Nachhaltige städtische Kühlung angesichts extremer Hitze

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3 Stufen der städtischen Kühlung

Laut dem Nationalen Zentrum für hydrometeorologische Vorhersagen gab es allein im vergangenen Monat (vom 11. Mai bis 10. Juni) fünf großflächige Hitzewellen im ganzen Land. Obwohl die Anzahl der heißen Tage nicht so lang war wie in den Vorjahren, waren die Tagestemperaturen recht hoch. Rund 20 Messpunkte verzeichneten Rekordtemperaturen, vor allem im Norden.

In städtischen Gebieten ist die Temperatur in der Innenstadt häufig höher als in den Vororten und den angrenzenden ländlichen Gebieten. Daher spüren die Menschen die Auswirkungen der Hitze auf ihre Gesundheit deutlicher, insbesondere ältere Menschen, Kinder und Geringverdiener. Laut dem Umweltprogramm der Vereinten Nationen (UNEP) ist die Kühlung von Wohn- und Arbeitsräumen zu einem der wichtigsten Bedürfnisse der Stadtbewohner geworden. Der hierfür erforderliche Energiebedarf wird sich laut Prognosen bis 2050 im Vergleich zu 2016 verdreifachen. Der Wärmeinseleffekt entsteht durch die starke Verstädterung, die hohe Konzentration von Hochhäusern und die schnelle Zunahme des Individualverkehrs, während Grünflächen mit Bäumen und Seen nach wie vor rar sind.

Hitzebeständige Lösungen müssen bereits in der Phase der Infrastrukturplanung und des Städtebaus integriert werden.

Im Leitfaden für nachhaltig kühlende Städte identifiziert das UNEP drei Kühlungsebenen, die sich zu einem systemweiten Ansatz kombinieren lassen: Reduzierung der Wärme im städtischen Maßstab, Reduzierung des Kühlbedarfs in Gebäuden und effektive Deckung des Kühlbedarfs in Gebäuden. Master Ngo Hoang Ngoc Dung, Forscher für urbane Wärme (UNEP), erläuterte dies genauer und erklärte, dass hitzebeständige Lösungen im städtischen Maßstab bereits in der Infrastrukturplanung und der Stadtgestaltung integriert werden sollten, wobei der Schwerpunkt auf der Reduzierung der Wärme auf regionaler Ebene und naturbasierten Lösungen liegen sollte.

Ein typisches Beispiel ist die südkoreanische Hauptstadt Seoul. Die Stadtverwaltung renaturierte den durch das Gebiet fließenden Cheonggyecheon-Bach und ersetzte die 5,8 Kilometer lange Hochstraße, die den Bach überspannte, durch einen natürlichen Uferkorridor. Im Vergleich zu einer parallel verlaufenden Straße wenige Blocks entfernt senkte dieser Korridor die Temperatur in diesem Gebiet um 3,3 bis 5,9 °C. In Medellín, Kolumbien, schuf die Stadt zwischen 2016 und 2019 36 Grünkorridore an Straßen und Wasserwegen und reduzierte so den Abstand in diesen Gebieten um bis zu 4 °C.

Im Gebäudebereich liegt der Schwerpunkt der Planung auf Energieeinsparung und effizienter Wärmeableitung und entspricht den geltenden Normen und Vorschriften für Gebäudeenergie und umweltfreundliches Bauen. Städtische Gebäude werden zu Vorbildern für nachhaltige Kühlung. Ein konkretes Beispiel ist das grüne Gebäude des Public Service Management Board der Stadt Dong Hoi in der Provinz Quang Binh . Das gesamte Gebäude verfügt über eine Gesamtfläche von über 900 m2 begrünten Wänden und Dächern. Diese tragen dazu bei, bei Hitze und Sonneneinstrahlung ohne Schatten effektiv zu isolieren, den Stromverbrauch zu senken, Staub zu filtern und die Luft zu befeuchten sowie das Phänomen der städtischen Wärmeinseln zu reduzieren. Gleichzeitig entsteht ein Landschaftshighlight für das ökologische Stadtgebiet von Dong Hoi.

In Vietnam geht aus dem Szenario für Klimawandel und Meeresspiegelanstieg 2020 ( Ministerium für natürliche Ressourcen und Umwelt ) hervor, dass die durchschnittliche Jahrestemperatur im ganzen Land gemäß dem höchsten Emissionsszenario bis zum Ende des Jahrhunderts um 3,2 °C bis 4,2 °C ansteigen könnte.

