stellen sogar um bis zu 2 Grad Celsius senken könnten. Andere Ansätze, wie umfangreiche Straßenbegrünung oder Solarkollektoren, hätten mit durchschnittlich nur rund 0,3 Grad Celsius einen deutlich geringeren Kühleffekt auf die Stadt, auch wenn sie andere ökologische Vorteile bieten. Dachbegrünung brächte trotz Zusatznutzen wie Regenwasserrückhalt und Lebensraum für Tiere im Mittel vernachlässigbare Netto-Kühlwirkungen für die urbane Umgebung.
Im Gegensatz dazu würde ein umfassender Einsatz von Klimaanlagen, die Wärme aus Gebäuden an die Außenluft abgeben, das städtische Klima um rund 0,15 Grad Celsius aufheizen – im dichten Zentrum Londons sogar um bis zu 1 Grad Celsius. Laut der Studie ließe sich der steigende Strombedarf für Klimaanlagen in dem Modell vollständig durch Photovoltaikanlagen decken, sofern diese ebenfalls großflächig installiert würden. Um die möglichen Effekte der einzelnen Methoden abzuschätzen, modellierten die Forschenden jede Maßnahme so, als wäre sie in Wohn-, Gewerbe- und Industriegebäuden im Großraum London möglichst umfangreich übernommen worden. „Wir haben umfassend mehrere Methoden getestet, mit denen sich Städte wie London an steigernde Temperaturen anpassen und diese abmildern könnten. Dabei haben wir festgestellt, dass kühle Dächer die beste Möglichkeit sind, die Temperaturen an extrem heißen Sommertagen niedrig zu halten. Andere Methoden hatten verschiedene wichtige Nebeneffekte, aber keine konnte die Hitze im Freien in der Stadt auf annähernd das gleiche Niveau senken“, erklärt Hauptautor Oscar Brousse von der UCL Bartlett School Environment, Energy & Resources.
Begrünte Dächer zeigen weniger Wirkung als vermutet
Obwohl begrünte Dächer im Durchschnitt eher vernachlässigbare Auswirkungen zeigten, fanden die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler heraus, dass ihr Effekt auf die Temperatur im Laufe des Tages erheblich schwankte. Zu den heißesten Tageszeiten könnte die großflächige Begrünung von Dächern die urbanen Temperaturen im Mittel um 0,5 Grad Celsius senken. Dies würde nachts jedoch wieder ausgeglichen, da die thermische Masse der Dächer die tagsüber gespeicherte Hitze zurückhält und nach Sonnenuntergang wieder abgibt. Dadurch würden sich automatisch die nächtlichen Temperaturen um einen ähnlichen Betrag wieder erhöhen.
Würde man Rasenflächen durch Laubbäume ersetzen, ließe sich in Städten vor allem in der Nacht eine abkühlende Wirkung feststellen. Tagsüber würde diese Veränderung aber bestenfalls gemischte Nettoeffekte bringen, wie die Forschenden herausfanden. Zudem würde dies wahrscheinlich den Wasserdampfgehalt der Luft erhöhen. Dadurch stiege auch die Luftfeuchtigkeit effektiv weiter an. Die Folge: Das könnte den thermischen Komfort der Bewohnerinnen und Bewohner einer Stadt beeinträchtigen.
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