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StartseiteForschung aktuellDen Hitzeeffekt in großen Städten minimieren11.02.2014

KlimawandelDen Hitzeeffekt in großen Städten minimieren

Städte sind geprägt von Asphalt, Beton und dunklen Steinen. Diese erwärmen sich stark durch die Sonneneinstrahlung. Solche Hitzeinseln können den Klimawandel verstärken. Laut einer Studie von US-Klimaforschern ließe sich dieser Effekt einfach umkehren. Eine Patentlösung gibt es aber nicht.

Von Lucian Haas

Der Garten des Restaurants "Riverpark" in Manhattan (New York). Die Beete des Gartens wurden in Milchtragekästen aus Plastik angelegt. New York ist bekannt für Wolkenkratzer und Straßenschluchten, aber die Millionenmetropole ist auch überraschend grün - und wird immer grüner. Mit "Urban Gardening" kehren viele Einwohner zurück zur Natur - ob aus Gesundheitsbewusstsein oder purer Notwendigkeit. (picture alliance / dpa / Christina Horsten)
Urban Gardening in New York: "Green Roofs" können einen positiven Klimaeffekt haben. (picture alliance / dpa / Christina Horsten)
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Wenn in Zukunft infolge des Klimawandels weltweit die Durchschnittstemperaturen steigen, werden einige Regionen davon besonders betroffen sein: große Städte. Sie leiden wegen der vielen dunklen Oberflächen von Straßen, Plätzen und Dächern unter dem sogenannten Hitzeinsel-Effekt.

"Wenn die Sonnenstrahlen auf den Boden treffen, wird viel dieser Energie im Beton und in den Steinen der Häuser und Straßen der Städte gespeichert. Sie strahlen diese dann am Abend und in der Nacht als Wärme ab. Das verhindert, dass sich solche Orte so abkühlen, wie sie es normalerweise ohne das städtische Umfeld tun würden."

Matei Georgescu ist Klimaforscher an der Arizona State University. Er hat berechnet, wie sehr der Hitzeinsel-Effekt in den dicht besiedelten Regionen der USA den regionalen Klimawandel bis zum Ende des Jahrhunderts verstärken könnte. Seine Ergebnisse sind alarmierend: Bis zu drei Grad Celsius wärmer könnte es beispielsweise bei einem anhaltenden Städtewachstum im Central Valley von Kalifornien werden. Im Durchschnitt der städtischen Regionen der USA kommt er auf ein bis zwei Grad Celsius. Allerdings hat er auch positive Botschaften. Denn mit einfachen Adaptionsmaßnahmen ließen sich die Hitzeinseln verhindern.

"Eine der üblichen Strategien, um die übermäßige Erwärmung zu verhindern, nennen wir "Cool Roof". Es ist im Grunde nichts anderes, als dass man die Häuserdächer weiß streicht. Das führt dazu, dass ein Großteil der Sonneneinstrahlung nicht mehr absorbiert, sondern reflektiert wird. Das hat einen kühlenden Effekt."

Eine andere Strategie heißt "Green Roofs", das sind begrünte Dächer. Dort sorgen Pflanzen durch Evapotranspiration – also durch die Feuchtigkeit, die sie ausschwitzen – für Kühlung. Matei Georgescu hat in Simulationen durchgerechnet, welchen Beitrag sowohl "Cool Roofs" als auch "Green Roofs" sowie die Kombination beider Ansätze liefern könnten, um städtische Hotspots zu entschärfen. Die Ergebnisse sind überraschend:

"Diese Ansätze sind ungeheuer wirkungsvoll. Alle Adaptionsmaßnahmen, die wir untersucht haben, können die von den Städten selbst verursachte Erwärmung vollständig ausgleichen. Und weil sie sogar noch für zusätzliche Kühlung sorgen, können sie darüber hinaus sogar einen Teil der durch den Treibhauseffekt ausgelösten Erwärmung abmildern. Das zeigt, wie wichtig solche lokalen Strategien sein können."

Wer jetzt allerdings denkt, wunderbar, dann streichen wir in Zukunft einfach überall die Dachflächen weiß oder begrünen alle Flachbauten, dem hält Matei Georgescu noch andere Ergebnisse seiner Studie entgegen. Denn neben dem erwünschten Effekt, dass die Hitzeinseln verschwinden, zeigen sich in manchen Regionen auch unerwünschte Nebenwirkungen.

"Wenn wir uns das Hydroklima anschauen, wenn wir also nicht nur die bodennahen Temperaturen betrachten, sondern auch zum Beispiel den Niederschlag, dann zeigt sich, dass es im Sommer in manchen Regionen mit kühlen, weißen Dächern beträchtlich weniger regnen kann. Das gilt besonders stark für den Südosten der USA, vor allem für Florida und die Ostküste."

Eine solche Sommertrockenheit könnte zu Problemen bei der Wasserversorgung führen. Für andere Regionen konnte Matei Georgescu zeigen, dass der kühlende Effekt weißer Dächer, der im Sommer erwünscht ist, im Winter den Heizbedarf der Häuser übermäßig steigern kann. Unterm Strich könnten dort die Adaptionsmaßnahmen dazu führen, dass übers Jahr gerechnet der Energiebedarf steigt. Es gilt also, zu differenzieren.

"In der Vergangenheit gab es die Tendenz in der Klimapolitik, dass eine Lösung, die sich in einer Region als wirksam erweist, gleich als passende Lösung für alle Regionen gesehen wird. Aber es gibt keine Lösung, die für alle passt. Das ist eine wichtige Erkenntnis dieser Studie. Bei der Adaption ist die passende Strategie entscheidend. Und die kann von Region zu Region ganz unterschiedlich sein."

Wenn es nach Matei Georgescu ginge, sollten Klimaforscher in Zukunft noch viel stärker als heute mit Hydrologen und Städteplanern zusammenarbeiten, um die lokal jeweils besten Lösungen zur Anpassung an den Klimawandel zu erarbeiten.

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