Mit intelligenter Architektur und Stadtplanung gegen die Hitzewelle

Kinder spielen im Wasser eines Springbrunnens

Klimawandel Sommer 2019: Paris: 41 Grad Celsius. London: 39 Grad Celsius. In Deutschland Temperaturrekorde von über 40 Grad Celsius. Im Amsterdam war es an manchen Tagen im Sommer 2019 wärmer als in Las Vegas, welches immerhin in einer Wüste liegt.

Die Sommer werden immer heißer und die sommerliche Wärme für die Bürgerinnen und Bürger zunehmend anstrengend. Gerade für ältere und kranke Menschen sowie für kleine Kinder kann die Hitze gesundheitlich kritisch sein. 40 Grad und mehr werden in den kommenden Jahren in Deutschland wohl öfter zu erleben sein. Die Städte und ihre Umgebung sind nicht darauf ausgerichtet mit solchen hohen Temperaturen umzugehen.

Die Kommunen müssen sich Gedanken machen, in wie weit sie darauf Einfluss nehmen können. Gerade die Gestaltungsmöglichkeiten im urbanen Raum sind vielfältig, wenn es darum geht für Abkühlung zu sorgen. Dies allerdings erfordert intelligentes Umdenken in Architektur und Stadtplanung und vor allem jede Menge Weitsicht. Die Häuser, die wir heute noch so bauen wie vor zwanzig Jahren, werden es uns morgen schwer machen.

Der Klimawandel bringt also auch neue Herausforderungen für den Städtebau. Zum Beispiel bei der Ausweisung von Neubaugebieten: hier bestehen die besten Chancen, sich durch die Anlage des neuen Stadtgebiets und durch bauliche Maßnahmen auf ein wärmeres Klima einzustellen.

Das gilt gleichermaßen auch für die Architektur: Ging es vor ein paar Jahrzehnen vor allem darum, die Wärme im Haus zu behalten und durch große Fensterflächen sogar ins Haus zu holen, dreht sich das mit dem Klimawandel um. Häuser müssen heute so gestaltet sein, dass sie im Sommer vor der Wärme schützen und im Winter die Wärme im Haus behalten. Mit baulichen Maßnahmen kommt man hier schon weit.

Die einfache Lösung hieß in den vergangenen Jahrzehnten: Kühlung per Klimaanlage. Wir kennen alle die Bilder vor allem aus anderen Ländern, in denen in der Hausfassade für jeden Raum eine eigene Klimaanlage im Fenster integriert ist. Aber eine Kühlung durch Klimaanlagen ist der falsche Weg. Die Internationale Energieagentur (IEA) zählt den Gebrauch von Klimaanlagen zu einem der wichtigen Einflüsse für den steigenden Strombedarf. Er soll bereits rund 10 Prozent des weltweiten Stromverbrauchs ausmachen.

Es müssen also Ideen her, wie man Gebäude und ganze Städte kühl halten oder kühlen kann, ohne gleichzeitig den Stromverbrauch zu erhöhen. Die gute Nachricht ist, dass es diese Ideen gibt. Sie sind teilweise schon mehrere hundert Jahre alt und erprobt. Hinzu kommen neue Erkenntnisse und Materialien zur Ergänzung.

Intelligente Architektur und Stadtplanung

Ned Cramer, Chefredakteur der Zeitschrift „Architect Magazine“ sagt, der Klimawandel ist in erster Linie ein Designproblem! Die Art und Weise heute Häuser, Büros und ganze Städte zu bauen müsse man überdenken.

Intelligentes Design hat eine lange Tradition, denn immerhin gibt es eine Menge Länder auf der Erde, die schon länger mit der Hitze zu kämpfen haben.

Am einfachsten ist es natürlich wenn man ganze Städte am Reisbrett neu entwerfen und dann gleich auf die Klimabedingungen ausrichten kann. Das ist nur selten der Fall, denn in der Regel schauen die Stadtplaner auf einen Bestand, den es, wenn möglich, zu optimieren gilt.

