Klimawandel und Städtebau -...

Klimawandel und Städtebau Was bedeutet der Klimawandel für die Städte?

Zur Notwendigkeit integrierten Handelns

G. Curdes. Prof. em. für Städtebau und Landesplanung

Vortrag im Rahmen der RWTH-Wissenschaftsnacht am 11.11.2011

„Die Frage nach dem Ja oder Nein des Klimawandels hat sich erledigt. Die Veränderung des Klimas ist Teil unseres Alltags.“

(Wolfgang Kusch, Vizepräsident des DWD im April 2008)

Der Präsident des Deutschen Wetterdienstes, Prof. Dr. Gerhard Adrian sagte auf der Klima-Pressekonferenz des Deutschen Wetterdienstes (DWD) am 26. Juli 2011 in Berlin:

“Wenn wir das Ruder nicht schnell herumreißen ... werden wir beim Klimaschutz auf Grund laufen...”

“Aus Sicht des DWD zwingen uns die bisher

geringen Minderungserfolge zugleich schon heute über Anpassungsmaßnahmen an ein

Temperaturplus von 3 Grad oder mehr nachzudenken.”

Grund genug für uns alle, diese Warnung in Handlung umzusetzen.

2 G. Curdes: Klimawandel und Städtebau. RWTH Wissenschaftsnacht 11-011

Gliederung 1. Problemaufriss – Situation 2. Die Chancen sehen: Klimawandel als

Innovationsmaschine 3. Kompakte oder disperse Stadtstrukturen ?

1. Erfahrungen in warmen Klimazonen – was ist übertragbar? 2. Stadtstruktur und Energieverbrauch 3. Bauform und Energieverbrauch 4. Die Europäische Stadt als Kulturgut

4. Die demographische Zeitbombe um 2060 5. Technologische Revolution 6. Ganzheitliche Strategie 7. Ein Beispiel: Der energetische Umbau des Baubestandes Zusammenfassung

G. Curdes: Klimawandel und Städtebau. RWTH Wissenschaftsnacht 11-011 3

Es ist mehr Energie in der Atmosphäre Das bedeutet mehr Extremereignisse


Genua 4.11.011 Bangkok Oktober-November 011

Starkregen

Schnee, Trockenheit, Gletscherschmelze, Hitze-Feuer

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Hitzewelle . Brände in Russland 2010 Hitzewelle Russland s_BM_Bayern_Space__1176978p

Jahre ohne Regen – Dürren in Afrika

Mehr Schnee + Eis

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Rheinland RP Online 011 Rock-Festíval Hasseelt,8-011 - 4 Tote Oberösterreich 2005 (de.academic.ru/.../83/Sturmschaden)

Kyrill GraeberDW18866p Kyrill wiwo.de/finanzen/orkan-kyrill

Sturmschaeden in Schladming Hasselt 8-011 Ansbach 2005 (Himmliche Dächer)

Womit müssen wir rechnen? • Absehbares Ende fossiler Energien und vieler Rohstoffe (Kupfer, seltene

Erden) • Klimatische Extreme nehmen zu (Hitzeperioden, Starkregen,

Trockenperioden, wärmere Winter, kühlere Sommer, Wirbelstürme) • Bevölkerungsrückgang in D: -12 bis -17 Mio. Ew. bis 2060, NRW: –

3,5Mio.EW.1)

• Überalterung (2060 wird jeder Dritte über 65 sein) 1)

• Nicht besetzbare Arbeitsplätze, leer stehende Schulen • Vermehrter Gebäudelehrstand 1) Statistisches Bundesamt 12. koordinierten Bevölkerungsvorausberechnung

– Periphere, schlecht versorgte Siedlungsbereiche fallen leer – Im Ruhrgebiet und den neuen Bundesländern sind die Folgen schon deutlich – Weniger Gebäudefläche für jüngere, mehr für ältere Menschen nötig

