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Menschen kühlen sich im Sommer an einem Springbrunnen ab.
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Menschen kühlen sich im Sommer an einem Springbrunnen ab.

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Hitze in der Stadt mit mehr Weiß, Grün und Blau verringern

Hitze in der Stadt mit mehr Weiß, Grün und Blau verringern

Hitzewellen werden künftig häufiger und heftiger in Deutschland auftreten. Schon jetzt werden unsere Städte im Sommer zu Hitzeinseln, die sich auch nachts nicht mehr abkühlen. Lösungen sind dringend gefragt - und gar nicht so leicht umzusetzen.

Von
Alexandra Klockau
Alexandra Klockau

Über dieses Thema berichtet: Xenius am .

Jedes Jahr sterben in Deutschland Tausende von Menschen infolge langanhaltender, heißer Temperaturen. Allein 2015 sind rund 6.000 Menschen an Herzinfarkt, weiteren Herz-Kreislauf-Erkrankungen, Nierenversagen und anderen Folgen aufgrund von hitzebedingten Gesundheitsbelastungen gestorben.

Risikofaktoren sind zum Beispiel das Alter, aber auch das Leben in der Stadt. Besonders eng besiedelte Städte weisen eine steigende Wärmebelastung auf - die sich noch verstärken wird, weil immer mehr Menschen in die Ballungszentren ziehen und der Klimawandel die Temperaturen weiter steigen lässt. Wissenschaftler, Stadtplaner und Architekten müssen sich deshalb Einiges einfallen lassen, um uns den Alltag in der Stadt auch bei Hitze so erträglich wie möglich zu machen.

Künftig werden noch mehr Hitzewellen den Städten zusetzen

Die Zahl der Hitzewellen hat sich seit 1980 verdoppelt und zum Teil verdreifacht, erklärt der Kieler Klimaforscher Mojib Latif. Sollte es nicht gelingen, die Erderwärmung auf zwei Grad zu begrenzen, dürften sie auch in Deutschland künftig noch heftiger und länger auftreten. "Ob es immer neue Rekordwerte werden oder ob wir einfach häufiger an diese Rekordmarken herankommen, ist aber noch ein bisschen unklar", sagt Daniela Jacob, Direktorin des Climate Service Center Germany in Hamburg. Eine Vorhersage sei schwierig und von Region zu Region unterschiedlich. Fest steht: Ballungszentren werden davon besonders betroffen sein.

Die Städte müssen sich auf steigende Temperaturen einstellen.
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Die Städte müssen sich auf steigende Temperaturen einstellen.

Wärmeinseleffekt sorgt in der Stadt für besonderes Klima

Städte sind schon jetzt der Arbeits- und Lebensmittelpunkt von fast drei Viertel der Deutschen. Bei Hitze aber wünschen sich die meisten von ihnen wahrscheinlich lieber woanders hin: In den Betonschluchten staut sich die Hitze. "In den Städten, insbesondere denen mit dichter Bebauung, wenig Grün und wenig Frischluftschneisen, gibt es den sogenannten Wärmeinseleffekt", erklärt Jacob. Bedeutet: Dort ist es noch mal heißer als in der Umgebung.

Die World Meteorological Organization (WMO) definiert das Stadtklima deshalb als "gegenüber dem Umland verändertes Lokalklima". Die Sonnenstrahlung, die Lufttemperatur, die Luftfeuchtigkeit und der Wind machen sich in einer Stadt ganz anders bemerkbar. Die Temperaturdifferenz zum Umland kann rund zehn Grad betragen. Temperaturunterschiede von mehreren Grad kann es in einer Großstadt sogar zwischen einzelnen Straßen geben. Weil die Gebäude und Straßen die Wärme speichern und nachts langsam abgeben, kühlen Städte auch nachts nicht merklich ab.

In München ist es auch nachts viel wärmer als im Umland

In München zum Beispiel hat die Zahl der Sommertage (Temperaturmaximum ≥ 25 Grad Celsius) und der heißen Tage ( ≥ 30 Grad Celsius) in den vergangenen 30 Jahren schon deutlich zugenommen. "28 oder 30 Grad kann man noch ganz gut aushalten, aber wenn es an die 35 Grad geht, dann wird es wirklich beschwerlich", sagt Daniela Jacob. Thermalbilder und Temperaturmessungen zeigen, dass die dicht bebauten Bereiche der Münchner Innenstadt, die Randbereiche der Innenstadt sowie die großflächigen Industrie- und Gewerbegebiete zu den stark überwärmten Gebieten zählen. Das Stadtgebiet bekommt den Wärmeinseleffekt zu spüren: Es ist dort durchschnittlich zwei bis drei Grad wärmer als im Umland. Nachts kann der Unterschied auch zehn Grad betragen.

