Urbane Hitzeentwicklung: Wege für die coole Stadt
30.07.2019
Architektur
Seit Beginn des 20. Jahrhunderts haben sich die Durchschnittstemperaturen in Österreich um zwei Grad erhöht. Mit städtebaulichen Maßnahmen und dem Einsatz von Pflanzen und Wasser lässt sich der urbanen Hitzeentwicklung gezielt entgegenwirken.
Jeden Sommer lesen wir in den Medien von neuen Hitzerekorden – und wir alle merken: Das Wetter schlägt immer wildere Kapriolen. Vor allem die Sommer lassen uns zunehmend auf tropische Art schwitzen. Statistiken belegen dies. Seit Beginn des vorigen Jahrhunderts verzeichnen Klima-Experten einen Anstieg der weltweiten Mitteltemperatur um knapp 0,9° C, und in Österreich noch mehr.
So ist die Mitteltemperatur hierzulande laut der ZAMG sogar um 2,0° C gestiegen. Was vor allem daran liegt, dass sich die Luft über Landflächen generell rascher erwärmt als über den Weltmeeren.
Anzahl der Hitzetage wird sich verdoppeln
Immer mehr Hitzetage füllen die Kalender. Gab es in Wien zwischen den Jahren 1961 und 1990 im Durchschnitt pro Jahr noch 9,6 Hitzetage mit über 30 Grad, so stieg dieser Wert bis 2010 bereits auf 15,2 Hitzetage an.
Klimaexperten schlagen Alarm. Innerhalb der nächsten 100 Jahre wird eine Verdopplung erwartet, und so steigt der Kühlbedarf schon in den kommenden 50 Jahren auf das knapp Dreifache an.
Vor allem für Kinder sowie ältere und kranke Menschen werden die heißen Sommer zum Problem. Bei länger anhaltenden Hitzewellen können Gebäude auch nachts nicht mehr abkühlen.
Schlafen wird in den Tropennächten zum Problem, und die Effekte auf Gesundheit und Wohlbefinden sind mitunter beträchtlich.
In Städten zeigt sich die Hitzeentwicklung besonders intensiv. Verantwortlich dafür sind die sogenannten „urbanen Hitzeinseln“, die durch Fassaden und versiegelte Flächen wie Straßen und Plätze entstehen. Diese absorbieren die Hitze besonders stark, wirken damit als Multiplikator und sorgen für einen weiteren Anstieg der Umgebungstemperatur.
Da die Bebauungsdichte in den Städten laufend steigt, kommen auf jeden Quadratmeter Landfläche immer mehr Quadratmeter Fassade. Das bedeutet, dass Städte heißer und heißer werden.
Urbane Hitzeentwicklung: Den Hot-Spots entgegenwirken
Allerdings können diese urbanen Hitzeinseln durch bauliche bzw. städtebauliche Maßnahmen minimiert und eingeschränkt werden.
Und noch mehr: Sie können durch Wasser, Bäume und andere Bepflanzung sowie die Reduktion von versiegelten Flächen sogar in natürliche „Kühl-Flächen“ umgewandelt werden.
Eine wichtige Rolle spielt dabei die Begrünung von Fassaden und Dachflächen, mit der man die Oberfläche der Gebäude an sich verändert wird sich den Effekt der Photosynthese gezielt zunutze macht.
Die Pflanzen nutzen die eintreffende Sonnenenergie zur Photosynthese und kühlen durch die Verdunstung von Wasser auf der Blattoberfläche die Umgebung. Sie wirken als „grüne Haut“ gleichzeitig auch positiv auf das Gebäudeinnere. Zudem kann eine Pflanze – im Gegensatz zu Hausfassaden und Dachflächen – kaum wärmer als die Lufttemperatur werden.
In Wien geht man das Problem mittlerweile systematisch an. Um die Kühlung der gesamten Stadt auf diese Art voranzutreiben, hat die Stadt Wien den Urban Heat Islands Strategieplan Wien ins Leben gerufen.
„Durch sogenannte blaue Infrastruktur mit Wasser und grüne Infrastruktur mit Grünflächen wie Bepflanzung soll die Anzahl der urbanen Hitzeinseln über weite Flächen verringert werden“, sagt DI Jürgen Preiss von der Wiener Umweltschutzabteilung MA 22.
Photosynthese als natürliche Klimaanlage
Der Strategieplan umfasst 37 konkrete Maßnahmen, mit denen das Mikroklima rund um die einzelnen Gebäude verändert werden soll.
Ziel ist, sowohl die gemessene als auch die gefühlte Temperatur zu senken. Ein wesentlicher Teil ist dem Ausbau der Begrünungen von Fassaden und Dächern gewidmet.