• Klima- und konfliktbedingte Zuwanderung • Verstärkte ökonomische Krisen • Hoher Schuldenstand der öffentlichen Haushalte • Nicht eingeplante Kosten von Katastrophen und deren Schadens-

beseitigung, die die Haushalte überfordern 7

G. Curdes: Klimawandel und Städtebau. RWTH Wissenschaftsnacht 11-011

2. Die Chancen sehen: Klimawandel als Innovationsmaschine

• Überwindung von Denkgrenzen: Neue Technologien, technische + soziale Experimentierfelder

• Beschleunigung von Erkenntnissen • Innovationsvorsprung: Europa als Innovations-

exporteur • Solare Selbstversorgung macht unabhängig von

Energielieferanten: Es bleibt mehr Geld im Land • Schaffung einer Ökonomie + Lebensform, die für die

Zeit nach dem Öl gerüstet ist


Wo ist anzusetzen? Antworten der Siemensstudie 2009 für ein CO2 freies München

• „Die Frage, ob es der Menschheit gelingt, in den kommenden Jahrzehnten bei der Entwicklung energieeffizienter Infrastrukturen einen nachhaltigen Kurs einzuschlagen, wird in den Städten beantwortet werden“.

• „Städte sind in Summe die größten CO2-Emittenten. Zu gleich aber sind sie dank der Konzentration von technischem Wissen auch Schmelztiegel des Fortschritts, die neue Sichtweisen und Lösungen generieren“.

• „Die Wandlung einer Metropole in einen annähernd CO2-freien Ballungsraum ist (möglich)“

Quelle: Sustainable Urban Infrastructure – Wege in eine CO2-freie Zukunft Ausgabe München. Siemens / Wuppertal-Institut 2009


Handlungsfelder der CO2 Minderung • Heizung 46% • Energieerzeugung (Kraftwerke) 40 % • Individualverkehr 12% • Kommerzieller Verkehr 2,8% Größte Hebel: • Wärmedämmung der Gebäude • Kraft- Wärme-Kopplung • Sparsame Elektrogeräte +

Beleuchtungssysteme • Regenerative + CO2-arme Energieerzeugung (Sustainable Urban Infrastructure: München – Wege in eine CO2-freie Zukunft / Siemens 09 S. 6)

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Visionen für die klimaneutrale Stadt

• Klimaschutz muss in den Städten beginnen

• Städte...sind für 80 Prozent der Kohlendioxid-Emissionen verantwortlich - aber tun nicht genug gegen den Klimawandel und sind gegenüber seinen Folgen kaum gewappnet.

• Nach Ansicht des WFC...müssen die Städte selbständig einen Plan erarbeiten, wie sie ihren Energiebedarf langfristig zu 100 Prozent aus erneuerbaren Energiequellen decken können. Dies sei keine Utopie....

• Prinzipiell seien Städte in der Lage, auf Dauer so viel Energie aus Sonnen- und Windkraft oder Biomasse zu erzeugen, dass sie damit nicht nur sich selbst, sondern sogar auch ihr Umland versorgen könnten.

World Future Council (WFC) und die Hamburger Hafen-City-Universität 4/09. Quelle: Die Zeit, 23.4.2009 11

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1. World Future Council 2009

2. Jeremy Rifkin 2011

..fünf Säulen bilden die Infrastruktur für ein neues Wirtschaftssystem, das uns alle in eine grüne Zukunft führen kann.

