Städtische Wärmeinseln Städtische Wärmeinseln (UHIs) sind Gebiete mit deutlich höheren Temperaturen als in der Umgebung. Wärmespeicherung und -erzeugung im Stadtzentrum tragen zum Klimawandel bei und verschlechtern die Luftqualität für Menschen, die in und um die Wärmeinseln leben. Sie beeinflussen auch die Niederschläge in Lee von UHIs negativ. UHIs sind zudem die häufigste Ursache wetterbedingter Todesfälle in den Vereinigten Staaten. Städte mit unzureichender nächtlicher Kühlung verzeichnen in Hitzeperioden einen Anstieg hitzebedingter Todesfälle, die mehrheitlich auf … zurückzuführen sind. mit UHI .
Die Gründe sind vielfältig, doch glücklicherweise gibt es Lösungen, um ihren negativen Auswirkungen auf Bevölkerung und Umwelt entgegenzuwirken. Einige dieser Lösungen sind doppelt attraktiv, da sie gleichzeitig andere städtische Probleme wie Lebensqualität und Abfallentsorgung angehen. Lebensmittelwüsten. Sie tragen dazu bei, Städte für Einwohner und Besucher attraktiver und lebenswerter zu machen. Hier sind zehn Möglichkeiten, die schädlichen Auswirkungen des städtischen Wärmeinseleffekts zu mindern und bessere Städte für heutige und zukünftige Generationen zu schaffen.
10. Schaffung zusätzlicher kleiner Parks
Die Umwandlung verlassener oder vernachlässigter städtischer Grundstücke in kleine Parks, von Stadtplanern und Architekten als Pocket Parks bezeichnet, hat sich im Kampf gegen das Problem der städtischen Hitzeinseln als wirksam erwiesen. Nach dem Zweiten Weltkrieg erlebte Athen einen Bauboom, in dessen Zuge zahlreiche Mehrfamilienhäuser die Einfamilienhäuser mit umliegenden Grünflächen ersetzten. Ab Ende der 1990er Jahre Athen hat mit der Umsetzung von Projekten begonnen. Das Projekt umfasste die Anlage von kleinen Parks auf brachliegenden Grundstücken, in Gassen und ehemaligen Ställen. Auch für Autos vorgesehene Straßen wurden in Grünflächen mit Wegen für Fußgänger und Fahrzeuge umgewandelt. Die Erweiterung der Grünflächen trägt zur Kühlung der Stadt und zur Verbesserung der Luftqualität bei.
Auch andere Städte haben den Wert von Pocket Parks erkannt, unter anderem ihren Beitrag zur Lebensqualität, indem sie bequeme Möglichkeiten zur Linderung von städtischem Stress bieten. In Chicago gibt es Dutzende davon. Es gibt bereits viele solcher kleiner Parks, und es sind Pläne für weitere geplant. Mexiko-Stadt Er ließ rund 1,4 Hektar kleine Parkanlagen über die ganze Stadt verstreuen, darunter auch in verlassenen Bereichen unter Brücken und Überführungen. Paris ist bekannt für seine breiten Boulevards und offenen Plätze, aber er setzte auch auf … Taschenparkas als Teil der langfristigen Stadtplanung.
Kleinstparks allein lösen das Problem der städtischen Wärmeinseln nicht, tragen aber wesentlich zur Reduzierung der Wärmespeicherung in Stadtzentren bei. Gleichzeitig bieten sie kleine Oasen der Ruhe und Entspannung, ohne dass man das Stadtgebiet verlassen muss. Ihre Nutzung beeinflusst Stadtplaner sowohl hinsichtlich der Lebensqualität als auch in ihren Bemühungen, wärmespeichernde Stadtzentren zu schaffen. Ob in einer internationalen Metropole oder einer mittelgroßen Stadt – sie sind ein wirksames Mittel gegen städtische Wärmeinseln.
9. Schaffen Sie Dächer, die Wärme reflektieren, anstatt sie zu absorbieren.
Dunkle Farben absorbieren Wärme, helle Farben reflektieren sie. Daher ist es logisch, dass dunkle Dächer tagsüber Wärme aufnehmen und sie in den kühleren Nachtstunden wieder abgeben. Die langsam freigesetzte Wärme sammelt sich größtenteils in einer Art Blase über der Oberfläche und erzeugt so das UGI-Bild (Urban Global Intensity). An einem Tag mit einer Umgebungstemperatur von 90 Grad Celsius beträgt die Temperatur eines dunklen, wärmeabsorbierenden Daches etwa [Wert fehlt]. können 190 Grad überschreiten . Die hohe Dichte solcher Dächer führt zu einer starken Wärmespeicherung, die wesentlich zum Temperaturanstieg in der städtischen Wärmeinsel im Vergleich zu den umliegenden ländlichen Gebieten beiträgt.
