10 Lösungen für städtische Wärmeinseln

Städtische Wärmeinseln (UHI) sind Gebiete mit deutlich höheren Temperaturen als ihre umliegenden Regionen. Die Speicherung und Erzeugung von Wärme in Stadtzentren trägt zum Klimawandel und zu einer schlechten Luftqualität für die Menschen bei, die auf und in der Nähe von Wärmeinseln leben. Sie wirken sich auch negativ auf die Niederschläge windabwärts des UHI aus. UHIs sind auch die häufigste wetterbedingte Todesursache in den Vereinigten Staaten. In Städten mit unzureichender nächtlicher Kühlung während heißer Wetterperioden kommt es zu einem Anstieg hitzebedingter Todesfälle, von denen die meisten damit in Zusammenhang stehen mit UHI .

Es gibt viele Gründe, aber glücklicherweise gibt es Lösungen, um den negativen Auswirkungen auf Mensch und Umwelt entgegenzuwirken. Einige dieser Lösungen sind doppelt attraktiv, weil sie gleichzeitig andere städtische Probleme wie Lebensqualität und Beseitigung ansprechen Essenswüsten. Sie tragen dazu bei, Städte für Einwohner und Besucher attraktiver und lebenswerter zu machen. Hier sind zehn Möglichkeiten, die schädlichen Auswirkungen von UHI abzumildern und bessere Städte für heutige und zukünftige Generationen zu schaffen.

10. Schaffung zusätzlicher Pocketparks

Die Umwandlung verlassener oder verlassener städtischer Grundstücke in kleine Parks, die von Stadtplanern und Architekten als Pocket Parks bezeichnet werden, hat sich bei der Bekämpfung des Wärmeinselproblems als wirksam erwiesen. Nach dem Zweiten Weltkrieg erlebte Athen (Griechenland) einen Immobilienboom, bei dem eine Reihe von Mehrfamilienhäusern Einfamilienhäuser mit umgebender Grünfläche ersetzten. Seit Ende der 1990er Jahre Athen hat mit der Umsetzung von Projekten begonnen um Pocket-Parks in kleinen verlassenen Grundstücken, Gassen und Ställen zu schaffen. Auch für Autos vorgesehene Straßen wurden in Grünflächen mit Wegen für Fußgänger und Autos umgewandelt. Die Ausweitung der Grünflächen trägt zur Abkühlung der Stadt bei und verbessert zudem die Luftqualität.

Andere Städte haben den Wert von Pocket Parks erkannt, einschließlich ihres Beitrags zur Verbesserung der Lebensqualität, indem sie bequeme Möglichkeiten zum Stressabbau in der Stadt bieten. Es gibt Dutzende in Chicago so kleine Parks, und es gibt Pläne für noch mehr. Mexiko Stadt baute etwa 3,5 Hektar kleine kleine Parks, die über die ganze Stadt verstreut waren, auch in verlassenen Gebieten unter Brücken und Überführungen. Paris ist für seine breiten Boulevards und Freiflächen bekannt, hat es aber auch übernommen Taschenparkas im Rahmen einer langfristigen Stadtplanung.

Pocket Parks allein sind keine Lösung für UHI, aber sie können und werden dazu beitragen, die Wärmespeicherung in Innenstädten zu reduzieren. Gleichzeitig bieten sie kleine Oasen der Ruhe und Entspannung, ohne das Stadtgebiet zu verlassen. Ihr Einsatz beeinflusst Stadtplaner sowohl hinsichtlich der Lebensqualität als auch bei Versuchen, weniger wärmespeichernde städtische Zentren zu schaffen. Ob es sich um eine internationale Großstadt oder eine mittelgroße Stadt handelt, sie sind ein wirksames Mittel gegen UHI.

9. Dächer entwerfen, die Wärme reflektieren statt sie zu absorbieren.

Dunkle Farben absorbieren Wärme, während helle Farben sie reflektieren. Daher ist es sinnvoll, dass dunkle Dächer bei Tageslicht Wärme absorbieren und diese in den relativ kühleren Nachtstunden abgeben. Die langsam freigesetzte Wärme verbleibt größtenteils in einer Blase über dem Bereich und stellt somit den UGI dar. An einem Tag, an dem die Umgebungstemperatur 90 Grad beträgt, die Temperatur eines dunklen, wärmeabsorbierenden Daches kann 190 Grad überschreiten . Die dichte Konzentration solcher Dächer speichert viel Wärme, was erheblich zur höheren Temperatur des UHI im Vergleich zu den umliegenden ländlichen Gebieten beiträgt.