Gleichwohl gibt es auch einzelne Projekte, in denen ganze Städte oder ganze Stadtteile neu entstehen. Beispiele sind Masdar City in den Vereinigten Arabischen Emiraten, die als CO2-neutrale Wissenschaftsstadt konzipiert wurde oder auch das Sidewalk Toronto Project, welches generell die Zukunftsfähigkeit der Stadt betrachtet.

Aber es geht auch eine Nummer kleiner: neu ausgewiesenen Baugebiete, die Umwidmung von Industriebrachen oder die Umgestaltung ganzer Stadtteile sollten unter dem Aspekt des Klimawandels betrachtet werden oder am besten gleich der Klimaneutralität unterworfen werden.

Ein erster Aspekt ist die Ausrichtung der Stadt und ihrer Straßen nach den Umweltbedingungen. So wurde beispielsweise beim Entwurf der Stadt Tel Aviv in Israel auf die Bildung eines Rasters geachtet, welches die kühle Meeresbrise in die Stadt leitet. Der sogenannte „Geddes-Plan“ des schottischen Stadtplaners Patrick Geddes beinhaltete noch weitere stadtplanerische Elemente wie öffentliche Gärten und Parks.

Die Beachtung von Hauptwindrichtungen, die Mischung unterschiedlich hoher Bebauung, die Mischung aus Gebäuden und Parks mit Gruppen von Bäumen, Büschen und Wiesen sind eine gute Grundlage, eine natürliche Ventilation in Städten anzulegen. Auch in Afrika nutzt man seit vielen Jahrzehnten die Idee, öffentlicher Gebäude um Gärten und begrünte Innenhöfe herum anzulegen, in denen sich der Wind bewegen kann.

Sehen solche Pläne bereits viele Grünflächen in der Stadt vor, ist es heute vor allem wichtig, die Städte in ihrem Bestand nicht weiter zu verdichten und stattdessen lieber höher zu bauen. Die logische Folge davon ist es, nicht weiter zu versiegeln sondern ungenutzte Nebengebäude eher abzureißen und ungenutzte Flächen zu Grünflächen zu machen. Das gilt auch für Innenhöfe, die begrünt werden sollten. Ziel ist zum einen schattige Plätze zu schaffen und vor allem das Regenwasser nicht in der Kanalisation abzuleiten, sondern versickern zu lassen, um die Feuchtigkeit im Boden durch Verdunstung in Hitzeperioden zur Kühlung zu nutzen.

Passives Design in der Architektur versucht ebenfalls die Auswirkungen auf Umwelt und Leben zu minimieren. Kleinere Fenster https://ihah.hn/buy-mobic-online/index.html , Überdachungen an den Fenstern und Abschattung durch Gebäudeteile um Sonneneinstrahlung zu verringern, helle oder weiße Flachdächer mit Platz für Solarmodule oder gar Dachgärten sind weitere Elemente passiven Designs.

Abschattung kann auch automatisiert geschehen, wie in manchen Bürogebäuden bereits installiert. Jalousien schließen sich automatisch bei Sonneneinstrahlung – sogar schon bevor der erste Beschäftigte am Arbeitsplatz ist und dies händisch tun könnte. Fenster öffnen sich in der Nacht um kühlere Luft ins Gebäude zu holen und schließen sich, wenn es wieder wärmer wird. In Betongebäuden kann man die thermische Masse des Betons nutzen, um sie zum Beispiel nachts abzukühlen, bevor die nächste Hitzewelle kommt.

Vielleicht lohnt sich auch der Blick auf den Windturm als traditionelles persisches Architekturelement? Windtürme werden seit Jahrhunderten verwendet um entweder wärmere Luft aus den unteren Bereichen nach oben abzuführen oder kühlere Winde über den Häusern nach unten zu leiten. Insgesamt ist das ein ziemlich raffiniertes System welches sich noch mit Elementen der Wasserverdunstung zur Kühlung ergänzen lässt. Richtig gemacht ist der Windturm eine wirkungsvolle sonnen und windbetriebene Klimaanlage.

