Kann Architektur den Auswirkungen globaler Erwärmung Einhalt gebieten?
Die globale Erwärmung stellt ein Problem dar, unter dem nicht nur die Tier- und Pflanzenwelt leidet. Immer öfter bekommt auch der Mensch die Auswirkungen ständig steigender Temperaturen zu spüren. Dies gilt insbesondere für die Bewohner von Großstädten. In dicht verbauten Metropolen beträgt die Differenz zwischen Stadt und Umland mitunter bis zu 10°C. Auch Österreich kämpft mit den Auswirkungen des Klimawandels. Vor allem Wien gilt, im Hinblick auf die Zunahme von ‚Hitzetagen‘, als Brennpunkt – bis zum Ende dieses Jahrhunderts wird es hier zu einem massiven Temperaturanstieg während der Sommermonate kommen.
Um dieser signifikanten Häufung von heißen Tagen einen Namen zu geben, führte die World Meteorological Organization den Begriff ‚Stadtklima‘ ein. Diese Bezeichnung beschreibt das veränderte Klima in Metropolen, das aufgrund fehlender Vegetation, Emission von Luftschadstoffen sowie dichter Bebauung zustande kommt. Ein typisches Beispiel städtischer Wärmespeicherung stellen dabei die sogenannten Wärmeinseln dar. Dieses Phänomen entsteht durch die von der Sonne aufgeheizten Fassaden, Straßenbeläge und Hausdächer, wobei die Temperatur der Oberflächen auf 27°C bis hin zu 50°C ansteigen kann. Die Auswirkungen einer solchen Überhitzung sind nicht nur unter Tag, sondern auch während der Nachtstunden zu spüren. Die Speicherung von Wärme in der festen Materie verhindert das Auskühlen der umliegenden Bereiche.
Die verheerenden Konsequenzen urbaner Überhitzung
Lange Zeit schenkten Experten der Gefahr durch Überhitzung in Städten nur wenig Beachtung. Verantwortlich hierfür war vor allem die Tatsache, dass sich extreme Temperaturerhöhungen im mitteleuropäischen Raum weitgehend in Grenzen hielten. Wie sich aber in den letzten Jahrzehnten zeigte, ist selbst die gemäßigte Klimazone nicht vor der anhaltenden Hitze gefeit. Allzu hohe Temperaturen können den Gesundheitszustand und das Wohlbefinden des Menschen erheblich beeinträchtigen. Wie die Hitzewelle 2003 in Europa aufzeigte, kann ein rapider Anstieg der Temperaturen vor allem für die ältere Bevölkerung lebensgefährliche Folgen haben. Insbesondere in einwohnerstarken Metropolen wie Paris bekamen die Menschen das volle Ausmaß der Hitzewelle zu spüren. Über 40°C während der Sommermonate forderten damals an die 15.000 Todesopfer. Diese Entwicklung ist unter anderem der mangelhaften Ausstattung älterer Wohnhäuser zuzuschreiben. Etliche Pariser Wohnhäuser wurden vor über 50 Jahren erbaut und verfügen daher über keinerlei adäquate Kühleinrichtungen. Doch stellt die Installation von kostspieligen Klimaanlagen keine langfristige Lösung für ein globales Problem dieser Art dar. Viel wichtiger ist es, beim Umgestalten bestehender, oder im Zuge des Errichtens neuer Gebäude, auf eine durchdachte Positionierung derselben zu achten.
Große Temperaturunterschiede als Folge städtebaulicher Strukturen
Das Lokalklima in Großstädten ergibt sich aus dem Zusammenspiel natürlicher und künstlich geschaffener Faktoren. Zu Ersteren werden das Relief, die geografische Lage sowie die Höhenlage des Ortes gezählt. Von Menschenhand erzeugte Faktoren, die das Temperaturverhalten beeinflussen, stellen die Bebauungsdichte, die verwendeten Baustoffe und der Versiegelungsgrad des Straßenraumes dar. Während sich Eigenschaften wie Klimazone und Höhenlage nicht modifizieren lassen, können durch die Beschaffenheit sowie Anordnung der Gebäude sehr wohl Temperaturveränderungen erwirkt werden.