1. Umstieg auf erneuerbare Energien 2. Umbau der weltweiten Bausubstanz zu Mikrokraftwerken 3. Installation von Wasserstoff- und anderen Speicher-

möglichkeiten in jedem Gebäude und über die ganze gesellschaftliche Infrastruktur verteilt

4. Die Nutzung der Internettechnologie zur Umstellung des Stromnetzes auf ein intelligentes Versorgungsnetz, in das Millionen Menschen selbst erzeugten grünen Strom einspeisen können

5. Umstellung der globalen Transportflotte - Pkws, Busse, Lkws, Züge - auf elektrische, von erneuerbaren Energien aus Millionen von Gebäuden angetriebene Steckdosen- und Brennstoff-zellenfahrzeuge und die flächendeckende Einrichtung von Ladestationen, an denen sich Elektrizität über ein dezentrales Stromnetz kaufen und verkaufen lässt

Quelle: Jeremy Rifkin: Die dritte Industrielle Revolution. Campus. 2011 12

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3. Nachhaltigkeitsstadt

„Min. Schavan: Hightech-Strategie 2020 für Deutschland“

• „Zu den Zukunftsprojekten gehört zum Beispiel die „CO2-neutrale, energieeffiziente und klimaangepasste Stadt“ – kurz „Nachhaltig-keitsstadt“.

• Sie ist nicht nur eine Vision, sie ist der Prototyp für die Zukunftsprojekte“.

Quelle: Bundesministerin für Bildung und Forschung http://www.bmbf.de/pub/mr_20101008.pdf

13 G. Curdes, Stadtplanertag 29.9.2011

http://www.bmbf.de/pub/mr_20101008.pdf�

3. Kompakte oder disperse Stadtstrukturen?

1. Welche Morphologie und damit welches Leitbild kann dem Klimawandel besser standhalten? Die kompakte oder die disperse Stadt?

Dafür ist es hilfreich, auf grundlegende Zusammenhänge zu blicken: – Regionen, die schon lange mit hohen

Temperaturen überleben – Stadtstruktur und Energieverbrauch – Europäische Stadt


Bauform und Energieverbrauch

• Die Oberfläche der Bauten ist das Medium des Temperaturaustauschs.

• Kompakte Bauten und kompakte Arrangements reduzieren diesen Austausch.

• Wir finden dichte Gebäude-Arrangements und enge Strassen in Nordeuropa, Südeuropa und in nord-afrikanischen und arabischen Städten.

• Diese Ähnlichkeiten gehen zurück auf den gleichen physikalischen Prozess: Die Eigenschaft der Gebäude-massen, die interne Temperatur gegenüber der äus-seren über einige Zeit zu halten: Die Trägheit der Masse.

• In beiden Hemispheren sollen Gebäude eine innere Temperatur von 20-250 garantieren.


3.1 Erfahrungen in warmen Klimazonen: Morphologie arabischer Städte

Design Merkmale:

Kompaktheit schattige Strassen schattige Höfe kurze Strassen abgewinkelte Strassen negative Sonnenorientierung wenige und kleine Fenster helle Wände und Dächer

Fez, Marokko (Google Earth) Kasbah, Algier (Google Earth)

Shibam, Yemen (upd.org.gallery) Neue Reihenhäuser Riyadh, S.A. (Google Earth) Weisse Dächer - Shibam, Yemen

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Klimaelemente Arabischer Städte

Windtürme

Wind-Kühl-Systeme

Hofhausstruktur, Weisse Wände+Dächer

Eingebaute Hofhäuser

Source of pictures: Arch+; Google; Windturmhäuser Daniel Emmel, Katharina Gruhn, Power-House TU Darmstadt; Zentral-asien-net; Deutsches Architektur-Forum:Dubai Windtürme + Wolkenkratzer

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Neue Stadt in Abu Dhabi: 47.500 EW CO2 neutrale Masdar City – Masterplan : Umgekehrte Hitzeinsel Arch. Foster Ass., London