Reflektierende Dächer sind eine naheliegende Lösung zur Reduzierung von Wärmestau. Ähnlich wie kleine Parks bieten sie weitere Vorteile. Sie können die Innentemperatur von Gebäuden senken und so den Bedarf an Klimaanlagen verringern. Absorbierte Wärme schädigt Dächer; reflektierte Wärme reduziert den Verschleiß und verlängert die Lebensdauer des Daches. Daher, kühle Dächer Sie kommen der Gesellschaft sowie den Eigentümern und Bewohnern der Gebäude, in denen sie installiert sind, zugute.
Ab 2012 begannen Freiwillige in New York City, dunkle Dächer weiß zu streichen, um die Hitzeentwicklung in der Stadt zu reduzieren. Bis 2018 hatten sie fast alle Dächer weiß gestrichen. 7 Millionen Quadratmeter Meterweise zuvor dunkle Asphaltbedachungen mussten gestrichen werden, was viel Farbe und Zeit in Anspruch nahm. Trotz dieser Bemühungen blieben 991.000 Meter der Dächer der Stadt unbehandelt, was das Ausmaß des Problems verdeutlicht.
8. Anlage von Dachgärten und -farmen
Dächer weiß zu streichen oder mit einer reflektierenden Beschichtung zu versehen, ist nicht die einzige Möglichkeit, sie kühler zu machen. Dort gibt es viel ungenutzten Raum. Diesen als Fläche zu nutzen, könnte man... Gemüseanbau Es reduziert die Wärmeaufnahme, verbessert die Luftqualität und bietet einen weiteren Vorteil: Grünpflanzen in Form von Obst und Gemüse können frische, regionale Produkte im Stadtzentrum anbieten. Das ist keine abwegige Idee oder eine Vision ferner Zukunft. In immer mehr Städten… urbane Dachbegrünung und kommerzielle Landwirtschaftsbetriebe werden Realität.
In Montreal Ein Lebensmittelhändler hat sein 2.323 Quadratmeter großes Dach in eine Farm umgewandelt, auf der Tomaten, Kräuter, Rote Bete, Salat und anderes Gemüse angebaut werden. Die Produkte wachsen in Erde und werden durch die Entfeuchtungsanlage des Ladens bewässert. Anschließend werden sie verpackt und im Laden verkauft. Tel Aviv, Israel Dizengoff Center, Ein großes Einkaufszentrum besitzt ein Flachdach, auf dem zwei riesige Gewächshäuser stehen, in denen hydroponisch Gemüse angebaut wird. Während der Wachstumsperiode produziert es etwa 10.000 Köpfe Kohl Er erntet monatlich etwa 2000 Gramm Salat für den Verkauf an Kunden außerhalb des Einkaufszentrums. Außerdem baut er verschiedene andere Gemüsesorten an und sorgt, ähnlich wie in Montreal, für ein kühleres Dach über den darunterliegenden Gebäuden.
Eagle Street Rooftop Farm Über einem dreistöckigen Lagerhaus in Brooklyn, gegenüber von Manhattan am anderen Ufer des East River, betreibt UHI eine 557 Quadratmeter große Anbaufläche, die den hauseigenen Bauernmarkt und Restaurants in der Umgebung mit frischem Obst und Gemüse beliefert. Wie auch in Montreal und Tel Aviv beherbergt die Anlage Bienenstöcke zur Honigernte. Die Dachbegrünung von UHI ist eine einfache und leicht umsetzbare Methode, um die städtische Hitze zu reduzieren, die Luftqualität zu verbessern und den Zugang zu frischem, regional angebautem Obst und Gemüse zu ermöglichen.
7. Hellere Straßenoberflächen auf Straßen und Parkplätzen.
Wer an einem heißen, sonnigen Tag über einen gepflasterten Parkplatz geht, kann bestätigen, dass dunkle Gehwege viel Wärme absorbieren. Gehwege sind ein unverzichtbarer Bestandteil jeder Stadt und werden von Autos und Fußgängern genutzt. Ein Bericht der US-Umweltschutzbehörde (EPA) stellt fest, dass… von 35 bis 40% Ein Großteil der städtischen Fläche ist mit Asphalt bedeckt, was ihn zur Hauptursache für städtische Wärmeinseln macht. Kühlere Gehwege sind schwieriger zu realisieren, da sie nicht begrünt werden können. Weitere Faktoren wie die Sicherheit von Autofahrern und Fußgängern, die Sichtbarkeit und die Haltbarkeit des Straßenbelags müssen ebenfalls berücksichtigt werden.
