Was es mit dem Albedo-Effekt und der Erwärmung in Städten auf sich hat

Klimaforscher halten es für ein Mosaiksteinchen, um die Temperaturen in Städten zu senken. Die Rede ist vom sogenannten Albedo-Effekt. Die Albedo ist eine Maßeinheit, die angibt, wie gut Flächen Lichtstrahlen reflektieren. Helle Flächen reflektieren Sonnenlicht stärker als dunkle Flächen. Letztere heizen sich deutlich mehr auf.

Petra Fuchs ist Diplom-Meteorologin beim Deutschen Wetterdienst in Offenbach. "Wir sehen es bei den Städten. Da bilden sich Wärme-Inseln, die vor allem in der Nacht dafür verantwortlich sind, dass sich die Städte nicht richtig abkühlen." Gebäude heizten sich tagsüber auf und speicherten Wärme. Dies mache sich deutlich beim Vergleich von Innenstädten und Umland bemerkbar.

 

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Versiegelt

Um die Temperaturen in den Innenstädten zu reduzieren, könne man beispielsweise Gebäude und Wege heller machen, erklärt Fuchs. Bei Modellrechnungen habe man eine Reduktion der Temperatur um bis zu ein Grad festgestellt. Bei mehr Grünflächen sei der Unterschied deutlich höher ausgefallen. Ist der Boden nämlich stark versiegelt, fehlt die Verdunstung. "Der negative Effekt ist insgesamt höher."

Was Städte in Hitzeperioden erwärmt, sei die Speicherfähigkeit von Wärme der in Städten verwendeten Materialien wie Beton oder Asphalt, erklärt Professor Juergen Kropp von der Universität Potsdam. "Städte sind für mehr als 75 Prozent der globalen Emissionen verantwortlich", sagt Kropp. 40 Prozent entfielen auf den Gebäudesektor, zehn Prozent auf die Materialproduktion wie Zement und Stahl und etwa 30 Prozent machen den Betrieb der Gebäude aus. "Damit Materialien sich nicht zu sehr durch Strahlungsenergie aufheizen, wäre es am besten, wenn sie Energie reflektieren würden." Die höchste Rückstrahlfähigkeit haben Eis oder Schnee. Schwarze Oberflächen wie Asphalt oder Wasserkörper nehmen die Energie auf.

Spezieller Asphalt

Eine Offenbacher Firma experimentiert seit ein paar Jahren mit hellen Flachdächern. "Dort braucht man keine Rücksicht auf Personen zu nehmen, da die Dächer nicht begangen werden", sagt Lutz Weiler (62), Geschäftsführer der Firma Asphalt und Liquids. Mit Hilfe einer speziellen Farbe könne ein "Gletscher" in der Stadt geschaffen werden. "Schnee hat eine Albedo von 80 Prozent. Nur 200 Watt pro Quadratmeter werden in Wärme umgewandelt." Die Idee sei: Wärme, die nicht entsteht, müsse erst gar nicht bekämpft werden. Eine helle, bituminöse Dachfläche habe eine Albedo von 0,8. Sie sei bis zu 35 Grad Celsius kühler im Vergleich zu einer schwarzen Dachbahn. Dies könne jedoch nicht auf die Straße übertragen werden. Fußgänger wären durch die Reflektion zu vielen Sonnenstrahlen ausgesetzt. Dies würde bei den Menschen zu Sonnenbränden führen. Stattdessen setzt das Unternehmen auf eine reflektierende Asphaltfarbe.

"Was den Menschen zu schaffen macht, ist eine höhere Nachttemperatur in den Städten im Vergleich zum Umlandklima", sagt Rainer Kapp vom Amt für Umweltschutz in Stuttgart und Leiter der Stadtklimatologie. Er macht ein Beispiel: Wie sehr unterschiedliche Materialien Wärme der Sonne speichern, könne man nachvollziehen, wenn man im Sommer mit dem Fahrrad durch die Stadt fährt. Die Temperaturen variierten, je nachdem, wie sehr der Untergrund die Wärme speichert. "Man kann die Temperaturunterschiede gut fühlen", sagt Kapp.

Wie sehr sich eine Fläche erhitze, hänge auch von der Oberflächenstruktur ab. Beim Bau verwendete Materialien, die Sonnenstrahlen stärker reflektieren, werden bereits verwendet, erklärt der Stadtklimatologe. Durch eine spezielle Beschichtung sei es gelungen, dass grüne oder schwarze Oberflächen Wärme ähnlich abhielten wie helle Oberflächen. Spezialfarben mit hohen Albedo-Werten kämen zum Einsatz. "Aus Italien kommen Terrakotta-Ziegel, die aussehen, wie die originalen, haben aber einen viel höheren Albedo-Wert." Ein Problem seien hingegen moderne Gebäude in Städten. "Mit Stahl und Glas kann ich in Richtung Albedo-Effekt nichts machen", sagt der 56-Jährige.

Bäume seien effektiv

Juergen Kropp vom Potsdam-Institut für Klimafolgenforschung bremst ein wenig die Euphorie, man müsse nur alles weiß streichen und die Städte kühlten sich ab. "Schöne Idee, ist aber eher ineffizient, wie Modellergebnisse zeigen. Kropp zufolge seien Stadtgrün und Bäume in Innenstädten weitaus effektiver. "Ein Baum verdunstet pro Tag etwa 300 Liter Wasser. Dadurch entsteht Verdunstungskälte."

Zudem seien Bäume nicht nur Kältespender. Sie speicherten auch Kohlendioxid über die Photosynthese. Werde das Holz geerntet, könne es für Holzgebäude genutzt werden und so das Kohlendioxid langfristig speichern. Treibhausgase würden so aus der Atmosphäre entfernt. Architekten haben den Naturstoff wiederentdeckt. In Hamburg entsteht gerade Deutschlands höchstes Holzhaus mit 128 Wohnungen.

Erstes Holzhochhaus in Heilbronn

Heilbronn hat in Sachen Holzhochhäuser Pionierarbeit geleistet. Skaio ist das erste seiner Art, das in Deutschland gebaut wurde und steht im Stadtquartier Neckarbogen. Es ist 34 Meter hoch und hat 60 Mietwohnungen. Die Stadt hat den Slogan "2035, das Klima und WIR!" ausgerufen und möchte 2035 CO2-neutral sein. In Bezug auf den Albedo-Effekt achte man auf helle Bodenbeläge, erklärt Oliver Toellner, Leiter des Grünflächenamts.

Doch seien Grenzen des Einsatzes durch Verschmutzung und Reifenabrieb gesetzt. Durch helle Zuschlagsstoffe im Asphalt könne Helligkeit hervorgehoben werden. "Bei der Sanierung des Pausenhofes der Fritz-Ullrich-Schule planen wir nun helle Pflasterbeläge, anstatt dunkle Asphaltdecken." In Nebenflächen wie Radwegen verwende man in Heilbronn bereits Aufhellungen, erklärt Janine Schubert vom Amt für Straßenwesen. "Das ist aber mit deutlich höheren Kosten verbunden."

Johannes Straub, Leiter des Gebäudemanagements der Stadt Heilbronn, geht davon aus, dass der Albedo-Effekt an Bedeutung gewinnen und voraussichtlich auch bei städtischen Gebäuden zukünftig Anwendung finden wird.

 

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