18 .Quelle: Transsolar

Klimatische Bedingungen: Über dem (warmen Golf-Gewässer) heizt sich der Wind auf 45 bis 47 Grad auf und bringt eine hohe Luftfeuchtigkeit mit sich. Damit diese für den thermischen Komfort geradezu tödliche Brise nicht in die Stadt gelangt, laufen die Straßen von Ost nach West nicht durch, sondern sind in Abschnitte von maximal 75 Meter Länge geteilt. Am Beginn jeder dieser Straßen ist jeweils ein Windturm geplant. Tagsüber stellen die geschlossenen Türme einen Windschatten für die Straßen dar; der heiße Wind wird über die Stadt hin-weggelenkt. Nachts werden die Türme hingegen geöffnet, um den kühleren Wind in die Straßen zu leiten. Der Nachtwind, der eine Temperatur von 30 Grad hat, treibt die Tageshitze aus der Stadt. Dadurch kann man erreichen, dass die Stadt tagsüber maximal 35 Grad warm wird und damit etwa zehn Grad kühler als die Umgebung. Matthias Schuler in ARCH+ 196/197

http://www.archplus.net/home/ausgabe/196/197/�

Masdar - Zentrale Voraussetzungen: Schatten, kühler Luftzug, enge und abgewinkelte Gassen, Arkaden


Quelle: Transsolar

3.2 Urbane Dichte und Energieverbrauch

Kompakte Städte ver-brauchen 7x weniger Transportenergie als gering verdichtete Städte

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Gigajules per capita/year

Houston: 75

Hamburg: 15

Wien: 10

Hong Kong: 5

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3.3 Bauform und Energieverbrauch Umfang-Volumen Verhältnis von Bautypen

Bauformen mit einem A/V von 0,3 sind 4 x energie-effizienter als die Bauformen mit einem Verhältnis von 1,2

Fazit: Kompaktheit ist

dauerhaft günstig


Urbane Dichten: Umfang-Volumen-Verhältnis von Baublöcken in Aachen

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Urbane Dichten: Umfang-Volumen-Verhältnis von Baublöcken in Aachen

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Quelle: Curdes, G.: Urban morphology and climate change. Which morphology can survive 17TH CONFERENCE INTERNATIONAL SEMINAR ON URBAN FORM. HAMBURG 2010

Bautypen

Tabelle 3 Beispiele der Bautypen


Tabelle 2 Bautypen und ihr Umfang / Volumen Verhältnis

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Zwischenergebnis • Die kompakten Stadtbereiche sind nicht das Problem

• Sie tragen schon viele Merkmale der energetischen Optimierung in sich

• Deren Hauptproblem ist die sommerliche Überhitzung • Kritisch sind eher lockere, zerfranste und auf das Automobil

orientierte Teile von Stadt + Region, etwa die „Zwischenstadt“ • Die alten Menschen streben in die Städte. Die Bodenwerte der

Peripherie fallen • Nicht alle Elemente der Peripherie und vernachlässigter

Bereiche der Kernstädte werden auf Dauer überleben. • Es kommt darauf an, welche Prioritäten die Städte bei

abnehmender Bevölkerung und knappen Mitteln setzen


3.4 Die europäische Stadt als Kulturgut Kompakte historische Identitäten – nicht grundlegend veränderbar

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Florenz Hamburg Ulm

Berlin Lyon Regensburg

Frankfurt Mainz Münster

Stadt als räumliche Verbindungsmaschine Grundlegende Mechanismen

Radialen und Ringe sind die Organisatoren der Stadtstruktur

Source: Curdes, 1995 28 Aachen: 1805/1822/1910/1925/1955/1987

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Organisatorische Kraft einer ausgereiften Morphologie Aachen: Baustruktur 1945 – 1950

Es reichten 5 Jahre, um den zerstörten Charakter der Morphologie wieder herzustellen 29

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Bild: Curdes 1997, S. 40

Vergessen wir nicht was Stadt ist: Dichtes Beziehungsnetz und dichte Packung von privatem und öffentlichem Raum: Eine räumliche Verbindungsmaschine

Paris

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Bild: Doxiadis 1968

4. Die demographische Zeitbombe 2050-2060

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2060: Bund -12/17 Mio. NRW: -3,5Mio.

Altersanteil: 65 Jahre oder älter ist heute jeder Fünfte, 2060 wird es jeder Dritte sein.


