Verwendung von Wasser zur Bewältigung von Hitzewellen in Städten

Die Temperaturen in ganz Europa steigen und Hitzewellen verursachten im Zeitraum 1981-2020 mehr als 85 % der Todesfälle. Darüber hinaus kann der UHI-Effekt (Urban Heat Island) in dichten städtischen Gebieten mit abgedichteten Oberflächen mit hoher Wärmespeicherung zu höheren Durchschnittstemperaturen führen. Die Oberflächentemperaturen können in lokalen Hotspots in Städten 10-15 °C wärmer sein als in ihren umliegenden Gebieten (EWR, 2023). Investitionen in Wasserversorgungsdienste und -infrastrukturen können Städten helfen, widerstandsfähiger gegen die negativen Auswirkungen der globalen Erwärmung und der Hitzewellen zu werden. Neben naturbasierten Lösungen in städtischen Gebieten können verschiedene Pakete grauer Interventionen in Betracht gezogen werden, wie z. B.:

• Bau, Reparatur und Wartung von Trink- und Kühlbrunnen;
• Kühlung durch Wasserspray (Brunnen und Freizeit-Wasserspiele, wie Spritzpads und Sprühparks).

Die Reparatur historischer Trinkbrunnen und die Installation neuer Brunnen schaffen mehr Möglichkeiten für Menschen, die die negativen Auswirkungen der Hitze in der Stadt erleben. Menschen können Wasser zum Trinken verwenden, wenn sie Durst verspüren oder sich abkühlen. Die Verwendung von Wasser für Kühleffekte verringert die Lufttemperatur durch Verdunstung, Wärmeaufnahme und Wärmetransport. Der Kühleffekt von fließendem Wasser ist größer als der von stillstehendem Wasser, da fließendes Wasser mit Luft und Wärmetransport vermischt wird. Ein Wasserspray aus einem Brunnen hat aufgrund der großen Kontaktfläche von Wasser und Luft, die die Verdunstung anregt, eine noch größere Kühlwirkung. Kühleffekt durch Verdunstung tritt auch auf, wenn Wasserspray in Kontakt mit der Haut ist und die Körpertemperatur verringert. Brunnen und Freizeitwasserspiele können auch positive soziale Auswirkungen haben, da sie die Attraktivität öffentlicher Räume erhöhen. So hat beispielsweise die Stadtverwaltung von Budapest ihr „Kühlprogramm“wiederbelebt und Kühlinseln und Trinkbrunnen eingerichtet, um Bewohner und Gäste vor längerer Exposition gegenüber hohen Temperaturen zu schützen. Alle Trinkbrunnen in Budapest können leicht über eine Online-Karte auf der kommunalen Website gefunden werden. Brunnen dienen auch als Treffpunkte.  In ähnlicher Weise wurden in Paris Brunnen installiert, die die Wasserverteilung zum Trinken und Beschlagen kombinieren, um den Bürgern zu helfen, mit Hitzestress fertig zu werden.

Die Verbesserung des Wohlbefindens der Menschen durch die Verringerung thermischer Beschwerden ist auch eine Lösung, um die Tourismuswirtschaft unter ungünstigen Klimabedingungen in den heißesten Monaten zu erhalten. Höchstwahrscheinlich würde übermäßige Hitze Touristen von einigen Städten fernhalten, insbesondere in Südeuropa. Brunnen und Freizeit-Wasserspiele können die Attraktivität öffentlicher Räume erhöhen und den Hitzestress für Bewohner und Touristen verringern. 

Mit zunehmender Verbreitung extremer Hitzeereignisse in ganz Europa werden technische Lösungen wie Wärmewarn-Apps immer verbreiteter. Sie liefern Informationen über wärmebedingte Risiken und über Maßnahmen, die von Menschen ergriffen werden können. Zum Beispiel geben sie Anweisungen, wie man mit Trinkwasser in einer Stadt zum nächstgelegenen kühleren Ort kommt. Diese Apps können Echtzeit-Satellitendaten zusammen mit anderen Modellen und stadtspezifischen Daten verwenden, um den Temperatur-, Feuchtigkeits- und Unbehagensindex abzuschätzen (z.B. EXTREMA-Projekt in Athen).

Es gibt einen offensichtlichen Kompromiss zwischen der Implementierung der oben genannten Kühllösungen und dem Wasserverbrauch. Daher können die oben genannten Optionen in Situationen der Wasserknappheit nicht umgesetzt werden. In der Tat besteht für Städte ein großer Bedarf an nachhaltigen Kühlstrategien, die keinen zusätzlichen Druck auf die wertvollen Wasserressourcen verursachen. 

