Urbane Entwicklung

Immer heißer in der Stadt

02/2018 - Welche Gefahren bedrohen die Welt am meisten? Laut aktuellem World Risk Report sind Umweltprobleme – allen voran Extremwetterereignisse – das größte und wahrscheinlichste Risiko für die Menschheit, noch vor Cyberattacken oder zwischenstaatlichen Konflikten. Speziell für Städte wird es zunehmend wichtiger, sich auf den Risikofaktor Hitze einzustellen.

Zum Thema:

Interview mit Regina Vetter, Cool Cities Network

Noch trägt man in Österreich Daunenjacke und festes Schuhwerk, und den meisten Menschen ist der Gedanke an Sommersonne und Hundstage wohl fern. In Ahmedabad wandern die Temperaturen hingegen bereits ab März in sommerliche Höhen, und die sieben Millionen Einwohner der westindischen Großstadt wissen, was sie dann erwartet: extrem heiße Tage, an denen das Thermometer Spitzenwerte von bis zu 48 Grad Celsius erklimmen kann, wie es zuletzt im Mai 2016 der Fall war.


Hitzepionier
Ahmedabad hat als erste Stadt Südasiens einen Strategieplan für extreme Hitzetage entwickelt.

Die Behörden sind seit einer Hitzewelle im Jahr 2010 mit fast 4.500 Todesfällen auf die heiße Saison vergleichsweise gut vorbereitet. Es wurde ein umfassendes Frühwarnsystem installiert, medizinisches Personal in der Diagnose von hitzebedingten Erkrankungen ausgebildet, es stehen Kühlakkus für Gesundheitszentren und Wasser für die Bewohner von Armenvierteln bereit, und die Öffnungszeiten der Schulen und Universitäten können in kühlere Stunden verlegt werden. All diese Maßnahmen sind in einem strategischen Hitzeplan festgelegt, mit dem Ahmedabad – als erste Stadt Südasiens – bereits seit 2013 arbeitet.

Tödliche Hitze Gute Vorbereitung auf Hitzetage ist angesichts der globalen Temperaturentwicklung nicht verkehrt: Laut US-Weltraumbehörde NASA waren 2016 und 2017 die global wärmsten Jahre seit Beginn der Aufzeichnungen 1880. Und nicht nur das: 16 der 17 heißesten Jahre sind nach 2000 aufgetreten. Laut einer aktuell von der Universität Hawaii veröffentlichten Metastudie erleben gegenwärtig rund 30 Prozent der Weltbevölkerung mindestens 20 Tage im Jahr, an denen es so heiß wird, dass selbst für gesunde Menschen Lebensgefahr besteht. Wenn die Außentemperatur über die Körpertemperatur von 37 Grad steigt, kann Wärme nicht mehr abgegeben werden – kommt hohe Luftfeuchtigkeit dazu, ist die Wärmeregulation des Körpers, die vor allem durch Schwitzen funktioniert, erheblich beeinträchtigt.

Der Anteil der gefährdeten Weltbevölkerung wird laut Studie bis zum Ende des Jahrhunderts auf 48 Prozent steigen – unter der optimistischen Voraussetzung, dass die internationale Gemeinschaft den Klimawandel einbremst und die CO2-Emissionen drastisch reduziert. Bei einem „Business-as-usual“-Szenario rechnen die Forscher damit, dass fast drei Viertel der Weltbevölkerung von extremer Hitze bedroht werden dürften. Studienleiter Camilo Mora kommentierte die Resultate daher wenig optimistisch: „Was Hitzewellen betrifft, liegen unsere Aussichten zwischen schlecht und schrecklich.“


Luftkorridore und Bepflanzung als Maßnahmen gegen Hitze in der Stadt.

Hohe Temperaturen sind insbesondere für Stadtbewohner ein Problem: Ballungsräume mit vielen Gebäuden, dunklen Dächern, asphaltierten Straßen, spärlichen Grünflächen und vielen Autos können in Spitzenzeiten mehr als fünf Grad wärmer werden als das Umland. Meteorologen sprechen in diesem Zusammenhang vom Phänomen der UHI, der Urbanen Hitzeinseln. Und dieser Effekt kommt teuer: „Extreme Hitze beeinflusst nicht nur Gesundheit und Wohlbefinden der Menschen, sondern verschlechtert die Luftqualität, führt zu Infrastrukturschäden oder erhöht den Energieverbrauch. Davon sind insbesondere Städte in Entwicklungsländern betroffen“, erklärt Regina Vetter vom Cool Cities Network (siehe Interview).

Eine weitere Klimastudie zeigt anhand der Langzeit-Temperaturdaten von fast 1.700 Großstädten von Tokio, New York, Beijing, Lagos bis São Paulo, dass die Temperaturen in diesen Städten bis 2050 zusätzlich zur normalen Klimaerwärmung im Schnitt um zwei Grad steigen könnten. Bis zum Ende des Jahrhunderts wäre damit ein Viertel der globalen Ballungsräume sogar sieben Grad wärmer als heute.