Aachen bis 2030 – 3-4% :

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1. wachsende 2. stabile 3. schrumpfende Städte.

Für alle gilt: – Lösungen gegen Überhitzung – Lösungen gegen Starkregen – Energetische Selbstversorgung anstreben – Energetische Erneuerung des Bestandes – Umstellung auf Elektroverkehr

Folgerung: Mindestens drei Stadttypen

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Aachen: Bis 2015 (1), ~ab 2025 (3) (http://wegweiser-kommune.de Bertelsmann-Stiftung)

http://wegweiser-kommune.de/�



Ergebnis: • Stadt muss energetisch völlig neu gedacht werden

• Bei dem enormen Bevölkerungsrückgang kann das bisherige Siedlungssystem nicht komplett aufrecht erhalten werden

• Die kompakte Stadt ist kulturell bedeutender, energetisch günstiger und wird daher eher überleben als der Rand

• Daher ist das Leitbild der kompakten, der energe-tisch autarken und damit nachhaltigen Stadt, der Stadt der kurzen Wege, die trotz des energetischen Umbaus ihren Charakter und ihre Geschichte erhält, für die meisten Städte, auch für die Schrum-pfenden und auch für Aachen, das angemessene Leitbild.


5. Technologische Revolution

• Im Energiesektor vollzieht sich eine beispiel-lose Entwicklung, eine dritte industrielle Revolution

• Für die dezentrale Energiegewinnung und -speicherung entstehen neue Technologien • Man dort schnell sein, wo die Lösung schon

ausgereift ist. • Beispiele neuerer Entwicklungen:


Neuere Speichertechniken • Flüssigbatterien: Redox-Flow-Batterien können bis zu 2.000

Haushalte versorgen (Fraunhofer-Institute)

• Druckluftspeicherkraftwerke • Hochtemperatur-Wärmespeicher • Supraleitende magnetische Energiespeicher • Brennstoffzellen, elektrolytische Wasserstoffgewinnung • Regenerative Kombikraftwerke (Fraunhofer-Institute)

• Pumpspeicherkraftwerke • Gebäudeintegrierte Latent- und Sorptionsspeicher • Gebäudenahe Erdspeicher • Nutzung von Autobatterien als vernetzte Speicher • Urbane Wärmeinseln als Heizquellen1) 1) Unter den Städten schlummern enorme Heizquellen. So ließe sich in Köln der jährliche Heizbedarf aller Wohngebäude mit Wärme aus dem Grundwasser für mindestens zweieinhalb Jahre decken. Pressemitteilung KIT Karlsruher Institut für Technologie Nr. 156 - 22.12.2010

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Energiegewinnung: KWK, Solar-, Wind-, Dämmtechnik

• Farbstoffsolarmodule im Siebdruck (Fraunhofer) • Farbstoffsolarzellen (Grätzel-Zellen) deren Farben auf Bauten

abgestimmt werden und die sich besonders kostengünstig produzieren lassen

• Vertikale und horizontale Hauswindrotoren • Minikraftwerke im Keller „SchwarmStrom“: 100.000 Zuhause-

Kraftwerke (KWK). VW Motoren liefern Wärme und Strom und bei Lastspitzen Strom ins Netz (Lichtblick.de)

• Energiezäune, Energiefassaden, Energiemarkisen • Lineare Wind- und Solarenergietrassen entlang von Auto- und

Eisenbahnen • Solarbäume, Solarwälder, Solaralleen • Solarmodule in der Autokarosserie oder bei LKW in die

Abdeckplanen integriert • Neue Dämmtechniken, Vakuumdämmung


Wind- + Solar-

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Siemens

Vertikalrotoren RS Windenergy Klimateur Clear Power

Solarpark Edertal 2

edilportale.com-Mosul Solon Andromeda

Aufwindturbine (Venturbine enaiec)

Gebäudeintegrierte Energiegewinnung Es werden ganz neue Architekturen entstehen Solardecathlon: Uni Darmstadt - surPLUShome gewinnt Success for Future Award 2011

