Wege zur wohltemperierten Großstadt Forderungen an Kommunen und Politik

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1 Wege zur wohltemperierten Großstadt Forderungen an Kommunen und Politik Marco Schmidt Technische Universität Berlin Institut für Architektur Arbeitsgruppe Watergy 1

2 Erste Projekte Behutsame Stadterneuerung, Block 108 Berlin-Kreuzberg, Gruppe Ökotop TU Berlin 1983

3 Erste Projekte Behutsame Stadterneuerung, Block 108 Berlin-Kreuzberg, Gruppe Ökotop TU Berlin 1983

4 Martin Küenzlen

5 Veränderung 2011 gegenüber % 13,8% 10% 9,2% Wasser 0% 2,7% Siedlung/ Verkehr Landwirtschaft -3,3% Wald -10% Quelle: Statistische Ämter des Bundes und der Länder

6 Flächennutzung Deutschland ,3% 30,2% 13,4% 2,4% 1,7% Wasser Siedlung/ Verkehr Landwirtschaft Wald Sonstige

7 Wasser in Urbanen Gebieten Direktabfluss in Kanalnetze und Oberflächengewässer Mischüberläufe bei Starkregen in Berlin: mal pro Jahr

8 Auswirkungen auf die Gewässer Bei getrennter Kanalisation für Regen- und Schmutzwasser werden die im Regen gelösten Nähr- und Schadstoffe sowie die auf versiegelten Flächen akkumulierten Staubniederschläge mit jedem Niederschlagsereignis in der Regel direkt in die Oberflächengewässer eingetragen In Mischkanalisationsgebieten führen Starkniederschläge häufig zur Überlastung des Systems mit der Folge eines direkten Eintrages von Schmutzwasser in die Oberflächengewässer

9 Regenwasserbewirtschaftung über Versickerung Erhöhung der Grundwasserneubildung um das Vierfache!

10 Wie groß ist der Anteil der Verdunstung im Einzugsgebiet der Elbe? 5 % 50 % 15 % 80 %??

11 Regenwasserbewirtschaftung über Versickerung Erhöhung der Grundwasserneubildung um das Vierfache! Nicht die erste Priorität! Infiltration muss kombiniert werden mit Vegetationsstrukturen zur Erhöhung der Verdunstung!

12 Grosser und kleiner Wasserkreislauf (Michal Kravcik 2007)

13 Globale Strahlungsbilanz

14 Strahlungsbilanz urbaner Gebiete Beispiel: Bitumendach

15 Verringerung des kleinen Wasserkreislaufs Erhebliche Reduzierung der Verdunstung von Landflächen Täglicher Verlust von Wäldern weltweit: Globale Urbanisierungsrate täglich: 350 km² 150 km² Wüstenbildung pro Tag: 300 km² Σ Täglicher globaler Verlust an Vegetation: Fläche Berlins

16 Globaler Energieverbrauch in Relation zur Globalstrahlung after Greenpeace / S. Krauter 2006

17 Verdunstung in Relation zur Globalstrahlung

18 Erhöhung des Energieverbrauchs bei der Gebäudekühlung

19 Prognostizierte Erhöhung des Energieverbrauchs bei der Gebäudekühlung 400% 350% 300% 250% Germany (%) Greece (%) France (%) Spain (%) Italy (%) EU Total (% and Kt CO2/a) Kt CO2 (EU Total) % % % M.Schmidt 2006 after: EECCAC 4/ Quelle: Energy Efficiency and Certification of Central Air Conditioners (EECCAC) Study for the D.G. Transportation-Energy (DGTREN) of the Commission of the E.U.

20 Klimatisierung über Strom 680 kwh Kälte 310 kwh Elektrizität (COP 2,2) 990 kwh Sensible Wärme

21 Strahlungsbilanz urbaner Gebiete Beispiel: Bitumendach

22 Strahlungsbilanz eines begrünten Dachs

23 HoChiMinhCity 2012

24 Unterschied in den Oberflächentemperaturen unbegrüntes begrüntes Dach (Infrarot- Messungen) 60,0 [ C] Temperatures ,0 40,0 Surface Black roof Surface Green roof Sealing Green roof Air 0m Green roof Air 1m Green roof 30,0 20,0 10,0,0 0:00 1:00 2:00 3:00 4:00 5:00 6:00 7:00 8:00 9:00 10:00 11:00 12:00 13:00 14:00 15:00 16:00 17:00 18:00 19:00 20:00 21:00 22:00 23:00

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26 Nähr- und Schadstoffrückhalt im Jahr 2-4 nach der Begrünung 100 % 80 % 60 % 94,7 % 87,6 % 80,2 % 67,5 % 40 % 20 % 0 % Pb Cd NO 3 PO 4

27 Entwicklung des Phosphatrückhalts nach der Begrünung 100 % 80 % 60 % 40 % 20 % 26,1 % 60,7 % 64,2 % 79,9 % 0 % 1. year 2. year 3. year 4. year

