Gebäude scheinen „Regen zu erzeugen“, um extreme Temperaturen zu bekämpfen
Ein innovatives Ingenieursprojekt macht Gebäude zu Verbündeten im Kampf gegen extreme Hitze, indem es „künstlichen Regen“ erzeugt, um Städte zu kühlen.
Hitzewellen treten in vielen Teilen der Welt immer häufiger und intensiver auf, was Städte und Ingenieure dazu veranlasst, nach neuen Wegen zur Senkung der Temperaturen in den Städten zu suchen.
In Yucheng, China, sorgt eine unkonventionelle Lösung für internationales Aufsehen: Gebäude, die mit Vernebelungssystemen ausgestattet sind, die eine Art „künstlichen Regen“ erzeugen, um die Umgebung zu kühlen.
Technologien zur Bekämpfung der städtischen Hitze
Die Technologie wurde in der Wohnanlage Shichang Guobinfu installiert, wo große, auf den Dächern montierte Vernebelungsanlagen Millionen mikroskopisch kleiner Wassertröpfchen freisetzen.
Diese Tröpfchen verdunsten schnell, bevor sie den Boden erreichen, und entziehen dabei der Umgebungsluft und den umliegenden Oberflächen Wärme – ein Vorgang, der als Verdunstungskühlung bezeichnet wird.
„Das System kann die Oberflächentemperaturen von Gebäuden innerhalb weniger Minuten um 5 °C bis 8 °C senken“, so die Sprecherin des chinesischen Außenministeriums, Mao Ning.
Obwohl die Bilder den Eindruck erwecken, als würde echter Regen an den Fassaden der Gebäude herunterlaufen, besteht das Ziel nicht darin, die Straßen oder die Gebäude selbst nass zu machen, sondern die Temperaturen im Außenbereich zu senken. Nach Angaben der Projektverantwortlichen könnte das System die Temperatur von Oberflächen, die direkter Sonneneinstrahlung ausgesetzt sind, erheblich senken und so Innenhöfe, Gärten und Gemeinschaftsbereiche in Zeiten extremer Hitze deutlich angenehmer machen.
Die Wissenschaft stützt diesen Grundsatz
Die Technologie an sich ist nicht neu. Die Verdunstungskühlung wird bereits seit Jahrzehnten in den unterschiedlichsten Bereichen eingesetzt, von landwirtschaftlichen Gewächshäusern bis hin zu Straßencafés und öffentlichen Parks.
Wenn Wasser verdunstet, entzieht es seiner Umgebung Wärmeenergie, wodurch die Temperaturen sinken.
Die Ergebnisse variieren, da nicht immer die Lufttemperatur am stärksten sinkt. In vielen Fällen sind es die Oberflächentemperaturen und die gefühlte Temperatur, bei denen die größte Verbesserung zu verzeichnen ist.
Das hat allerdings auch seine Nachteile
Trotz ihres Potenzials wirft die Lösung jedoch auch einige wichtige Bedenken auf. Eines der größten Probleme ist der Wasserverbrauch, insbesondere in einer Zeit, in der viele Regionen mit anhaltenden Dürreperioden zu kämpfen haben.
Beim Yucheng-Projekt kann jede Inbetriebnahme des Systems Dutzende Tonnen Wasser verbrauchen, zusätzlich zu der Energie, die für den Betrieb der Hochdruckanlagen benötigt wird.
Zudem fallen laufende Kosten für Wartung, Wasseraufbereitung und den Austausch der Hunderte von Sprühdüsen an, die das System verwendet.
Experten weisen zudem darauf hin, dass diese Technologie in trockenen Umgebungen am besten funktioniert. In Gebieten mit hoher relativer Luftfeuchtigkeit verläuft die Verdunstung weniger effizient, wodurch die Kühlleistung sinkt und sich die Bedingungen möglicherweise noch drückender anfühlen.
Eine Antwort auf die zunehmende Hitze in den Städten
Das Wachstum der Städte trägt zum sogenannten städtischen Wärmeinseleffekt bei, bei dem Beton, Asphalt und Gebäude tagsüber Wärme speichern und diese über Nacht langsam wieder abgeben. Infolgedessen können in Stadtzentren Temperaturen gemessen werden, die um mehrere Grad höher liegen als in den umliegenden ländlichen Gebieten.
Lösungen wie begrünte Dächer, begrünte Fassaden, reflektierende Baumaterialien, die Ausweitung der Baumbedeckung und Vernebelungsanlagen werden zunehmend zu einem Bestandteil von Strategien zur Anpassung an den Klimawandel.
Das Ziel besteht nicht darin, die Klimaanlagen in Gebäuden zu ersetzen, sondern die Temperaturen in öffentlichen Räumen zu senken und den Komfort für die Bewohner zu verbessern.
Könnte diese Infrastruktur in Großbritannien funktionieren?
Theoretisch könnten einige Regionen des Vereinigten Königreichs von dieser Technologie profitieren, insbesondere während der immer häufiger auftretenden Hitzewellen im Sommer. Am wirksamsten dürfte sie in den heißeren und trockeneren Gebieten Süd- und Ostenglands sein, wo die Verdunstungskühlung aufgrund der geringeren Luftfeuchtigkeit effizienter funktioniert.
Da das Klima im Vereinigten Königreich jedoch im Allgemeinen feuchter ist als in vielen südeuropäischen Ländern, wäre die Verdunstungskühlung oft weniger wirksam, insbesondere bei schwüler Witterung, wenn Wasser langsamer verdunstet.
Ein groß angelegter Einsatz würde zudem von mehreren Faktoren abhängen, darunter Installationskosten, Wasserverfügbarkeit, Energieeffizienz und örtliche Planungsvorschriften.
Zwar ist die Wasserknappheit im Vereinigten Königreich nicht so ausgeprägt wie in einigen wärmeren Ländern, doch aufgrund des wachsenden Drucks auf die Wasserversorgung in Teilen Englands müsste ein System dieser Art dennoch verantwortungsbewusst mit Wasser umgehen und klare ökologische Vorteile aufweisen, bevor es in großem Umfang eingeführt werden könnte.
Da extreme Hitze in ganz Großbritannien immer häufiger auftritt, könnten Innovationen wie diese eine wichtige Rolle dabei spielen, Städten und Gemeinden bei der Anpassung an ein wärmeres Klima zu helfen.