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Wohnbebauung in Mainz-Kasteel (PPP Prof. Koziol), TU Cottbus, 2009 Solardecathlon: Uni Darmstadt

Eine neue Solararchitektur entsteht, bei der die Energiemodule nicht mehr hinzugefügt sind Opto-electronics Technology and Incubation Centre Wales

Energy and sustainable features include the 1,000m² photovoltaic wall (Europe's largest copper indium diselenide PV installation) with an installed rating of 84kW and an anticipated saving of around 22t of CO2 per annum

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Gebäudeintegrierte Photovoltaik

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40 sonnenschutz-aus-photovoltaik-glas-127570 archiexpo.de www.ee-news.ch b402a9d6fde46ea1f6cadd51fafe6a2500631128 www.etagreen.com gr0510

sapagroup.com EL-52-PV_inVer_gr_1 Niederländischen Energieforschungszentrum. http___www.swissolar

Energiefassaden + Energiedächer 41

Null-Energiehaus Freiburg http___www.energienetz Gewerbebau Bubendorf, Schweiz

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Solarbäume + Solarlampen

Quelle: RTEmagicC_Solare_Freiraumgestaltung 42

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Süddrift der Städte 2070-2100 (OECD)

Quelle: OECD 2010: Cities and Climate Change. ISBN 978-92-64-09137-5 PDF

Klimatische Lageverschiebung „Wenn in Deutschland bis zum Ende des Jahrhunderts eine Jahresmitteltemperatur wie heute in Venedig auftritt, werden sich vielleicht einige über südliches Flair nördlich der Alpen freuen. Das Problem ist aber: Höhere Durchschnittstemperaturen, also mehr Energie in der Atmosphäre, könnten für mehr und intensivere Wetterextreme sorgen. Dann fiele eine Risikobewertung ganz anders aus - denn das Schadenspotential durch Wetterextreme würde deutlich wachsen“. Quelle: Gemeinsame Pressekonferenz des Deutschen Wetterdienstes (DWD), Umweltbundesamtes (UBA), Technischen Hilfswerks (THW) und Bundesamtes für Bevölkerungsschutz und Katastrophenhilfe (BBK) am 15. Februar 2011 in Berlin Gefahren durch extreme Niederschläge werden ab Mitte des Jahrhunderts deutlich zunehmen Rede von Dr. Paul Becker Vizepräsident des Deutschen Wetterdienstes

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6. Lösung des Hitzeproblems Ein Kernproblem müssen kompakte Städte aber lösen: die Verminderung der Überhitzung!

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Temperaturunterschiede zwischen Stadt + Umland

Je größer die Stadt, umso größer die Temperaturdifferenz.

Beispiel: Köln ist um 8 Grad wärmer als sein Umland

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Urbane Erwärmung: Temperatur von Oberflächen

Temp. von Material: 48-240 Temp. von Fliesen: 70-350

Source: Städtebauliche Klimafibel Abb. 2/4 http://www.staedtebauliche-klimafibel.de/index-2.htm

Source: A. Synnefa, M. Santamouris and I. Livada: A comparative study of the thermal

Performance of reflective coatings for the urban environment

45 Fazit: Reflektierende, helle + kühle Oberflächen


14 Kühlungstrategien 1. Auflockerung dichter Bebauungen (nur in schrumpfenden Städten möglich) 2. Grüne Blockinnenbereiche mit Schatten spendenden Bäumen 3. Vermehrte Wasser- und Grünflächen zur Kühlung, Luftkorridore

(perforierte Stadt) 4. Verschattung von Strassen und Dächern (Bäume, Solarsegel) 5. Ableitung der Wärme in den Strassen in Langzeitspeicher (Latentspeicher,

Massenspeicher) 6. Direkte Umwandlung der Straßenwärme in elektrische Energie 7. „Grüne“ Dächer und grüne Wände 8. Reflektierende Materialien zur Verminderung der Aufheizung (Strassen,

