Sommer: «Cool Spots» gegen Hitze in den Städten

29.05.19 - Sommerliche Hitzewellen wie 2003, 2015 und 2018 werden wir in Zukunft häufiger erleben. Städte und Agglomerationen sind davon besonders betroffen, denn sie bilden Wärmeinseln in der Landschaft. Was lässt sich tun, um das lokale Klima für die Bevölkerung erträglicher zu gestalten?

Text: Hansjakob Baumgartner

Kühlendes Gewässer: neu angelegter See in Opfikon (ZH)
© StadtLandschaft GmbH | Cordula Weber

Uns stehen heisse Zeiten bevor – selbst wenn es der Menschheit gelingen sollte, die globale Erwärmung durch eine rasche Reduktion der Treibhausgase auf 2 Grad Celsius (°C) zu begrenzen. Gemäss den neusten Klimaszenarien ist in diesem Fall hierzulande bis Mitte des Jahrhunderts mit einem Anstieg der Sommertemperaturen um 0,9 bis 2,5 °C zu rechnen. Was bislang nur in Ausnahmejahren vorkam, wird normal sein: Mehrtägige Hitzewellen, bei denen das Thermometer nachmittags über 30 °C klettert und nachts nicht unter 20 °C sinkt, werden uns fast alljährlich treffen.

Übermässige Hitze macht krank. Vor allem ältere Menschen und Kleinkinder leiden. In heissen Sommern ist die Sterblichkeit erhöht, hauptsächlich wegen Herz-Kreislauf-Erkrankungen. So gab es im Jahrhundertsommer 2003 hierzulande 975 Hitzetote. Im Sommer 2015, dem zweitwärmsten in der 154-jährigen Messgeschichte, lag die zusätzliche Sterblichkeit bei rund 800 Personen.

Stadtluft ist heiss

Ungesund ist das künftige Klima besonders für die urbane Bevölkerung, denn Städte und Agglomerationen sind Wärmeinseln in der Landschaft: Die dunklen, verbauten Flächen absorbieren die Sonnenstrahlung, und kühlende Winde können nur schlecht zwischen den dicht stehenden Gebäuden zirkulieren. Hinzu kommt die Abwärme von Industrie, Gewerbe, Verkehr und Haushalten. Die Luft wird deshalb tagsüber stärker aufgeheizt als in ländlichen Regionen. Und nachts kühlt sie sich nur zögerlich ab, denn die Gebäude speichern die Wärme wie Kachelöfen. Gemäss neueren Klimaanalysekarten kann es etwa in Zürcher Stadtquartieren zeitweise 6 bis 7 °C wärmer sein als in der ländlichen Umgebung.

Die Strategie des Bundesrates zur Anpassung der Schweiz an den Klimawandel richtet denn auch ein spezielles Augenmerk auf die Städte und Agglomerationen. Doch was lässt sich tun, um den Hitzeinseleffekt zu vermindern? «Grundsätzlich braucht es mehr Freiräume mit Grünflachen, Schattenplätzen und frei zugänglichen, kühlenden Wasserelementen», sagt Roland Hohmannn, Co-Leiter der Sektion Klimaberichterstattung und -anpassung beim BAFU. «Zudem muss die Frischluftzufuhr aus dem Umland gesichert sein.»

Bäume pflanzen, Stadtgrün fördern

Im Schatten von Bäumen ist es tagsüber um bis zu 7 °C kühler als in der Umgebung. Den Aufenthaltsbereich der Menschen mit Bäumen zu bepflanzen, stellt deshalb eine effiziente Massnahme dar. Gute Schattenspender sind namentlich alte Bäume mit grossen Kronen. Allerdings erreichen sie in den Städten ein geringeres Alter als an optimalen Standorten. Die Wurzelräume sind knapp, die Wasserversorgung genügt oft nicht, und die Luft ist schmutzig. Der Klimawandel stresst die Bäume zusätzlich. Deshalb sollte man Arten pflanzen, die Hitze und Trockenheit ertragen. Bei der Bestockung der Uferpromenade beim Port-de-Serrières in Neuenburg fiel die Wahl auf die Pinie, eine Art, die sonst nur im Mittelmeerraum zu finden ist. Bern setzt auf den Französischen Ahorn, den Schneeball-Ahorn oder die Zerreiche, die alle in warmen Regionen heimisch sind.

