Nachhaltige Stadtkühlung angesichts extremer Hitze

3 Stufen der städtischen Kühlung

Laut dem Nationalen Zentrum für hydrometeorologische Vorhersage gab es allein im vergangenen Monat (vom 11. Mai bis zum 10. Juni) fünf großflächige Hitzewellen im ganzen Land. Bemerkenswert ist, dass die Anzahl der Hitzetage zwar nicht so lange anhielt wie in den Vorjahren, die Tageshöchsttemperaturen jedoch mit rund 20 Messpunkten, vor allem im Norden, sehr hoch waren.

In städtischen Gebieten sind die Temperaturen in der Innenstadt oft höher als in den Vororten und angrenzenden ländlichen Gebieten. Daher spüren die Menschen die Auswirkungen der Hitze auf ihre Gesundheit deutlich stärker, insbesondere ältere Menschen, Kinder und Geringverdiener. Laut dem Umweltprogramm der Vereinten Nationen (UNEP) ist die Kühlung von Wohn- und Arbeitsräumen zu einem Grundbedürfnis der Stadtbevölkerung geworden. Der Energiebedarf für diesen Zweck wird sich Prognosen zufolge bis 2050 im Vergleich zu 2016 verdreifachen. Der Hitzeinseleffekt entsteht durch die rasante Urbanisierung, die hohe Dichte an Hochhäusern und den starken Anstieg des Pkw-Verkehrs bei gleichzeitig geringem Angebot an Grünflächen mit Bäumen und Seen.

Hitzebeständige Lösungen müssen bereits in die Infrastrukturplanung und die Stadtplanung einbezogen werden.

Im Leitfaden für nachhaltige Stadtkühlung hebt das Umweltprogramm der Vereinten Nationen (UNEP) drei Kühlungsebenen hervor, die zu einem ganzheitlichen Systemansatz koordiniert werden können: Reduzierung der Hitze im urbanen Raum, Senkung des Kühlbedarfs in Gebäuden und effiziente Deckung des Kühlbedarfs in Gebäuden. Ngo Hoang Ngoc Dung, Forscherin im Bereich urbane Hitze (UNEP), erläutert dies genauer und sagt, dass auf urbaner Ebene hitzebeständige Lösungen bereits in der Infrastrukturplanung und Stadtgestaltung integriert werden, wobei der Fokus auf der regionalen Hitzereduzierung und naturbasierten Lösungen liegt.

Ein typisches Beispiel ist die südkoreanische Hauptstadt Seoul. Die Stadtverwaltung renaturierte den Cheonggyecheon-Bach, der durch das Gebiet fließt, und ersetzte eine 5,8 km lange Hochstraße, die den Bach überspannte, durch einen naturnahen Uferkorridor. Im Vergleich zu einer parallel verlaufenden Straße wenige Blocks entfernt senkte dieser Korridor die Temperatur in diesem Gebiet um 3,3 °C bis 5,9 °C. In Medellín, Kolumbien, schuf die Stadt zwischen 2016 und 2019 36 Grünkorridore entlang von Straßen und Wasserwegen, wodurch die Temperatur in diesen Gebieten um bis zu 4 °C gesenkt werden konnte.

Im Gebäudemaßstab liegt der Fokus des Entwurfs auf Energieeinsparung und effizienter Wärmeableitung, wodurch die Standards und Vorschriften für Gebäudeenergie und nachhaltiges Bauen angehoben werden. Städtische Gebäude werden zu Vorbildern für nachhaltige Kühlung. Ein konkretes Beispiel ist das Grüne Gebäude der Stadtverwaltung von Dong Hoi in der Provinz Quang Binh . Das gesamte Gebäude verfügt über eine begrünte Fassaden- und Dachfläche von bis zu 900 m², die in heißen und schattigen Gebieten effektiv isoliert, den Stromverbrauch senkt, Staub filtert und die Luft befeuchtet sowie den städtischen Wärmeinseleffekt mindert. Gleichzeitig schafft das Gebäude ein architektonisches Highlight im ökologischen Stadtgebiet von Dong Hoi.

In Vietnam geht aus dem Klimawandel- und Meeresspiegelanstiegsszenario 2020 ( Ministerium für natürliche Ressourcen und Umwelt ) hervor, dass die durchschnittliche Jahrestemperatur landesweit bis zum Ende des Jahrhunderts im Falle des höchsten Emissionsszenarios um 3,2 °C bis 4,2 °C ansteigen könnte.

Abschließend empfiehlt das Umweltprogramm der Vereinten Nationen (UNEP) den Einsatz effizienter, bedarfsgerechter Kühltechnologien und -geräte sowie die Anpassung von Lebens- und Arbeitsgewohnheiten, um den Energieverbrauch, die Emissionen und die von Menschen erzeugte Abwärme zu minimieren. „Die Vorteile einer nachhaltigen Stadtkühlung sind weitreichend und umfassen eine verbesserte Gesundheit und Arbeitsproduktivität, einen geringeren Strombedarf, reduzierte Emissionen und direkte wirtschaftliche Vorteile“, kommentierte Herr Dung.