Wände, Dächer) 9. Mechanische lokale Windsysteme 10. Wasserkühlung von Dächern und Straßen 11. Flexiblere Nutzung der Räume eines Gebäudes über das Jahr (Nordlagen

im Sommer, Südlagen im Winter) 12. Bessere Isolierung der Gebäude, Luftaustausch zwischen warmen und

kühlen Räumen 13. Kühlung im Sommer und Erwärmung im Winter mittels Erdspeichern 14. Weniger beheizte Räume, Wollkleidung, niedrigere Raumtemperaturen

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Weiße Dächer-(Albedo)-Politik in den USA

Lagerhaus (Source: EPA)

Weiße Dächer Sacramento (Source: EPA)

Weiße Dächer Kalifornien (Source: Google)

Albedo (Reflexions-) Strategie:

USA hat eine reiche wissenschaftliche Diskussion und kommerzielle Scene zur Kühlung von Städten und Dächern

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Abschattung öffentlicher Räume

• Arkaden Hamburg • Aufenthaltsbereiche verschatten (Israel) • Fußgängerstraßen verschatten (Israel) • Für Luftzug sorgen

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Solarparkplätze Verschattung + Energieerzeugung koppeln

Solarparkplatz Quelle: entrason solarpark gmbh Konzept Energiewald. Quelle: burb.tv-solar_forest - Architekt Neville Mars

Konzept Quelle: envision-solar-parkplatz

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Solarparkhaus Bad Lippspringe Quelle: www.sunny-carport.org

Horizontales und vertikales Stadtgrün, Wasser

http://www.cms-internetservice.de/ddorf_bilder_big/Koe_Graben.jpg

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Source: Kuttler, Uni Duisburg

Baumüller Fassadengrün

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Urbane Wärme verwenden „Messungen der Wissenschaftler in Köln sowie in Winnipeg/Kanada ergaben im Vergleich zum ländlichen Umland eine Erhöhung der Grundwassertemperaturen um bis zu fünf Grad. Diese Energie ließe sich beispielsweise mithilfe von Erdwärmepumpen effizient zum Heizen im Winter und zum Kühlen im Sommer nutzen., wie die Forscher errechneten. Würde in Köln das Wasser in einer rund 20 Meter dicken Schicht im Untergrund angezapft und um nur zwei Grad abgekühlt, ließe sich damit der jährliche Heizbedarf sämtlicher Wohngebäude in der Stadt für mindestens zweieinhalb bis maximal 20 Jahre decken. In Megastädten wie Shanghai und Tokio könnte das Grundwasser sogar Heizwärme für mehrere Jahrzehnte liefern. Die Forscher gehen davon aus, dass die Grundwassertemperaturen mit fortschreitender Urbanisierung weiter ansteigen werden. Die Nutzung dieses geothermischen Potenzials würde nicht nur dazu beitragen, den wachsenden Energiebedarf zu decken, sondern auch den Ausstoß von Treibhausgasen reduzieren und damit der Erwärmung der Städte entgegenwirken.” Ke Zhu, Philipp Blum, Grant Ferguson, Klaus-Dieter Balke, and Peter Bayer: The geothermal potential of urban heat islands. Environmental Research Letters, 5 (2010), 044002 http://dx.doi.org/10.1088/1748-9326/5/4/044002

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Bevölkerungs-entwicklung Wohnungsbedarf

Energie-erzeugung

Verkehr + Kommunikation

Energetische + funktionale Erneuerung

Altbaubestand

Siedlungs-struktur +

Stadtumbau

Kühlung

Katastrophen - Anpassung der Infrastruktur

Lokale + regionale

Governance

Integrierte ganzheitliche

Strategie

Finanzierung + Durchführungs

planung

Lenkungsgruppe Beratung

Forschung

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7. Ganzheitliche Strategie zur Vermeidung von Fehlern Was sollte eine Strategie integrieren?

