„Unsere Städte sind nicht für extreme Hitze oder tropische Regengüsse gebaut. Das größte Problem ist die hohe Versiegelung mit wärmespeichernden Materialien, wie Beton, Asphalt oder Glas. Dadurch kann es in Städten um bis zu 10 Grad wärmer als im Umland sein, es bilden sich sogenannte urbane Hitzeinseln“, erklärt Gregor Grassl, Associate Partner und Experte für nachhaltige Stadtentwicklung bei Drees & Sommer. Hinzu kommen vermehrt auftretende Starkregenereignisse. Laut des Gesamtverbandes der Deutschen Versicherungswirtschaft (GDV) haben diese zwischen 2002 und 2021 alleine an Wohngebäuden einen Schaden von rund 12,6 Millionen Euro verursacht.
„Neben Klimaschutz und der damit verbundenen CO2-Reduktion müssen wir unsere gebaute Umwelt an die klimatischen Veränderungen anpassen, um Schäden zu vermeiden und lebenswerte Städte zu erhalten“, so Grassl. Maßnahmen für Klimaschutz und Klimaanpassung gehen häufig Hand in Hand – sie können in der Umsetzung jedoch auch mit gegensätzlichen Interessen verbunden sein und dadurch kollidieren. Ein Beispiel dafür ist die Diskussion darüber, Dächer entweder zu begrünen oder mit Photovoltaikanlagen auszustatten. „Ersteres ist eine Maßnahme der Klimaanpassung, zweiteres des Klimaschutzes. Dabei legen zahlreiche Studien nahe, dass sich beides kombinieren lässt und daraus sogar Synergien entstehen. Photovoltaik-Module auf Gründächern erzielen demnach einen höheren Ertrag, weil sie durch die Kühlung des Gründaches besser arbeiten“, berichtet Grassl.
Rastatt: Mehr grün, mehr Schatten, weniger Beton
Ein weiteres Beispiel sind Solarsiedlungen, deren strenge Südausrichtung im Einzelfall dazu führen kann, dass sie dadurch die wichtige Stadtdurchlüftung stören. Sämtliche Baumaßnahmen gilt es somit stets aus verschiedenen Perspektiven zu beleuchten, um Potenziale sowohl für den Klimaschutz als auch für die Klimaanpassung bestmöglich zu nutzen.1Die Stadt Rastatt hat ein Klimaanpassungskonzept entwickelt. Rastatt liegt inmitten des Oberrheingrabens in einer der wärmsten Regionen Deutschlands. Klimadaten aus den Jahren 1960 bis 2020 zeigen, dass die Temperaturen in Rastatt im Sommer wie im Winter um rund drei Grad angestiegen sind.
„Die Anzahl heißer Tage und warmer Nächte hat zugenommen, während die Niederschläge in den Sommermonaten zurückgehen“, berichtet Martin Schursch, Klimaschutzmanager der Stadt Rastatt. „Um unsere Stadt und ihre Bewohnerinnen und Bewohner gegen die klimatischen Veränderungen zu wappnen, haben wir gemeinsam mit Vertreterinnen und Vertretern der Stadtverwaltung zehn übergeordnete Maßnahmen zur Klimaanpassung priorisiert, die in den kommenden fünf Jahren umgesetzt werden sollen. Da Rastatt bereits 1994 als eine der ersten deutschen Städte ein Klimaschutzkonzept auf den Weg gebracht hat und wir als Stadt bis 2035 klimaneutral sein wollen, sind zahlreiche Einzelmaßnahmen auch bereits begonnen.“
Fassadenbegrünung bringt Verdunstungskühle in die Stadt
Dazu zählt beispielsweise die Begrünungs- und Verschattungsinitiative, im Rahmen derer seit 2020 insgesamt 1.000 neue Bäume im Stadtgebiet gepflanzt werden. Zudem setzt das Maßnahmenpaket auf eine verstärkte Fassadenbegrünung für Verdunstungskühle. Martin Schursch ergänzt: „Für die Durchlüftung der Stadt und um Hitze und Schadstoffe auszuleiten, brauchen wir Frischluftschneisen sowie Grünflächen und Wälder als Kalt- und Frischluftproduzenten. Zu deren Schutz geht seit 2017 jedem Bauvorhaben eine Klimaanalyse voraus.“
Zur Verbesserung der Wasserverfügbarkeit will die Stadt nach dem Prinzip der Schwammstadt mehr Wasser dezentral speichern und bei Bedarf abrufen, beispielsweise mittels Baumrigolen, Tiefbeeten und Zisternen. Entlang von Rhein und Murg sollen neue Retentionsflächen zum Überflutungs- und Hochwasserschutz geschaffen werden.
