Verdunstungskälte: Natürliche Kühlung für Städte und Dächer

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Laut Messungen des Bundesumweltamtes beträgt die durchschnittliche Jahreslufttemperatur in deutschen Städten je nach Lage zwischen 12,7 und 14,3 Grad Celsius.

Das klingt zunächst wenig dramatisch, eher nach permanentem Jackenwetter als nach heraufziehender Klimakatastrophe. Tatsächlich aber steuern unsere Städte unter Volldampf auf den totalen Hitzekollaps zu – mit Konsequenzen, die sich auf Generationen auswirken werden.

Wieso urbane Zentren allmählich zur Fritteuse werden, warum Verdunstungskälte das Ruder immer noch herumreißen kann und wie Dachbegrünungen einen Beitrag dazu leisten, erfahren Sie in diesem Beitrag.

Für den Ernst der Lage und die Effizienz der Gegenmaßnahmen verbrieft sich dabei eine echte Klima-Koryphäe: Der renommierte Planer und Berater für Gebäudegrün und Stadtklima, Peter Küsters, stand uns im Gespräch Rede und Antwort. Bereits seit Jahrzehnten sorgt Küsters für klimaresilientere Kommunen, forscht an Maßnahmen und Technologien für nachhaltige urbane Lebensräume und gibt sein Wissen auf Vorträgen an andere Menschen weiter.

Traue keiner Statistik … – So heiß wird es wirklich in der Stadt

Wenn Sie sich nur ein wenig mit Statistik auskennen, wissen Sie, dass Durchschnitten nie zu trauen ist. Auch nicht die eingangs erwähnte durchschnittliche Jahreslufttemperatur von 12,7 beziehungsweise 14,3 Grad Celsius.

Denn Mittelwerte brechen Zahlen einfach übers Knie und sagen nur wenig über die Extrema an den Rändern der Skala aus: Wenn in einer Stadt an 29 Tagen im Monat 17 Grad herrschen und an einem Tag 100 Grad, ergibt sich zwar eine Durchschnittstemperatur von angenehmen 20 Grad, trotzdem ist die Stadt jetzt wahrscheinlich menschenleer.

Natürlich ist dieses Beispiel überspitzt, gleichzeitig aber gar nicht so weit weg von der Wirklichkeit. Denn tatsächlich wird es im urbanen Raum mit jedem Jahr heißer. Ablesen lässt sich das vor allem an den nächtlichen Temperaturen:

Tropische Nächte auf dem Vormarsch

Für Meteorologen hat eine tropische Nacht (oder Tropennacht) leider nichts mit Cocktails, Blumenketten und Hulatanz zu tun. Die Wissenschaft versteht darunter eine Nacht, in der die Temperatur zwischen 18:00 Uhr und 06:00 Uhr nicht unter 20 Grad Celsius fällt.

Diese 20 Grad mögen sich erträglich anhören, aber tatsächlich handelt es sich dabei um diese furchtbaren Nächte, in denen westeuropäische Menschen vor Hitze kein Auge zubekommen und ihre Bettwäsche morgens auswringen können.

Gut also, dass tropische Nächte in unseren Breiten eher selten sind. Bislang zählen wir von ihnen im Jahresmittel maximal zwei Stück. Aber da ist er wieder, der Durchschnitt. Denn die Zahl berücksichtigt sämtliche Kommunen, auch den kleinen Weiler zwischen Wald und See. Maßgeblich allerdings sind die Randwerte – und die finden sich vor allem in größeren Städten.

Berlin kam in den vergangenen Jahren auf fünf tropische Nächte, München ebenfalls. In Zürich waren es neun. Die Kurve zeigt also exponentiell nach oben, die Werte vervielfachen sich. Wien demonstriert, wie es weitergehen wird: Dort wurden 2024 ganze 53 tropische Nächte gemessen.

Wenn wir nicht gegensteuern, kommen wir in unseren Städten bald auf ähnliche Werte. Selbst die konservativsten Prognosen gehen derzeit von einer Verzwanzigfachung der tropischen Nächte aus; im schlimmsten Fall werden es 60-mal so viele wie heute.

Aber wieso ist das eigentlich so tragisch?