Stadt München profitiert vom "Alpinen Pumpen"

Sich nachts auszuruhen, lange, tief und durchgehend zu schlafen, ist wichtig für unsere Gesundheit. Fallen die Temperaturen nachts nicht unter 20 Grad, kann sich unser Körper nur schwer regenerieren. In den Ballungszentren sind die sogenannten Tropennächte, in denen das Thermometer 20 Grad und mehr anzeigt, keine Seltenheit mehr. Immerhin hat München gegenüber anderen Städten noch einen Standortvorteil: An durchschnittlich 67 Tagen pro Jahr ist hier das sogenannte "Alpine Pumpen" zu spüren: Tagsüber strömt Luft in Richtung Alpen und nachts strömt kühle Luft wieder aus den Alpen Richtung Stadt, was die Straßen gut durchlüftet und immerhin etwas abkühlt. Stuttgart dagegen liegt in einem Kessel und kann nicht ausreichend belüftet werden, wodurch die Temperatur auch nachts nicht sinkt.

Hitze schadet uns - und Klimaanlagen dem Klima

Die Hitze in der Stadt wirkt sich jedoch nicht nur negativ auf unsere Gesundheit aus. Ist es in den Räumen zu warm und zu stickig, fällt nicht nur das Atmen, sondern auch das Denken schwer. Bei Hitze sinkt nachweislich die kognitive Leistung und damit die Produktivität. Zu allem Übel macht uns die Hitze laut einer neuen Studie sogar aggressiver! Wenn aber in den Gebäuden die Kühlsysteme auf Hochtouren laufen, kostet das nicht nur Energie und damit letztlich Geld - sie blasen auch noch mehr Wärme in die Stadt und befeuern letztlich nicht nur das Aufheizen der nahen Umgebung, sondern auch die Erderwärmung.

Faktoren, die die Wärme in der Stadt fördern:

  • Dichte Bebauung und versiegelte Oberflächen
  • Gebäude, die nur wenig Sonnenstrahlung reflektieren
  • Zusätzliche Wärmequellen wie Verkehr und Industrie
  • Wenig Bäume und andere Pflanzen
  • Wenig Wasserflächen
  • Wenig Luftaustausch durch Wind

Gebäude und Straßen heizen die Stadt auf

In einer Stadt gibt es viele Gegebenheiten, die sich direkt auf das Stadtklima auswirken können. Beton und Asphalt besitzen zum Beispiel ein geringes Reflexions- oder Rückstrahlvermögen: Gebäude und Straßen schlucken Sonnenstrahlen, speichern die Sonnenenergie und geben die Wärme in die Umgebungsluft wieder ab. Besonders große, flache Industriegebäude können im Sommer zu regelrechten Backöfen werden und zusätzliche warme Luft in die Stadt befördern.

Pflanzen kühlen und spenden Schatten

Pflanzen dagegen verdunsten Wasser und bringen damit dank der entstehenden Verdunstungskälte ebenso wie Flüsse und Bäche Abkühlung in die Stadt. Ein ausgewachsener Laubbaum verdunstet an einem heißen Sommertag bis zu 400 Liter Wasser! Besitzt er einen Kronendurchmesser von 15 Metern, spendet er auf einer Fläche von 160 Quadratmetern Schatten. Wind sorgt dafür, dass stehende, warme Luft durchgewirbelt wird und eine angenehme Brise - und im besten Fall frische, kühle Luft aus dem Umland - durch die Stadt weht.

Auch die Farben einer Stadt wirken sich aufs Klima in der Stadt aus

Selbst die Farben in einer Stadt können zum Aufheizen beitragen: Dunkle Fassaden heizen sich mehr auf als helle - und selbst die Autofarbe hat einen Effekt: Eine Messung an einem 25 Grad warmen Tag in München zeigte auf der Motorhaube eines silberfarbenen Autos 53 Grad, auf einem schwarzen Auto waren es zwölf Grad mehr. "Also vor allem diese dunklen Autos muss man sich vorstellen wie Heizkörper in der Stadt, die Strahlung schön in den Straßenraum bringen", berichtet Architekt Philipp Molter nach einer Messung in München. "So haben wir hier lauter Heizkörper - noch mal zusätzlich zu den fehlenden Bäumen - und das merken wir jetzt alle glaube ich ganz gut, dass das sehr unkomfortabel ist."

