Auswirkung von Dachbegrünung auf das Stadtklima am Beispiel der Stadt Essen

Die thermische Belastung in Städten während der Sommermonate stellt die Stadtplanung vor eine besondere Herausforderung. Eine Verdichtung der Bebauung und eine zunehmende Versiegelung verstärken den Effekt der städtischen Wärmeinsel und beeinflussen das Wohlbefinden der urbanen Bevölkerung. In der Zukunft wird mit dem Fortschritt des Klimawandels eine Steigerung an Häufigkeit, Intensität und Dauer von Extremereignissen wie Starkregen, Hitze- und Dürreperioden erwartet. Die Anpassung an die Folgen des Klimawandels sind somit elementar für eine zukunftsorientierte und klimaresiliente Stadtentwicklung.

Der Ausbau grüner Infrastruktur ist ein wichtiger Bestandteil möglicher Anpassungsmaßnahmen. Stadtgrün schafft nicht nur ein besseres optisches Wohlbefinden in der Stadt, sondern auch vorteilhafte klimatische Bedingungen. Die Verschattung durch Bäume, die Transpiration der Vegetation und die Ausweitung poröser Oberflächen für die Niederschlagsversickerung und Verdunstung sind Aspekte, die sich positiv auf das Umgebungsklima auswirken und die thermische Belastung senken können.

Eine Methode dieser grünen Infrastruktur bildet die Dachbegrünung und ist Gegenstand des von der Deutschen Bundesstiftung Umwelt geförderten Projektes ADAM (Analyse der thermischen Wirkung von Dachbegrünung mittels Stadtklimamodellierung). Mithilfe des mikroskaligen Stadtklimamodells MUKLIMO_3 werden drei verschiedene computerbasierte Modellrechnungen durchgeführt: ohne Dachbegrünung, mit dem aktuellen Gründachkataster und mit einem Gründachpotentialkataster. Ziel des Projektes ist es eine wissenschaftliche und stadtplanungsrelevante Analyse auf Quartiers- und Gesamtstadtebene durchzuführen. Dafür werden neben den Standardeingabedaten des Modells neue Eingangsdaten für die Dachbegrünung benötigt, die für die Stadt Essen auf der Basis von Befliegungsdaten erstellt wurden. Sie beinhalten die räumliche Verteilung von Dachbegrünung und der vorherrschenden Begrünungsart. Es wird zwischen zwei Dachbegrünungsarten unterschieden, extensiv und intensiv, die sich unterschiedlich auf den Feuchtehaushalt der umgebenden Luft auswirken und die Umgebungstemperatur senken können. Ausgewertet wird die potentielle Kühlwirkung in Bezug auf die Lufttemperatur und die Gefühlte Temperatur, sowie die Verteilung des sensiblen und latenten Wärmestromes. Die Gefühlte Temperatur wird mit dem Klima-Michel-Modell berechnet und ist eine Funktion aus der Lufttemperatur, Wasserdampfdruck, Windgeschwindigkeit, mittlere Strahlungstemperatur, der metabolischen Rate des Menschen und der Wärmeisolation der Bekleidung.