8. Ein Beispiel:

Der energetische Umbau des Baubestandes nach Lagen und Bautypen

• Ermittlung de geeigneten Energieerzeugung für alle Stadtteile – Geothermiepotenzial – Solarpotenzial – Windpotenzial – Biomassepotenzial – KWK Potenzial – Abwärmepotenzial

• Priorität: Erneuerungsbedürftige Putzbauten der Nachkriegszeit • Die architektonisch sensiblen Bauten in etwa 5-10 Jahren angehen, wenn

die Technologien der Energiegewinnung weiter entwickelt sind und sich den Bauten besser anpassen können

• Grundsätzlich: Anstelle von Einzelgebäuden ganze Baublöcke und Quartiere erneuern

• Ohne die Einbettung in eine kommunale und regionale Gesamtstrategie werden die knappen Mittel teilweise fehl investiert 53

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Energetische Umbaustrategie für Aachen nach Bau- und Lagetypen

1) Gebäude mit Sichtmauerwerk, Stuck, anspruchsvoller Fassade, Denkmalschutz

Keine Außendämmung. KWK, Solarthermie, Geothermie, Erd- und Fernwärme

2) Gebäude mit Putz und einfacher Architektur Außendämmung, ggf. funktionelle und architektonische Verbesserung

Reduzierung von 10 auf nur noch 2 Bautypen:

Typ1: Aachen Frankenberger Viertel ab 1875 Typ 2: Hanbruch ab 1960

Frankenberger Viertel

Aachen Kern + Nordost : Erfassung schlecht gedämmter Häuser

Wärmeabstrahlung von Gebäuden am 21. März. Temp. 5o

Quelle: ESN realis GmbH

Deutlich: Wärmeverluste Industrieanlagen AC-Ost

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Solarkataster Aachen


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Ein sehr gutes Hilfsmittel. Es kann jedoch nur im Zusam-menhang mit einem Gestalt-schutz davor bewahren, dass die Innenstadt Schaden nimmt.

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9. Aufgabentableau für die Städte

1. Governance: Information und aktive Beteiligung der Bevölkerung und Unternehmen am Umbau in einem breiten öffentliche Prozess

2. Sicherung der Städte vor Wetterkatastrophen 3. Vorsorge gegen Überhitzung 4. CO2 neutrale – dezentrale Energieerzeugung durch Gebäude,

Flächen, Geothermie, Grundwasserpotenziale, Windkraft etc.) Ziel: Energieautarke Stadt bis 2050

5. Wirkungen des demographischen Wandels auf die örtliche Infrastruktur, Altbaunutzung klären. Revision der Siedlungs-struktur: langfristig nutzbare Bauten und Siedlungsbereiche (örtliches Leitbild)

6. Energetische, funktionale und gestalterische Modernisierung des langfristig genutzten Baubestandes bis 2050

7. Umstellung des Verkehrs auf Elektroantriebe und Aufbau einer Versorgungsstruktur

8. Regionale Recyclingagenturen zur Rohstoffsicherung

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Zusammenfassung

• Der Handlungsspielraum von Staat und Gesellschaft wird enger • Die Städte werden sich notgedrungen auf das besinnen, was ihnen am

wichtigsten ist: Identitätswahrung und bewältigbare Strukturkosten • Das gilt besonders für schrumpfende Städte • Das Leitbild der kompakten, energetisch autarken und damit

nachhaltigen Stadt, der Stadt der kurzen Wege, die trotz des energetischen Umbaus ihren Charakter und ihre Geschichte bewahrt, ist daher für die meisten Städte, auch für Aachen, das angemessene Leitbild

• Die Städte benötigen eine Gesamtstrategie, mit der für alle Teilgebiete die jeweils am besten geeignete energetische und stadtklimabezogene Lösungskombination gefunden werden kann. Erst danach sollten Stadteile und Quartiere koordiniert verbessert werden.


Danke für Ihre Geduld!


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