Klimawandel bringt Städtebau in Hitzestress
shutterstockKlimaerwärmung und die Umsetzung der Ziele der Energiestrategie 2050 sind zentrale Themen im Bauen – heute und morgen. Sie bilden den Kern des 18. IGE-Seminars der Hochschule Luzern – angereichert mit weiteren aktuellen Fragen aus dem Bereich des nachhaltigen Bauens und der Gebäudetechnik.
Schweizer Städte müssen für heissere Sommer fit gemacht werden. Dafür müssen die Gebäude energieeffizienter und die Quartiere angepasst werden. «Heissere Sommer stellen eine Herausforderung dar für Gesundheit, Städtebau der Zukunft und Energieversorgung», erklärt Erich Fischer von der ETH Zürich. Fischer spricht am 18. IGE-Seminar der Hochschule Luzern – Technik & Architektur am 16. März 2022 zum Problem Hitzewellen und Hitzestress im Klimawandel. Charlotte Spörndli von «Vorbild Energie und Klima» erläutert, wie die ehrgeizigen Ziele der 15 bundesnahen Akteure, die 2.5 Prozent des nationalen Energieverbrauchs verantworten, einen Weg zu einer klimaneutralen Schweiz zeigen.
Damit Städte zukünftig nicht zu stark überhitzen, sind Massnahmen im Bau und in der Mobilität nötig. Massnahmen können mit dem Einsatz von Digitalen Zwillingen simuliert werden. Wie das funktioniert, wird Gerhart Schmitt vom ETH Future Cities Laboratory aufzeigen. Auch Marie-Theres Moser von der HSLU schaut mit ihrem Vortrag «Innovation Bootcamp in Boston» auf mögliche Lösungen, Städte effizient zu kühlen. Christian Kraft, ebenfalls von der HSLU, zeigt auf, wie die Faktoren Standort, Gesellschaft und Ökologie zusammenarbeiten müssen, um Immobilieninvestitionen nachhaltig werden zu lassen. Beat Weiss erklärt die auch in Sachen Nachhaltigkeit hochgesteckten Ziele des Tech Clusters Zug, bei dem auf acht Baufeldern in der Stadt Zug ein Ökosystem für Innovation, Produktion und Ausbildung entstehen wird. Einen strategisch-technischen Aspekt bringt Dirk Müller von der RWTH Aachen ein: Er spricht über Wärmepumpen und die Resilienz von Netzen.
Abgerundet wird die Veranstaltung von zwei Referaten, die weniger Klima und Energie im Fokus haben, aber auch sehr wichtig sind: Michael Riediker vom Schweizerischen Zentrum für Arbeits- und Umweltgesundheit demonstriert, wie man mit Hilfe eines Aerosol-Checks in Gebäuden das Risiko von Virenkrankheiten einschätzen kann, die wie Covid über die Luft übertragen werden. Sabine von Fischer von der Agentur für Architektur in Zürich spricht über Akustik im Bauen.
18. IGE-Seminar, 16. März 2022, 13:30 bis 17:30 Uhr, an der Hochschule Luzern: www.hslu.ch/ige-seminar
Prof. Urs-Peter Menti, Institut für Gebäudetechnik und Energie IGE, Hochschule Luzern
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Hitzefrei für Verbrenner Fahrzeuge bei Hitzewellen?
Hier ein paar vereinfachte Überlegungen, um die Grössenordnung festzulegen.
Nehmen wir mal an ein Fahrzeug nimmt im typischen Stau eine Fläche von 10 m2 ein – 2 Meter breit – 5 Meter lang.
Im Leerlauf verbraucht ein Verbrenner je nach Typ 0.8 bis 1.5 Liter pro Stunde. Nehmen wir vereinfachend mal 1 Liter pro Stunde an.
Der Energieinhalt von Treibstoffen beträgt grob um die 10 kWh pro Liter – ist etwas weniger aber für den Überschlag reicht 10 kWh.
Dann kommen pro 10 m2 pro Stunde rund 10 kWh Wärmeentwicklung zusammen – also grob 1 kW Wärmeeintrag pro m2.
Jetzt schauen wir mal an, wie die Sonne scheint. Der Mittelwert für die Solarkonstante wurde auf 1367 Watt pro Quadratmeter festgelegt = 1.4 kW.
Nun haben wir in der Schweiz aber nicht die vollen 1.4 kW – die gelten nur bei senkrechter Einstrahlung und wir liegen ja etwas nördlich vom Äquator.
Ausserdem scheint die Sonne ja nicht den ganzen Tag – also wenn ich da einen Wert von 1 kW / m2 nehme, dann ist die Grössenordnung tagsüber sicher passend.
Wir landen also in der gleichen Grössenordnung wie bei den Fahrzeugen.
Die Sonne scheint auf die ganze Stadt – aber die Strassen machen nicht die ganze Fläche aus.
Rechnen wir mal, dass die Strassen in der Stadt einen Anteil von 25% belegen – es kann auch mehr sein gemäss BFS rund ein Drittel der Siedlungsfläche.
Also je nach Überschlagsparameter kommen bei Stillstand und laufendem Motor 25 bis 33% Wärme aus einer vollgestauten Stadt zur solaren Einstrahlung hinzu.
Können die den Verbennungsmotor nicht abstellen? Nein – dann läuft nämlich die Klimaanlage nicht! Wir können die Fahrzeuge auch immer mal wieder fahren lassen. Dann geht der Verbrauch und die Wärmeabgabe hoch.
Diese zusätzlichen Wärmequellen heizen die Städte weiter auf. Damit in den Gebäuden überhaupt gelebt oder gearbeitet werden kann, braucht es Kühlungen. Diese schaffen die Wärme aus den Gebäuden nach draussen mit der Konsequenz, dass es draussen noch wärmer wird. Die Fahrzeuge werden dann ihre Kühlanlagen wieder etwas stärker laufen lassen. Ein Teufelskreis.
Warum also nicht allen Verbrennern ab 30°C hitzefrei geben? ??
Gutgelaunte elektrische Grüsse