Wärmereflektierende Dächer sind eine offensichtliche Lösung für das Problem der Wärmespeicherung. Und genau wie Pocket Parks bieten sie noch weitere Vorteile. Sie können die Innentemperatur eines Gebäudes senken und so den Bedarf an Klimaanlagen verringern. Aufgenommene Wärme schädigt Dächer; Die reflektierte Wärme reduziert den Verschleiß von Dächern und erhöht deren Lebensdauer. Auf diese Weise, coole Dächer Sie kommen der Gemeinschaft sowie den Eigentümern und Bewohnern der Gebäude, in denen sie installiert sind, zugute.

Ab 2012 begannen Freiwillige in New York, dunkle Dächer weiß zu streichen, um die Wärmespeicherung in der Stadt zu reduzieren. Seit 2018 haben sie fast gemalt 7 Millionen Quadratmeter Füße von zuvor dunklen Bitumendächern brauchten viel Farbe und viel Zeit. Trotz dieser Bemühungen blieben die 99%-Stadtdächer unbehandelt, was auf die Schwere des Problems hinweist.

8. Erstellen Sie Dachgärten und Bauernhöfe

Dächer weiß zu streichen oder mit einer reflektierenden Beschichtung zu überziehen ist nicht die einzige Möglichkeit, Ihr Dach kühler zu machen. Es gibt viel leeren Raum. Nutze es als Platz für wachsendes Grün reduziert die Wärmeaufnahme, verbessert die Luftqualität und bietet einen weiteren Vorteil. Grünflächen in Form von Obst und Gemüse können frische, regionale Produkte in die Innenstadt bringen. Das ist weder weit hergeholt noch eine Vision für die ferne Zukunft. In immer mehr Städten Urbane Dachgärtnerei und kommerzielle landwirtschaftliche Betriebe werden Realität.

In Montreal Der Lebensmittelhändler hat sein 25.000 Quadratmeter großes Dach in einen Bauernhof verwandelt, auf dem Tomaten, Kräuter, Rüben, Salat und anderes Gemüse angebaut werden. Die Produkte der Dachfarm werden in der Erde angebaut und von der Entfeuchtungsanlage des Ladens bewässert. Sie werden verpackt und im Laden darunter verkauft. In Tel Aviv, Israel Dizengoff Center, Das Flachdach des großen Einkaufszentrums trägt zwei riesige Gewächshäuser, in denen hydroponisch Gemüse angebaut wird. Während der Vegetationsperiode produziert es etwa 10.000 Kohlköpfe Salat pro Monat zum Verkauf an Kunden außerhalb des Einkaufszentrums. Es baut auch eine Vielzahl anderer Gemüsesorten an und sorgt, wie in Montreal, für ein kühleres Dach für die darunter liegenden Gebäude.

Dachfarm Eagle Street befindet sich über einem dreistöckigen Lagerhaus auf der anderen Seite des East River von Manhattan in Brooklyn. Die 6.000 Quadratmeter große Anbaufläche liefert Produkte zum Verkauf auf dem eigenen Bauernmarkt sowie an Restaurants in der Umgebung. Wie die Einrichtungen in Montreal und Tel Aviv verfügt es auch über Bienenstöcke zum Sammeln von frischem Honig. Die Kühlung von UHI durch den Anbau frischer Lebensmittel auf Dächern ist eine einfache und leicht realisierbare Möglichkeit, die städtische Hitze zu reduzieren, die Luftqualität zu verbessern und den Zugang zu frischem, lokal angebautem Obst und Gemüse zu ermöglichen.

7. Leichterer Belag auf Straßen und Parkplätzen.

Wer an einem heißen, sonnigen Tag über einen gepflasterten Parkplatz geht, kann feststellen, dass dunkle Gehwege viel Wärme absorbieren. Der Bürgersteig ist ein wesentlicher Bestandteil jeder Stadt, auf dem sich Autos und Fußgänger bewegen. Das heißt es in einem Bericht der US-Umweltschutzbehörde von 35 bis 40% Das Stadtgebiet einer durchschnittlichen Stadt ist mit Gehwegen bedeckt, was es zu einer Hauptquelle von UHI macht. Und kühlere Gehwege sind schwieriger zu erreichen, weil sie nicht mit Grün bedeckt werden können. Andere Faktoren wie die Sicherheit von Fahrern und Fußgängern, die Sichtbarkeit und die Haltbarkeit der Straßenoberfläche müssen ebenfalls berücksichtigt werden.