Hohe Temperaturen: Negative Auswirkungen in allen Lebensbereichen

Alles kein Problem, schließlich gibt es Klimaanlagen? Nun, Energie wird jetzt schon immer teurer. Was soll dann erst die Kilowattstunde kosten, wenn alle Städte durchklimatisiert sind? Ganz abgesehen davon, dass sich eine Klimaanlage in vielen älteren Gebäuden nur schwer nachrüsten lässt und damit allein aus finanzieller Sicht keine Option ist.

Die meisten von uns werden nachts also weiter schwitzen und in tropischen Nächten kaum schlafen können. Wie sehr sich das auf die Arbeitsleistung am darauffolgenden Tag auswirkt, wissen Sie vermutlich selbst. Insbesondere dann, wenn Sie körperlich und/oder im Freien arbeiten und nicht im voll klimatisierten Büro sitzen.

Sollten Sie dagegen noch gar nicht arbeiten, sondern Schule oder Universität besuchen, werden Sie beim Lernen ebenfalls keine Bestleistung erbringen können. Haben Sie schon einmal eine Schule mit Klimaanlage gesehen? Die meisten sind froh, wenn die Toiletten funktionieren. Tropennächte wirken sich bereits heute negativ auf die Wirtschaftsleistung von morgen aus.

Und dann sind da natürlich noch die Menschen, die ihre Lebensarbeitsleistung bereits vollbracht haben: Hohe Temperaturen stellen gerade für ältere Personen ein gewaltiges Gesundheitsrisiko dar. Kreislaufkollaps, Dehydration, Herzinfarkt – die Notaufnahmen haben in tropischen Nächten Hochbetrieb. Für alle anderen steigen die Krankenkassenbeiträge.

Oder in einem Satz: Jede einzelne tropische Nacht richtet einen immensen wirtschaftlichen Schaden an – von den Auswirkungen auf Gesundheit, Lebensqualität und Wohlbefinden ganz zu schweigen.

Aber was lässt sich dagegen unternehmen?

Städte effizient herunterkühlen mit Verdunstungskälte

Sinnvoll wäre so etwas wie eine riesige Klimaanlage für die ganze Stadt. Denken Sie dabei aber bitte nicht an die windigen Versprechen abgehobener Tech-Milliardäre. Die Lösung ist viel einfacher und bewährt sich bereits seit ewigen Zeiten: Verdunstungskälte.

Was ist Verdunstungskälte?

Das Prinzip ist Ihnen ganz sicher bekannt, schließlich haben auch Sie bestimmt schon einmal geschwitzt oder nach dem Sprung ins Schwimmbecken im Wind gebibbert. Dennoch möchten wir die physikalische Wirkung dahinter kurz erläutern:

Bekanntlich können Stoffe zwischen Aggregatzuständen wechseln. Die bekanntesten sind fest, flüssig und gasförmig. Um etwa aus flüssigem Wasser gasförmiges Wasser zu machen, könnten Sie es auf die heiße Herdplatte stellen – ihm also Energie zuführen. Diese Energie ermöglicht es den Wassermolekülen, sich aus ihrer Verbindung zu lösen und als Dampf aufzusteigen.

Allerdings muss Wasser nicht unbedingt kochen, um zu evaporieren. Solange nur ausreichend Energie vorhanden ist, lösen sich die wärmsten Moleküle aus ihrer Verbindung und verabschieden sich Richtung Umgebungsluft. Diesen Vorgang kennen wir als Verdunstung. Er erfolgt zwar schneller, wenn es wärmer ist, aber selbst bei Zimmertemperatur wird ein nasses Handtuch irgendwann trocken.

Und jetzt kommt der Clou: Die zum Loslösen benötigte Energie entzieht das verdampfende Wassermolekül seiner Umgebung und nimmt sie in Form von Wärme mit. Zurück bleibt ein Handtuch, ein Lebewesen oder eine ganze Stadt, die deutlich kühler ist, als es ohne Verdunstung der Fall wäre.

Mehr Verdunstung in die Städte bringen

Aber wie erzeugen wir im urbanen Raum ausreichend Verdunstungskälte?

