Schweizer Projekt untersucht Phänomen "urbane Hitzeinseln" Ziel: Verbesserung der Energiebilanz von Städten

Im Rahmen des Nationalen Forschungsprogramms (NFP) "Nachhaltige Siedlungs- und Infrastrukturentwicklung" untersucht eine Schweizer Forschergruppe der ETH Lausanne, wie sich mit innerstädtisch höheren Temperaturen - so genannten "Hitzeinseln" - besser umgehen lässt. Damit will man Möglichkeiten zur Verringerung des Energieaufwands für die Wärmeregulierung in Gebäuden sondieren. Diese Hitzeinseln treten vor allem in Großstädten in wärmeren Regionen auf und spielen eine immer größere Rolle.

In Städten ist es wärmer

Wer vom Land in die Stadt reist, hat es sicherlich schon fest gestellt: in den städtischen Ballungszentren ist die Temperatur - verglichen mit dem Freiland - oft bis zu zehn Grad höher und bleibt auch in der Nacht bestehen. Diese wundersame Erwärmung bezeichnet man als "urbane Wärmeinseln", die dadurch entstehen, dass Menschen im Alltag enorme Mengen von Energie verbrauchen, die großteils in Wärme umgewandelt wird. Zudem nehmen Gebäudeflächen die Sonnenwärme äußerst effizient auf. Je nach Klima und Jahreszeit kann eine solche Hitzeinsel dazu beitragen, dass der Energieaufwand für die Gebäude entweder steigt oder sinkt. Eine wesentliche Rolle in der urbanen Aufheizung spielen beispielsweise Klimaanlagen, die zwar Gebäude innen kühlen, aber Abwärme abgeben und den Energieverbrauch erhöhen.

Die Erwärmung einer Stadt wird von verschiedenen Faktoren beeinflusst - etwa durch Größe und Farbe der Gebäude, von den Baumaterialien, der Breite und Ausrichtung der Straßen oder von der Bevölkerungsdichte. Auf jeden Fall beeinflussen urbane Hitzeinseln die Energiebilanz in städtischen Gebieten. Die Wissenschaftler wollen nun genau berechnen, wie sich diese Bilanz am ehesten verbessern lässt. Natürlich ist die Situation von Stadt zu Stadt verschieden - eine allgemein gültige Antwort gibt es nicht. Die ETH-Lausanne soll nun ein Tool entwickeln, mit dem man dieses Phänomen genau analysieren kann.

Hitzeinseln am Modell simulieren

Als ersten Schritt haben die Wissenschaftler ein dreimoduliges Modell entwickelt: das erste Modul simuliert die meteorologischen Daten eines Ortes mit Temperatur, Windgeschwindigkeit und Windrichtung. Mit dem zweiten Modul wird der Wärmeaustausch berechnet, mit dem dritten wird die Energiebilanz der einzelnen Gebäude erfasst. Beim Testen des Modells haben die Forscher auf Untersuchungen, die im Rahmen der Messkampagne BUBBLE in Basel durchgeführt wurden, zurückgreifen können. Die ersten Versuche brachten interessante Ergebnisse, denn Modell und Messungen vor Ort stimmten überein. Wissenschafter können nun Szenarien zur städtischen Entwicklung erstellen - indem sie Viertel und Städte virtuell verändern oder bauen - und so die Auswirkungen auf urbane Hitzeinseln genau unter die Lupe nehmen.

Das Modell ist zwar kein "Lösungstool", es zeigt aber auf, welche ökologischen Folgen verschiedene städtebauliche Szenarien hätten. Immerhin hat man damit eine Entscheidungshilfe, bei der ein bisher noch wenig beachteter Faktor berücksichtigt wird: Die Energiebilanz der Städte ist global gesehen ein wichtiger Faktor, deshalb kann der optimale Umgang mit urbanen Hitzeinseln einen wesentlichen Beitrag zur Energieeinsparung und zur Reduktion von Treibhausgasemissionen leisten.