Kühlere Städte durch Solarenergie: Bekämpfung urbaner Hitzeinseln

Hitze wird in Städten durch den Klimawandel zu einem immer größeren Problem. Die sogenannten Treibhausgase sogen für einen Anstieg der Temperaturen. Sogenannte Hitzeinseln entstehen in urbanen Gebieten durch die massive Bodenversiegelung und sorgen für deutlich höhere Temperaturen im Vergleich zu ländlicheren Gebieten. Die Folge ist eine deutlich sinkende Lebensqualität, weil an sehr heißen Tagen das innerstädtische Leben zum Erliegen kommt mit weitreichenden sozialen Folgen. Der grundsätzliche Kampf gegen den Klimawandel ist deshalb eine Seite, die andere ist die der Erhaltung der Lebensqualität mit Mitteln, die die Situation nicht weiter verschärfen.

Was sind urbane Hitzeinseln und wie beeinflussen sie die Städte?

Urbane Hitzeinseln entstehen durch die enge Bebauung im urbanen Bereich mit Beton, Stahl und Glas. Dazu kommen versiegelte Bodenflächen und das Nichtanlegen von Grünflächen. Die genannten Stoffe nehmen über den gesamten Tag hinweg Hitze auf und geben sie über die Nacht langsam wieder ab, um sich am folgenden Tag noch weiter aufzuheizen. Die dichte Bebauung verstärkt den Effekt. Aus städtebaulicher Sicht wäre also eine flache und weitläufige Bebauung sinnvoll, um Hitzeinseln zu vermeiden. Hinzu kommt, dass aus Designgründen auch dunkle Farben verwendet werden, die den Effekt noch weiter verstärken. Neben den Bebauungen spielen der Verkehr, Heizungen und weitere Komponenten eine Rolle bei der Aufheizung urbaner Gebiete. Der Temperaturunterschied zwischen ländlichen und urbanen Gebieten wird als Hitzeinseleffekt bezeichnet. Wie groß der Hitzeinseleffekt ist, hängt auch innerhalb einer Stadt von den jeweiligen örtlichen Gegebenheiten ab.

Die Rolle der Solarenergie in der Reduzierung städtischer Temperaturen

Wie eingangs beschrieben, ist die Verhinderung von Hitzeinseln eine Korrektur der Symptome und für die Lebensqualität in der Stadt wichtig. Um einen Beitrag zum übergeordneten Ziel, nämlich der Bekämpfung des Klimawandels, zu leisten, ist es wichtig, Kühlung durch Solartechnik zu gewährleisten, die für die Reduzierung städtischer Temperaturen sorgt. Hier kann die Solarenergie einen wichtigen Beitrag leisten und tut es in vielen Städten auch schon. Städte verfügen über sehr viel Dach- und Fassadenflächen, die sich zur Installation von Solaranlagen eignen. Dazu kommen Flächen wie Parkplätze und andere, die ebenfalls von Versiegelung betroffen sind und zudem im Zuge der Elektrifizierung des Straßenverkehrs dazu prädestiniert sind, mit Solaranlagen überdacht zu werden, um die Ladeinfrastruktur zu unterstützen und den Umstieg auf ein Elektrofahrzeug noch attraktiver zu machen.

Erfolgreiche Strategien zur Minderung von Hitzeinseln durch Solartechnik

Solaranlagen können in zwei Bereichen eingesetzt werden, um Hitzeinseln aufzulösen. Zum einen können sie genutzt werden, um für Schatten zu sorgen. Auf Gebäuden sorgt dies für eine geringere Temperaturbelastung der Gebäude bei gleichzeitig geringerem Kühlungsbedarf im Inneren. Aber auch für Außenbereiche gibt es lichtdurchlässige Lösungen, die für Schatten sorgen, Energie produzieren und gleichzeitig für angenehme Temperaturen darunter verantwortlich sein können.

Ökologische Lösungen für Städte sehen immer eine Mehrfachstrategie aus Grünflächen zwischen, auf und an Gebäuden sowie die Nutzung solarer Energie zur Senkung von Energie aus fossilen Energieträgern. Deshalb ist Solarenergie in der Stadtplanung im Allgemeinen ein sehr wichtiges Element und Solarenergie als Mittel gegen Hitzeinseln im Speziellen.

Dabei können solare Lösungen durchaus auch aus Insellösungen bestehen. Die solare Straßenbeleuchtung ist ein Beispiel dafür. Eine solarbetriebene Straßenlaterne besteht in der Regel aus dem Solarpanel, einem Batteriespeicher, der Steuerungselektronik und dem Leuchtmittel. Ein Stromanschluss von außen ist nicht notwendig. Der Vorteil dieser Inselanlagen ist, dass sie nahezu überall einsetzbar sind und vergleichsweise einfach zu installieren sind. Auch die Installation an dunklen Rad- und Fußwegen oder in Stadtparks ist auf diese Weise relativ einfach, weil das aufwändige und teure Verlegen von Stromleitungen entfällt. Durch die Verwendung von LED-Leuchtmitteln und immer effizienteren Batteriespeichern ist ein theoretischer Dauerbetrieb von bis zu 100 Stunden möglich.

So gibt es bereits heute viele Anwendungsmöglichkeiten von Solarenergie im urbanen Bereich, die zum einen bestehende Herausforderungen lösen können und zum anderen sogar für eine Verbesserung der Lebensqualität führen können bei gleichzeitig sinkenden Kosten.

Zukunftsperspektiven: Integration von Solarenergie in die Stadtplanung

Die bereits begonnene Energiewende wird auch in Zukunft weiter vorangetrieben werden. Es wird neue technische Lösungen zur Installation von Solartechnologie geben. Ein Beispiel dafür ist die Erfindung eines deutschen Ingenieurs, der es geschafft hat, eine Solardachziegel zu entwickeln, die sogar die Auflagen des Denkmalschutzes erfüllt. Auf diese Weise wurden bereits einige historische Gebäude, unter anderem der Sitz des deutschen Bundespräsidenten, das Schloss Bellevue, mit Solardachziegeln ausgestattet und ein Unterschied zu vorher ist optisch nicht zu erkennen.

Die Solartechnologie ist ein Baustein auf dem Weg in eine nachhaltigere Zukunft. Und so wird auch in Zukunft die Solartechnologie immer im Verbund mit anderen Methoden gesehen werden, die Lebensqualität zu erhalten und zu verbessern. Grünanlagen werden aus unterschiedlichen Gründen eine immer wichtigere Rolle spielen, ebenso wie die Batteriespeichertechnik und Smarte Technologien, die auf technischer Ebene für eine Vernetzung und eine Optimierung der Prozesse und des Zusammenspiels sorgen werden.

Wir leben in spannenden Zeiten und gerade in den vergangenen Jahren hat die technische Entwicklung mit Hilfe der Computertechnologie ein Tempo vorgelegt, das atemberaubend ist. Im Zuge der Einführung der Künstlichen Intelligenz dürfte es hier noch einmal einen deutlichen Schub geben.