Laufend lassen Städte mit neuen Hitzerekorden aufhorchen. Aus Kuwait, Pakistan und Irak wurden in jüngerer Vergangenheit sogar Spitzenwerte um die 54 Grad gemeldet.



Frieren in den Tropen Ein wärmeres Klima führt nicht zwingend zu mehr Todesfällen: In klimatisierten Räumen lassen sich hohe Temperaturen bekanntlich gut aushalten, vielerorts wird sogar bis zur Gänsehaut gekühlt. „Die Klimaanlage war eine der wichtigsten Erfindungen für uns, weil sie Entwicklung in den Tropen ermöglichte,“ meinte einst Singapurs erster Premier Lee Kuan Yew über Gründe für den wirtschaftlichen Aufstieg des kleinen Stadtstaats: „Das Erste, was ich als Premier tat, war die Installation von Klimaanlagen zu veranlassen. Das war der Schlüssel zu einer effizienten Verwaltung.“ Mittlerweile hat sich in vielen heißen Ländern von Brasilien, Indien bis Indonesien die Nachfrage nach Klimageräten und auch Kühlschränken rasant entwickelt. Möglich macht dies die steigende Kaufkraft wachsender Mittelschichten. Der globale Bestand an Klimaanlagen von rund 900 Millionen Geräten könnte bis 2030 auf mehr als 1,5 Milliarden Einheiten anwachsen, die Zahl von derzeit etwa einer Milliarde Kühlschränke sich bis dahin nahezu verdoppeln.

Für die Nutzer sind Kühllösungen ein Segen – es gibt allerdings eine Kehrseite, auch Kühl-Paradoxon genannt: Denn die heute gängigen Kühlgeräte sorgen letztlich für noch mehr Hitze. Indirekt, wenn fossile Brennstoffe verbrannt werden, um Strom für ihren Betrieb zu erzeugen. Und direkt, weil die Geräte ihre Abwärme in die Umgebung blasen und viele als Kältemittel Fluorkohlen-wasserstoffe verwenden, die um ein Vielfaches stärker als Kohlendioxid zum Treibhauseffekt beitragen und daher in puncto Erderwärmung als besonders riskant gelten.

Gegen die Hitze Die Kombination aus steigender Nachfrage nach Kühlung und ökologischem Fußabdruck erfordert daher ein Umdenken bei der Kälteversorgung. „Ohne Gegenmaßnahmen könnte die Kühlung bis 2050 fast 20 Prozent der weltweiten Treibhausgasemissionen ausmachen und die Energiesysteme erheblich belasten, wodurch der Zugang zu Energie und die damit verbundenen Vorteile für die ärmsten Menschen der Welt eingeschränkt würden“, warnt Dan Hamza-Goodacre, Leiter des Kigali Cooling Efficiency Program K-CEP. Diese neue Initiative berät Schwellen- und Entwicklungsländer dabei, ihren Kühlungsbedarf möglichst klimafreundlich zu bewerkstelligen. Laut Hamza-Goodacre stecke im Umstieg auf klimafreundliche Kühlalternativen das Potenzial, die globale Erwärmung um bis zu ein Grad zu senken: „Es ist die wohl wichtigste Einzelmaßnahme im Kampf gegen den Klimawandel.“

Um Innovationen rund um den wachsenden Kühlbedarf im Rahmen einer sauberen Energiewende zu fördern, haben die Vereinten Nationen im Vorjahr die „Cooling for All“-Initiative gestartet. Ende Jänner fand zum ersten Mal ein „Cooling Summit“ in Bangkok statt, wo regionale Entscheidungsträger über die Auswirkungen des stark steigenden Kühlungsbedarfs in der ASEAN-Region informiert wurden – bis 2040 wird die Kälte- und Klimatechnik bereits 40 Prozent des Strombedarfs Südostasiens ausmachen.


Wasser statt Chemie Forscher aus Singapur haben eine Klimaanlage entwickelt, die stromsparend und ohne chemische Kältemittel betrieben werden kann.

Saubere Kühlung Die Kühlung in einer zunehmend wärmeren Welt erfordert neue technische Lösungen, die mit wenig oder sogar ohne Elektrizität auskommen. Anfang Jänner stellten Forscher der Universität Singapur den Prototypen einer besonders umweltfreundlichen Klimaanlage vor: Sie verwendet (Regen-)Wasser statt Kältemittel, gibt daher statt Wärme feuchte Luft frei und verbraucht 40 Prozent weniger Strom als herkömmliche Geräte. Auch immer mehr Hersteller von Klimageräten entwickeln umweltfreundlichere Alternativen. Damit sich diese auch gegen kostengünstige „Klimakiller“ durchsetzen können, sei es laut Hamza-Goodacre „an der Zeit, dass Regierungen den Klimageräte-Markt stärker regulieren und höhere Standards in puncto Kühlungseffizienz und Sauberkeit fordern.“