Bestehende Arten von Gehwegen können mit Materialien wie Oberflächen behandelt werden, um die Menge des reflektierten statt absorbierten Lichts zu erhöhen. Andere Typen wurden auf ihre Eignung für zukünftige Straßen-, Einfahrts- und Parkplatzsanierungen untersucht. Einer von ihnen ist durchlässiger Straßenbelag, Es verfügt über eine höhere Dichte, was eine stärkere Konvektion während des Tages ermöglicht und die Wärmemenge reduziert, die sich in der Straßenoberfläche ansammelt und später wieder abgegeben wird. Es ermöglicht auch eine bessere Wasseraufnahme und reduziert den Regenwasserabfluss bei starken Regenfällen. Hellere Gehwege reduzieren auch den Bedarf an Kerzenstrom bei der Straßenbeleuchtung.

Die Verwendung kühler Fahrbahnen kann die Wärmespeicherung verringern, was zu niedrigeren UHI-Temperaturen führt und die Sicht für Autofahrer bei Nacht verbessert. Es bestehen Bedenken hinsichtlich der Kosten. Das Ersetzen oder Modifizieren bestehender Gehwege in Städten ist ein sehr komplexes Vorhaben, und seine Umsetzung wirkt sich auf Verkehrsmuster, Reisezeiten und andere Komplexitäten des städtischen Lebens aus. Aber die potenziellen Vorteile, die erzielt werden können, können durchaus die Kosten überwiegen, wenn berücksichtigen sind üblich Nebenwirkungen von UHI .

6. Schaffen Sie bessere blaue Räume in städtischen Gebieten

Blaue Flächen repräsentieren Wasser in der Stadt, seien es fließende Bäche, Seen und Teiche oder Brunnen und Becken. Bei richtiger Planung und Wartung reduzieren sie Wärmeinseln. Wenn sie nicht richtig entworfen oder gewartet werden, können sie kann die Situation verschlimmern . Wasser kühlt hauptsächlich durch Verdunstung an der Oberfläche ab. Es nimmt aber auch Wärme auf: Die Temperatur von stehendem Wasser steigt tagsüber, da Sonnenlicht die Oberfläche erwärmt.

Künstliche blaue Räume, wie z. B. von Pumpen angetriebene Springbrunnen, können den Wärmespeichereffekt tatsächlich verstärken, da die Pumpen beim Betrieb Reibung erzeugen. Sie tragen auch zum Energieverbrauch bei, einer weiteren Quelle der Wärmeeinsparung. Der kühlende Effekt blauer Räume in Städten wird verstärkt, wenn es passt Durch die Nutzung von Grünflächen entsteht effektiv eine Insel innerhalb einer Insel oder ein kühler Raum, der von einem größeren UHI umgeben ist. Eine größere Anzahl solcher Inseln verringert die vom UHI zurückgehaltene Gesamtwärmemenge.

Es hat sich gezeigt, dass mehr blaue Räume in städtischen Gebieten neben niedrigeren Temperaturen auch andere Vorteile bieten. Das ist bewiesen Wohnen neben blauen Räumen reduziert Stress, verbessert die körperliche Aktivität und reduziert die Fettleibigkeitsrate, was erhebliche Vorteile darstellt. Um die natürlichen blauen Räume wie Flüsse optimal nutzen zu können, müssen natürlich jahrhundertealte Abflüsse in die Gewässer vieler städtischer Gebiete behandelt werden.

5. Pflanzen Sie mehr Schattenbäume in städtischen Gebieten.

Je größer das Schattendach, desto weniger Sonnenlicht gelangt auf die wärmespeichernden Flächen der Stadt. Dies gilt nicht nur für Gehwege und Dächer, sondern auch für die Außenwände von Backstein-, Stein- und Betongebäuden sowie für die Innenräume von Gebäuden mit Glaswänden. Schatten spendende Bäume können auch große Bereiche blauen Raums schützen, und eine Kombination aus mehr blauen und grünen Räumen ist eine der wirksamsten Möglichkeiten, die Wärmespeicherung während des Tages zu reduzieren.