Aus diesem Grund wird dringend empfohlen, dass Städte, die Wasserfunktionen zur Steuerung von Hitzewellen verwenden, alle Vorsichtsmaßnahmen ergreifen, um den Wasserverbrauch zu minimieren. Dies kann erreicht werden durch:

• Integration der Wassernutzung mit grünen Infrastrukturoptionen, die durch den Beschattungseffekt und das Mikroklima von Vegetation, Baumkronenbedeckung und städtischen Wasserkörpern in dicht bebauten städtischen Gebieten mit hohem Anteil an gepflastertem Boden Kühlung bieten. Klimaresiliente Baumarten sind hierfür besonders geeignet (siehe auch die Optionen Urbane grüne und blaue Infrastruktur und W ater sensitive urban design (WSUD);
• Verwendung eines innovativen Designs für den Bau von Trinkwasserbrunnen, um den Wasserverbrauch zu minimieren (Systeme zur Vermeidung eines dauerhaften Wasserflusses);
• Maximierung der Annahme eines geschlossenen Wasserkreislaufs für Nichttrinkzwecke. Regenwasser oder häusliches und kommunales Abwasser kann nach ordnungsgemäßer Behandlung zur Kühlung (z. B. Benetzung von Straßen) wiederverwendet werden (siehe Option zur Wiederverwendung von Wasser).

Stark engagierte Stadtführung und die Unterstützung lokaler Bürgermeister, die an der Anpassungsagenda interessiert sind, können wichtige Treiber für nachhaltige Lösungen sein. Ganzheitliche Stadtplanung, Kartierung der sozialen Verwundbarkeit und die Platzierung neuer Systeme auf der Grundlage ganzheitlicher Analysen verbessern die soziale und ökologische Nachhaltigkeit von Kühlsystemen und unterstützen gleichzeitig deren Akzeptanz. Daher sollten die Maßnahmen in die Stadtplanungsinstrumente und insbesondere in ihre Anpassungspläne und Aktionspläne für die Wärmegesundheit aufgenommen werden. Der Erfolg hängt maßgeblich vom Grad der Integration mit anderen Maßnahmen ab, z. B. der Ersetzung des Verbrauchs von sauberem Wasser durch die Wiederverwendung von Abwasser für die Bewässerung von Gärten. . Sein Erfolg hängt auch von Verbreitungsinitiativen ab, um Brunnen und andere coole Orte für Bewohner und Stadtbesucher bekannt und zugänglich zu machen. Der Einsatz mobiler Apps, die frühzeitig vor Hitzewellen warnen und darüber informieren, wie man reagiert, ist daher von grundlegender Bedeutung. Wenn diese Maßnahme nicht in einen umfassenderen Wasserbewirtschaftungsplan integriert wird, könnte sie zu einem Anstieg des Wasserverbrauchs führen, der bei Dürren und Hitzewellen nicht tragfähig wäre. Ein weiteres Problem ist, dass nachhaltige Kühlung eine sektorübergreifende Anstrengung ist, die eine Zusammenarbeit zwischen Sektoren und Disziplinen erfordert. Sehr oft gibt es keine eindeutigen „Eigentümer“ der Maßnahme oder niemand übernimmt die Verantwortung dafür. Ein wichtiger begrenzender Faktor ist der Mangel an Informationen über nachhaltige städtische Kühlverfahren, einschließlich wärmebeständiger Stadtplanung, und der Mangel an verfügbaren Instrumenten zur Unterstützung der Umsetzung dieser Option. Die Rolle der allgemeinen und beruflichen Bildung und des Erfahrungsaustauschs ist insbesondere für politische Entscheidungsträger und Fachleute von entscheidender Bedeutung, um sicherzustellen, dass Normen, Praktiken und Normen, Entwürfe und Pläne mit den technischen Möglichkeiten und geeigneten Maßnahmen für eine nachhaltige städtische Kühlung in Einklang gebracht werden. Für eine erfolgreiche Planung und Umsetzung ist eine abteilungsübergreifende Zusammenarbeit erforderlich. 