Das Potenzial von ganz Wien liegt bei 5.700 Hektar Dachflächen und 12.000 Hektar Fassadenflächen, die noch begrünt werden können!
Als Kompetenzstelle und Netzwerkknotenpunktfür die Bauwerksbegrünung wurde das vom BMVIT geförderte Innovationslabor GRÜNSTATTGRAU gegründet.
„Mit der optimalen Dichte an Begrünung ist es möglich, in den Stadtquartieren die Lufttemperatur in der Umgebung von Bauwerken um bis zu zwei bis drei Grad zu senken“, sagt Geschäftsführerin Vera Enzi von GRÜNSTATTGRAU. „Die gefühlte Temperatur lässt sich sogar um bis zu 13 Grad senken.“
Bei dem Projekt „Biotope City“ am Wienerberg wurde das Mikroklima durch smarten Städtebau und die gezielte Begrünung durch Bäume sowie Dach- und Fassadenbegrünung optimiert.
Das Regenwasser wird in Biotope City von den Dachflächen abgeleitet und gezielt für die Bewässerung der Bodenpflanzen genutzt. Dabei kommt ein Substrat zum Einsatz, welches das Regenwasser besonders lange speichert und somit den Pflanzen zeitversetzt zur Verfügung stellt.
Auch der neue IKEA3 am Wiener Westbahnhof wird bei der Bauwerksbegrünung sprichwörtlich „alle Stücke spielen“. Sowohl auf der Dachterrasse als auch auf der Fassade werden 130 Bäume in unterschiedlichen Größen wachsen.
Und: In der Seestadt werden südseitige Fassaden zur Kühlung durchgehend mit Pflanzen begrünt.
Greenpass macht Effekte zur Quartierskühlung messbar
Florian Kraus ist Geschäftsführer der GREENPASS GmbH und Experte für klimaresistente Stadtplanung und Architektur. Gemeinsam mit seinem Team hat er mit Greenpass eine weltweit einsetzbare Software und ein Zertifzierungssystem entwickelt, mit dem sich der Kühlungseffekt anhand von Gebäuden planen, optimieren und bewerten lässt.
„Die Technologie bewertet dabei bis zu sechs Faktoren. Das sind Klima, Wasser, Luft, die Biodiversität der eingesetzten Pflanzen sowie Energie und Kosten“, sagt Krauss. Mit dem Greenpass-Editor kann man AUTOCAD- und GIS-Pläne im Vorfeld auswerten.
Derzeit werden bei Greenpass Lizenzpartner gesucht, um das Partnernetzwerk auszubauen und die zahlreichen internationalen Anfragen zeitgerecht bearbeiten zu können.
Bevor man sich in der Bau- und Stadtplanung allerdings der Begrünung von Fassaden und Dächern widmet, sollte man das Gebäude an sich für das Klima optimieren. „Entscheidend ist dabei das Bauvolumen, wie das Gebäude ausgerichtet ist und welche Materialien verwendet werden“, sagt Kraus. Helle Farben für das Gebäude sind grundsätzlich sinnvoll, wenngleich von dunklen Farben bzw. Materialien abzuraten ist.
Auch sei es dringend notwendig, die Anzahl der versiegelten Flächen in den Städten zu reduzieren. „In Österreich werden täglich mehr als 20 Fußballfelder versiegelt. In Relation auf die vorhandene Fläche sind wir damit Weltmeister!“
Das Prinzip der Schwammstadt sieht vor, so viel Bodenfläche wie möglich im versicherungsoffenen Zustand zu belassen bzw. diesen herzustellen, sodass Regenwasser zurückgehalten bzw. auch gespeichert und zeitversetzt genützt werden kann.
Fazit – urbane Hitzeentwicklung:
Die Durchschnittstemperaturen steigen weltweit stetig an – besonders in den Städten zeigt sich die Hitzeentwicklung intensiv. Fassaden, Dachflächen und versiegelte Flächen absorbieren und speichern die Wärme besonders und geben sie erneut an ihre Umgebung ab.
Mit gezielten Maßnahmen lassen sich diese sogenannten urbanen Hitzeinseln verringern und sogar zu natürlichen Kühlplätzen umfunktionieren. Die Begrünung von Gebäudefassaden und Dächern spielt dabei eine entscheidende Rolle.
Dadurch kann man die tatsächliche Temperatur in der Umgebung von Bauwerken um mindestens zwei bis drei Grad senken. Bei der gefühlten Temperatur ist sogar eine Reduktion um bis zu 13 Grad und mehr möglich.
Fotocredit Titelbild: Eurogate II – Schluder Architekten
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