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Rückstrahlung von Bau- und Gestaltungsmaterialien

Versiegelte Flächen heizen sich stärker auf als unversiegelte. Siedlungsräume sind daher grundsätzlich anfälliger gegenüber Wärmebelastung als ländlich geprägte Gebiete. Allerdings kann der Grad der Oberflächenerwärmung durch geschickte Materialauswahl reduziert werden. Wieviel Energie für die Erwärmung einer Oberfläche zur Verfügung steht, wird maßgeblich durch ihr stoffspezifisches Reflexionsvermögen, die sogenannte ‚Albedo‘, bestimmt.

Die Albedo bezeichnet die Rückstrahlfähigkeit einer Oberfläche, also das Vermögen, auftreffende Strahlung zu reflektieren. Sie nimmt Werte zwischen 0 und 1 an und ist umso größer, je mehr Energie reflektiert wird (Abbildung 1).

Albedowerte verschiedener Oberflächen (Quelle: verändert nach M. Satamouris (2001)

Abb. 1: Albedowerte verschiedener Oberflächen

(Quelle: verändert nach M. Satamouris (2001)
Wandfarbe und Material (Bildquelle: Gabriele Jahn/ThINK)

Abb. 2: Wandfarbe und Material

(Bildquelle: Gabriele Jahn/ThINK)

Dunkle Oberflächen besitzen i. d. R. eine niedrigere Albedo als helle, d. h. sie absorbieren mehr Strahlung als helle Flächen. Helle Flächen verfügen über ein hohes Rückstrahlvermögen. Sie reflektieren die eintreffende Energie dementsprechend stärker, so dass die Oberfläche weniger stark erwärmt wird. Im Zusammenspiel mit den Materialeigenschaften Wärmeleitfähigkeit und Wärmespeicherkapazität wird so auch der Wärmedurchlass ins Gebäudeinnere reduziert. Die thermische Belastung für die Gebäudenutzer sinkt. Kühlere Flächen strahlen auch nachts weniger Wärme ab und erleichtern den nächtlichen Abbau der städtischen Wärmeinsel. Tagsüber führt eine hohe Albedo allerdings dazu, dass benachbarte Gebäude und Flächen die Rückstrahlung empfangen und haben eine als unangenehm empfundene Blendwirkung. Um hier weitere Erwärmung zu vermeiden, muss auf genügend Abstand und freien Himmel (Sky-View-Faktor) geachtet werden, damit die reflektierte Strahlung aus der Stadt in die Atmosphäre entweichen kann.

Dunkle, sich stark aufheizende Materialien (z. B. Asphalt, Bitumen), können auch auf Verkehrsflächen, städtischen Freiflächen und Dächern sukzessive durch Werkstoffe und Oberflächengestaltungen mit günstigeren Eigenschaften ersetzt werden.

Hitzeoptimierte Rückstrahleigenschaften der Bau– und Gestaltungsmaterialien sind allerdings nur ein Beitrag zur thermischen Entlastung in Städten und Gemeinden. Ein weiterer Fokus muss auf der generellen Reduzierung des Energieeintrags in den Siedlungsraum liegen, z. B. durch Verschattung öffentlicher Bereiche und Erhöhung des Flächenanteils für die Verdunstung (Teil-/Entsiegelung, Wasser-/Grünflächen) sowie durch Verschattung von Gebäuden und Dach– und Fassadenbegrünung. Im Gebäudeinneren können diese Maßnahmen durch klimaneutrale Kühltechnik ergänzt werden.

Temperaturunterschiede verschiedener Oberflächen (Bildquelle: ThINK)

Abb. 3: Temperaturunterschiede verschiedener Oberflächen

(Bildquelle: ThINK)
Bewertung der Maßnahme hinsichtlich wesentlicher Parameter
Spidergrafik zur Bewertung der Maßnahme mit den Parametern Wirkung, Wirtschaftlichkeit, Gestaltung, Akzeptanz, Biodiversität und Nachhaltigkeit

Erläuterung:

■  rot/orange: schlecht bzw. Verschlechterung, negativer Einfluss
■  gelb: neutral bzw. nicht relevant, kein/kaum Einfluss
■  hellgrün: gut bzw. geringfügiger positiver Einfluss
■  grün: sehr gut bzw. positiver Einfluss
■  dunkelgrün: ausgesprochen gut bzw. deutlicher positiver Einfluss

Parameter:

Wirkung: Effektivität der Maßnahme im Sinne der Klimaanpassung
Wirtschaftlichkeit: Kosten-Nutzen-Verhältnis (Initial- und Folgekosten)
Gestaltung: Raumwirkung, Beeinflussung des Lebensumfelds
Akzeptanz: Beeinflussung der Lebensqualität, mögliche Widerstände
Biodiversität: Beeinflussung der Artenvielfalt/Lebensräume
Nachhaltigkeit: Langlebigkeit/Beständigkeit, Ressourceneffizienz

Ansprechpartner

Kompetenzzentrum Klima
(https://tlubn.thueringen.de/klima/klimaagentur)

Thüringer Energie- und GreenTech-Agentur GmbH (ThEGA) (www.thega.de)
Die ThEGA hat sich im Rahmen des Projektes „Entwicklung von Klima-Adaptionsstrategien und -technologien in Thüringen (KlimAdapTIT)“ teils vertiefend mit Möglichkeiten zur Hitzeprävention
auseinandergesetzt: www.thega.de/klimadaptit

Thüringer Ministerium für Infrastruktur und Landwirtschaft
(www.thueringen.de/th9/tmil/)

Thüringer Landesverwaltungsamt
(www.thueringen.de/th3/tlvwa/index.aspx)

Förderung

Thüringen

Städtebauförderung
(https://www.staedtebaufoerderung.info/DE/Startseite/startseite_node.html)

Bund

Förderung von Maßnahmen zur Anpassung an den Klimawandel (Projektträger Zukunft-Umwelt-Gesellschaft (ZUG) gGmbH
(https://www.z-u-g.org/aufgaben/foerderung-von-massnahmen-zur-anpassung-an-den-klimawandel/)