Schließlich empfiehlt das UNEP den Einsatz effizienter, bedarfsgerechter Kühltechnologien und -geräte sowie die Anpassung der Lebens- und Arbeitsgewohnheiten, um den vom Menschen erzeugten Energieverbrauch, die Emissionen und die Abwärme zu minimieren. „Die Vorteile einer nachhaltigen städtischen Kühlung sind weitreichend und umfassen eine verbesserte Gesundheit und Arbeitsproduktivität, einen geringeren Strombedarf, geringere Emissionen und direkte wirtschaftliche Vorteile“, so Herr Dung.

Mainstreaming der Umsetzung von Klimapolitiken

Aufgrund der Anforderungen an Baunormen, Energie, Reduzierung der Treibhausgasemissionen und Anpassung an den Klimawandel gibt es derzeit fünf große Politikbereiche im Zusammenhang mit der städtischen Kühlung: Klimawandel, grünes Wachstum, Energie, Wohnungsbau sowie Wissenschafts- und Technologieentwicklung. Kommunen in der Region, die städtische Lösungen fördern, setzen gleichzeitig nationale Strategien und Pläne in Bezug auf diese Politikbereiche um. Der aktualisierte Bericht zum Nationally Determined Contribution (NDC) von 2022 erwähnte auch die Bedeutung der städtischen Kühlung für die Erreichung der vietnamesischen Klimaziele.

Laut Herrn Ha Quang Anh, Direktor des Low Carbon Development Center (Abteilung für Klimawandel, Ministerium für natürliche Ressourcen und Umwelt), haben rund 20 Provinzen/Städte Aktionspläne zur Umsetzung des Projekts zur Entwicklung vietnamesischer Stadtgebiete als Reaktion auf den Klimawandel im Zeitraum 2021–2030 herausgegeben, in dem zunächst die städtische Kühlung erwähnt wird. Mehr als die Hälfte der Provinzen/Städte verfügen über Energieverordnungen zur Umsetzung gesetzlicher Regelungen und Richtlinien zur wirtschaftlichen und effizienten Energienutzung sowie zur Nutzung erneuerbarer Energien.

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Studien des 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 so stark zunehmen. Selbst wenn die Welt ihr Ziel zur Reduzierung der Treibhausgasemissionen erreicht und den globalen Temperaturanstieg unter 1,5 °C begrenzt, sind immer noch rund 2,3 Milliarden Menschen von schweren Hitzewellen bedroht.

38 Provinzen/Städte auf zentraler Ebene und 5 Städte auf Provinzebene verfügen über lokale Aktionspläne für grünes Wachstum, darunter Aufgaben, die indirekt mit der städtischen Kühlung zusammenhängen. 38 Provinzen und Städte haben Vorschriften in Bezug auf die Entwicklung von Wohnraum mit integrierter städtischer Kühlung erlassen oder entworfen, darunter grüne Infrastrukturlösungen, emissionsarme Baumaterialien, Anwendung digitaler Technologie zur Verwaltung der Gebäudeenergie, Standards für den Mindestanteil grüner Bäume, Planung natürlicher Landschaften in städtischen Gebieten usw. Darüber hinaus haben 22 Provinzen und Städte Richtlinien in Bezug auf die Umsetzung der Strategie für Wissenschaft, Technologie und Innovationsentwicklung mit Inhalten im Zusammenhang mit der städtischen Kühlung erlassen.

Obwohl die Politik dies bereits erwähnt, ist der „Inhalt“ der städtischen Kühlung laut Herrn Quang Anh noch gering und wird nur indirekt erwähnt. Viele Gemeinden legen großen Wert darauf, Maßnahmen zur städtischen Kühlung in die lokale Planung und Strategie zu integrieren. Um die Wirksamkeit zu gewährleisten, bedarf es jedoch einer spezifischen Ausrichtung, um das Potenzial städtischer Kühllösungen mit anderen lokalen Entwicklungszielen und -prioritäten abzuwägen.

Eine der aktuellen Herausforderungen besteht darin, dass der Kühlsektor aufgrund fehlender synchroner Strategien und Fördermechanismen für dezentrale Kühllösungen keine großen privaten Unternehmen zur Beteiligung anzieht. Studien zeigen, dass der Staat bisher keinen Mechanismus zur Bündelung vieler Green-Cooling-Projekte geschaffen hat, was zu hohen Implementierungskosten bei geringer Effizienz führt. Die Finanzierung bleibt auch in naher Zukunft eines der größten Hindernisse für städtische Kühlprojekte und Investitionen.

