Technische Maßnahmen zur Reduktion des Urban Heat Island Effekts : theoretischer Vergleich und ausgewählte messtechnische Analysen

Abstract

Durch den Zuzug in Städte, die zunehmende Versiegelung von Oberflächen und den Klimawandel nehmen die Temperaturen in städtischen Gebieten stetig zu. Besonders in den sogenannten „Urban-Heat-Islands“ – Plätze und Gegenden, die vor allem aufgrund der umgebenden Bebauungssituation, aber auch vieler anderer Ursachen, der Hitze besonders ausgesetzt sind – ist ein Anstieg der Temperaturen zu erkennen. Die Stadtverwaltungen vieler Großstädte haben Strategiepläne und Maßnahmenpakete definiert, um dem Urban-Heat-Island-Effekt entgegenzuwirken.Im Zuge der Ausarbeitung der vorliegenden Diplomarbeit wurden verschiedene natürliche und technische Maßnahmen zur Reduzierung des Urban-Heat-Island-Effekts erläutert und miteinander verglichen. Zu den technischen Systemen zählen hauptsächlich bautechnische Maßnahmen (Verschattung, Materialwahl etc.), wasserbasierte Sprühnebelsysteme und auch Gebäudebegrünungen.Letztere wurden durch eine messtechnische Analyse genauer untersucht. Dabei wurden sämtliche an den Innen- und Außenseiten der untersuchen Wände gemessenen Temperaturen und die gemessenen Wärmeströme ausgewertet.Zudem wurden auch Simulationen der begrünten und nicht begrünten Wandaufbauten durchgeführt und Berechnungen der sommerlichen Überwärmung angestellt. Aus der messtechnischen Analyse geht hervor, dass sich die Fassadenbegrünung positiv auf das Innenraumklima auswirkt. Das Ziel der Berechnung war es, eine Methode zu finden, wie die Fassadenbegrünung in einfachen Berechnungen der sommerlichen Überwärmung berücksichtigt werden kann. Für die untersuchten Systeme konnte die Wirkung der Fassadenbegrünung mit einer Reduktion des Tagesmittelwertes der Normaußentemperatur um 0,6 °C angenähert werden.

As a result of urban migration, increased impervious surfaces and climate change, temperatures in urban areas are rising steadily. The rise in temperatures is particularly noticeable in the so-called "urban heat islands" - places and areas that are exposed to heat, primarily due to the surrounding buildings, but also due to many other sources. The city councils of many large cities have concluded strategy plans and measures to counteract the urban heat island effect.During the work on this thesis, different natural and technical measures, to reduce the Urban-Heat-Island-Effect, were explained and compared. The technical systems mainly include constructional measures, such as shading, choice of materials, water-based spray mist systems and also building greenery.The building greenery were examined in greater detail with the help of a metrological analysis. All temperatures measured on the inner and outer sides of the examined walls and the measured heat flows were evaluated.In addition, simulations of green and not-green wall structures were performed, and calculations of summer overheating were made. The metrological analysis showed that a green facade has a positive effect on the indoor climate. The aim of the calculations was to find a method how to take the green façade, in simple calculations of summer overheating, in account. For the investigated systems, the desired results were achieved by reducing the daily average outside temperature by 0.6 °C.