Den Einfluss des Ortsbildes auf das Klima machte eine im Sommer 2011, durch die Zentralanstalt für Meteorologie (ZAMG) in Wien, erarbeitete Feldstudie deutlich. Experten kamen dabei zu dem Ergebnis, dass zwischen den Außen- und Innenbezirken durchschnittliche Temperaturunterschiede von bis zu 2°C bestehen. Zu den kältesten Gegenden gehören nach den Messergebnissen die Stadtteile am Wienerwald und die Lobau, sowie Areale nahe der Donau. Als Hitzepole haben sich flache, versiegelte und stark befahrene Flächen, wie die Triesterstraße im Süden Wiens sowie das Donaufeld im 21. Wiener Gemeindebezirk herauskristallisiert – Grund hierfür ist die fehlende Beschattung durch Gebäude oder Bäume, wodurch diese Zonen im Sommer direkter Sonneneinstrahlung ausgesetzt sind. In den Bezirken innerhalb des Gürtels hielten sich die negativen Auswirkungen der Sommerhitze, wider Erwarten, in Grenzen. Zuzuschreiben ist dies der vergleichsweise dichten Bebauung, die selbst in Gebieten mit wenigen Grünflächen für Schutz vor Sonnenlicht und Hitze sorgt.
Mit Dachbegrünung und geschickter Straßengestaltung Wärmeinseln entgegenwirken
Nachdem sich urbane Hitzeinseln hauptsächlich wegen der Wärmespeicherung in dicht besiedelten Gebieten bilden, sollten bereits während der Planungsphase Maßnahmen ergriffen werden, um deren Entstehung entgegenzuwirken. Eine Regulierung der Wärmeentwicklung konnte in etlichen Metropolen durch eine Begrünung stark verbauter Ortsteile erzielt werden – die Temperaturdifferenz zwischen Parkanlagen und der Innenstadt kann an heißen Tagen bis zu 3°C betragen. Dabei muss sich die Bepflanzung aber nicht immer in Bodennähe befinden. Immer öfter wird mithilfe der Begrünung von Dächern ein bedeutender Schritt zur Linderung der Hitze gesetzt. Dabei wirkt sich in erster Linie die Verdunstungseigenschaft der Bäume positiv auf das Stadtklima aus.
An Orten, die starker Sonneneinstrahlung ausgesetzt sind, kann zusätzlich dichte Bebauung einen Schutz darstellen. Gemäß der Messungen der ZAMG wird dem Entstehen urbaner Hitzeinseln in den inneren Bezirken Wiens durch die geringen Abstände zwischen den Wohnhäusern weitgehend entgegengewirkt. Allerdings bringt eine verminderte Distanz zu den umliegenden Gebäuden auch einige Nachteile mit sich. Obwohl enge Straßenschluchten zwar zu einer verzögerten Erwärmung des jeweiligen Bereiches führen, verhindern diese jedoch auch eine signifikante Temperaturabsenkung während der Nachtstunden. Soll außerdem ein kühlender Effekt durch Frischluftschneisen erzielt werden, ist ein ausreichender Abstand zwischen den Bauten einzuhalten. Mit dieser Maßnahme wird nämlich das Entstehen von Windkanälen gefördert, die zusätzlich eine kühlende Wirkung haben.
Bezüglich der Wärmebildung nimmt auch das Material von Bauwerken und Straßen einen wichtigen Stellenwert ein. In diesem Kontext stellen ‚cool pavements‘ eine relativ junge, wenngleich sehr effektive Maßnahme dar. Der temperatursenkende Effekt wird bei diesem Untergrund durch Beschichtungen, die keine Wärmespeicherung zulassen, erzeugt. Diese Gehsteige können sowohl mithilfe existierender Methoden – dem Mischen von Asphalt und Beton – als auch durch neue Technologien, die den Einsatz reflektierender Beschichtungen sowie Materialien wie Gras beinhalten, erzeugt werden. Analog zu den kühlenden Straßenbelegen stellen die sogenannten ‚cool roofs‘ eine interessante Alternative dar. Hierbei handelt es sich um reflektierende Dächer, die dazu beitragen, die Umgebungstemperatur zu senken. Mithilfe jener Modifikation lassen sich selbst ältere Bauten leicht den Anforderungen moderner Städte anpassen.
Allerdings stellen weder ‚cool roofs‘ noch ‚cool pavements‘ ein Allheilmittel gegen Überhitzung dar. Durch diese Maßnahmen wird zwar die Erwärmung des jeweiligen Areals verhindert, allerdings kann dieser Aspekt bei besonders kalten Wintern zu erhöhten Heizkosten führen. Aus diesem Grund sind technische Lösungen nicht als Patentrezepte anzusehen und sollten lediglich nach Berücksichtigung der geografischen Lage der jeweiligen Metropole zum Einsatz kommen.
Text: Dolores Stuttner
Kategorie: Architekturszene, Kolumnen