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Integration nachhaltiger Kühlung in umfassendere politische Rahmenbedingungen
Da der Bedarf an Kühlung in Städten sprunghaft angestiegen ist, 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 Kühlsektors auf den Klimawandel in seinem Bericht zum national festgelegten Beitrag (NDC) unterstützen und dabei die Ziele für grünes Wachstum verfolgen.
Finanzierungslösungen für nachhaltige Kühlung umfassen die Nutzung von Zuschüssen und technischen Hilfsprogrammen zur Entwicklung einer umfassenden Stadtplanung, einschließlich langfristiger strategischer Pläne, Raumordnungspläne und Klimaschutzpläne. Langfristig sollten Kommunen langfristige PPP-Ansätze zur Finanzierung kapitalintensiver nachhaltiger Infrastruktur stärken und grüne Anleihen/Kredite, nachhaltigkeitsgebundene Anleihen/Kredite und Übergangsfinanzierungsinstrumente zur Finanzierung von grünen Gebäuden, innovativen Geschäftsmodellen für Energieeffizienz und nachhaltiger Kühlung einsetzen.
Vietnam kann außerdem ein tragfähiges Geschäftsmodell für den Markt der 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 für Asien, Hauptvertreter des Global Green Growth Institute (GGGI) in Vietnam

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Fokus auf natürliches Wärmeableitungsdesign
Die Außentemperatur wird durch die Gebäudehülle nach innen übertragen. Dies ist die Hauptursache für den erhöhten Energieverbrauch zur Kühlung der meisten Gebäudetypen in Vietnam. Daher müssen Design und Materialauswahl der Gebäudehülle diese Einschränkungen berücksichtigen und gleichzeitig die günstigen Bedingungen des natürlichen Klimas in der Umgebung des Gebäudes nutzen (Mikroklima-Design). Form und Ausrichtung des Hauses müssen so gestaltet sein, dass die Sonneneinstrahlung reduziert und kühle Winde eingefangen werden, um heiße Winde im Sommer und kalte Winde im Winter zu vermeiden. Schaffen Sie eine natürliche Querlüftung, indem Sie Zu- und Ablufttüren anordnen, vorzugsweise an zwei gegenüberliegenden Wänden oder senkrecht zueinander. Optimierte Fenstergrößen und die Wahl von Glasarten mit niedrigem Wärmeabsorptionskoeffizienten reduzieren die in den Innenraum übertragene Wärmemenge. Natürliche Belüftung kann auch in Hochhäusern effektiv sein, wenn eine Designlösung die Sicherheit bei relativ hohen Windgeschwindigkeiten gewährleistet.
Um das Phänomen der Wärmeinsel in städtischen Gebieten zu vermeiden, ist es auf der Baustelle notwendig, eine Kombination aus Baumpflanzungen, Spalieren oder der Installation von Solaranlagen auf dem Dach zur Beschattung anzuwenden. Dazu gehören Sonnenschutzkonstruktionen oder die Beschattung durch vorhandene Baumkronen sowie Dachmaterialien mit einem Reflexionsgrad von über 70 %. Pflanzen Sie Gras oder verwenden Sie Pflastermaterialien mit einem Absorptionskoeffizienten für Sonnenstrahlung von höchstens 40 %.
Dr. Architekt Le Thi Bich Thuan – Ehemaliger stellvertretender Direktor des Nationalen Instituts für Architektur

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Auf dem Weg zu möglichen Kühlmaßnahmen
Das Ministerium für Klimawandel leitet derzeit die Umsetzung des Programms „Nachhaltige urbane Kühlung in städtischen Gebieten Vietnams“. Im Zeitraum von 2022 bis 2024 konzentrieren sich Experten auf die Analyse des städtischen Wärmeinselmodells (UHI) in der gesamten Stadt. Dabei konzentrieren sie sich auf typische Monate der letzten drei Jahre (2020, 2021, 2022), klären Temperaturschwankungen und erhöhen die Kühlausrüstung in der Stadt und im umliegenden Gebiet. Die Aktivitäten zielen darauf ab, Hochrisikostandorte für städtische Temperaturen zu identifizieren und gleichzeitig zukünftige UHI- und Hitzewellen sowie mögliche Kühlmaßnahmen sowohl im Außen- als auch im Innenbereich vorherzusagen.
Auf dieser Grundlage wird das Programm die Städte Can Tho und Tam Ky (Provinz Quang Nam) bei der Entwicklung eines Aktionsplans für urbane Kühlung unterstützen und gleichzeitig eine schnelle Bewertung der Bereitschaft für die nächste Investitionsphase in nachhaltige Kühlung in Dong Hoi (Provinz Quang Binh) durchführen. Das Programm wird Gemeinden an der Central Coast bei der Umsetzung des NDC zur Anpassung an den Klimawandel unterstützen und gleichzeitig die Anziehung von Investoren fördern, um nachhaltige Kühllösungen zu unterstützen und extreme Hitze in städtischen Gebieten Vietnams zu bekämpfen.
l Frau Nguyen Dang Thu Cuc – Stellvertretende Leiterin der Abteilung für die Reduzierung von Treibhausgasemissionen und den Schutz der Ozonschicht (Abteilung für Klimawandel, Ministerium für natürliche Ressourcen und Umwelt)