Stadtparks und Wälder bieten weitere Vorteile. Sowohl die Lebensqualität als auch die Luftqualität werden durch große schattige Waldflächen in Städten verbessert. Eine Studie von Georgia Tech aus dem Jahr 2014 ergab, dass Louisville, Kentucky, eines der am schnellsten wachsenden UHIs in den Vereinigten Staaten ist. Es stellte sich auch heraus, dass der Hauptgrund für die erhöhte Hitze der Mangel an schattenspendenden Bäumen in vielen Bereichen der Stadt, auch in der Innenstadt, war. Der Zusammenhang zwischen schattenspendenden Bäumen und Wärmespeicherung ist klar. Mehr Bäume = kühlere Stadt.

Städte verlieren in der Regel Bäume aus verschiedenen Gründen, darunter Schädlinge, Baumsterben, Neubauten und Naturkatastrophen wie Gewitter und Schneestürme im Winter. Eine Studie von Georgia Tech ergab, dass das Pflanzen von mehr Bäumen und die Vergrößerung des Schattendachs die wirksamste Methode zur Reduzierung des Hitzestaus und der daraus resultierenden UHI sind. Einfach gesagt, Bäume und Schatten Bieten Sie natürlichen Schutz vor den potenziell schädlichen Sonnenstrahlen und der von ihnen erzeugten Hitze.

4. Vertikale Gärten verbessern die Luftqualität und verringern die Wärmespeicherung.

Vertikale Gärten erfreuen sich in Städten auf der ganzen Welt immer größerer Beliebtheit, sowohl wegen ihres ästhetischen Werts als auch wegen ihrer kosteneffizienten Wirkung auf die Wärmeeinsparung.In Singapur Die 18 zu diesem Zweck errichteten Türme sind mit wachsenden Pflanzen bedeckt und werden von Solarpaneelen beleuchtet. Das Ergebnis ist eine dramatische Vegetationsdarstellung, die zur Abkühlung der Stadt beiträgt und gleichzeitig als wichtige Touristenattraktion dient. Nach Mexiko-Stadt Die Beamten nahmen eine praktischere Position ein. Die Stützpfeiler der Brücken und Überführungen sind mit Filz ausgekleidet, durch den Pflanzen wachsen und die über ein eigenes Regenwassernutzungssystem bewässert werden.

In Paris die Fassade, die den Eingang umgibt Museum am Quai Branly, Die vertikalen Wände sind mit mehr als 15.000 Pflanzen bedeckt und umrahmen den Eingang mit viel Grün. Das Athenaeum Hotel in London verfügt über sieben Etagen voller Pflanzen, die an der vertikalen Außenecke des Gebäudes emporklettern. Vertikale Gärten kühlen neben der spektakulären Anordnung der Pflanzen die Luft, verbessern ihre Qualität und schützen die Struktur, auf der sie wachsen, vor der Aufnahme von Wärme während der Sonnenstunden.

Beirut, hat sich wie andere Gemeinden im Libanon auch vertikalen Gärten zugewandt, um UHI-, Luftqualitäts- und Landschaftsgestaltungsprobleme zu lösen. Vertikale Gärten sind Teil der Lösung aller drei Probleme, jedoch nur in Kombination mit anderen Minderungsbemühungen. Sie tragen außerdem dazu bei, den Stadtlärm für die Bewohner zu reduzieren, und die Pflanzen wirken als natürlicher Filter für Regenwasser. Sie können auch verwendet werden für Kräuterproduktion und andere verzehrte Pflanzen, obwohl sie zum Zeitpunkt der Erstellung dieses Artikels in den Vereinigten Staaten noch nicht an Popularität gewonnen haben.

3. Reduzieren Sie Verkehrsstaus

Der Straßen- und Güterverkehr leistet den größten Beitrag zum UHI. Die Reduzierung ihres Einsatzes hat klare Vorteile für die Städte und verringert sowohl die Schwere des UHI als auch die Luftschadstoffe. Leichtere Autos nehmen auch weniger Wärme auf. Dunkle Autos im Stoßverkehr machen die Vorteile heller Gehwege deutlich zunichte.