Wie ein Schwamm können auch begrünte Flachdächer in innerstädtischen Gebieten wirken, allerdings muss die Statik der Gebäude auf diese Zusatzbelastung ausgelegt sein. An die Stelle versiegelnder Materialien wie Asphalt oder Pflastersteinen können wasserdurchlässige Rasengittersteine treten, wobei zu berücksichtigen ist, dass diese die Barrierefreiheit einschränken. Große Plätze oder auch Skaterparks lassen sich in Muldenform als multifunktionale Retentionsflächen anlegen, so dass sich dort Regenwasser sammeln und dieses später dosiert an das Kanalnetz abgeführt werden kann.
In Berlin hat Drees & Sommer für das Stadtentwicklungsprojekt Berlin TXL auf dem Areal des ehemaligen Flughafens Tegel ein Biodiversitätskonzept mit Regenwassermanagement für eine nachhaltige Wasserversorgung bei gleichzeitigem Starkregenschutz entwickelt. So sind die Gebäude und Freiflächen nach dem Prinzip der Schwammstadt geplant, Flächen wurden entsiegelt und ein naturnahes Regenwasserbecken eingeplant. Aufgefangenes Regenwasser kann teilweise als Brauchwasser verwendet werden.
Helle Oberflächen und Nachtkühlung statt Klimaanlage
In Städten gehen heiße Tage mit mehr als 30 Grad aufgrund des Hitzeinsel-Effekts häufig mit Tropennächten einher, in denen die Temperatur nicht unter 20 Grad absinkt. Das bedeutet Dauerstress für den Körper und ein gesundheitliches Risiko vor allem für ältere Menschen, Personen mit Herz-Kreislauf-Erkrankungen und Kleinkinder. Damit sich Gebäude und Innenstädte weniger stark aufheizen, setzen Städteplaner vermehrt auf den sogenannten Albedo-Effekt – so auch beim Schumacher Quartier, dem Wohnquartier innerhalb des Entwicklungsprojekts Berlin TXL. Helle und reflektierende Oberflächenmaterialien mit geringer Wärmespeicherfähigkeit (Albedo) können die starke Wärmeabsorption in Städten an heißen Tagen verringern. Es gilt: Je heller die Gebäude und Oberflächen in einer Stadt sind, desto geringer ist die Aufheizung, weil kurzwellige Strahlung reflektiert wird und das Material sich nicht erwärmen kann. „Auch heller Straßenbelag ist vereinzelt bereits im Einsatz“, weiß Gregor Grassl.
Ganz ohne eine Kühlung des Innenraums geht es in vielen Fällen trotzdem nicht. „In Summe stehen ausreichend viele CO2-neutrale Lösungen zur Bewältigung von Hitzestress in Städten zur Verfügung. Klimaanlagen wie Splitgeräte hingegen kühlen zwar den Innenraum, heizen jedoch gleichzeitig durch die Abwärme den Außenraum noch weiter auf. Zudem sind sie enorme Stromfresser“, gibt Grassl zu bedenken. Auf Gebäudeebene kommen deshalb als Alternative verstärkt Low-Tech-Systeme zum Einsatz. Dabei wird viel Speichermasse in das Gebäude eingebaut, die den Innenraum nachts durch die kühlere Außenluft kühlt. „In Tropennächten ist es nachts jedoch zu warm, dann funktioniert das Prinzip nicht mehr. In die Zukunft gedacht, müssen deshalb sogar aus heutiger Sicht nachhaltige Gebäude auf Grund des Klimawandels saniert werden“, sagt Grassl.
Speichermasse im Gebäude kann Wärme puffern
Während Grünfassaden die Temperatur an der Fassade und damit den Kühlbedarf senken, können Fußbodenheizungen im Sommer zum Kühlboden werden und Decken im Rahmen der Bauteilaktivierung als Kühlflächen dienen. Auch Geothermie lässt sich nicht nur zum Heizen, sondern ebenso zum Kühlen einsetzen. Gleiches gilt für Niedrig-Energie-Systeme (LowEx-Systeme): Dabei entsteht ein kleinräumiger Quartierskreislauf mit niedriger Vorlauftemperatur, der angeschlossenen Gebäuden beim gegenseitigen Austausch von Wärme und Kälte unterstützt und verschiedene regenerative Wärmequellen einbindet. Ebenso können saisonale Speicher integriert werden, die im Erdreich überschüssige Wärme aus dem Sommer speichern und im Winter abgeben – und umgekehrt. Diese zukunftsorientierten Lösungen sind resilient und auch bei tropischen Nächten funktionsfähig. Quelle: Drees und Sommer / pgl
