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Bewertung der Resilienz und Anpassung an den Klimawandel von Wohngebäuden mit Fokus auf Sommerhitze und Starkregen

Hintergrund

Südkorea und Deutschland unterscheiden sich hinsichtlich ihrer klimatischen Gegebenheiten und baulichen Gegebenheiten. Mit dem Fokus auf Wohngebäude haben beide Länder unterschiedliche Ansätze zur Bewertung und Erhöhung der Resilienz hinsichtlich Sommerhitze als auch Starkregen und somit Anpassung an den Klimawandel.

Ziel

Ziel des Projektes ist es die Unterschiede in klimatologischen Randbedingungen (Monsun in Südkorea, intensivere Hitzewellen als in Deutschland) sowie baukonstruktiven Merkmalen aufzuzeigen und entsprechende Risikopotenziale hinsichtlich Hitze- als auch Starkregenereignissen aufzuzeigen. Zudem wird aufgezeigt wie die verschiedenen Länder vorgehen um die Anfälligkeit zu verringern. Darauf aufbauend soll die Wirksamkeit von Anpassungsmaßnahmen mittels thermischer Gebäudesimulation eines koreanischen und eines deutschen Mehrfamilienhaustyps aufgezeigt werden.

Untersuchungsansatz

Innerhalb des Projekts wurden verschiedene für die Klimabedingungen in Deutschland representative Klimaanpassungsmaßnahmen analysiert und für das Korea Environment Institute (KEI) in Sejong, Südkorea zusammengefasst. Der Fokus liegt dabei auf Sommerhitze, erweitert um Starkregen und Überschwemmungen, welche in Intensität und Dauer sowohl in Deutschland als auch in Korea zunehmen. Zur Abstimmung fanden im Jahr 2019 in Dresden ein Workshop zwischen Vertretern des IÖR und des KEI statt, in dem das KEI die Bedürfnisse und das IÖR die bisherigen Resultate vorstellte. Ende 2019 wurden Ergebnisse wurden im englischsprachigen Bericht mit dem Titel „Climate Change Protection and Adaptation in Germany regarding Summer Heat Waves and Heavy Rainfall“  zusammengefasst und dem KEI übergeben. Das KEI wiederum integrierte die Ergebnisse in Ihren Bericht „A study on how to provide land and building information considering climate adaptation“.  

Ergebnisse

Innerhalb des Projektes wurden die Unterschiede beider Länder bezüglich der passenden Klimaanpassungsmaßnahmen an Sommerhitze deutlich:

  1.  Südkorea und Deutschland weisen trotz gleicher gemäßigter Klimazone deutlich unterschiedliche klimatischen Bedingungen auf. Südkorea weist dabei länger andauernden Perioden von Lufttemperaturen über 30 °C über mehrere      Wochen und deutlich intensivere Regenfälle als Auswirkung des lokalen Monsuns.
  2.  Durchgeführte thermische Gebäudesimulationen zeigten, dass aufgrund der hohen nächtlichen Außentemperaturen in Südkorea (meist über 20 °C) im Vergleich zu Deutschland die Möglichkeit der passiven Nachtabkühlung über freie Lüftung nicht mehr ausreicht, um eine geringe Hitzebelastung im Wohngebäude zu gewähleisten. Die resultierenden sommerlichen maximalen Raumtemperaturen, die sich unter Verwendung deutscher oder südkoreanischer Klimaverhältnisse ergeben, sind in der untenstehenden Abbildung dargestellt. Aufgrund der deutlichen klimatischen Unterschiede wird in Korea auch vorwiegend aktiv über technische Möglichkeiten gekühlt. Dementsprechend wiederum werden passive Hitzeschutzmaßnahmen am Gebäude wie Sonnenschutz und Nutzung thermischer Speicher in Südkorea kaum genutzt.
  3.  Die Gebäudestruktur in Südkorea unterscheidet sich deutlich von der in Deutschland, mit deutlich kompakteren und höheren Gebäuden in den Städten Südkoreas. Auch die Baukonstruktion unterscheidet sich. Während in Deutschland Altbauten massive Außenwände und Neubauten meist Außendämmungen aufweisen, wird in Südkorea vorwiegend auf Innendämmung der Außenwände bis zu 12 cm Dicke gesetzt. Dies hat unter anderem massive Auswirkungen auf die thermische Speicherfähigkeit des Gebäudes. Zudem haben die Mieter in Südkorea die Möglichkeit für die Kühlgeräte benötigte Abluftrohre durch die Außenwand ihrer Wohnung zu führen, was sich in Deutschland durch die Notwendigkeit der Zustimmung des Vermieters meist schwierig gestaltet.
  4. Die wesentlich niedrigeren Strompreise in Südkorea, die dazu führen dass teilweise direkt mit Strom geheizt wird und die Effizienz von Kühlgeräten und der Einsatz passiver Kühlmaßnahmen kaum in den Fokus der Bewohner sind. Verbunden mit den hohen Anteil an fossilen Stromerzeugern im Strommix Südkoreas verusacht dies hohe Treibhausgasemissionen in Wohnsektor. Dementgegen steht der geringe Wohnflächenbedarf pro Bewohner und der höhere Anteil an Mehrfamilienhäusern in Südkorea.

Genaue Bauteilanalysen von koreanischen Ein- und Mehrfamilienhäusern wurden durchgeführt, die in die Gebäudesimulation übertragen wurden. Der detaillierte Vergleich zweier Referenzgebäude, ein representatives 40 stöckiges Wohngebäude aus Korea und ein 5 stöckiges Wohngebäude aus Deutschland, und die verschiedene Wirksamkeit von Klimaanpassungsmaßnahmen an Sommerhitze in Korea und Deutschland werden bis Mitte 2021 in einem englischsprachigem Journal veröffentlicht.

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