Doch jeder Versuch, die Autonutzung zu reduzieren, ist sofort umstritten, insbesondere in den Vereinigten Staaten. Dort, in Großstädten, ist es üblich im Stau sitzen viel länger als der Arbeitstag, und jede Entscheidung einer Regierungsbehörde, dunkle Autos abzuschaffen, wird mit Protestgeschrei wegen der Verletzung der persönlichen Freiheit beantwortet. Eine Reduzierung der Autonutzung wird die UHI-Temperaturen sofort senken, aber das wird in absehbarer Zeit wahrscheinlich nicht passieren.

Es ist eine wissenschaftliche Tatsache, dass Fahrzeugemissionen sowohl zur Luftverschmutzung als auch zum UHI beitragen, und bei heißem Wetter nimmt dieser Beitrag zu. Daher ist es wünschenswert, Verkehrsstaus zu reduzieren, wenn man die Auswirkungen von UHI verringern möchte. Es gibt andere Möglichkeiten, Staus zu reduzieren, ohne die Anzahl der Fahrzeuge auf der Straße zu begrenzen. In Großbritannien Diese Methoden werden untersucht und teilweise umgesetzt.

2. Schaffen Sie kühlere Regenwasserkanäle, um die Wasserqualität zu verbessern.

Es hat sich gezeigt, dass der Regenwasserabfluss von heißen Dächern und Gehwegen zunimmt Stromtemperatur und Seen. Steigende Temperaturen wirken sich negativ auf das Wasserleben aus, sowohl auf Pflanzen als auch auf Tiere. Das Ergebnis ist ungesundes Wasser, das leblos wird und einen Großteil seiner Kühl- und Filterfähigkeit verliert. Die Verschlechterung der Wasserqualität ist eine weitere Folge von UHI, die sich auf das Leben der Bewohner städtischer Gebiete sowie der Menschen flussabwärts auswirkt.

Eine der Lösungen ist die Schaffung von Biodämmen, konstruierten Senken in Landschaftselementen, die Wasser vorübergehend halten und abkühlen lassen können, bevor es in Bäche abgegeben wird. Durchlässige Gehwege, die die Oberfläche städtischer Gebiete kühlen, absorbieren und verteilen außerdem mehr Wasser, anstatt es in Regenwasserkanäle zu leiten. Alle bisher aufgeführten Minderungsbemühungen wirken sich positiv auf die Abkühlung des Regenwasserabflusses aus, was Bächen und Seen zugute kommt.

Da Wasser in Flüssen flussabwärts fließt, gehen die Auswirkungen von UHI auf die Wasserqualität über städtische Gebiete hinaus und wirken sich auf die aquatische Artenvielfalt weit entfernt von der Wärmequelle aus. Die negativen Auswirkungen von UHI auf die Wasserqualität sind ein wesentlicher Faktor für die Abkühlung städtischer Umgebungen.

1. Eine effizientere Klimaanlage kann den UHI reduzieren.

Eine Klimaanlage kühlt Innenräume, indem sie die an die Außenluft abgegebene Wärme absorbiert. Kühlende Innenräume wärmen die Stadt, in der sich die Innenräume befinden. Im Wesentlichen wird die Wärme (und Feuchtigkeit) im Inneren des Gebäudes nach außen abgegeben. In einem dicht besiedelten Gebiet werden an einem heißen Tag der Außenluft enorme Wärmemengen zugeführt, wodurch eine Kuppel entsteht fängt Sonnenlicht ein und erzeugt Wärme .

Klimatisierung und Kühlung sind jedoch eine Tatsache des modernen Lebens. Effizientere Methoden zur Luftkühlung in Gebäuden und Fahrzeugen werden einen großen Beitrag zur Abmilderung der Auswirkungen von UHI leisten. Unterwegs Forschung über effizientere Klimaanlage . Wenn dies gelingt, wird es nur eine von mehreren Waffen sein, mit denen künftige Generationen die Gefahren von UHI bekämpfen werden.

Keine der Strategien auf dieser Liste allein wird UHI beseitigen. Aber in unterschiedlichen Kombinationen, je nach lokaler Politik, Beteiligung der Gemeinschaft und Umweltfaktoren, können Kombinationen mehrerer Faktoren einen mäßigenden Effekt auf den UHI haben und Städte lebenswerter und damit lebenswerter auf der ganzen Welt machen.