Nachhaltige städtische Kühlung angesichts extremer Hitze

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3 Stufen der städtischen Kühlung

Nach Angaben des Nationalen Zentrums für hydrometeorologische Vorhersagen kam es allein im vergangenen Monat (vom 11. Mai bis 10. Juni) landesweit zu fünf großflächigen Hitzewellen. Obwohl die Anzahl der heißen Tage nicht so lang war wie in den Vorjahren, war die Tagestemperatur recht hoch. An etwa 20 Messpunkten wurden Rekordtemperaturen verzeichnet, vor allem im Norden.

In städtischen Gebieten ist die Temperatur in der Innenstadt oft höher als in den Vororten und den angrenzenden ländlichen Gebieten, sodass die Menschen die Auswirkungen der Hitze auf ihre Gesundheit deutlicher spüren, 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, sodass der Energiebedarf hierfür bis 2050 im Vergleich zu 2016 voraussichtlich um das Dreifache steigen wird. Der Wärmeinseleffekt tritt aufgrund der hohen Urbanisierungsgeschwindigkeit, der Konzentration vieler Hochhäuser und der rasanten Zunahme des Individualverkehrs auf, während Grünflächen mit Bäumen und Seen noch immer rar sind.

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

Im Leitfaden für nachhaltig kühlende Städte nennt das UNEP drei Kühlungsebenen, die zu einem ganzheitlichen Ansatz koordiniert werden können: Reduzierung der Wärme im städtischen Raum, Reduzierung des Kühlbedarfs in Gebäuden und effektive Deckung des Kühlbedarfs in Gebäuden. Master Ngo Hoang Ngoc Dung, Forscher für städtische Wärme (UNEP), erläuterte dies genauer und sagte, dass hitzebeständige Lösungen im städtischen Raum bereits in der Infrastrukturplanung und der Stadtgestaltung integriert werden sollten, wobei der Schwerpunkt auf der Reduzierung der Wärme auf regionaler Ebene und auf naturbasierten Lösungen liegen sollte.

Ein typisches Beispiel ist die südkoreanische Hauptstadt Seoul. Die Stadtverwaltung ließ den durch das Gebiet fließenden Bach Cheonggyecheon renaturieren und ersetzte dafür eine 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. Im kolumbianischen Medellín wurden zwischen 2016 und 2019 36 Grünkorridore an Straßen und Wasserwegen angelegt, wodurch der Platz in diesen Gebieten um bis zu 4 °C reduziert wurde.

Im Gebäudemaßstab wird der Schwerpunkt bei der Planung auf Energieeinsparung und effiziente Wärmeableitung liegen und die Standards und Vorschriften für Gebäudeenergie und umweltfreundliches Bauen angehoben. Städtische Gebäude werden zu Modellen für nachhaltige Kühlung. Ein konkretes Beispiel ist das Green Building des Public Service Management Board der Stadt Dong Hoi in der Provinz Quang Binh . Das gesamte Gebäude verfügt über eine begrünte Wand- und Dachfläche von bis zu 900 m². Dies trägt zu einer effektiven Isolierung bei Hitze und Schatten bei, senkt den Stromverbrauch, filtert Staub und befeuchtet die Luft und reduziert das Phänomen der städtischen Wärmeinsel. Gleichzeitig entsteht eine herausragende Landschaft 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.

Abschließend empfiehlt 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, die städtische Lösungen fördern, setzen gleichzeitig nationale Strategien und Pläne in Bezug auf diese Politikbereiche um. Auch der Bericht zum Nationally Determined Contribution (NDC) 2022 erwähnte 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 derzeit etwa 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 Nutzung von Energie und erneuerbaren 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 im aktuellen Tempo zunehmen. Selbst wenn die Welt ihr Ziel zur Reduzierung der Treibhausgasemissionen erreicht und den globalen Temperaturanstieg auf höchstens 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 in die städtische Kühlung integrierte Wohnbebauung 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 … Darüber hinaus haben 22 Provinzen und Städte Richtlinien in Bezug auf die Umsetzung der Strategie für Wissenschafts-, Technologie- und Innovationsentwicklung mit Inhalten im Zusammenhang mit der städtischen Kühlung erlassen.

