„nachhaltige technologien 01 | 2025"

ie rapide fortschreitende Erderhitzung verbunden mit zunehmender Urbanisierung und Flächenversie- gelung hat die Städte in den letzten Jahrzehnten zu Hotspots des Klimawandels werden lassen. Dies gilt insbesondere für Mitteleuropa, wo die pro- gnostizierte und bereits eingetretene Erwärmung besonders markant ausfällt. Während uns langfris- tig nur die Reduktion der Treibhausgasemissionen retten kann, gilt es kurzfristig, mittels Klimawan- delanpassung die Auswirkungen der Erhitzung zu lindern. Im städtischen Kontext bedeutet dies, die auf die Menschen einwirkende Hitzebelastung in und außerhalb von Gebäuden zu reduzieren. Als Basis hierfür sind detaillierte Analyse- und Opti- mierungsmethoden notwendig. Zu diesem Zweck wurde bei AEE INTEC vor mittlerweile sechs Jahren die Methode „Smart-City-Sensing“ entwickelt und seither laufend weiterentwickelt und angewendet. Was ist Hitze? Sowohl für die Vermittlung unserer Messmethode im Speziellen als auch für das Erfassen der Heraus- forderungen durch urbane Hitze im Allgemeinen ist ein Verständnis des Begriffs Hitze essenziell. Gemäß Duden bezeichnet Hitze eine „starke, als unange- nehm empfundene Wärme“. In Fachgebieten, die sich mit der Messung und Quantifizierung von Hitze beschäftigen, werden die Begriffe „thermischer Kom- fort“ oder „thermische Behaglichkeit“ verwendet. Allen diesen Begriffen gemein ist der vermeintlich subjektive Charakter. Dies ist jedoch irreführend, da Hitze mit einer objektiven, thermischen Einwirkung auf den menschlichen Organismus verbunden ist. Diese thermische Belastung beeinträchtigt Komfort, Produktivität und Gesundheit und kann bei vulnera- blen Personengruppen zu irreversiblen Schäden oder sogar Lebensgefahr führen. Um „Hitze“ zu erfassen, ist es notwendig, den ther- mischen Austausch zwischen dem Menschen und seiner Umgebung zu verstehen. Dieser Wärmeaus- tausch ist komplex und hängt von einer Reihe von physikalischen Parametern ab. Naturgemäß ist hier- bei die Lufttemperatur relevant. Für die Effektivität des Wärmaustausches über die Haut und Atmung gilt es jedoch auch, die Strömungsgeschwindigkeit der Luft sowie die Luftfeuchte zu berücksichtigen. Neben dem Wärmeaustausch mit dem Luftkörper ist der Wärmeaustausch über Strahlung von essenzieller Bedeutung. Insbesondere bei höheren Temperaturen stellt dieser sogar die dominante Komponente dar. Dabei sind zwei Strahlungskomponenten relevant: Die Solarstrahlung und die Wärmestrahlung. Die Solarstrahlung umfasst sowohl die direkte Solar- strahlung aus Richtung der Sonne, als auch diffuse Strahlung in Form von gestreutem und reflektiertem Sonnenlicht. Hauptquellen der Diffusstrahlung sind der „blaue Himmel“ und die Wolken. Im urbanen Kontext spielt jedoch auch Diffusstrahlung durch Reflexion auf Boden- und Fassadenflächen eine wichtige Rolle. Die zweite Komponente des Strahlungsaustausches, die Wärmestrahlung, wird häufig unterschätzt. In der Alltagswelt ist sie den meisten am ehesten als „Strahlungskälte“, etwa von kalten Fensterflächen oder als „Strahlungswärme“, wie beim Kachelofen bekannt. Prinzipiell tauschen wir aber permanent mit allen uns umgebenden Flächen Wärme in Form von Strahlung aus. Dieser Austausch ist grundsätzlich im- mer wechselseitig. Ist die Temperatur der Umgebung höher, so nehmen wir in Summe Wärme auf, ist sie geringer, so geben wir Wärme ab. D Brennpunkt urbane Hitze Daniel Rüdisser Oberflächentemperaturen an einem Sommertag vor Sonnen- aufgang (Tagestiefstwerte). Vegetationsflächen kühlen die Umgebung, während erwärmte versiegelte Flächen auch über Nacht die Wärme speichern Quelle: AEE INTEC