Bestehende Gehwegarten können mit Materialien wie Beschichtungen behandelt werden, um die Lichtreflexion zu erhöhen und die Lichtabsorption zu verringern. Andere Arten wurden hinsichtlich ihrer Eignung für zukünftige Straßen-, Weg- und Parkplatzsanierungen untersucht. Eine dieser Optionen ist durchlässige Straßenoberfläche, Es weist eine höhere Dichte auf, was tagsüber eine stärkere Konvektion ermöglicht und die Wärmemenge reduziert, die sich im Straßenbelag staut und anschließend wieder abgegeben wird. Zudem verbessert es die Wasseraufnahme und verringert so den Oberflächenabfluss bei Starkregen. Leichtere Gehwege reduzieren außerdem den Bedarf an Straßenbeleuchtung.
Die Nutzung kühler Gehwege kann die Wärmespeicherung reduzieren, was zu niedrigeren städtischen Wärmeinsel-Temperaturen führt und die Sichtverhältnisse für Autofahrer bei Nacht verbessert. Es bestehen jedoch Bedenken hinsichtlich der Kosten. Der Austausch oder die Anpassung bestehender Gehwege in Städten ist ein sehr komplexes Unterfangen, dessen Umsetzung Auswirkungen auf Verkehrsströme, Fahrzeiten und andere Aspekte des städtischen Lebens hat. Die potenziellen Vorteile könnten die Kosten jedoch durchaus überwiegen, wenn… berücksichtigen allgemein negative Auswirkungen der städtischen Wärmeinsel .
6. Bessere Wasserflächen in städtischen Gebieten schaffen
Blaue Flächen sind Wasserflächen innerhalb der Stadt, seien es fließende Bäche, Seen und Teiche oder Springbrunnen und Becken. Richtig geplant und gepflegt, reduzieren sie die Hitzeinselbildung. Falsch geplant oder gepflegt, könnte die Situation verschlimmern . Wasser kühlt sich hauptsächlich durch Verdunstung an der Oberfläche ab. Es absorbiert aber auch Wärme: Die Temperatur von stehendem Wasser steigt im Laufe des Tages, da die Sonneneinstrahlung die Oberfläche erwärmt.
Künstliche Wasserflächen, wie beispielsweise pumpenbetriebene Springbrunnen, können den Wärmespeichereffekt sogar verstärken, da die Pumpen im Betrieb Reibung erzeugen. Sie tragen außerdem zum Energieverbrauch bei, einer weiteren Quelle der Wärmespeicherung. Der kühlende Effekt von Wasserflächen in Städten wird verstärkt, wenn… Es passt Durch die Begrünung entsteht quasi eine Insel in der Insel, ein kühler Bereich, der von einer größeren städtischen Wärmeinsel umgeben ist. Je mehr solcher Inseln es gibt, desto geringer ist die gesamte Wärmemenge, die von der städtischen Wärmeinsel gespeichert wird.
Mehr Wasserflächen in städtischen Gebieten bieten nachweislich neben der Temperaturreduzierung auch andere Vorteile. Es wurde bewiesen, dass Leben in der Nähe von blauen Räumen Es reduziert Stress, verbessert die körperliche Aktivität und senkt das Risiko für Übergewicht – allesamt bedeutende Vorteile. Um die natürlichen Wasserflächen wie Flüsse optimal nutzen zu können, muss natürlich in vielen städtischen Gebieten das jahrhundertealte Abwasser, das in die Gewässer gelangt, aufbereitet werden.
5. Mehr Schattenbäume in städtischen Gebieten pflanzen.
Je größer das Blätterdach, desto weniger Sonnenlicht erreicht die wärmespeichernden Oberflächen der Stadt. Dies gilt nicht nur für Gehwege und Dächer, sondern auch für die Außenwände von Gebäuden aus Ziegel, Stein und Beton sowie für die Innenräume von Gebäuden mit Glasfassaden. Schattenspendende Bäume können zudem große Wasserflächen schützen, und die Kombination aus mehr Wasser- und Grünflächen ist eine der wirksamsten Methoden, die Hitzestauung tagsüber zu reduzieren.