Von asphaltierten Flächen fliesst das Regenwasser direkt ab in die Kanalisation. Auf entsiegelten Flächen kann es hingegen versickern und später wieder verdunsten. Dabei wird der Luft Wärme entzogen. Sind die Flächen begrünt, kommt die Transpiration hinzu: Pflanzen geben über ihren Stoffwechsel Wasser ab. Ein mächtiger Baum bringt es täglich auf mehrere Hundert Liter. Dies macht Grünflächen in den Stadtquartieren zu «Cool Spots». Nachts strömt die dort entstehende Kaltluft in die benachbarten Wohngebiete. Diese Fernwirkung hängt aber stark von der Grösse des Grünraums ab. Sie ist erst ab einer Hektare (10 000 Quadratmeter) nachweisbar.

Teiche und Bäche

Auch Gewässer kühlen über die Verdunstung. Dabei geht von Bächen eine stärkere Kühlwirkung aus als von einem Teich, denn durch die Bewegung des Wassers vergrössert sich die verdunstungsfähige Oberfläche, und der Austausch mit den tieferen, kühleren Wasserschichten ist höher.

Eine städtische Bachlandschaft stellt die 5,4 Hektaren grosse Parkanlage «Schüssinsel» in Biel dar. Auslöser für die Gestaltung dieses Erholungsraums waren die Absichten der Swatch Group und der Anlagestiftung Previs, im fraglichen Gebiet ein Firmengebäude beziehungsweise eine Wohnüberbauung zu realisieren. Die zuvor monoton zwischen Blockwurf strömende Schüss wurde in ein dynamisches Fliessgewässer umgewandelt. Heute säumen Wiesenböschungen und Flachufer mit Kiesstränden den Bach.

Im neuen Stadtteil Glattpark in Opfikon (ZH) hat man als Ausgleich zur baulichen Verdichtung einen 13 Hektaren grossen Park errichtet. Sein Kernstück ist ein See mit Schilf, Seerosen und Laichkräutern. Er wird durch Dachwasser der angrenzenden Wohn- und Geschäftshäuser gespeist, wobei das Wasser Badequalität aufweist.

Grüne Dächer und Fassaden

Derweil sind Dächer potenzielle Pflanzflächen. Auf begrünten Flachdächern gehen – je nach Biomasse pro Fläche – 50 bis 75 Prozent der jährlichen Niederschläge durch Verdunstung zurück in die Atmosphäre. Dies führt zu einer Reduktion der sommerlichen Raumtemperatur in den Dachgeschossen um 3 bis 5 °C.

Auch auf die bodennahe Umgebung wirken Dachbegrünungen kühlend, allerdings erst bei einer Grösse ab 100 Quadratmetern und einer Gebäudehöhe bis maximal 10 Meter. Potenzial für eine Milderung der Sommerhitze haben bepflanzte Dächer daher vor allem auf niedrigen und grossflächigen Gewerbehallen oder Infrastrukturbauten. Ein höherer Kühleffekt auf den Strassenraum, wo sich Passanten aufhalten, geht von grünen Fassaden aus.

Zudem dämpfen auch kühlende Winde aus der Umgebung den Hitzeinseleffekt. Frischluftkorridore dürfen deshalb nicht zugebaut werden, und geplante Gebäude sollten längs und nicht quer zur Windrichtung stehen. Basel verfügt über entsprechende Planungsempfehlungen. Grundlage dafür bildete eine von der Universität Basel und dem Stadtkanton erarbeitete Klimaanalyse der Region Basel (KABA).

Helle Flächen reflektieren Licht und erwärmen sich deshalb weniger stark als dunkle. In der Klimadiskussion ist daher auch schon vorgeschlagen worden, sämtliche Dächer der Welt weiss zu streichen. Im globalen Massstab ist dieser Ansatz wohl etwas realitätsfremd, doch auf lokaler Ebene wären derartige Massnahmen nicht wirkungslos. In Los Angeles haben die Behörden seit Mai 2017 Strassen versuchsweise mit einem hellen, reflektierenden Anstrich versehen. Die ersten Ergebnisse sind vielversprechend. So geht die US-Umweltschutzbehörde EPA davon aus, dass sich die Temperatur in einer Stadt um bis zu 0,6 °C senken liesse, wenn 35 Prozent aller Strassen mit einem reflektierenden Belag überzogen würden.

