Nahezu alle Eingriffe des Menschen in die Umwelt beeinflussen das Klima. Neben den globalen Auswirkungen durch Schadstoffemissionen verändern wir Temperatur und Luftqualität auch lokal durch die Errichtung diverser Strukturen, die Versiegelung von Flächen und die Zerstörung von Vegetation. Besonders stark tritt dieses Mikroklima-Phänomen in Städten auf und wird dort treffender Weise als Stadtklima bezeichnet. UHRIG stellt Ihnen dessen Beschaffenheit, die Probleme sowie mögliche Lösungen vor.

Was genau ist Stadtklima und wie entsteht es?

In Ballungsräumen herrscht ein gänzlich anderes Klima als auf dem Land. Luft- und Oberflächentemperaturen sind in der Regel höher und auch die Luftqualität ist schlechter, zudem ändern sich die Wind- und Niederschlagsverhältnisse. Gerade im Sommer heizen sich Städte daher stark auf, was zu gesundheitlichen Problemen und einer allgemeinen Verschlechterung der Lebensqualität führt.

Das typische Stadtklima entsteht aufgrund verschiedener Faktoren. Zum einen ist hierbei die Versiegelung von Flächen zu nennen. Gebäude, Straßen und Plätze dichten die Oberfläche meist vollständig ab, wodurch sich gleich zwei Probleme ergeben. Zum einen kann versiegelter Boden keine Niederschläge speichern und durch die langsame Verdunstung (Evaporation) des Wassers die umliegende Luft kühlen. Stattdessen wird der Regen über Rinnsteine, Fallrohre und Abflüsse schnell in die Kanalisation abgeleitet. Zum anderen speichern die Baumaterialien – insbesondere dunkle Baustoffe wie Asphalt – die Sonneneinstrahlung stärker und „heizen“ lange nach, wodurch die Temperaturen ebenfalls steigen bzw. in der Nacht nicht wieder angemessen fallen können. Zudem produzieren Haushalte, Verkehr und Industrie an einem Punkt konzentriert große Mengen an schadstoffbelasteten Abgasen, die einerseits ebenfalls zur lokalen Erwärmung beitragen, andererseits auch die Luftverschmutzung stark erhöhen. Hinzu kommen die Gebäude an sich: Hierdurch ist der „Innenraum“ der Stadt windgeschützt und keine Brise kann die Verschmutzung zerstreuen und einen Austausch mit sauberer Luft bedingen. Nicht zuletzt sind durch die primäre Nutzung des Ballungsraums als Bauland auch nur vergleichsweise wenige Grünflächen vorhanden. Dies schränkt die natürliche Reinigung der Luft durch die Vegetation lokal immens ein und reduziert die auftretende Verdunstungskälte zusätzlich.

Flächenversiegelung, Straßenschluchten, wenig Grün bzw. Schatten und eine Konzentration von Schadstoffquellen sowie innergebäudliche Heiz- und Kühlprozesse prägen das unangenehme Stadtklima und schaffen im Sommer sogar gefährliche Hitzeinseln (Urban Heat Islands, kurz UHI). Je sonniger und windstiller es ist, umso stärker treten die Effekte auf. Untersuchungen zufolge kann sich die Temperatur zwischen Innenstadt und freiem Umland um bis zu zehn Grad Celsius unterscheiden.

 

Wie lässt sich das Stadtklima verbessern?

Neben der gesundheitsschädlichen Temperatur und Luftverschmutzung sind Ballungsräume durch die versiegelten Flächen und die Umverteilung der Niederschläge auch stärker durch Überschwemmungen gefährdet. Um den negativen Auswirkungen des Stadtklimas entgegenzuwirken, müssen daher verschiedene planerische und bauliche Maßnahmen ergriffen werden. Dies beginnt bereits bei der Stadtplanung: Mithilfe eines besser ausgearbeiteten Bebauungsplans ist es zum Beispiel möglich, „Durchlüftungsschneisen“ in Innenstädten zu realisieren, damit ein besserer Luftaustausch erfolgen kann. Für mehr Klimaresilienz ist von einer zu verwinkelten Bauweise gerade bei der Nachverdichtung des Stadtgebietes – also einer noch dichteren und höheren Bebauung – abzuraten. Ebenso müssen in Ballungsräume mehr Grünflächen integriert werden. Hier spielen Stadtbäume, die mit dem Klimawandel besser zurechtkommen, eine zentrale Rolle und sind daher Untersuchungsgegenstand in vielen Forschungsprojekten. Neben der Ausweisung von noch unbebauten Flächen als Parkanlagen lassen sich ebenfalls die Dächer und Fassaden von Gebäuden begrünen. Auch diese Art der Vegetation kann Wasser speichern, der Überschwemmungsgefahr entgegenwirken und außerdem durch die Verdunstungskälte die Temperaturen in Innenstädten verbessern.