Integration der Umsetzung von Klimaschutzmaßnahmen

Aufgrund der Anforderungen von Baunormen, Energie, Treibhausgasemissionsreduzierung und Klimaanpassung gibt es derzeit fünf zentrale Politikfelder im Bereich der Stadtkühlung: Klimawandel, grünes Wachstum, Energie, Wohnungsbau sowie Wissenschafts- und Technologieentwicklung. Kommunen, die städtebauliche Lösungen fördern, setzen parallel dazu nationale Strategien und Pläne zu diesen Politikfeldern um. Der Bericht zum national festgelegten Beitrag (NDC) 2022 unterstreicht ebenfalls die Bedeutung der Stadtkühlung für das Erreichen der Klimaschutzziele Vietnams.

Laut Herrn Ha Quang Anh, Direktor des Zentrums für kohlenstoffarme Entwicklung (Abteilung Klimawandel, Ministerium für natürliche Ressourcen und Umwelt), haben derzeit etwa 20 Provinzen/Städte Aktionspläne zur Umsetzung des Projekts zur Entwicklung vietnamesischer Stadtgebiete im Hinblick auf den Klimawandel im Zeitraum 2021–2030 veröffentlicht. Diese Pläne beinhalten unter anderem die städtische Kühlung. Mehr als die Hälfte der Provinzen/Städte verfügen über Energiegesetze und -richtlinien zur wirtschaftlichen und effizienten Nutzung von Energie sowie erneuerbaren Energien.

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Studien des Umweltprogramms der Vereinten Nationen (UNEP) zeigen, dass die Temperaturen in vielen Städten weltweit bis zum Ende des 21. Jahrhunderts um bis zu 4 °C steigen könnten, wenn die Treibhausgasemissionen weiterhin im aktuellen Tempo zunehmen. Selbst wenn die Welt ihr Ziel zur Reduzierung der Treibhausgasemissionen erreicht, den globalen Temperaturanstieg auf maximal 1,5 °C zu begrenzen, werden immer noch etwa 2,3 Milliarden Menschen von schweren Hitzewellen bedroht sein.

38 Provinzen und Städte auf zentraler Ebene sowie 5 Städte auf Provinzebene verfügen über lokale Aktionspläne für grünes Wachstum, die auch Aufgaben mit indirektem Bezug zur Stadtkühlung umfassen. 38 Provinzen und Städte haben Verordnungen zur integrierten Stadtkühlung im Wohnungsbau erlassen oder entworfen. Diese beinhalten unter anderem Lösungen für grüne Infrastruktur, emissionsarme Baumaterialien, den Einsatz digitaler Technologien für das Gebäudeenergiemanagement, Mindeststandards für den Baumbestand und die Planung naturnaher Landschaften in städtischen Gebieten. Darüber hinaus haben 22 Provinzen und Städte Richtlinien zur Umsetzung der Strategie für Wissenschaft, Technologie und Innovation mit Inhalten zur Stadtkühlung verabschiedet.

Obwohl das politische System das Thema erwähnt, ist der tatsächliche Stellenwert der Stadtkühlung laut Herrn Quang Anh noch gering und wird nur indirekt angesprochen. Viele Kommunen legen großen Wert darauf, Maßnahmen zur Stadtkühlung in ihre Planung und Strategien zu integrieren. Um jedoch deren Wirksamkeit zu gewährleisten, bedarf es einer gezielten Ausrichtung, die das Potenzial von Stadtkühlungslösungen mit anderen lokalen Entwicklungszielen und Prioritäten in Einklang bringt.

Eine der aktuellen Herausforderungen besteht darin, dass der Kühlsektor aufgrund fehlender abgestimmter Richtlinien und Fördermechanismen für dezentrale Kühllösungen private Unternehmen bisher nicht ausreichend angezogen hat. Studien zeigen, dass dem Staat noch ein Mechanismus zur Bündelung zahlreicher grüner Kühlprojekte fehlt, was zu hohen Implementierungskosten bei gleichzeitig geringer Effizienz führt. Auch in naher Zukunft bleibt die Finanzierung eine der größten Hürden für städtische Kühlprojekte und Investitionen.