Obwohl dies im politischen System erwähnt wird, 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 in Einklang zu bringen.

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. Auch in naher Zukunft bleibt die Finanzierung eines der größten Hindernisse für städtische Kühlprojekte und zukünftige Investitionen.

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Integration nachhaltiger Kühlung in umfassendere politische Rahmenbedingungen
Da der Bedarf an Kühlung in Städten bereits sprunghaft ansteigt, 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 grünes Wachstum fördern.
Finanzierungslösungen für nachhaltige Kühlung umfassen die Nutzung von Zuschüssen und technischen Hilfsprogrammen zur Entwicklung einer umfassenden Stadtplanung, einschließlich langfristiger strategischer Pläne, Raumplanung und Klimaschutzplänen. Langfristig sollten Kommunen langfristige PPP-Ansätze zur Finanzierung kapitalintensiver nachhaltiger Infrastruktur stärken und grüne Anleihen/Kredite, nachhaltigkeitsbezogene 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 Energieeffizienzmarkt 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 Privatsektors in nachhaltige Kühlprojekte zu gewährleisten.
Herr Jason Lee – Stellvertretender Direktor der Region Asien, Hauptvertreter des Global Green Growth Institute (GGGI) in Vietnam

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Fokus auf natürliches Wärmeableitungsdesign
Die Temperatur von außen wird durch die Gebäudehülle nach innen übertragen. Dies ist die Hauptursache für den erhöhten Energieverbrauch zur Kühlung der meisten Gebäudetypen in Vietnam. Bei der Gestaltung und Auswahl der Hüllenmaterialien müssen daher diese Einschränkungen berücksichtigt und gleichzeitig die günstigen Bedingungen des natürlichen Klimas um das Gebäude herum ausgenutzt werden (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. Sorgen Sie für eine natürliche Querlüftung, indem Sie Zu- und Ablufttüren anordnen, vorzugsweise an zwei gegenüberliegenden Wänden oder senkrecht zueinander. Durch die Optimierung der Fenstergrößen und die Wahl von Glasarten mit niedrigem Wärmeabsorptionskoeffizienten wird die in den Innenraum übertragene Wärmemenge reduziert. Natürliche Belüftung kann auch in Hochhäusern effektiv sein, wenn eine Designlösung vorhanden ist, die die Sicherheit bei relativ hohen Windgeschwindigkeiten gewährleistet.
Um das Phänomen der Wärmeinsel in städtischen Gebieten zu vermeiden, ist es auf dem Bauland notwendig, eine Kombination aus Baumpflanzungen, Spalieren oder der Installation von Solarenergie-Sammelanlagen auf dem Dach zur Schattengewinnung anzuwenden. Dazu gehören Sonnenschutzkonstruktionen oder die Beschattung durch vorhandene Baumkronen sowie Dachmaterialien mit einem Reflexionsgrad von >70 %. Pflanzen Sie Gras oder verwenden Sie Pflastermaterialien mit einem Absorptionskoeffizienten der Sonnenstrahlung von nicht mehr als 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
Die Abteilung für Klimawandel leitet derzeit die Umsetzung des Programms „Nachhaltige städtische Kühlung in städtischen Gebieten in Vietnam“. Im Zeitraum von 2022 bis 2024 konzentrieren sich Experten auf die Analyse des städtischen Wärmeinselmodells (UHI) in der gesamten Stadt. Dabei liegt der Schwerpunkt auf typischen Monaten der letzten drei Jahre (2020, 2021, 2022), der Klärung von Temperaturschwankungen und der Erhöhung der Kühlanlagen 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) integrieren und bei der Entwicklung eines Aktionsplans für städtische Kühlung unterstützen. Gleichzeitig wird eine schnelle Bewertung des Bereitschaftsgrades für die nächste Investitionsphase zur nachhaltigen Kühlung in Dong Hoi (Provinz Quang Binh) durchgeführt. Das Programm wird Gemeinden an der Central Coast-Region bei der Umsetzung des NDC zur Anpassung an den Klimawandel unterstützen und gleichzeitig die Anziehungskraft 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)