Kühlere Städte durch intelligente Oberflächen
Phoenix reflektierender Fahrbahnbelag aufgetragen. (Foto mit freundlicher
Genehmigung des Straßenverkehrsamts der Stadt Phoenix)
Der folgende Text von Noelani Kirschner erschien am 5. Oktober 2022 auf ShareAmerica, einer Website des US-Außenministeriums.
Durch Asphalt, Beton und das Fehlen schattenspendender Bäume heizen sich Städte im Sommer besonders stark auf. Die Hitze, die durch die Sonneneinstrahlung auf Straßen, Dächern und anderen Oberflächen entsteht, wird von dort aus den Tag lang bis in die Nacht hinein wieder abgegeben.
Diese Stauwärme macht Städte zu Wärmeinseln, in denen die natürliche Landschaft durch Straßenpflaster, Gebäude und andere Oberflächen versiegelt wurde.
Sogenannte „intelligente“ Oberflächen können die Temperaturen in Städten verringern und so dazu beitragen, die Auswirkungen der Klimakrise einzudämmen.
Diese Technologien werden zunehmend auf Straßen und Gehwegen, auf Parkplätzen und Dächern in den Vereinigten Staaten und bald auch weltweit eingesetzt.
Phoenix reflektierender Fahrbahnbelag aufgetragen. (Foto mit freundlicher
Genehmigung des Straßenverkehrsamts der Stadt Phoenix)
Was sind intelligente Oberflächen?
In der Smart Surfaces Coalition haben sich 40 nationale und internationale Organisationen zusammengeschlossen, die Stadtzentren klimaresilienter machen wollen. Diese Allianz definiert intelligente Oberflächen als Technologien, die den durch die Klimakrise verursachten Temperaturanstieg abschwächen und dabei zugleich die Resilienz der Städte erhöhen und helfen, Kosten einzusparen.
Dazu gehören:
- reflektierende Straßenbeläge,
- freistehende Solaranlagen, die Schatten spenden
- Kühle Dächer, die die Sonneneinstrahlung reflektieren,
- begrünte Dächer und Wände,
- poröser Straßenbelag, der für Niederschlag durchlässig ist und es dem Grundwasser wieder zuführt.
Wenn urbane Wärmeinseln und extreme Hitze zusammenkommen, kühlen Teile der Stadt zwangsläufig auch am Abend kaum mehr ab, sodass sich die Wärme im Laufe des Tages anstaut.
Intelligente Oberflächen können helfen, in den Abendstunden eine Abkühlung herbeizuführen. Straßen absorbieren während der Sonnenstunden viel Wärme und geben sie abends und nachts ab. Dieser Effekt kann gemindert werden, wenn diese Oberflächen tagsüber mehr Licht reflektieren.
Fahrbahnbelag auf. (Foto mit freundlicher Genehmigung des Straßenverkehrsamts
der Stadt Phoenix)
„Da schwarzer Asphalt 95 Prozent der Wärme absorbiert, bemerkt man urbane Wärmeinseln besonders am Abend, wenn die Hitze langsam wieder abgegeben wird“, sagt Davis Koleas, Leiter der Abteilung für Nachhaltigkeit bei dem Unternehmen CoolSeal by GuardTop, das intelligente Oberflächen herstellt. „Kühlende‘ Straßenbeläge reflektieren 35 bis 40 Prozent der Hitze, die durch Sonneneinstrahlung entsteht.“
Zwei verschiedene Analysen – eine wurde in Stockton (Kalifornien), eine in Baltimore (Maryland) durchgeführt – haben gezeigt, dass „die Anwendung 12 intelligenter Oberflächen-Systeme über einen Zeitraum von 20 Jahren die Spitzentemperaturen im Hochsommer im Stadtzentrum um fast drei Grad Celsius und die CO2-Emissionen der Stadt um mehr als zehn Prozent reduzieren würde und das Kosten-Nutzen-Verhältnis 5:1 betrüge“, sagt Jackson Becce von der Smart Surfaces Coalition.
Ähnliche Analysen würden gerade in Bhopal (Indien) durchgeführt, um die Effektivität intelligenter Oberflächen zu prüfen.
Die Arizona State University führte kürzlich zusammen mit dem Straßenverkehrsamt und dem Amt für Nachhaltigkeit der Stadt Phoenix ein Pilotprojekt durch, welches ergab, dass reflektierender Straßenbelag die Oberflächentemperatur auf der Fahrbahn um zehn Grad Celsius reduzieren kann. Durch die Beläge kann auch die Lufttemperatur reduziert werden, was sich aber schwieriger messen lässt.
„Die Ergebnisse waren großartig“, meint Ryan Stevens, leitender Ingenieur bei der Stadt Phoenix, der auch an der Planung der Partnerschaft für kühlere Straßen (Cool Roadways Partnership) beteiligt war, die das gesamte Stadtgebiet umfasst. „Selbst eine geringfügige Temperaturabsenkung hier und da haben auf das ganz Stadtgebiet bezogen spürbar positive Auswirkungen.“
Intelligente Oberflächen sind eine Möglichkeit, die negativen Auswirkungen der Klimakrise abzuschwächen. Andere Möglichkeiten sind eine stärkere Begrünung, beispielsweise durch mehr schattenspendende Bäume, urbane Landwirtschaft und öffentliche Gärten.
Originaltext: Cooling cities with Smart Surface technology