Wissenschaftler der ETH Zürich haben urbane Wärmeinseln untersucht. Dabei stellten sie fest, dass es zur Kühlung von Städten ganz unterschiedliche Strategien braucht. Nicht immer hilft eine zusätzliche Bepflanzung.
Die Karte zeigt in welchen Städten der Wärmeinseln-Effekt am grössten ist.
Gabriele Manoli / ETH Zürich
"Das Stadtklima unterscheidet sich deutlich von den klimatischen Verhältnissen des Umlands. Es wird vor allem beeinflusst von der Größe einer Stadt, ihrer städtebaulichen Struktur und Dichte, den vorherrschenden Baumaterialien, dem Grad der Bodenversiegelung und dem Anteil des Stadtgrüns", heißt es im Kapitel "Stadtnatur" des Springer-Fachbuchs "Handbuch Landschaft". Besonders charakteristisch sei die Ausbildung städtischer Wärmeinseln. So beeinträchtige die Freisetzung von Schadstoffemissionen durch den Verkehr und andere technische Prozesse in der Stadt die Luftqualität. Und das Stadtklima beeinflusse die Lebensqualität und Gesundheit der Stadtbewohner. Springer-Autor Jörg Dettmar schreibt weiter: "Im Kontext des voranschreitenden Klimawandels nimmt die stadtklimatische Belastung zu. Klimaschutz und Klimaanpassung in der Stadt sind deshalb zurzeit wichtige Aktionsfelder der nachhaltigen Stadtentwicklung."
Genau um solche urbanen Wärmeinseln ging es auch Forschern der ETH Zürich. Sie haben untersucht, wie Niederschlag und Bevölkerungsgröße die Erwärmung von Städten gegenüber ihrer Umgebung beeinflussen. Gabriele Manoli, ehemaliger Postdoc an der Professur für Hydrologie und Wasserwirtschaft der ETH Zürich und Erstautor der in "Nature" publizierten Studie "Magnitude of urban heat islands largely explained by climate and population" verglich zusammen mit Kollegen der ETH, der Universität Princeton und der Duke University unter Berücksichtigung der Sommerdurchschnittstemperatur, der Bevölkerungszahl sowie dem jährlichen Niederschlag Daten von 30.000 Städten und deren Umgebung. Dabei stellten sie fest, dass das Wärmeinsel sowohl mit der Stadtgröße als auch mit dem Niederschlag zusammenhängt.
Es gibt keine einheitliche Lösung
Beim Vergleich von zwei Klimaextremen – gegenübergestellt wurden eine sehr trockene und eine tropische Region, stellten die Wissenschaftler fest, dass in einer Stadt mit wüstenhafter Umgebung durch eine gezielte Bepflanzung kühlere Temperaturen als im Umland erzielt werden können. Anders in einer von Tropenwäldern umgebenen Stadt: Dort werden kühlere Temperaturen erst ab einem sehr hohen Anteil an zusätzlichen städtischen Grünflächen erreicht – und dies dann in Verbindung mit einer höheren Luftfeuchtigkeit. In letzterem Beispiel sei es daher effektiver, Kühlung durch Windzirkulation, Schatten oder neue hitzeabweisende Materialien zu generieren. Das Fazit: Eine einheitliche Lösung gibt es nicht.
Darüber hinaus bietet die Studie eine erste allgemeine Einordnung von Städten anhand einer Visualisierung. Daraus könnten möglich Ansätze zur Minderung von urbanen Wärmeinseln entnommen werden, so Manoli. Wer jedoch stadtspezifische Lösungen suche, brauche zusätzliche Analysen und ein tiefgehendes Verständnis über das Mikroklima, so der ETH-Wissenschaftler. Derartige Informationen stünden aber nur in wenigen Städten zur Verfügung. Als Beispiele nennt Manoli Zürich, Singapur und London.