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Wie werden städtische Quartiere klimaresilient und klimaneutral?

Nachhaltige Gebäudeklimatisierung gegen Hitzeinseln

Hitzeinseln bilden sich besonders in stark verdichteten Innenstädten. Der Effekt ist nicht neu, gewinnt durch die globale Erwärmung jedoch an Brisanz. Durch Maßnahmen wie Dämmung, Begrünung, kontrollierte Belüftung und Photovoltaik lassen sich Gebäude energiesparend kühlen und behagliche Temperaturen im Außenbereich herstellen. Klimaneutralität wird jedoch nicht vollständig erreicht.

Hitzeinseln bilden sich in stark versiegelten Innenstadtlagen aus. © ericstokley, pixabay.comUm Konzepte auszuarbeiten wie die Aufheizung städtischer Quartiere effektiv gemindert und die thermische Behaglichkeit sowohl außerhalb als auch in Gebäuden verbessert werden kann, wurde mit Hilfe von Mikroklimasimulationen in digitalisierten realen Quartieren im Forschungsprojekt "Nachhaltige Gebäudeklimatisierung in Europa" im Auftrag des Umweltbundesamtes untersucht, welche Maßnahmen in dieser Hinsicht unter den ortstypischen Gegebenheiten geeignet und wirksam sind. Neu war hierbei die ganzjährige Untersuchung von Quartieren durch Mikroklimasimulationen, die bisher nur auf wenige Tage im Jahr beschränkt war. Untersucht wurden neben Quartieren in Deutschland auch Standorte in Spanien (Madrid) und Tunesien (Tunis). 

Maßnahmen zur klimaneutralen Gebäudekühlung 
Als wirkungsvoll für eine verbesserte thermische Behaglichkeit im Außenraum konnten dabei Begrünungen insbesondere durch großkronige Bäume sowie Verschattungselemente identifiziert werden. Diese Maßnahmen sorgten auch in Innenräumen für eine Minderung der Aufheizung, wenn auch im geringen Umfang. Gebäudeseitig sind die Verschattung der Fenster sowie eine gute Dämmung wirkungsvolle Maßnahmen, die Wärmebelastung in den Innenräumen zu mindern. Auch Dach- und Fassadenbegrünung sowie Belüftungssysteme konnten in den durchgeführten Gebäudesimulationen eine positive Wirkung entfalten. 

Jedoch wurde trotz kombinierter Maßnahmen im Außenraum und an den Gebäuden, die auch die Energiegewinnung durch Photovoltaik auf den Dächern einschloss, nur in einem von fünf untersuchten Quartieren Klimaneutralität erreicht. Dies lag vor allem am relativ hohen Anteil des Haushaltsstrombedarfs (ohne Heizen und Kühlen) am Gesamtenergiebedarf bzw. den Kohlendioxidemissionen. 

Insgesamt zeigen die Ergebnisse der Studie, dass und wie Bestandsquartiere sowohl klimaresilient als auch klimaneutral (um)gestaltet werden können, um den Herausforderungen eines sich erwärmenden Klimas gewachsen zu sein. 

Was sind Hitzeinseln und wo treten sie auf? 
Mit Hitzeinseln ist der Temperaturunterschied zwischen Stadt und umliegenden ländlichen Bereich gemeint, der ganzjährig Aufritt. Besonders ausgeprägt ist der Effekt jedoch in den Sommernächten, wo er bis zu 10 Grad Kelvin und mehr betragen kann. Mit immer mehr heißen Tagen und Tropennächten im Sommer aufgrund des Klimawandels wirkt sich das Phänomen zusehends negativ auf das Wohlbefinden von Bewohnern in Innenstadtlagen aus. Für die vulnerable Bevölkerungsgruppe wie etwa kranke oder alte Menschen ergeben sich daraus bisweilen gesundheitsschädliche bis lebensbedrohliche Situationen. Als Reaktion darauf ist eine steigende Ausrüstung von Privatwohnungen mit Klimaanlagen zu beobachten, die jedoch eine zusätzliche Belastung des Klimas durch den dadurch entstehenden Energiebedarf und die verwendeten klimawirksamen Kältemittel darstellt. 

Kontakt:  Umweltbundesamt für Mensch und Umwelt | buergerservice@uba.de | www.umweltbundesamt.de

Technik | Green Building, 09.06.2022
     
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