Wie werden wir morgen in den großen Städten zusammenleben? Diese Frage stellt sich den Stadtplanern und Stadtentwicklern heute schon, denn immer mehr Menschen ziehen vom Land in die Stadt. Hier locken interessante Jobs, ein gut ausgebauter ÖPNV und viel Kultur. Doch das Zusammenleben auf begrenztem Raum ist im Hinblick auf den Klimawandel mit besonderen Herausforderungen verbunden. Klima Citys versuchen, diesen Problemen smarte Lösungen entgegenzusetzen. UHRIG klärt auf.

Was zeichnet eine Klima City aus?

Der Begriff Klima City (häufig auch KlimaCity geschrieben) ist ein recht junger Terminus. Eine feste Definition hat sich noch nicht etablieren können, weil bislang nur wenige Städte weltweit als Modellstädte ausgewählt wurden, um hier neue Konzepte für das Zusammenleben in der Stadt der Zukunft zu testen. Dazu zählen beispielsweise Valencia (Spanien), Thessaloniki (Griechenland) oder Karlsruhe (Deutschland)[1].

Das Konzept der Klima Citys ähnelt sehr stark dem Konzept der Smart City. Beiden gemein ist, dass sie die Städte der Zukunft komfortabler und lebenswerter machen wollen, indem sie den Herausforderungen des Klimawandels clevere Lösungen entgegensetzen. Smart Citys setzen hier vor allem auf die technische Unterstützung von vernetzten Sensoren. Sie ermitteln unter anderem Temperaturen, die Feinstaubbelastung oder das Verkehrsaufkommen und geben diese Informationen weiter – beispielsweise an ein Verkehrsleitsystem oder an die Einsatzplanung von Feuerwehr und Notdienst. Software-Algorithmen können so die schnellste Route durch die Stadt ermitteln und Staus gezielt vermeiden.

Das Konzept der Klima City fokussiert stärker auf das Stadtklima, denn dieses ist besonders. Urbane Räume heizen sich aufgrund der Bebauung, Verdichtung und Versiegelung stärker auf. Gerade, wenn Hitzewellen drohen, kann sich schnell ein gefährlicher Hitzestau entwickeln. Stadtplaner sprechen in solchen Fällen von Hitzeinseln (Urban Heat Islands, kurz: UHI). Hier gibt es verschiedene stadtplanerische Strategien, um diesem Phänomen vorzubeugen. Klima Citys versuchen, ihr Stadtklima positiv zu beeinflussen. Moderne Stadtplanung achtet beispielsweise darauf, dass es trotz dichter Grundbebauung und gezielter Nachverdichtung genügend Frischluftschneisen gibt, um einen Luftaustausch mit dem Umland zu gewährleisten und so buchstäblich „frischen Wind“ in die Stadt zu holen. Auch ein Mehr an Grün in der Stadt ist hier erwünscht. Dies kann durch Dachbegrünungen, gemeinschaftliches Gärtnern auf Brachflächen (Stichwort: Urban Gardening), Fassadenbegrünung oder durch das Anpflanzen ausgewählter Baumarten geschehen. Gerade den Stadtbäumen kommt eine besondere Bedeutung zu, denn sie sorgen für ein besseres Klima und kühlen mit ihrer Verdunstung nachweislich die Umgebung. Doch auch ihnen bereitet die globale Erwärmung enormen Stress. Gärtner testen daher gezielt verschiedene Baumarten in puncto Klimaresilienz.

 

Daten & Informationen: die Grundlage für eine funktionierende Klima City

Um dieses Monitoring überhaupt aufbauen zu können, werden zahlreiche Daten benötigt, die die Klima City liefern soll, um die verschiedenen stadtplanerischen Maßnahmen entsprechend auszuwerten. Auch hier gibt es also Sensoren in der Stadt, die Wetterdaten wie Sonnenscheindauer, Luftdruck, Temperaturkurve, Niederschläge usw. registrieren und speichern. Auf Basis dieser Daten werden auch Klimamodelle für die jeweilige Stadt mit ihren Eigenheiten modelliert, um mit ihrer Hilfe verschiedene Szenarien durchzuspielen, auf die entsprechend reagiert werden muss: Von der Hitzewelle über eine kleine Eiszeit bis hin zur Jahrhundertflut sind viele Eventualitäten möglich, auf die Katastrophenschutz und Rettungskräfte vorbereitet sein müssen, um die Schäden für Mensch und Infrastruktur so gering wie möglich zu halten. Mithilfe dieser Modelle können Stadtplaner dann die Auswirkungen auf die Stadt entsprechend testen und die klassische Stadtentwicklung gegen die moderne Stadtentwicklung (z. B. bei der Verfolgung des Konzeptes der Schwammstadt oder der Gartenstadt) antreten lassen. Schwammstädte versuchen beispielsweise Niederschläge nicht schnell aus der Stadt abzuleiten, sondern sie in der Fläche zu halten. Ziel ist es, dass Regenwasser wieder direkt vor Ort versickern kann. Die Versickerung soll helfen, den natürlichen Wasserkreislauf zu stabilisieren. Er ist wichtig fürs Grundwasser, für die Oberflächengewässer und die natürliche Evaporation, auf die beispielsweise auch das Stadtgrün so dringend angewiesen ist.