Wenn möglich ist zudem die Flächenversiegelung gering zu halten, damit die natürlichen Prozesse in Böden (Versickerung, Verdunstung) weiterhin zumindest anteilig ablaufen können. Hierfür können ebenfalls Grünstreifen an den Rändern von Straßen ausgewiesen oder aber Bäche renaturiert werden. Mit der Schaffung von Versickerungsmulden und -gräben anstelle von Abflüssen lässt sich der Wasserhaushalt in Städten zumindest etwas natürlicher gestalten. Ebenso können an einigen Flächen wie Parkplätzen, Einfahrten und Wegen wasserdurchlässige Beläge wie Schotter, Pflaster oder Rasengittersteine zum Einsatz kommen.

Logischerweise müssen zeitgleich weitere Probleme der Urbanisierung angegangen werden. Hierzu zählt zum einen die Beschleunigung der grünen Energiewende zur lokalen Verringerung der Luftverschmutzung und zur Eindämmung des globalen Klimawandels. Ebenso müssen Versorgungsnetze bedarfsgerecht konzipiert sein – dies betrifft nicht nur die Zuleitung von Strom, Wasser und Wärme zu den Verbrauchern, sondern ebenfalls die Abführung von wachsenden Mengen an Abfall sowie Abwasser. Gerade der Ausbau der Kanalisation und eventueller Regenspeicherbauwerke eliminiert das große Überschwemmungsrisiko in Ballungsräumen und bietet zudem Stützen oder Alternativen bei der Trink- und Brauchwassergewinnung. Über die Dezentralisierung der Strom- und Wärmeerzeugung lassen sich punktuelle Umweltbelastungen reduzieren und zugleich auch eine größere Versorgungsstabilität gewährleisten.

Zusammengefasst werden die meisten Konzepte zur Verbesserung des Stadtklimas und der Klimaresilienz von Ballungsräumen unter dem Begriff „Schwammstadt“. Hierbei handelt es sich um ein stadtplanerisches Instrument, welches mit besonderem Fokus auf die (Regen-)Wasserverarbeitung von Städten darauf abzielt, die negativen Folgen der Urbanisierung und wachsenden Flächenversiegelung abzufedern und den natürlichen Wasserkreislauf zu erhalten. Auch die Idee der Gartenstädte erlebt eine neue Renaissance im Zuge der Bemühungen zur Dekarbonisierung im Rahmen des Zieles Klimaneutralität („Zero Emissions“).

 

Besseres Stadtklima mit UHRIG: Kanalbau, saubere Energie und mehr

Als Experten auf den verschiedensten Gebieten des Tiefbaus kann Ihnen UHRIG dabei helfen, das Stadtklima in Ihrer Gemeinde zu verbessern. Im Straßenbau kümmern wir uns zum Beispiel um die Realisierung von versickerungsfähigen Verkehrsflächen, etwa durch wasserdurchlässige Beläge, Pflaster oder Gitter. Im Kanalbau helfen wir Ihnen dabei, Ihre Kanalisation bedarfsgerecht zu konzipieren und ebenso Speicherbauwerke in die Infrastruktur zu integrieren, um Überschwemmungen und Rückstauen vorzubeugen. Wir machen Ihre Kanäle außerdem dank SMART-Technologie zukunftsfähig. Ebenso unterstützen wir Sie bei der Planung und Ausgestaltung von alternativen Versickerungsmethoden wie etwa Versickerungsmulden oder Rigolen. Selbstverständlich können wir auch Zisternen zur Brauchwassernutzung (z. B. zur Bewässerung von Parkanlagen oder zur Löschwassergewinnung) mit realisieren.

Und auch im Bereich der Energiebereitstellung können Sie mithilfe unserer effizienten und leicht zu installierenden Therm-Liner-Wärmetauscher thermische Energie aus Abwasser recyceln und wieder nutzbar machen. Wissenschaftliche Schätzungen gehen davon aus, dass die Abwasserwärmerückgewinnung bis zu 14 Prozent des deutschen Wärmebedarfs decken könnte, wenn die Technologie konsequent ausgebaut werden würde. Der Verbrauch von fossilen Brennstoffen ließe sich so massiv reduzieren und somit auch viele klimaschädliche Treibhausgase einsparen. So geht Dekarbonisierung! Nehmen Sie einfach telefonisch oder per Mail Kontakt zu uns auf.

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