Stadtparks und Wälder bieten darüber hinaus weitere Vorteile. Große, schattige Waldflächen in Städten verbessern sowohl die Lebensqualität als auch die Luftqualität. Eine Studie des Georgia Institute of Technology aus dem Jahr 2014 ergab, dass Louisville, Kentucky, eine der am schnellsten wachsenden städtischen Wärmeinseln in den Vereinigten Staaten aufweist. Die Studie zeigte auch, dass die Hauptursache für die zunehmende Hitze der Mangel an schattenspendenden Bäumen in vielen Stadtteilen, insbesondere in der Innenstadt, ist. Der Zusammenhang zwischen schattenspendenden Bäumen und Wärmespeicherung ist eindeutig. Mehr Bäume = kühlere Stadt.
Städte verlieren Bäume typischerweise aus verschiedenen Gründen, darunter Schädlinge, Baumfäule, Neubauten und Naturkatastrophen wie Gewitter und Winterstürme. Eine Studie des Georgia Institute of Technology ergab, dass das Pflanzen von mehr Bäumen und die Erhöhung der Beschattung durch Baumkronen die mit Abstand effektivste Methode zur Reduzierung der Wärmestauung und des daraus resultierenden städtischen Wärmeinseleffekts ist. Vereinfacht gesagt:, Bäume und Schatten bieten natürlichen Schutz vor potenziell schädlichen Sonnenstrahlen und der von ihnen erzeugten Hitze.
4. Vertikale Gärten verbessern die Luftqualität und reduzieren die Wärmespeicherung.
Vertikale Gärten erfreuen sich in Städten auf der ganzen Welt zunehmender Beliebtheit, sowohl wegen ihres ästhetischen Werts als auch wegen ihrer wirtschaftlichen Auswirkungen auf die Wärmespeicherung.In Singapur Die 18 eigens dafür errichteten Türme sind mit Pflanzen bewachsen und werden von Solarpaneelen beleuchtet. Das Ergebnis ist ein beeindruckendes Naturschauspiel, das zur Kühlung der Stadt beiträgt und gleichzeitig eine bedeutende Touristenattraktion darstellt. In Mexiko-Stadt Die Behörden haben einen pragmatischeren Ansatz gewählt. Die Pfeiler, die Brücken und Überführungen tragen, sind mit Filz ausgekleidet, durch den Pflanzen wachsen, die von einem speziellen Regenwassersammelsystem bewässert werden.
In Paris ist die Fassade, die den Eingang umgibt, Museum am Quai Branly, Das Athenaeum Hotel in London ist mit über 15.000 Pflanzen bewachsen und bietet auf sieben Etagen üppigen Grün, das die äußere Fassade des Gebäudes emporrankt. Neben der eindrucksvollen Pflanzengestaltung tragen die vertikalen Gärten zur Kühlung und Verbesserung der Luftqualität bei und schützen das Gebäude vor Überhitzung während der Sonneneinstrahlung.
Beirut, Wie andere Gemeinden im Libanon hat auch diese Gemeinde auf vertikale Gärten gesetzt, um Probleme mit der städtischen Wärmeinsel, der Luftqualität und der Landschaftsgestaltung anzugehen. Vertikale Gärten Sie sind Teil der Lösung für alle drei Probleme, jedoch nur in Kombination mit anderen Maßnahmen zur Schadensbegrenzung. Sie tragen außerdem zur Reduzierung des städtischen Lärms für Anwohner bei und dienen als natürlicher Filter für Regenwasser. Sie können auch für Folgendes verwendet werden: Kräuterproduktion und andere essbare Pflanzen, die zum Zeitpunkt der Abfassung dieses Textes in den Vereinigten Staaten jedoch noch nicht populär sind.
3. Verkehrsstaus reduzieren
Autos und Güterverkehr tragen maßgeblich zur städtischen Wärmeinselbildung bei. Eine Reduzierung ihres Einsatzes kommt Städten eindeutig zugute, da sowohl die Schwere der städtischen Wärmeinselbildung als auch die Luftverschmutzung verringert werden. Leichtere Autos Sie absorbieren auch weniger Wärme. Dunkle Autos im dichten Verkehr heben die Vorteile hellerer Gehwege deutlich auf.