28 Verhalten in Mischkanalisationsgebieten Stormwater Runoff and Drain Delay of Greened Roofs compared with Flat Bitumen Roofs

29 Institut für Physik der Humboldt- Universität zu Berlin Wissenschaftliche Begleitung i.a. der Senatsverwaltung für Stadtentwicklung, Bereich Ökologisches Bauen, Dipl. Ing. Brigitte Reichmann

30 Institut für Physik der Humboldt- Universität zu Berlin Wissenschaftliche Begleitung i.a. der Senatsverwaltung für Stadtentwicklung, Bereich Ökologisches Bauen, Dipl. Ing. Brigitte Reichmann Vollständiger Verzicht auf eine Ableitung des Regenwassers außerhalb der Gebäudegrenzen Regenwassernutzung für die Gebäudeklimatisierung: - Fassadenbegrünung - adiabate Abluftkühlung Reduzierung von Betriebskosten

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32 Verwendete Arten (Erstbepflanzung) Actinidia kolomikta Campsis tagliabuana Clematis paniculata Clematis orientalis Clematis tangutica Clematis tangutica 'Helios' Clematis vitalba Hydrangea petiolaris Vitis coignetiae Wisteria sinensis 'Prolific'

33 Heizwärmebedarf: 263 kwh/ m²a Fernwärme für Kälte: 147 kwh/ m²a Kälte: Strom Kälte: 69,3 kwh/ m²a 21,5 kwh/ m²a

34 Bewässerungssystem über Regenwassernutzung

35 Durchschnittliche Verdunstung der Fassadenbegrünung Adlershof Physik erzeugte Verdunstungskälte:: 280 kwh pro Tag 30 [mm/d] [kwh/m²d] Hof 5, 1.OG Hof 5, 2. OG Hof 5, 3. OG Südfassade, 1.OG 13.6 Südfassade, 2.OG 15 Südfassade, 3.OG :00 1:00 2:00 3:00 4:00 5:00 6:00 7:00 8:00 9:00 10:00 11:00 12:00 13:00 14:00 15:00 16:00 17:00 18:00 19:00 20:00 21:00 22:00 23:00

36 8,0 7,0 6,0 5,0 4,0 3,0 2,0 1,0 0,0 Vergleich konv. Sonnenschutz mit Fassadenbegrünung auf Nutzenergiebedarf und solare Gewinne G4 V4 G5 V5 8:03 10:03 12:03 14:03 16:03 18:03 20:03 22:03 0:03 2:03 4:03 6:08 8:08 10:13 12:13 14:13 16:13 18:13 20:13 22:13 0:13 2:13 4:13 6:13 8:13 10:13 12:13 14:14 16:14 18:14 20:14 22:14 4:03 6:03 0:03 2:03

37 Nutzenergiebedarf für Heizen und Kühlen Heizen kwh/(m²a) Kühlen kwh/(m²a) Summe kwh/(m²a) Nutzenergiebedarf kwh/(m²a) ohne Sonnenschutz 2. Sonnenschutz (manuell) 3. Sonnenschutz (automat.) 4. Sonnenschutz (Messwerte) 5. Fassadenbegrünung (Messwerte)

38 Primärenergiebedarf für Heizen und Kühlen Heizen kwh/(m²a) Kühlen kwh/(m²a) Summe kwh/(m²a) Primärenergiebedarf kwh/(m²a) ohne Sonnenschutz 2. Sonnenschutz (manuell) 3. Sonnenschutz (automat.) 4. Sonnenschutz (Messwerte) 5. Fassadenbegrünung (Messwerte)

39 Wartung + Reparatur: /a Bewässerung und Pflege: /a Investition 3M Folie aussen:

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41 Schutzgebühr: 5, 66 S.

42 Egypt 2009

43 Agadir,, Morocco 5/2008

44 Agadir,, Morocco 5/2008 Agadir, Morocco today compared to descriptions by ancient Greek geographer Strabo: "all of the [land] between Carthage and the Pillars of Hercules [from Tunis to the Atlantic ocean] is of an extreme fertility." Morocco was often singled out as "one of the most beautiful and fertile countries of the earth" and was frequently described as "one of the granaries of Rome"

45 Globale Reduzierung der Verdunstung: Täglicher Verlust von Wäldern (*) : Urbanisierung: Versteppung/ Wüstenbildung: 350 km² 150 km² 300 km² (*) Quelle: GTZ / GIZ

46 Grosser und kleiner Wasserkreislauf (Michal Kravcik 2007)

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48 Korrelation von CO 2 mit den globalen Temperaturen?

49 Politisch falsch gesetztes Paradigma! Die Photosynthese ist der entscheidende Prozess im Verhältnis O 2 und CO 2 in der Atmosphäre 20,9% O 2 Respiration 60 Gt/a Emissionen 5 Gt/a 0,04% CO 2

50 Energie die nachwächst?

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52 Kathedrale bei Selva Negra (=Schwarzwald), Nicaragua 2012 phasenwechsel.com Vielen Dank für die Aufmerksamkeit!