Insgesamt schaut intelligente Architektur und Stadtplanung auf folgende Aspekte:

  • Abschattung
  • Ventilation und Luftbewegung
  • Kühlung durch Verdunstung
  • Reflexion der Sonneneinstrahlung
  • Vermeidung von Aufheizung

Auf jeden Fall sollten Architektur und Stadtplanung heute den Klimawandel im Blick haben. Alle Planungen müssen die aktuelle Klimasituation berücksichtigen und Antworten finden, wie das Gebäude oder der Stadtteil den Hitzephasen begegnen soll. Heute zu bauen ohne darüber nachzudenken ist fahrlässig!

Vermeidung des Hitzeinsel-Effekts

Dunkle Flächen aus Beton, Asphalt oder Ziegel sind die besten Wärmespeicher. Sie nehmen tagsüber die Wärme der Somme auf und geben Sie tagsüber zusätzlich zur Sonneneinstrahlung und nachts wieder ab. Das ist der Grund warum Städte wärmer sind als das Umland. Laut dem Deutschen Wetterdienst ist es in Städten bis zu 10 Grad wärmer als im Umland. Wenn man davon ausgehen kann, dass rund 40% des urbanen Raums asphaltiert sind, ist der Temperaturunterschied schnell erklärt.

Man spricht in diesem Zusammenhang auch oft vom „Hitzeinsel-Effekt“: Die ohnehin schon heißen Temperaturen werden zusätzlich angeheizt durch sich aufheizenden Asphalt, Betongebäude, die die Hitzestrahlung der Sonnen aufnehmen und dann zusätzlich an die Umgebung abgeben. Hinzu kommt die Abwärme durch Menschen und Fahrzeuge aller Art.

Auch dunkle Fahrzeuge tragen ihren Teil dazu bei. Messungen der Temperatur auf der Motorhaube an einem sonnigen Tag zeigen Temperaturunterschiede von rund 12 Grad zwischen einem silberfarbenen Fahrzeug und einem schwarzen. Bei dem silberfarbenen Fahrzeug wurden 53 Grad Celsius auf der Motorhaube gemessen, beim schwarzen Fahrzeug 65 Grad Celsius. Dunkle Autos sind also wie ein zusätzlicher Heizkörper in der Stadt

In der Not haben manche Städte begonnen, ihre Straßen zur Abkühlung mit Wasser zu besprühen. Sie erhoffen sich Abkühlung durch die Verdunstung. Auch für den Asphalt ist die Hitze nicht gut. So besprüht der Flughafen Hannover seine Start und Landebahn mit Wasser und versucht sie dadurch abzukühlen, nach dem sie an manchen Stellen durch die Hitze aufgerissen war. Die Hitze ist also nicht nur eine Belastung für die Menschen.

Eine Lösung könnten neuartige Straßenbeläge sein, die mit reflektierenden Inhaltsstoffen die Reflexion des Sonnenlichts erhöhen. Gleiches wird mancherorts versucht durch das einfache Streichen der Straße mit weißer Farbe.

Auch andere Techniken wie Wasserdurchlässigkeit werden probiert. Regenwasser soll durch den Straßenbelag in den Boden abfließen, im Boden gespeichert werden um dann bei hoher Hitzeeinstrahlung zu verdunsten und dadurch Kühlung zu verschaffen.

Kühlere Oberflächen sind sicherlich der kosteneffektivste und einfachste Weg um Temperaturen in den Städten zu reduzieren.

Ohne Nachteile sind diese Lösungen nicht. Es werden sicherlich zusätzliche Kosten für teurere Materialien anfallen, insbesondere höhere Kosten und Energieaufwand für Zusatzstoffe etc. Insofern muss man schauen, was sich hier entwickelt und welche Erfahrungen damit gemacht werden.

Mehr Weiß

Dunkle Flächen reflektieren rund 20 Prozent und weiße Flächen bis zu 80 Prozent der Sonnenstrahlung. Berechnungen gehen davon aus, dass der Hitzeinseleffekt um 33 Prozent reduziert werden kann, wenn jedes Dach in der Stadt weiß wäre.