Konflikt: Stadtplanung soll Wohnraum schaffen und Hitze vorbeugen

Stadtplaner müssen umdenken, fordert Matthias Garschagen von der Ludwig-Maximilians-Universität München (LMU): "Wir müssten versuchen, das Problem nicht noch schlimmer zu machen, indem wir, was momentan in München und anderen großen Städten passiert, massiv nachverdichten." Die Antwort auf die Forderung nach bezahlbarem Wohnraum könne nicht "bauen, bauen, bauen" bedeuten. "Gleichzeitig spricht jeder über den Klimawandel. Da ist ein Zielkonflikt, zumindest bei den Hitzetagen, zwischen den beiden." Nicht nur Garschagen setzt sich für eine ausgewogene Stadtentwicklung ein. Unsere Städte müssen fit für eine wärmere Zukunft werden - und nicht noch dichter und noch heißer.

Problem: Unsere Städte werden nicht neu geplant und gebaut

Dass das nicht ganz einfach ist, erschließt sich jedem, der sich schon einmal in einer Großstadt aufgehalten hat: Die Stadt ist nun mal schon da, ist vielleicht über Jahrhunderte entstanden und hat sich nach und nach mit immer mehr Bewohnern und Gebäuden gefüllt. Platz für neue, grundlegende Maßnahmen ist dort nur selten. Doch auch, wenn es sich bei unseren Städten nicht um neu auf dem Reißbrett geplante Städte handelt: Einzelne Handlungsfelder und Verbesserungsmöglichkeiten gibt es in jeder Stadt.

Unsere Städte brauchen mehr Weiß, Grün und Blau

Experten empfehlen für unsere Städte mehr Weiß, Grün und Blau. Helle Farben schlucken Sonnenstrahlen nicht, sondern werfen sie Richtung Weltraum zurück. Während dunkle Dächer rund 20 Prozent des Sonnenlichts reflektieren, reflektieren weiße Dächer bis zu vier Fünftel der Strahlung. Laut Modellberechnungen könnte der Hitzeinseleffekt um 33 Prozent reduziert werden, wenn jedes Dach einer Stadt weiß wäre.

Mehr Weiß in der Stadt

"Nicht umsonst gibt es in Griechenland, wie etwa auf Santorin, vor allem weiße Häuser", sagt Stefan Emeis vom Karlsruher Institut für Technologie (KIT). In Los Angeles und New York werden bereits Straßen und Gebäude weiß gestaltet. Statt Fassaden rot, blau oder grün zu streichen, sollten auch bei uns besser helle Töne gewählt werden. Weiß gestrichen werden in Würzburg gerade testweise Bahngleise. "An sehr heißen Tagen haben wir hier zuvor an den Schienen 60 Grad Celsius gemessen", berichtet Jürgen Dornberger, Sprecher der Würzburger Verkehrs-GmbH. Durch die Hitze dehnen sich die Schienen aus, der Druck verschiebt die Gleise. In Weiß seien die Gleise um acht Grad kühler.

Mehr Grün in der Stadt

Wird gebaut, empfehlen Experten, bestehende Gebäude besser in der Höhe aufzustocken statt viele neue Gebäude zu errichten und damit mehr Fläche zu versiegeln. Hohe Gebäude haben auch den Vorteil, dass sie Schatten spenden. Ungenutzte Nebengebäude und Garagen sollte man besser abreißen, um Platz für Grünflächen zu schaffen und auch Innenhöfe sollte man begrünen. Der Bund Naturschutz in Bayern hat erst kürzlich die Temperatur an Grünzonen in München, Nürnberg und Coburg gemessen: Dort war es meist um rund drei Grad kühler als auf baum- und strauchlosen Plätzen. "Zu viel Grün in der Stadt kann es gar nicht geben", bekräftigt die Landschaftsarchitektin Stephanie Jühling.