Dazu benötigen wir zunächst Wasser, damit überhaupt etwas verdunsten kann. Außerdem etwas, das dieses Wasser langfristig und effizient speichern kann, denn leider fällt Regen immer seltener und wenn, dann oft sturzbachartig.

Regenrückhaltebecken und andere künstliche Konstruktionen sind keine gute Option. Sie bestehen meist aus Beton, der selbst wie ein Radiator wirkt, und bieten keine ausreichend große Fläche. Deutlich besser funktioniert etwas ganz anderes: Pflanzen.

Wenn Sie an einem heißen Sommertag schon einmal einen Wald aufgesucht haben, wissen Sie, wie extrem sein kühlender Effekt sein kann. Zum einen natürlich, weil er ihre Umgebung verschattet, aber auch, weil Gewächse permanent Wasser an die Luft abgeben und so unsere gewünschte Verdunstungskälte erzeugen.

Städte effizient begrünen

Also weg mit allen Marktplätzen, Parkbuchten, Schnellstraßen und stattdessen Wälder pflanzen? Das würde theoretisch zwar funktionieren, wäre erstens aber extrem teuer und würde zweitens kaum auf allgemeine Begeisterung stoßen.

Deutlich sinnvoller ist es, Flächen zu nutzen, die derzeit brachliegen, sich aber dennoch günstig und ohne großen Aufwand bepflanzen lassen. Sie ahnen es bereits, wir reden von den Dächern hoch über unseren Köpfen.

Denn so ein Flachdach ist für seine direkte Umgebung einer der größten Hitzetreiber. Bei einer Lufttemperatur von 30 Grad Celsius kann es sich auf bis zu 80 Grad erwärmen. Bepflanzt dagegen erreicht es gerade einmal Temperaturen von 23 Grad.

Diesen Effekt gibt ein begrüntes Dach an seine Umgebung weiter. Damit ist es dort, wo keine Dachpappe liegt, sondern Pflanzen wachsen, wesentlich kühler als im Rest der Stadt.

So stark ist der Klimaanlageneffekt durch Dachbegrünung

Am besten wäre es tatsächlich, Dächer mit Bäumen zu bepflanzen. Denn bereits ein einziger Baum bringt eine Kühlleistung von bis zu 30 Kilowatt, was etwa zehn handelsüblichen Klimaanlagen entspricht. Allerdings dürften die meisten Dächer keine ausreichende Lastreserve für eine ausgewachsene Eiche besitzen.

Aber auch mit einfachen Gräsern, Kräutern oder Sedumgewächsen lässt sich ein spürbarer Effekt erzielen. Ein einzelnes Gründach kühlt die unmittelbare Umgebung bereits um drei Grad Celsius ab. Viele Gründächer im Akkord potenzieren diesen Effekt.

Noch deutlicher allerdings lässt sich der Unterschied unter der Dachbegrünung fühlen. Räume, die unter Pflanzen liegen, sind an heißen Tagen um bis zu 7,5 Grad Celsius kühler als ihre unbepflanzten Kollegen. Tropische Nächte gibt es in einem begrünten Haus damit weitestgehend nicht.

Auf den Punkt gebracht: Besser leben durch Verdunstungskälte

Fassen wir also zusammen: Unsere Städte sterben gerade den Hitzetod, die Anzahl tropischer Nächte mit all ihren negativen Konsequenzen wird in den nächsten Jahren rasend schnell zunehmen. Es sei denn, wir handeln.

Die einfachste und kostengünstigste Gegenmaßnahme heißt, mehr Pflanzen in unseren Städten. Denn sie erzeugen Verdunstungskälte und wirken wie eine natürliche Klimaanlage. Der ideale Platz für mehr Grün im urbanen Raum sind Dächer, denn die liegen meist ungenutzt da.

Und wie bekommen Sie ganz persönlich das Grün aufs Dach? Na, am besten mit Plantile®. Denn unsere Pflanzenkassetten sind bereits vorbegrünt und müssen nur noch nebeneinander aufgestellt werden. So verwandeln Sie Ihre Garage an nur einem Vormittag in eine natürliche Klimaanlage. Schreiben Sie uns einfach und legen Sie direkt mit der Rettung Ihrer Stadt los.

Coverbild: Eva Bronzini, weitere Bilder: WDnet Studio, karenfoleyphotography