Abkühlung erwünscht

Die Luft über dem Asphalt flir­rt in der Sonne. Die Abgas­wolke ist genau­so heiß wie die Umge­bung. Die Fußgän­gerin sehnt sich nach einem kühlen Luft­strom. Heiß war es let­zten Som­mer – und noch heißer in Städten, in denen die Hitze stand. Es bilde­ten sich soge­nan­nte Hitzein­seln. Die heiße Luft kon­nte nir­gend­wohin und es gab kaum Möglichkeit­en zur Abküh­lung. „Ins­ge­samt kommt es zu immer mehr Hitze in unseren Städten“, sagt Bir­git­ta Hörn­schemey­er, Dok­torandin im Insti­tut für Infra­struk­tur – Wass­er – Ressourcen – Umwelt (IWARU) der FH Mün­ster. „Dieser Effekt wird durch Emis­sio­nen ver­stärkt, zum Beispiel vom Straßen­verkehr oder der Indus­trie. Oder durch dicht ste­hende Bebau­ung, die die Frischluftzu­fuhr min­dert und zusät­zlich in den Nächt­en Wärme abstrahlt.“ In der Arbeits­gruppe Sied­lung­shy­drolo­gie und Wasser­wirtschaft bei Prof. Dr. Math­ias Uhl forscht sie an Fragestel­lun­gen der ressourcenef­fizien­ten Regenwasserbewirtschaftung.

Denn jegliche Bebau­ung bedeutet einen Ein­griff in den natür­lichen Wasser­haushalt – eine Zunahme des Abflusses, während Ver­dun­stung und Ver­sickerung gemindert wer­den. Gle­ichzeit­ig bedeutet Ver­dun­stung auch immer eine leichte Abküh­lung der Umge­bung. Und so wird klar: Fördert man die Ver­dun­stung als Bindeglied zwis­chen Wasser­haushalt und Stadtk­li­ma, kön­nen gezielte Konzepte ein aus­geglich­eneres Wasser­regime wieder­her­stellen und den Men­schen die lang ersehnte Abküh­lung in den Straßen brin­gen sowie Hitzein­seln mindern.

Zur Erar­beitung solch­er Konzepte braucht es präzise Mod­elle, mit denen sich ver­schiedene Szenar­ien simulieren und durch­spie­len lassen. Hörn­schemey­er macht dies mit ein­er Soft­ware, die für Sim­u­la­tio­nen im Bere­ich Wasser­haushalt gängig ist, das Storm Water Man­age­ment Mod­el (SWMM). Dafür hat sie in ihrer Mas­ter­ar­beit einen neuen Baustein entwick­elt, mit dem sich die Ver­dun­stung von Grün­flächen genauer simulieren lässt. Denn von befes­tigten Flächen mit Häusern und Park­plätzen ver­dun­stet nicht so viel Wass­er wie von grü­nen Wiesen oder Teichen. Und es geht noch klein­schrit­tiger. „Das, was wir die Ver­dun­stung der Pflanze nen­nen, ist in Wahrheit die Summe mehrerer klein­er Ver­dun­stung­sprozesse: benet­ztes Wass­er direkt von der Blat­to­ber­fläche, über die Wurzeln aus den Blät­tern her­aus und direkt von der Bode­nober­fläche. Da kann man sich vorstellen, dass dies von vie­len Fak­toren abhängt: Welche Pflanze habe ich? Wie groß ist ihre Blat­to­ber­fläche und wie tief reichen ihre Wurzeln? Ist der Boden trock­en oder sehr feucht?“ Eben­falls spie­len der Stand von Sonne und Pflanze eine wichtige Rolle: Eine Pflanze gibt weniger Wass­er ab, wenn sie im Schat­ten steht.

Diese Details kon­nte SWMM bis­lang nicht abbilden – mit dem neuen Baustein sieht es bess­er aus. Die Soft­ware erstellt real­ität­snähere Ergeb­nisse, so dass viele ver­schiedene Grün­flächen abge­bildet wer­den kön­nen: Bäume, Heck­en oder Büsche genau­so wie die grüne Wiese oder Gründäch­er. Damit kön­nen beispiel­sweise Konzepte erar­beit­et wer­den, wo Ver­dun­stung wie einge­set­zt wer­den müsste, um ein angenehmes Stadtk­li­ma zu schaf­fen. Eine Idee wäre zum Beispiel grüne Fas­saden. „Die Fas­sade ist ein großer, weit­ge­hend ungenutzter Flächenan­teil. Wenn man sie begrünt, kann das in der Summe für Ver­dun­stung und somit für Abküh­lung sor­gen“, erk­lärt Hörn­schemey­er. „Da gibt es schon ein paar coole Konzepte, beispiel­sweise in Mai­land oder China.“

Momen­tan gle­icht die Dok­torandin ihre Sim­u­la­tio­nen noch mit Mess­dat­en ab und passt die Soft­ware ihres Bausteins weit­er an. Ins­ge­samt drei Kli­mas­ta­tio­nen und zwölf Boden­feucht­eson­den auf dem Gelände des Fach­hochschulzen­trums (FHZ) liefern ihr dafür rund um die Uhr die benötigten Daten.