Ursachen, Folgen und mögliche Minderungen der "Urban Heat Island"

Stadtklima:
Ursachen, Folgen und mögliche
Minderung der „Urban Heat Island“
Marilena Geng
Stadtklima
o 50 % der Weltbevölkerung lebt in Städten
o 70 % der Deutschen Bevölkerung lebt in Städten
o Bis 2025: 2/3 der Weltbevölkerung in Städten
Stadt
• versiegelte Flächen
• Gebäude
• Straßen
-
Land
• freie Flächen
• Vegetation
• Wasserflächen
Wind
Schadstoffkonzentration
Feuchte (Luft- und Bodenfeuchte)
Temperatur
Stadt
• versiegelte Flächen
• Gebäude
• Straßen
-
Land
• freie Flächen
• Vegetation
• Wasserflächen
Wind
Schadstoffkonzentration
Feuchte (Luft- und Bodenfeuchte)
Temperatur
Urban Heat Island (UHI)
o Temperaturdifferenz Stadt - Land
o Jahresmittel: ∆T = 3 °C
o In windstillen, klaren Nächten: ∆T = 12 °C
Wodurch entsteht der
Temperaturunterschied?
Stadt
• versiegelte Flächen
• Gebäude
• Straßen
-
Land
• freie Flächen
• Vegetation
• Wasserflächen
Wodurch entsteht der
Temperaturunterschied?
o Weniger Vegetation (weniger Evapotranspiration)
Wodurch entsteht der
Temperaturunterschied?
o Weniger Vegetation (weniger Evapotranspiration)
o Geringere Albedo (mehr Absorption, weniger
Reflektion)
o Höhere Wärmekapazität (Stahl, Stein)
o Städtische Geometrie (Reflektion von Wärme an
vertikalen Oberflächen)
o Anthropogene Wärmeemission (Haushalt,
Industrie, Verkehr)
Urban Heat Island (UHI)
Atmosphären-UHI
• 2m-Temperatur
• ∆T = 3 °C im Jahresmittel
• am stärksten ausgeprägt
nach Sonnenuntergang
bei gradientschwachen
Strahlungsnächten
• Messung durch
Wetterstationen oder
mobile Durchfahrten
Oberflächen-UHI
• Bodentemperatur
• Differenz Stadtboden –
darüberliegende Luft bis
zu 50 °C
• ∆T = 15 °C im
Jahresmittel
• Messung durch
Fernerkundung (Satellit)
Folgen der UHI
o Erhöhter Energiebedarf
Energiebedarf in Abhängigkeit der tägl. Maximaltemperatur am Beispiel New Orleans
Folgen der UHI
o Erhöhter Energiebedarf
o Erhöhter Schadstoffausstoß
o Erhöhte Wahrscheinlichkeit von bodennaher
Ozonbildung
o Beeinträchtigte Wasserqualität
o Erhöhtes Gesundheitsrisiko
(allgemeines Unwohlsein, Atembeschwerden,
Hitzekrämpfe und Erschöpfung, Hitzeschläge)
Vorschläge zur Minderung der UHI
o Vegetation, Dachbegrünung
Vorschläge zur Minderung der UHI
o Vegetation, Dachbegrünung
o „cool roofs“
• erhöhte Reflektion
• Anstrich/Beschichtung
mit Zement/Polymeren
• „cool-colored“ Ziegel
82 °C
71 °C
49 °C
Vorschläge zur Minderung der UHI
o Vegetation, Dachbegrünung
o „cool roofs“
o „cool pavements“
Quellen
David Grawe & K. Heinke Schlünzen: „Introduction to Urban
Climatology - Lecture Notes“, 2013, Meteorologisches
Institut Hamburg
United States Environmental Protection Agency: „Reducing
Urban Heat Islands: Compendium of Strategies“, 2008
Vielen Dank für Ihre
Aufmerksamkeit!
Fragen?

Download Report