Grüne Dächer und Fassaden

Der Platz für Grün in der Stadt ist zwar beschränkt, doch es gibt bereits Ideen und Maßnahmen, um Dachflächen und Fassaden zu begrünen. Stefan Dech, Direktor des Deutschen Fernerkundungsdatenzentrums des DLR ist zuversichtlich: "Das Potenzial an Flächen, die für eine Dachbegrünung geeignet sind, ist in vielen deutschen Kommunen noch nicht ausgeschöpft. So zeigen Erhebungen auf Basis von Luft- und Satellitenbildern, dass der Anteil begrünter Dächer derzeit meist im Bereich von 2 bis 8 Prozent liegt. Über geeignete Maßnahmen ließe sich dieser Anteil in den nächsten Jahren sicherlich noch bedeutend steigern."

In München müssen Dächer begrünt werden

Und damit die begrünten Dachflächen auch wirklich einen Effekt zeigen können, ist es sogar gut, wenn die Bebauung dicht ist und eine große Fläche von Dächern vorhanden ist. München geht mit gutem Beispiel voran: Die "Freiflächengestaltungssatzung" schreibt vor, dass Dachflächen ab 100 Quadratmetern begrünt werden müssen. Auf manchen Flachdächern werden sogar Äcker angelegt oder Wiesen, auf denen Schafe weiden.

Auch in anderen Städten können die Dächer von Wohnanlagen, Büro- und Industriegebäuden, Garagen und Wartehäuschen begrünt werden. Sind Dächer zu schräg, kann man immer noch die Fassade begrünen: Entweder mit Kletter- und Schlingpflanzen, die am Boden gepflanzt werden und hochwachsen, oder mit Hilfe von Pflanzgefäßen und -systemen, die über mehrere Etagen verteilt werden. Pflanzen an der Fassade - genauso wie auf dem Dach - kühlen im Sommer und wärmen im Winter.

Ohne Luftzug nutzt auch das Grün nichts

Bahntrassen können begrünt und ehemalige Fabrikgelände in Parks umgewandelt werden. Klimatologen der Technischen Universität Berlin erforschen, welche Art von Grünfläche sich auf das urbane Stadtklima am besten auswirkt: Viele kleine Parks können die warme Luft tropischer Sommernächte viel besser abkühlen als wenige große. Von großen Grünflächen würden nur die unmittelbaren Anwohner profitieren, im Normalfall im Umkreis von hundert Metern.

Die Luft muss sich jedoch bewegen können: "Blockieren Gebäude den Wind, spürt man von der kühlen Nachtluft in den Grünanlagen wenig", erklärt Klimatologe Dieter Scherer. Gerade Schneisen, durch die der Wind pfeifen kann, seien sinnvoll. Seiner Meinung nach noch besser sei eine Mischung aus einer unterschiedlich hohen Bebauung, kleineren Parks mit Gruppen von Bäumen und Büschen sowie vielen Wiesen: Dann stoße der Wind immer wieder auf Hindernisse, Luftwirbel würden sich bilden und auch aus der Höhe kühle Luft in Richtung Boden ziehen.

Gesucht: der Stadtbaum der Zukunft

Viele Städte wollen mehr Bäume pflanzen - doch nicht jeder Baum eignet sich als Stadtbaum der Zukunft. "Unsere heimischen Baumarten kommen aus dem Wald. In der Stadt ist es jedoch deutlich wärmer, vor allem die Rückstrahlung nachts von den versiegelten Flächen macht ihnen zu schaffen. Einige dieser Baumarten sind jetzt schon am oder überm Limit. In Würzburg zum Beispiel werden Sie in zehn Jahren keinen einzigen Ahorn mehr an der Straße sehen", berichtet Biologin Susanne Böll. Wissenschaftler testen deshalb bei uns nicht heimische Arten: Gute Erfahrungen machen sie mit Bäumen aus Südosteuropa, der Silberlinde, der Hopfenbuche oder der Blumenesche zum Beispiel. Sie kommen gut mit kalten Wintern und heißen, trockenen Sommern zurecht.

Mehr Blau in der Stadt

Wo es möglich ist, sollten asphaltierte, zugebaute und dadurch versiegelte Böden aufgelockert werden. Jetzt fließt der Regen von der Straße direkt in die Kanalisation. Versickert er langsam auf durchlässigen Belägen, Kopfsteinpflaster oder Rasen, kann er verdunsten und kühlen. In größerem Maßstab gedacht, fungiert Regenwasser als Klimaanlage und Bewässerungssystem der Erde, wenn es verdunstet, kondensiert und sich wieder abregnet. In Paris und Berlin wurden Straßen zur Abkühlung bereits mit Wasser besprüht. Ähnlich ging auch schon der Flughafen Hannover vor, nachdem die Start- und Landebahn aufgrund großer Hitze aufgerissen war. Die Architekten Philipp Molter und Daniele Santucci von der Technischen Universität München (TU) haben testweise auch schon Ziegelwände befeuchtet - die dann um mehr als zehn Grad herunterkühlten.

