Was ist der Wärmeinsel-Effekt?
Der Wärmeinseleffekt, auch als städtischer Wärmeinseleffekt bezeichnet, ist eine Situation, in der die Durchschnittstemperatur eines Gebiets höher ist als in ländlichen Gebieten in der Nähe. Dies liegt vor allem daran, dass die Materialien in städtischen Gebieten wie Beton und Asphalt viel Sonnenlicht absorbieren und in großen thermischen Massen speichern. Eine sekundäre Ursache ist Abwärme, die durch massive Energienutzung entsteht. Der Wärmestau wirkt sich nicht nur auf die Stadt selbst aus, sondern auch auf die umliegenden Gebiete vor dem Wind, in denen in der Regel zwischen 10% und 30% mehr Niederschlag fällt als in Gebieten vor dem Wind.
Es gibt eine Reihe kleiner Faktoren, die zum Wärmeinseleffekt beitragen, und wenn sie kombiniert werden, erhöhen sie die Durchschnittstemperaturen erheblich. Der Unterschied zwischen den städtischen Temperaturen und den regionalen Durchschnittswerten ist nachts und vor allem im Winter am auffälligsten. Eine der Hauptursachen für die erhöhte Temperatur ist, dass in einer städtischen Umgebung große Gebäude viel vom Himmel fernhalten, der nachts viel kühler ist als der Boden, sodass die Wärmeabgabe nicht so schnell erfolgt wie in ländlichen Gebieten ohne große Gebäude.
Ein weiterer Grund ist die Einführung großer Schwaden neuer Materialien, die die Wärmeenergie der Sonne absorbieren und speichern. Asphalt beispielsweise absorbiert aufgrund seiner dunklen Farbe viel mehr Sonnenlicht als normale Erde, und sowohl Asphalt als auch Beton neigen dazu, die Wärme viel besser zu speichern als ein durchschnittliches Stück Boden. Infolgedessen wird Sonnenlicht als Wärme in Parkplätzen, Gehwegen und Straßen absorbiert und es dauert viel länger, bis es sich aufgelöst hat als in den umliegenden nicht städtischen Gebieten.
Mit einer Wärmeinsel sind erhebliche Gesundheitsrisiken verbunden, und je nach Region können die Sterblichkeitsraten bei Hitzewellen in städtischen Gebieten erheblich steigen. Bereits hohe Temperaturen können sogar noch höher steigen, wenn die Wärme in Städten absorbiert und gespeichert wird. Ohne einen sofort abfließenden Abfluss in der Nacht kann es kaum zu einer Ruhepause für die von der Hitze Betroffenen kommen. Obwohl es in den Vereinigten Staaten jedes Jahr nur etwa 1.000 Todesfälle durch extreme Hitze gibt, wird angenommen, dass ein beträchtlicher Teil davon auf die erhöhten Temperaturen in städtischen Umgebungen zurückzuführen ist.
Noch dramatischer sind vielleicht die finanziellen Kosten des Wärmeinseleffekts. Höhere Temperaturen während der Sommerzeit bedeuten erhöhte Stromkosten für die Klimaanlage, um die Innenräume kühl zu halten. Die Stadt Los Angeles schätzt, dass aufgrund dieses Phänomens jedes Jahr zusätzliche 100 Millionen US-Dollar (USD) für die Klimaregelung ausgegeben werden. Infolgedessen wurde eine Reihe innovativer Kühlprogramme vorgeschlagen, um sowohl die jährlichen Kosten zu senken als auch den Lebensstandard zu erhöhen.
Das Pflanzen von Bäumen, die Licht reflektieren und die Umgebung kühlen, mit helleren Oberflächen, das Pflanzen lebender Dächer und das Beschichten von Straßen mit einer reflektierenden Schicht sind übliche Methoden, um den Wärmeinseleffekt zu reduzieren. In der Stadt Los Angeles sieht ein vorgeschlagenes Programm vor, 1 Milliarde US-Dollar für die Beschichtung von etwa einem Viertel der Straßen in der Stadt, das Pflanzen von zehn Millionen Bäumen und die Sanierung von fünf Millionen Häusern auszugeben. Die jährlichen Einsparungen werden auf rund 170 Mio. USD an Energie und weitere 360 Mio. USD an Gesundheitsleistungen geschätzt, wobei sich das Projekt in nur zwei Jahren amortisiert.