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Integration nachhaltiger Kühlung in umfassendere politische Rahmenbedingungen
Angesichts der bereits rasant steigenden Nachfrage nach Kühlung in Städten wird die Integration nachhaltiger Kühlung in umfassendere politische Rahmenbedingungen Vietnam dabei helfen, angesichts zunehmender Hitzewellen umfassende Maßnahmen zum Schutz der Gesundheit der Bevölkerung zu ergreifen. GGGI wird Vietnam bei der Analyse der Auswirkungen des Kühlungssektors auf den Klimaschutz in seinem Bericht zum national festgelegten Beitrag (NDC) unterstützen und so grünes Wachstum fördern.
Finanzierungslösungen für nachhaltige Kühlung umfassen die Nutzung von Zuschüssen und technischen Hilfsprogrammen zur Entwicklung einer umfassenden Stadtplanung, einschließlich langfristiger strategischer Pläne, Raumplanung und Klimaschutzpläne. Langfristig sollten Kommunen langfristige öffentlich-private Partnerschaften (ÖPP) zur Finanzierung kapitalintensiver nachhaltiger Infrastruktur stärken und grüne Anleihen/Kredite, nachhaltigkeitsbezogene Anleihen/Kredite sowie Übergangsfinanzierungsinstrumente zur Finanzierung von grünen Gebäuden, innovativen Geschäftsmodellen für Energieeffizienz und nachhaltiger Kühlung einsetzen.
Vietnam kann auch ein tragfähiges Geschäftsmodell für den Markt für Energieeffizienz schaffen, indem es die Festlegung von Kriterien und die Entwicklung eines bankfähigen Portfolios grüner Projekte beschleunigt und spezielle Treuhandfonds einrichtet, um inländische und internationale Finanzierungen sowie Investitionen des privaten Sektors in nachhaltige Kühlprojekte zu gewährleisten.
Herr Jason Lee – Stellvertretender Direktor der Asienregion, Hauptvertreter des Global Green Growth Institute (GGGI) in Vietnam

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Fokus auf natürliche Wärmeableitung
Die Temperatur der Außenumgebung dringt durch die Gebäudehülle ins Innere vor. Dies ist die Hauptursache für den erhöhten Energieverbrauch für die Kühlung der meisten Gebäudetypen in Vietnam. Daher müssen bei der Planung und Auswahl der Hüllmaterialien die Einschränkungen berücksichtigt und gleichzeitig die günstigen Bedingungen des umgebenden natürlichen Klimas genutzt werden (Mikroklimagestaltung). Form und Ausrichtung des Hauses sollten so gewählt werden, dass die Sonneneinstrahlung reduziert und kühle Winde eingefangen werden, um heiße Sommer- und kalte Winterwinde zu vermeiden. Durch die Anordnung von Zu- und Abluftklappen, idealerweise an zwei gegenüberliegenden oder zueinander rechtwinkligen Wänden, lässt sich eine natürliche Querlüftung schaffen. Die Optimierung der Fenstergrößen und die Wahl von Glasarten mit niedrigen Wärmedurchgangskoeffizienten reduzieren die Wärmeübertragung in den Innenraum. Auch in Hochhäusern kann natürliche Belüftung effektiv sein, sofern eine bauliche Lösung die Sicherheit bei hohen Windgeschwindigkeiten gewährleistet.
Um den Hitzeinseleffekt in städtischen Gebieten zu vermeiden, ist es notwendig, auf Bauflächen verschiedene Maßnahmen zu ergreifen. Dazu gehören das Anpflanzen von Bäumen, das Errichten von Rankgittern oder die Installation von Solaranlagen auf dem Dach, um Schatten zu spenden. Alternativ können Sonnenschutzkonstruktionen oder die Beschattung durch bestehende Baumkronen genutzt werden. Dachmaterialien mit einem Reflexionsgrad von über 70 % sollten verwendet werden. Außerdem empfiehlt sich die Begrünung oder die Bepflanzung mit Materialien, deren Absorptionskoeffizient für Sonnenstrahlung 40 % nicht übersteigt.
Dr. Architektin Le Thi Bich Thuan – Ehemalige stellvertretende Direktorin des Nationalen Architekturinstituts

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Hin zu potenziellen Kühlmaßnahmen
Die Abteilung für Klimawandel leitet derzeit die Umsetzung des Programms „Nachhaltige Stadtkühlung in vietnamesischen Städten“. Im Zeitraum 2022–2024 analysieren Experten das städtische Wärmeinsel-Modell (UHI) für die gesamte Stadt. Dabei konzentrieren sie sich auf typische Monate der letzten drei Jahre (2020, 2021, 2022), um Temperaturschwankungen zu ermitteln und den Einsatz von Kühlanlagen in der Stadt und ihrem Umland zu verbessern. Ziel der Aktivitäten ist es, Risikogebiete für hohe städtische Temperaturen zu identifizieren, zukünftige Hitzewellen und Hitzewellen vorherzusagen und mögliche Kühlmaßnahmen im Innen- und Außenbereich zu entwickeln.
Auf dieser Grundlage wird das Programm die Städte Can Tho und Tam Ky (Provinz Quang Nam) bei der Entwicklung eines Aktionsplans zur städtischen Kühlung unterstützen und gleichzeitig eine Schnellbewertung des Bereitschaftsgrades für die nächste Investitionsphase zur nachhaltigen Kühlung in der Stadt Dong Hoi (Provinz Quang Binh) durchführen. Das Programm wird die Kommunen an der zentralen Küste bei der Umsetzung ihrer nationalen Klimaschutzbeiträge (NDCs) zur Anpassung an den Klimawandel unterstützen und gleichzeitig Investoren gewinnen, die nachhaltige Kühllösungen fördern und extreme Hitze in städtischen Gebieten Vietnams bekämpfen.
l Frau Nguyen Dang Thu Cuc - Stellvertretende Leiterin der Abteilung für Treibhausgasemissionsreduzierung und Ozonschutz (Abteilung Klimawandel, Ministerium für natürliche Ressourcen und Umwelt)