Professor Naboni und seine Kollegen von der Universität Parma und Tal Tech untersuchen, wie Innenhöfe durch den Klimawandel bedroht werden und welcheStrategien zur Beschattung, Begrünung und Durchlüftung das Mikroklima vor Ort sichern können.

Leading software for high-resolution 3D modeling of urban microclimate to analyze the impact of buildings, vegetation, etc. on the urban climate with the aim of planning climate-friendly cities and improving the quality of life in metropolitan areas - designed for professional use by architects, landscape architects, urban planners etc., as well as for research at universities.

Warum Parma?

Parma ist, wie viele Städte im Mittelmeerraum, eine Stadt mit vielen Innenhöfen, die als thermisch ausgeglichen und vegetationsreich bekannt sind. Städtische Wärmeinseln und der Klimawandel beginnen jedoch ihr Mikroklima zu verändern, was negative Konsequenzen für die biologische Artenvielfalt in den Innenhöfen hat. Zudem steigt die Wärmebelastung der angrenzenden Räume spürbar an, was zu einem Einsatz von Klimaanlagen führt, die zusätzliche Wärme in die Innenhöfe abgeben.

 

ENVI-met - the high-resolution 3D modeling software for climate adaption. Get accurate analysis and simulation of microclimatic elements.

 

Mehr als die Hälfte der Weltbevölkerung lebt in Städten. Da sich der Klimawandel in den letzten Jahrzehnten verschärft hat, ist die Notwendigkeit, sich mit den steigenden Durchschnittstemperaturen und den häufigen Hitzewellen in städtischen Gebieten auseinanderzusetzen, wichtiger denn je.  Vor einer noch größeren Herausforderung stehen historische Städte, in denen architektonische Schutz- und Anpassungsmaßnahmen in Übereinstimmung mit den Denkmalschutzbestimmungen vorgesehen werden müssen.

Diese auf dem Softwaretool ENVI-met basierende Studie versucht, einen ersten Schritt zum Verständnis der thermischen Belastbarkeit eines Innenhofs in Parma im Jahr 2080 zu machen und testet drei Biomimikry-Ansätze zur Reduzierung der klimawandelbedingten Belastungen in Innenhöfen. Diese Lösungen sind auf andere Innenhöfe in ähnlichen klimatischen Umgebungen übertragbar.

 

Ergebnisse

Die Mikroklimasimulationen zeigen, dass der thermische Komfort in den Innenhöfen aufgrund der erhöhten direkten Sonneneinstrahlung, der mangelnden Belüftung und der hohen Lufttemperaturen beeinträchtigt ist und weiter beeinträchtigt werden wird. Die Ergebnisse zeigen, dass algorithmisch optimierte, einfache, lüftungsoffene Beschattungsmaßnahmen den Folgen des Klimawandels lokal entgegenwirken und die empfundene Temperatur spürbar senken können.

 

ENVI-met - the high-resolution 3D modeling software for climate adaption. Get accurate analysis and simulation of microclimatic elements.

 

Die Simulationen zeigen auch, dass das Pflanzen von Bäumen und das Anlegen von Wasserflächen nicht die effektivsten Lösungen sind: Die Gesamtbetrachtung aller Strategien im Vergleich zur Grundkonfiguration zeigt, dass eine Beschattung die effektivste Lösung ist. Sie blockiert die direkte Strahlung, lässt aber gleichzeitig die Möglichkeit offen, den Himmel zu sehen. Der UTCI wird im Vergleich zur Basiskonfiguration auf der gesamten Fläche des Platzes um bis zu 2°C gesenkt.

 

ENVI-met - the high-resolution 3D modeling software for climate adaption. Get accurate analysis and simulation of microclimatic elements.

 

Interessante Ergebnisse liefert auch der Vorschlag zur Belüftung des unter Punkt 3 in Abb. 43 gezeigten Teils, wo der UTCI um bis zu 5°C gegenüber der Basiskonfiguration sinkt. Der Effekt von Wasser und Vegetation ist aus einem Hauptgrund die weniger effektive Lösung: Der Boden im Hof ist ebenfalls mit Gras bedeckt. Der Beschattungseffekt der Bäume bringt jedoch einen gewissen Nutzen, wie in Punkt 1 von Abb. 47 zu sehen ist, wo der UTCI um bis zu 1°C sinkt.

Die Beschattungsstrategie scheint im Hinblick auf die Adaption an den Klimawandel die beste Lösung zu sein. Diese Lösung ist von der biomimetischen Strategie von Kakteen inspiriert, die sich an ein heißes Klima angepasst haben. Die Beschattung durch vertikale Strukturen hat sich sowohl für den Schutz vor Sonneneinstrahlung als auch für die Nichtbehinderung der vertikalen Belüftung des Kreuzgangs als wirksam erwiesen.

 

ENVI-met - the high-resolution 3D modeling software for climate adaption. Get accurate analysis and simulation of microclimatic elements.