Abkühlung erwünscht • WASSER & ABWASSER

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Abkühlung erwünscht

Die Luft über dem Asphalt flirrt in der Son­ne. Die Abgas­wol­ke ist genau­so heiß wie die Umge­bung. Die Fuß­gän­ge­rin sehnt sich nach einem küh­len Luft­strom. Heiß war es letz­ten Som­mer – und noch hei­ßer in Städ­ten, in denen die Hit­ze stand. Es bil­de­ten sich soge­nann­te Hit­ze­in­seln. Die hei­ße Luft konn­te nir­gend­wo­hin und es gab kaum Mög­lich­kei­ten zur Abküh­lung. „Ins­ge­samt kommt es zu immer mehr Hit­ze in unse­ren Städ­ten“, sagt Bir­git­ta Hörn­sche­mey­er, Dok­to­ran­din im Insti­tut für Infra­struk­tur – Was­ser – Res­sour­cen – Umwelt (IWARU) der FH Müns­ter. „Die­ser Effekt wird durch Emis­sio­nen ver­stärkt, zum Bei­spiel vom Stra­ßen­ver­kehr oder der Indus­trie. Oder durch dicht ste­hen­de Bebau­ung, die die Frisch­luft­zu­fuhr min­dert und zusätz­lich in den Näch­ten Wär­me abstrahlt.“ In der Arbeits­grup­pe Sied­lungs­hy­dro­lo­gie und Was­ser­wirt­schaft bei Prof. Dr. Mathi­as Uhl forscht sie an Fra­ge­stel­lun­gen der res­sour­cen­ef­fi­zi­en­ten Regen­was­ser­be­wirt­schaf­tung.

Denn jeg­li­che Bebau­ung bedeu­tet einen Ein­griff in den natür­li­chen Was­ser­haus­halt – eine Zunah­me des Abflus­ses, wäh­rend Ver­duns­tung und Ver­si­cke­rung gemin­dert wer­den. Gleich­zei­tig bedeu­tet Ver­duns­tung auch immer eine leich­te Abküh­lung der Umge­bung. Und so wird klar: För­dert man die Ver­duns­tung als Bin­de­glied zwi­schen Was­ser­haus­halt und Stadt­kli­ma, kön­nen geziel­te Kon­zep­te ein aus­ge­gli­che­ne­res Was­ser­re­gime wie­der­her­stel­len und den Men­schen die lang ersehn­te Abküh­lung in den Stra­ßen brin­gen sowie Hit­ze­in­seln min­dern.

Zur Erar­bei­tung sol­cher Kon­zep­te braucht es prä­zi­se Model­le, mit denen sich ver­schie­de­ne Sze­na­ri­en simu­lie­ren und durch­spie­len las­sen. Hörn­sche­mey­er macht dies mit einer Soft­ware, die für Simu­la­tio­nen im Bereich Was­ser­haus­halt gän­gig ist, das Storm Water Manage­ment Model (SWMM). Dafür hat sie in ihrer Mas­ter­ar­beit einen neu­en Bau­stein ent­wi­ckelt, mit dem sich die Ver­duns­tung von Grün­flä­chen genau­er simu­lie­ren lässt. Denn von befes­tig­ten Flä­chen mit Häu­sern und Park­plät­zen ver­duns­tet nicht so viel Was­ser wie von grü­nen Wie­sen oder Tei­chen. Und es geht noch klein­schrit­ti­ger. „Das, was wir die Ver­duns­tung der Pflan­ze nen­nen, ist in Wahr­heit die Sum­me meh­re­rer klei­ner Ver­duns­tungs­pro­zes­se: benetz­tes Was­ser direkt von der Blatt­ober­flä­che, über die Wur­zeln aus den Blät­tern her­aus und direkt von der Boden­ober­flä­che. Da kann man sich vor­stel­len, dass dies von vie­len Fak­to­ren abhängt: Wel­che Pflan­ze habe ich? Wie groß ist ihre Blatt­ober­flä­che und wie tief rei­chen ihre Wur­zeln? Ist der Boden tro­cken oder sehr feucht?“ Eben­falls spie­len der Stand von Son­ne und Pflan­ze eine wich­ti­ge Rol­le: Eine Pflan­ze gibt weni­ger Was­ser ab, wenn sie im Schat­ten steht.

Die­se Details konn­te SWMM bis­lang nicht abbil­den – mit dem neu­en Bau­stein sieht es bes­ser aus. Die Soft­ware erstellt rea­li­täts­nä­he­re Ergeb­nis­se, so dass vie­le ver­schie­de­ne Grün­flä­chen abge­bil­det wer­den kön­nen: Bäu­me, Hecken oder Büsche genau­so wie die grü­ne Wie­se oder Grün­dä­cher. Damit kön­nen bei­spiels­wei­se Kon­zep­te erar­bei­tet wer­den, wo Ver­duns­tung wie ein­ge­setzt wer­den müss­te, um ein ange­neh­mes Stadt­kli­ma zu schaf­fen. Eine Idee wäre zum Bei­spiel grü­ne Fas­sa­den. „Die Fas­sa­de ist ein gro­ßer, weit­ge­hend unge­nutz­ter Flä­chen­an­teil. Wenn man sie begrünt, kann das in der Sum­me für Ver­duns­tung und somit für Abküh­lung sor­gen“, erklärt Hörn­sche­mey­er. „Da gibt es schon ein paar coo­le Kon­zep­te, bei­spiels­wei­se in Mai­land oder Chi­na.“

Momen­tan gleicht die Dok­to­ran­din ihre Simu­la­tio­nen noch mit Mess­da­ten ab und passt die Soft­ware ihres Bau­steins wei­ter an. Ins­ge­samt drei Kli­ma­sta­tio­nen und zwölf Boden­feuch­te­son­den auf dem Gelän­de des Fach­hoch­schul­zen­trums (FHZ) lie­fern ihr dafür rund um die Uhr die benö­tig­ten Daten.