Klimagerecht planen

Eine spezielle Herausforderung ergibt sich aus dem Gebot, bestehende Siedlungszonen zu verdichten, statt auf der grünen Wiese neu zu bauen. Eine kluge Planung ermöglicht es, bei einem Verdichtungsprojekt trotz einem Mehr an Bausubstanz den Hitzeinseleffekt im fraglichen Gebiet zu verringern. Wichtig ist dabei, den Klimaaspekt von Anfang an einzubeziehen.

Bei der Überbauung des Areals Erlenmatt in Basel war dies der Fall. Durch eine Reorganisation der betrieblichen Abläufe bei der Deutschen Bahn (DB) wurde ein Teil des Güterbahnhofareals frei für eine neue Nutzung als Stadtquartier. Der 1998 lancierte städtebauliche Wettbewerb legte auch ortsklimatische Rahmenbedingungen fest. So musste die Durchlüftung des Quartiers gewährleistet sein, und ein Grossteil der Fläche sollte begrünt werden. Heute befinden sich auf der einst zu fast 100 Prozent versiegelten Fläche nicht bloss 700 Wohnungen, sondern auch ein 5,7 Hektaren grosser Stadtpark.

Auch für die geplante Überbauung des 6,5 Hektaren grossen Areals Thurgauerstrasse in Zürich gehören die Anforderungen an eine klimaangepasste Siedlungsentwicklung zu den Planungsvorgaben. Ein grosser Teil des Areals ist heute durch Familiengärten belegt. Entstehen soll hier ein durchmischtes Quartier für 1800 Menschen, das den Zielen der 2000-Watt-Gesellschaft gerecht wird. Der Planungsprozess startete 2014 mit einem Testplanungsverfahren. Die Vorgaben umfassen unter anderem offen gehaltene Durchlüftungskorridore und die Planung eines ausreichenden Anteils an Grünräumen. Die Hälfte der Fläche soll unversiegelt bleiben.

Hitze in Städten

Der Klimawandel führt nicht nur zu häufigeren Hitzeperioden. Auch die Niederschlagsverhältnisse verändern sich. So ist mit trockeneren Sommermonaten und nässeren Wintern zu rechnen, und die Starkniederschläge dürften ebenfalls zunehmen.

Dies hat zur Folge, dass die städtischen Grünflächen künftig vermehrt bewässert werden müssen. Andererseits erhöht der beträchtliche Anteil versiegelter Flächen in Städten die Gefahr von Überschwemmungen bei Starkregen. Durch gezielte Speicherung des Regenwassers zur zeitversetzten Bewässerung lassen sich jedoch beide Probleme entschärfen. Im Sprachgebrauch der Stadtplanung hat sich für diesen Ansatz der Begriff Schwammstadt eingebürgert: Anstatt das Regenwasser von Dächern, Strassen und asphaltierten Plätzen rasch via die Kanalisation abzuführen, speichert man es in unterirdischen Zisternen oder in Regenwasserteichen. Bei Bedarf wird das Wasser dann zu den Pflanzenstandorten gepumpt.

Im Berliner Stadtteil Adlershof haben die Behörden ein solches Wassermanagement beispielhaft umgesetzt. Gräben an den Strassenrändern nehmen die Niederschläge auf und lassen sie langsam im Erdreich versickern. Überschüssiges Wasser wird in grössere Versickerungsmulden abgeleitet. Zudem dienen auch begrünte Dächer dazu, den Abfluss des Regenwassers zu verzögern.

Wasserspeicher in den Städten

Der Ende 2018 veröffentlichte BAFU-Bericht «Hitze in Städten – Grundlage für eine klimaangepasste Siedlungsentwicklung» zeigt anhand von Umsetzungsbeispielen im In- und Ausland, wie sich der Hitzeinseleffekt in Städten und Agglomerationen eindämmen lässt. Darauf aufbauend werden Planungsgrundlagen, städtebauliche Leitsätze und Massnahmen formuliert.