Wegen des Klimawandels kommt es vor allem in Städten zu immer neuen Temperaturrekorden. Forschende machen sich deshalb auf die Suche nach Möglichkeiten zur Abkühlung. In Simulationen werden die Wirkungen verschiedener Dächer in London überprüft. Eine Variante sticht dabei heraus.

Gerade im Sommer sind Städte richtige Hitzeinseln, deswegen sind Maßnahmen zur Abkühlung der urbanen Flächen dringend gefragt. Besonders effektiv könnten dabei reflektierende Dächer sein, heißt es in einer neuen Studie auf der Basis von Computersimulationen. Demnach können die Temperaturen damit in London an heißen Tagen um 1,2 Grad Celsius gesenkt werden, in einigen Stadtteilen sogar um bis zu zwei Grad. Bepflanzte Dächer, Straßengrün und Photovoltaik-Anlagen hätten einen geringen bis gar keinen Effekt.

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Für die Studie im Fachjournal "Geophysical Research Letters" analysierte eine Forschergruppe um Oscar Brousse vom University College London die Auswirkung verschiedener Maßnahmen auf die Temperaturen im Großraum London. Die Wissenschaftler nutzten dafür die Daten vom 26. und 27. Juli 2018, den Tagen mit den höchsten bisher gemessenen Temperaturen in der britischen Hauptstadt. Mit einer räumlichen Auflösung von einem Kilometer und einer zeitlichen Eingrenzung von einer Stunde lieferten die elf Simulationsdurchgänge des dreidimensionalen Modells detaillierte Temperaturverläufe in den verschiedenen Stadtgebieten.

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Weiße Farbe, heller Beton oder Metalle

Mit Abstand am besten schnitten dabei sogenannte kühle Dächer ab. Zu dem Konzept gehören verschiedene Maßnahmen, etwa das Bestreichen mit weißer Farbe, der Einsatz eines speziellen Dünnschichtmaterials sowie die Verwendung von hellem Beton oder Metallen. Sie alle reflektieren die Sonneneinstrahlung in hohem Maße, sodass die Strahlen das Dach nicht stark aufheizen.

Die Studie ermittelte für andere Ansätze weitaus geringere Effekte. Wären in London alle Dächer, auf denen es möglich ist, mit Solarzellen bedeckt, dann würde dies die Temperatur um 0,5 Grad senken. Mehr Bäume und anderes Straßengrün führten zu einem Rückgang um 0,3 Grad. Grüne Dächer würden zwar tagsüber die Temperatur um etwa 0,5 Grad senken, in der Nacht jedoch um denselben Betrag erhöhen. Da Pflanzen ihre Umgebung durch das Verdunsten von Wasser kühlen, wäre dies auch mit einer höheren Luftfeuchtigkeit verbunden, was zur Schwüle beiträgt.

Menschen in südlicheren Ländern wissen es schon lange

"Wir haben mehrere Methoden umfassend getestet, mit denen sich Städte wie London an steigende Temperaturen anpassen und diese abmildern könnten", erklärte Brousse. "Dabei haben wir festgestellt, dass kühle Dächer die beste Möglichkeit sind, die Temperaturen an extrem heißen Sommertagen niedrig zu halten." Andere Methoden hätten zwar verschiedene wichtige Nebeneffekte, aber keine habe die Hitze im Freien in der Stadt auf annähernd das gleiche Niveau senken können. In südlicheren Ländern wird der Effekt schon länger genutzt, indem Außenwände und Dächer weiß gestrichen werden.

Die Forscher berechneten auch, wie viel Energie Solarzellen auf Londoner Dächern liefern könnten: Es wäre genug, um flächendeckend Klimaanlagen zu betreiben. Da Klimaanlagen jedoch Wärme aus den Gebäuden nach draußen abführen, würde das Kühlen auf eine Innentemperatur von 21 Grad die Durchschnittstemperatur in der Stadt um 0,15 Grad erhöhen. Im dicht bebauten Zentrum Londons wäre es draußen sogar rund ein Grad wärmer.

Stadtbewohner sind im Durchschnitt weniger Klimasünder

Eine weitere Studie betrachtet den Ausstoß des Treibhausgases Kohlendioxid durch die Menschen in Städten. Tatsächlich sind die Bewohner dicht bebauter Innenstädte pro Kopf im Schnitt für einen geringeren CO2-Ausstoß verantwortlich als die Bewohner anderer Gebiete - sie tragen also weniger zur Erderwärmung bei.

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Kompakte, dicht besiedelte Städte gelten als nachhaltiges Zukunftsmodell, weil sie durch kurze Wege zu wichtigen Einrichtungen die Fortbewegung zu Fuß oder mit öffentlichen Verkehrsmitteln fördern. Außerdem wird bei vielen Wohnungen in einem Haus weniger Heizungswärme pro Haushalt benötigt.

Eine Analyse der Daten von 919 europäischen Städten, darunter 127 deutschen Städten, bestätigte, dass die Einwohner dicht besiedelter Städte einen geringeren CO2-Fußabdruck haben als die Bewohner anderer Orte. Die entsprechende Studie veröffentlichte ein Team um Mark Nieuwenhuijsen vom Institute for Global Health in Barcelona in Spanien im Fachmagazin "The Lancet Planetary Health".

Dichte Bebauung hat auch Nachteile

Allerdings haben diese Stadtbewohner auch mit einigen Nachteilen zu kämpfen. "Diese Studie zeigt, dass europäische kompakte Städte im Vergleich zu Städten mit geringerer Bevölkerungsdichte tendenziell eine schlechtere Luftqualität, weniger Grünflächen, höhere lokale Bodenoberflächentemperaturen und höhere Sterberaten aufweisen", schreiben die Studienautoren. Sie plädieren dafür, kompakte Städte weiterzuentwickeln und die nachteiligen Effekte einer dichten Bebauung abzumildern.

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In Deutschland gilt seit Anfang Juli das Klimaanpassungsgesetz. Es bietet einen Rahmen für Bund, Länder und Kommunen, um Strategien und Maßnahmen zur Anpassung vorzulegen. So sollen laut Umweltbundesamt urbane Räume zum Beispiel so gestaltet werden, dass sie Niederschlagswasser auffangen und im Wasserkreislauf halten. Auf diese Weise könnte Überschwemmungen, aber auch Hitze und Trockenheit entgegengewirkt werden.