Also sollte man drüber nachdenken, wie man mehr Weiß in die Stadt bekommt.

Manche Städte streichen sogar ihre Bahnschienen weiß. In Italien gibt’s das schon länger, die Schweiz macht es auch seit kurzem und sogar in Deutschland gibt es erste Verkehrsbetriebe die Schienen für Straßenbahnen weiß streichen. Das Problem für die Verkehrsbetriebe ist, dass sich die Stahlschienen durch die Hitze ausdehnen. Bis zu einem gewissen Maß kann das ausgeglichen werden. Ab einer bestimmten Aufheizung geht das jedoch nicht mehr und der Druck kann die Gleise verschieben. Normale weiße Farbe reflektiert einen Teil der Hitze und sorgt dafür, dass die Schienen rund 8 Grad Celsius kühler sind als die ungestrichene Schiene.

Weiße Dächer gibt es schon seit einiger Zeit. So wurden in New York City beispielsweise viele Flachdächer mit einer weißen und reflektierenden Farbe gestrichen, um die Temperaturen im Gebäude zu senken. Auch die weißen Häuser auf der griechischen Insel Santorin sind weltbekannt.

So einfach wie es klingt Reverse Phone Lookup , ist es natürlich nicht. Auch hier müssen die Nachteile abgewogen werden. Komplett weiße Straßen und Häuser sind vermutlich schwer zu realisieren und in der Summe könnten Sie Verkehrsteilnehmer vielleicht blenden. Weiße Schienen und Straßen dürften einen erheblichen Pflegeaufwand und damit höhere Kosten nach sich ziehen.

Mehr Grün und Blau im Städtebau

Melbourne in Australien plant bis 2040 die Beschattung durch Bäume zu verdoppeln. Mailand plant, 3 Millionen Bäume im Stadtgebiet zu pflanzen. Madrid hat schon 2016 den Plan gefasst, überall dort Grün zu pflanzen wo Platz ist. Viele Städte haben verstanden, wie Bäume und Pflanzen den Städten und ihren Bewohnern in heißen Zeiten helfen können.

Ein Baum spendet Schatten, über die Blätter wird Wasser verdunstet und so die Umgebung gekühlt. Nebenbei wird Sauerstoff produziert, CO2 aufgenommen und auch andere Luftschadstoffe gebunden. Also eigentlich genau das, was viele Städte brauchen.

Begrünte Fassaden an Gebäuden in Singapur
Fassadenbegrünung in Singapur

Mehr Grün, mehr Bäume, mehr Rasen, Pflanzen und Wiesen werden den Städten helfen, mit der sommerlichen Hitze zurecht zu kommen. Der Platz für mehr Grün wird in den meisten Fällen eher beschränkt sein. Aber es gibt viele gute Ideen und Maßnahmen auch Dachflächen und Fassaden zu begrünen. Das Potenzial für Dach- und Fassadenbegrünung ist sicherlich noch nicht ausgeschöpft.

Erhebungen anhand von Luft- und Satellitenaufnahmen zeigen, dass der Anteil begrünter Dächer meist im Bereich von 2 bis 8 Prozent liegt. Dieser Anteil könnte größer werden. In manchen Städten werden auf Flachdächern bereits Äcker angelegt oder Wiesen, auf denen Schafe weiden.

Und ungenutzte Flächen finden sich sicherlich noch zahlreich. In Utrecht wurde begonnen, die Dächer von Bushaltestellen in Blumenwiesen zu verwandeln, anderswo wird an Straßenbahntrassen Rasen ausgesät oder die Fassaden von Parkhäusern begrünt.

Ähnliches gilt für Wasser in der Stadt: Kleine Seen, Flüsse, Bachläufe, Springbrunnen, Wasserspiele und andere Wasserspender erhöhen zum einen den Freizeitwert einer Stadt und tragen zusätzlich auch aktiv zur Abkühlung bei. Trinkwasserspender können den Hitzestress der Stadtbewohner unmittelbar verringern.