Auch zentrale Systeme, so genanntes District Cooling, das die energiesparsame Kühlung für große Gebäude ermöglicht, sind in Ländern wie Singapur, den Philippinen, Katar und Malaysia im Kommen. In Österreich ist Fernkälte übrigens seit Jahren im Aufwind – das Wiener AKH, der Hauptbahnhof und die Shopping City Süd werden bereits mit Kälte, die unter anderem aus der Abwärme der Müllverbrennung erzeugt wird, wohl temperiert. Innovative Solaranwendungen, bei denen Solarwärme zur Gebäudeklimatisierung genutzt wird, verbrauchen ebenso deutlich weniger Strom als herkömmliche Klimaanlagen. In Jordanien wurden im Vorjahr in einem Pilotprojekt bereits mehrere öffentliche Gebäude mit Solar-Kühlanlagen ausgestattet.

Viel Potenzial steckt darüber hinaus in einer Neudefinition davon, wie viel Kühlung eigentlich notwendig ist. In einer aktuellen Umfrage in Singapur meinten zwei Drittel der Befragten, dass sie sich oft in zu kalten öffentlichen Gebäuden aufhielten. Eine Einschätzung, die wohl auch viele Asien-Touristen teilen werden.


Grün auf Grau
In Liuzhou, China, entsteht die erste Forest City der Welt mit 40.000 Bäumen und einer Million Pflanzen.

Kühl in der Retorte Welchen Kühlungsbedarf die Bewohner von Liuzhou Forest City einmal haben werden, ist noch offen. Denn die 30.000-Einwohner-Kleinstadt wird seit Sommer 2017 erst gebaut. Die Retortencity in der chinesischen Provinz Guangxi soll in Sachen Umwelt- und Klimafreundlichkeit neue Maßstäbe setzen: Architekt Stefano Boeri hat für die auf einer 175 Hektar großen, entlang des Liujiang-Flusses gelegenen Fläche einen urbanen Dschungel konzipiert, mit umfangreicher Bepflanzung auf sämtlichen Bürogebäuden, Wohnhäusern, Spitälern und Schulen. Die Energieversorgung der Ökostadt wird über erneuerbare Quellen wie Geothermie und Solar sichergestellt. Das viele Grün soll jedenfalls dafür sorgen, dass jährlich fast 10.000 Tonnen CO2 und 57 Tonnen Schadstoffe absorbiert sowie 900 Tonnen Sauerstoff produziert werden. Und, wie Boeri verspricht, werden die Temperaturen in der Waldstadt besonders angenehm sein.

Kühlung durch massive Begrünung ist in wasserarmen Weltregionen aber kaum umsetzbar. Für Masdar City, einer seit zehn Jahren in der Wüste nahe Abu Dhabi entstehenden Stadt, entschieden sich die Architekten daher für einen Blick in die Vergangenheit. Sie orientierten sich an traditionellen arabischen und süditalienischen Bauweisen. Die Gebäude der künftigen 50.000-Einwohner-Stadt sind nur fünf Stockwerke hoch, an der Sonne ausgerichtet und stehen so eng beieinander, dass sie sich gegenseitig beschatten. Die Straßen sind so gesetzt, dass die Luft frei zirkulieren kann. Zusätzlich soll ein 45 Meter hoher Windturm kühle Brisen auf Fußgänger-Niveau leiten, die hochisolierten Gebäude werden mit der Kraft der Sonne klimatisiert.


Helle Dächer Weiße Farbe auf dem Dach als kostengünstige Maßnahme gegen heiße Innentemperaturen. Im Bild: New York.

Zur Verbesserung des urbanen Mikroklimas gibt es aber auch in bestehenden Städten eine Vielzahl von praktischen Maßnahmen, wie beispielsweise der Urban Heat Island-Strategieplan der Stadt Wien zeigt: Darunter fallen Fassadenbegrünung, offene Wasserflächen, Bodenentsiegelung, breite Straßen und Beschattungssysteme. Im indischen Ahmedabad werden seit zwei Jahren Slumbewohner bei der Umstellung auf „coole Dächer“ unterstützt: Laut Strategieplan können kostengünstige Lösungen wie weiße Keramikfliesen, weiße Farbe oder Planen auf den Dächern dabei helfen, die Dachtemperatur um bis zu 30 Grad und die Innentemperatur um bis zu sieben Grad zu senken. In New York wurden im Rahmen eines „Cool Roof“-Programms bereits mehr als eine halbe Million Quadratmeter Dachfläche beschichtet.

Bürgermeister und Städteplaner finden weltweit unzählige Beispiele für große und kleine Maßnahmen gegen die Hitze in der Stadt. Schenkt man den Prognosen der Klimaforscher Glauben, dann sind Städte gut beraten, möglichst viele davon umzusetzen.

© corporAID Magazin Nr. 74

Text: Katharina Kainz-Traxler
Fotos: Darren Poon/Flickr, AMC Health Departement, Cool Cities Network, Stefano Boeri Architects, NUS

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