 

Klima Citys müssen weiterdenken

Sich bei der Stadtplanung allein auf den Klimaschutz zu konzentrieren, wird jedoch nicht reichen. Das Problem Klimawandel muss viel umfassender angegangen werden – nämlich beim Umweltschutz. Dieser ist mehr: Er beinhaltet ebenso Artenschutz, Waldschutz und Gewässerschutz. Ziel muss es sein, so viele naturnahe Lebensräume wie möglich zu bewahren, denn sie sind wahre CO2-Senken und helfen somit, den Planeten aktiv zu kühlen. Klima Citys sind dementsprechend gut beraten, auch ihr direktes Umland immer im Blick zu haben. Auwälder sind wertvolle Biotope. Moore unterschätzte Klimaretter. Und auch Wälder fungieren als grüne Lunge. Dementsprechend muss der Flächenverbrauch und Landfraß gestoppt werden.

Noch immer gilt die Energieerzeugung als Klimakiller Nummer eins. Und Städte verbrauchen enorm viel Energie. Diese kann in den seltensten Fällen komplett vor Ort erzeugt, sondern muss häufig importiert werden. Klima Citys müssen sich daher auch folgende Fragen stellen:

  • „Wie können wir den Stromverbrauch in der Stadt senken?“ (z. B. mit smarten Beleuchtungskonzepten)
  • „Wie können wir in puncto Energie autarker werden?“ (z. B. mit mehr Solaranlagen auf den Dächern oder Windbäumen an großen Einfallstraßen)
  • „Welche weiteren bislang ungenutzten Ressourcen stehen uns zur Verfügung?“ (z. B. die thermische Energie im Abwasser, mit deren Hilfe sich Gebäude heizen und kühlen lassen)

 

UHRIG kann Klima Citys unterstützen

Praktisch jede Stadt kann sich auf den Weg zur Klima City machen. Und das ist denkbar einfach: Stadtplaner sollten das Kanalnetz nicht einfach als „Abwasserautobahn“, sondern als „Energienetz“ ansehen. So lässt sich die chemische Energie des Schwarzwassers im Klärwerk mit Faultürmen erschließen und Biogas produzieren. Dieses ist chemisch identisch mit Erdgas. Viele Weiternutzungsoptionen sind hier möglich. Doch Abwasser enthält durch das Kochen, Waschen und den Toilettengang auch noch viel thermische Energie. Diese ging bislang als Abwärme verloren. Sie lässt sich jedoch mittels in der Kanalisation verbauten Abwasserwärmetauschern recyceln. Die Wärmetauscher führen die Abwärme einer Wärmepumpe zu. Diese erhöht unter Zuhilfenahme von Strom mittels eines Verdichters das Temperaturniveau und speist einen Heizkreislauf. Fertig ist ein kostengünstiges und überaus nachhaltiges Energierecycling.

Studien zeigen, dass sich rund 14 Prozent des gesamtdeutschen Wärmebedarfs allein über die Abwasserwärmerückgewinnung decken ließen, wenn die Technologie an allen wirtschaftlich sinnvollen Standorten installiert wäre. So wäre es machbar, die Neuerzeugung von Energie deutlich zu reduzieren, was wiederum enorme Mengen an fossilen Energieträgern und den damit verbundenen Emissionen einsparen würde. Die Kanalisation wird einfach zum Wärmenetz. Alles, was die Entscheider dafür benötigen, ist ein systematisches Abwasserkataster, um die besten Standorte zu ermitteln. Auch hier helfen in der Kanalisation verbaute Sensoren, die Durchflussrate sowie die Temperatur zu ermitteln.

Mit den Therm-Liner-Modulen entwickelte UHRIG patentierte Abwasserwärmetauscher, die sich ganz leicht in bereits bestehenden Abwasserkanälen installieren lassen. Sie beweisen schon heute, dass die Energie-aus-Abwasser-Technologie keine ferne Science-Fiction ist, sondern tagein, tagaus verlässlich Wärme bereitstellt und das zu sehr attraktiven Gestehungskosten. Die Abwasserwärme ist längst konkurrenzfähig. Sie punktet mit zwei weiteren Vorteilen, die für Klima Citys sehr interessant sind: Das System kann vollständig klimaneutral arbeiten, wenn Ökostrom zum Einsatz kommt. Und die Technologie funktioniert bidirektional. Mit ihr lässt sich im Winter heizen und im Sommer kühlen.

Haben Sie Fragen zum Potenzial der Energie aus Abwasser, dann nehmen Sie einfach Kontakt zu uns auf. Die UHRIG-Experten stehen Ihnen jederzeit Rede und Antwort sowie mit Rat und Tat zur Seite. Wir sind telefonisch oder per Mail erreichbar!

[1] https://webcache.googleusercontent.com/search?q=cache:GZjtolEiI3QJ:https://presse.karlsruhe.de/db/stadtzeitung/jahr2021/woche50/klima_city_projekt_karlsruhe_ist_modellstadt_fur_die_eu.html&cd=3&hl=de&ct=clnk&gl=de

Ihr Ansprechpartner

Stephan von Bothmer
Leitung Geschäftsbereich
+49 7704 / 806 48
Gute Gründe für Uhrig
Nachhaltigkeit & Umweltschutz

Nachhaltiges und achtsames Handeln ist für uns keine Floskel. Wir machen Gewässer wieder sauber und sorgen dafür, dass unser Grundwasser immer sauber bleibt.

Erfahrung & Know-how

Mit über 55 Jahren Erfahrung im Tiefbau und Kanalbau, wissen wir, worauf es bei unseren von Anfang bis Ende durchdachten Komplettlösungen ankommt, damit wir ein betriebsbereites Projekt übergeben können.

Innovation & Engagement

Es gibt stets eine Stellschraube, die wir bei unseren Produkten noch besser machen könnten. Wir tüfteln daher beständig an Neuerungen und Verbesserungen.

Sie haben Interesse, eine Idee mit uns zu verwirklichen?