Doch jeder Versuch, die Autonutzung zu reduzieren, stößt sofort auf Kontroversen, insbesondere in den Vereinigten Staaten. Dort ist es in Großstädten üblich, dass Autos mit hoher Geschwindigkeit fahren. Im Stau sitzen Weit länger als ein normaler Arbeitstag, und jede Entscheidung einer Regierungsbehörde, dunkle Autos zu verbieten, würde laute Proteste wegen des Eingriffs in die persönliche Freiheit auslösen. Eine Reduzierung des Autoverkehrs würde die städtische Wärmeinseltemperatur zwar sofort senken, aber das ist wohl nicht so schnell zu erwarten.
Es ist wissenschaftlich erwiesen, dass Fahrzeugemissionen sowohl zur Luftverschmutzung als auch zum städtischen Wärmeinseleffekt beitragen, und dieser Beitrag verstärkt sich bei warmem Wetter. Daher ist die Reduzierung von Verkehrsstaus wünschenswert, wenn man die Auswirkungen des städtischen Wärmeinseleffekts verringern möchte. Es gibt jedoch auch andere Möglichkeiten, Staus zu reduzieren, ohne die Anzahl der Fahrzeuge auf den Straßen zu beschränken. in Großbritannien Diese Methoden werden derzeit untersucht und in einigen Fällen auch angewendet.
2. Durch die Erzeugung kühleren Oberflächenabflusses kann die Wasserqualität verbessert werden.
Es hat sich gezeigt, dass der Oberflächenabfluss von heißen Dächern und Gehwegen zunimmt. Temperatur der Bäche und Seen. Steigende Temperaturen beeinträchtigen das Leben im Wasser, sowohl Pflanzen als auch Tiere. Die Folge ist ungesundes Wasser, das leblos wird und einen Großteil seiner Kühl- und Filterwirkung verliert. Die Verschlechterung der Wasserqualität ist eine weitere Folge des städtischen Wärmeinseleffekts und betrifft sowohl die Bewohner städtischer Gebiete als auch die flussabwärts lebenden Menschen.
Eine der Lösungen Eine Möglichkeit, die Auswirkungen von Oberflächenabfluss zu reduzieren, besteht in der Anlage von Versickerungsbecken – in die Landschaft integrierten Senken, die Wasser vorübergehend zurückhalten und abkühlen lassen, bevor es in Bäche und Flüsse abfließt. Wasserdurchlässige Beläge, die die Oberfläche städtischer Gebiete kühlen, absorbieren und verteilen ebenfalls mehr Wasser, anstatt es in die Kanalisation zu leiten. Alle bisher genannten Maßnahmen tragen positiv zur Kühlung des Oberflächenabflusses bei, was Bächen und Seen zugutekommt.
Da Flusswasser flussabwärts fließt, reichen die Auswirkungen des städtischen Wärmeinseleffekts auf die Wasserqualität über das Stadtgebiet hinaus und beeinträchtigen die aquatische Artenvielfalt weit entfernt von der Wärmequelle. Die negativen Auswirkungen des städtischen Wärmeinseleffekts auf die Wasserqualität sind ein wesentlicher Faktor für die städtische Abkühlung.
1. Eine effizientere Klimaanlage kann den städtischen Wärmeinseleffekt verringern.
Eine Klimaanlage kühlt Innenräume, indem sie Wärme aufnimmt und an die Außenluft abgibt. Die Kühlung der Innenräume heizt die Stadt, in der sie sich befinden, auf. Im Wesentlichen wird die Wärme (und Feuchtigkeit) im Gebäude nach außen abgegeben. In einem dicht besiedelten Gebiet an einem heißen Tag wird der Außenluft eine enorme Menge Wärme zugeführt, wodurch eine Art Kuppel entsteht. fängt Sonnenlicht ein und erzeugt Wärme .
Klimaanlagen und Kühlsysteme sind jedoch aus dem modernen Leben nicht mehr wegzudenken. Effizientere Methoden zur Kühlung von Gebäuden und Fahrzeugen können wesentlich dazu beitragen, die Auswirkungen städtischer Wärmeinseln zu verringern. Sie werden durchgeführt Forschung zu effizientere Klimaanlage . Wenn dies erreicht wird, wird es nur eine von mehreren Waffen sein, die zukünftige Generationen im Kampf gegen die Gefahren der städtischen Wärmeinseln einsetzen werden.
Keine der Strategien auf dieser Liste kann den städtischen Wärmeinseleffekt allein beseitigen. Doch in unterschiedlichen Kombinationen, abhängig von lokalen Richtlinien, dem Engagement der Bevölkerung und Umweltfaktoren, können verschiedene Faktoren den städtischen Wärmeinseleffekt abmildern und Städte weltweit komfortabler und damit lebenswerter machen.