Ein starkes Engagement der Stadtführung und die Unterstützung des lokalen Bürgermeisters, der an der Anpassungsagenda interessiert ist, können ein wichtiger Treiber für nachhaltige Lösungen sein. Ganzheitliche Planung als Teil anderer Stadtplanung, Kartierung der sozialen Verwundbarkeit und Platzierung neuer Systeme auf der Grundlage ganzheitlicher Analysen werden die soziale und ökologische Nachhaltigkeit von Kühlsystemen verbessern. Die Maßnahme s sollte in die städtebaulichen Instrumente und insbesondere in ihren Anpassungsplan aufgenommen werden. Der Erfolg hängt maßgeblich vom Grad der Integration mit anderen Maßnahmen ab, z. B. der Wiederverwendung von Abwasser für die Bewässerung von Gärten, um sauberes Wasser für diese Maßnahme zu sparen. Wenn diese Maßnahme nicht in einen umfassenderen Wasserbewirtschaftungsplan integriert wird, könnte sie zu einem Anstieg des Wasserverbrauchs führen, der bei Dürren und Hitzewellen nicht tragfähig wäre. Ein weiteres Problem ist, dass nachhaltige Kühlung eine sektorübergreifende Anstrengung ist, die eine Zusammenarbeit zwischen Sektoren und Disziplinen erfordert. Sehr oft gibt es keine eindeutigen „Eigentümer“der Maßnahme, oder es wird keine Verantwortung dafür übernommen. Ein wichtiger limitierender Faktor ist der Mangel an Informationen über nachhaltige städtische Kühlungspraktiken, einschließlich wärmeresilienter Stadtplanung, und der Mangel an verfügbaren Instrumenten zur Unterstützung der Umsetzung dieser Option. Die Rolle der allgemeinen und beruflichen Bildung und des Erfahrungsaustauschs ist insbesondere für politische Entscheidungsträger und Fachleute von entscheidender Bedeutung, um sicherzustellen, dass Normen, Praktiken und Normen, Entwürfe und Pläne mit den technischen Möglichkeiten und geeigneten Maßnahmen für eine nachhaltige städtische Kühlung in Einklang stehen. Für eine erfolgreiche Planung und Umsetzung ist eine abteilungsübergreifende Zusammenarbeit erforderlich. 

Die direkten Kosten können je nach Lösung erheblich variieren. So sind beispielsweise die Kosten für Brunnen und Sprühsysteme im Vergleich zu komplexen Lösungen gering. Letztere kombinieren naturbasierte Lösungen mit technikgetriebenen Techniken (z. B. verschiedene Kombinationen von Beschattung, Verdunstung und Belüftung um Wasserkörper und Nebeldüsen, um den Kühleffekt zu erhöhen). Brunnen erfordern eine regelmäßige Überwachung und Wartung der Wasserqualität, Filter und Sprühdüsen. Die Kosten können in Situationen der Wasserknappheit und der widersprüchlichen Nachfrage nach Wasserressourcen mit anderen Nutzungen und Nutzern steigen. 

Die Fazilität für das Neue Europäische Bauhaus ist ein neues Finanzierungsinstrument. Ziel ist die Wiederbelebung von Stadtvierteln durch die Förderung von Lösungen, die „nicht nur nachhaltig, sondern auch inklusiv und schön sind“. Finanzierungsmöglichkeiten für das Umdenken und die Neugestaltung städtischer Räume, einschließlich Wasserelementen für Trink- und Kühlzwecke, können über die spezielle Finanzierungswebseite abgerufen werden.

Die Kühlung von Städten mit Wasser kann viele Vorteile bieten, vor allem für ein besseres Wohlbefinden und eine bessere Gesundheit, insbesondere für ältere Menschen. Die Installation neuer Trinkbrunnen kann auch einen ökologischen Nutzen haben, da Bürger und Stadtgäste ermutigt werden, wiederverwendbare Flaschen mit Leitungswasser zu füllen, anstatt neue Plastikwasserflaschen zu kaufen. Positive Auswirkungen auf die Tourismuswirtschaft können auch in den heißesten Monaten erzielt werden, wodurch die Menschen daran gehindert werden, verschiedene Reiseziele zu wählen, die weniger anfällig für Hitzewellen sind.

Es gibt keine strengen Vorschriften für eine nachhaltige städtische Kühlung durch den Einsatz von Wasser in der EU oder in den EU-Mitgliedstaaten. Kommunen sind für die Planung der Stadtwasser- und Klimaanpassung zuständig, einschließlich Maßnahmen zur Erweiterung der Wasserversorgungsdienste wie (Trink-)Brunnen. 

Die Implementierungszeit ist lösungsabhängig und kann je nach Komplexität und Größe des gebauten Systems von einigen Monaten bis zu einigen Jahren variieren. L ocal Kühlsysteme, die auf künstlichen Systemen wie Brunnen oder Wasserduschen basieren, sind nicht so lange zu vervollständigen, sobald die Entscheidung getroffen wurde, sie zu bauen. Die Umsetzungszeit kann länger sein (mehrere Jahre), wenn diese Lösungen in einen Plan integriert werden, der auch komplexere blau-grüne Infrastrukturen wie die Wiederherstellung städtischer Bäche oder die Entwicklung von Netzen von Kühlplätzen im städtischen Maßstab umfasst. 

Da sie Teil der gebauten Umwelt sind, sind fest installierte Kühlsysteme wie Brunnen in der Regel über 10 Jahre lang haltbar. Im Gegenteil, andere Kühlsysteme wie das Benetzen von Straßen oder das Sprühen öffentlicher Freiflächen haben kurzfristige Auswirkungen und erfordern bei Bedarf eine wiederholte Implementierung.