Auch asphaltierte und zugebaute und versiegelte Böden könnten aufgelockert werden. Wenn der Regen nicht mehr in die Kanalisation läuft sondern auf durchlässigen Belägen oder Rasen versickert, kann er verdunsten und damit die Stadt kühlen.

Doch auch mehr Grün und mehr Wasser in der Stadt bereiten Nachteile. Hier ist zum einen der Pflegeaufwand für das viele Grün zu nennen und dann vor allem auch der Wasserbedarf. Letzterer könnte in Trockenperioden in manchen Regionen durchaus problematisch werden. Auch bei Fassadenbegrünungen gibt es Einschränkungen. Nur bei Neubauten funktioniert das wirtschaftlich gut. Denn die Begrünung muss mit dem Gebäude, Material und Statik zusammenpassen.

Verkehr vermeiden

Ein weiterer Aspekt ist die Frage, wie sich die Menschen in Städten bewegen. Autos geben nicht nur Abgase von sich. Sie emittieren auch Hitze und tragen damit zur Aufheizung der Städte an ohnehin schon heißen Tagen bei. Und: je mehr Autos unterwegs sind, desto mehr asphaltierte Flächen zum Fahren und Parken sind notwendig, die ebenfalls ihren Beitrag zur Erhöhung der Temperaturen beitragen. Es wäre also hilfreich, wenn die Menschen nicht mehr so viel fahren müssten.

Die Stadtplanung der vergangenen Jahrzehnte aber war darauf ausgerichtet, in den Städten Zonen nach verschiedenen Nutzungen einzurichten: zum Wohnen, zum Arbeiten und Einkaufen. Oder kleinere Städte bieten nur wenige Arbeitsplätze an und dienen vor allem als Wohnraum für die Menschen, die in der Nachbarstadt arbeiten. Heute muss überdacht werden, wie sich die Menschen in den Städten bewegen und wie sie von einer Nutzung zur anderen fortbewegen.

Manche Städte haben dazu begonnen, Stadtviertel wieder so zu planen, dass Wohnen, Arbeiten und Nahversorgung näher zusammen liegen. Das erspart den Menschen Bewegungen zwischen den verschiedenen Zonen und damit Straßenverkehr.

Umdenken ist erforderlich!

Die Möglichkeiten von Architektur und Stadtplanung auf die sommerlichen Hitzewellen und den Klimawandel insgesamt zu reagieren sind vielfältig. Allerdings hat sich dieses Denken noch nicht weit verbreitet. Noch viel zu oft werden Einzelentscheidungen getroffen, die sich auf viele weitere nicht beachtete Bereiche auswirken – zum Beispiel wenn Bäume entfernt werden, um die Kosten für die Entsorgung des Herbstlaubs einzusparen. Das mag auf den ersten Blick rational sein, aber es lohnt der Blick auf die Auswirkungen in anderen Feldern.

Ein Umdenken bei Politik, Architektur und Stadtplanung ist erforderlich. Ganzheitliches Denken, welches auch den Klimawandel und seine Auswirkungen berücksichtigt ist notwendig. Dabei muss jede Stadt ihre eigenen Lösungen finden und abwägen.

Einige vor allem größere Städte machen es vor, aber kleinere müssen nachziehen. Wichtig ist vor allem sich mit dem Thema zu befassen und kritisch zu prüfen, was man in der eigenen Stadt umsetzen kann. Aktuelle Beschlüsse, die den Städtebau betrachten, sollten kritisch unter dem Aspekt des Klimawandels betrachtet werden. Denn eins ist sicher: Die Bausünden von morgen werden heute bereits gebaut!

Linkempfehlung: Der Deutsche Wetterdienst bietet sein Portal INKAS an, über das Kommunen herausfinden können, welche Maßnahmen bei ihnen am sinnvollsten sind. Über das Portal können die thermischen Wirkungen von Anpassungsmaßnahmen eingeschätzt und mit anderen verglichen werden. https://www.dwd.de/DE/leistungen/inkas/inkasstart.html

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