Wasser für die Stadt, das Stadtklima, die Bewohner und Besucher

Kleine Seen, Fluss- und Bachläufe, Springbrunnen, Wasserspiele und andere Wasserspender erhöhen nicht nur den Freizeitwert einer Stadt, sie tragen auch aktiv zu ihrer Abkühlung bei. Spender mit Trinkwasser verringern den Hitzestress der Stadtbewohner ganz direkt und sofort.

Viele Maßnahmen bergen auch Nachteile

Viele Ideen befinden sich noch in der Erprobung und bergen Risiken: Heller Straßenasphalt könnte laut Wissenschaftlern in der Herstellung umweltschädlicher sein als herkömmlicher Asphalt. Komplett weiße Straßen und Häuser sind schwer zu realisieren - und in Summe blenden sie vielleicht. Fraglich ist auch, wie lange sie tatsächlich weiß bleiben und welcher zusätzliche Aufwand dafür betrieben werden muss.

Bei zu dichtem Baumbewuchs, noch dazu mit einem komplett geschlossenen Kronendach wie zum Beispiel in Alleen, wird die Belüftung abgeschnitten und Schadstoffe sammeln sich ausgerechnet im unteren Luftraum auf Personenhöhe. Mehr Stadtgrün und viele der Bewässerungsideen brauchen mehr Wasser - das ist problematisch, besonders dann, wenn die Trockenheit zunimmt. Vertrocknet das Grün jedoch, heizt es sich noch stärker auf als Beton.

Gerade wenn der Wind fehlt, könnten künstliche Beregnungen die Luftfeuchtigkeit und damit die Unerträglichkeit in der Stadt noch erhöhen. Auch Fassadenbegrünungen funktionieren nicht überall: "Das funktioniert nur bei Neubauten wirtschaftlich gut", sagt Jürgen Eppel vom Institut für Stadtgrün und Landschaftsbau der Bayerischen Landesanstalt für Weinbau und Gartenbau (LWG). Die Begrünung müsse mit dem Gebäude zusammenpassen, mit Material und Statik: Das Dach muss nicht nur das zusätzliche Gewicht aushalten, sondern auch besonders gut abgedichtet sein.

Mehr Forschung, mehr Geld - und vielleicht weniger Ästhetik

Damit unsere Städte auch im Sommer noch lebenswert sind, muss jedoch nicht nur weiter geforscht und getestet werden. Es muss Geld zur Verfügung stehen und manchmal müssen vielleicht auch Abstriche bei der Ästhetik gemacht werden. Gebäude mit futuristischen Glasfassaden zum Beispiel sehen toll aus, heizen sich aber stark auf, im Inneren laufen dann im Sommer die Klimaanlagen auf Hochtouren. Vielleicht sollten unsere Städte auch offen für ungewohnte bauliche Maßnahmen sein - Sonnensegel etwa: Im saudi-arabischen Medina schützen riesige Sonnenschirme Moschee-Besucher. Die Vereinigten Arabischen Emirate setzen auf Windtürme, die warme Luft aus der Stadt nach oben saugen.

Jede Stadt muss ihre eigenen Lösungen finden

"Wenn eine Stadt komplett neu gebaut wird, hätte man viel größere Freiheit", sagt Stefan Emeis vom Karlsruher Institut für Technologie (KIT). Was in einer Region, bei einer Stadt funktioniert, lässt sich leider nicht genauso auf eine andere übertragen. Selbst innerhalb Deutschlands nicht, sagt Fabian Dosch vom Bundesinstitut für Bau-, Stadt- und Raumforschung (BBSR): "Jede Stadt muss eigene Akzente setzen." Über das Portal "INKAS" des Deutschen Wetterdienstes können Kommunen herausfinden, welche Maßnahmen im Kampf gegen die zunehmende Hitze in der Stadt bei ihnen am wirkungsvollsten wären. Das BBSR entwickelt für Städte eine Toolbox mit Beispielen für klimagerechte Umbauten. KIT-Forscher Emeis fasst das Stadt-Hitze-Dilemma zusammen: "Eine Stadt wirklich gut gegen Hitze zu wappnen, ist nicht trivial."

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