Wasser in der Stadt spielerisch inszenieren

Klimawandel - Gestalten mit Wasser

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Wasserfontänen sind immer eine attraktive Erscheinung für Jung und Alt. Sie dienen der Unterhaltung und Erfrischung gleichermaßen. An Sommertagen haben sie den Effekt einer kühlenden Insel. Fotos: Andrea Christmann
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Um Städte zu kühlen, können großflächig angelegte Felder mit Wasserfontänen helfen. In der Lübecker Innenstadt suchen die Menschen an heißen Sommertagen diesen Ort zur Erfrischung auf. Foto: Andrea Christmann

Städte leiden zunehmend unter der sommerlichen Hitze, hoher Versiegelung und der geringen Verdunstung. Als Lebensraum sind Städte besonders verwundbar gegenüber den Folgen des Klimawandels. Es wird deutlich wärmer werden und immer öfter heiße Tropennächte geben.

Stadtplaner müssen sich neu orientieren, um Metropolen wie Berlin, Hamburg und München für die höheren Temperaturen zu wappnen. Das heißt mehr Grün, mehr Wasserstellen, weniger Beton.

In den Ballungszentren entstehen sogenannte städtische Hitzeinseln. Grund dafür ist eine verdichtete Bauweise, die verhindert, dass Regen versickern und wieder verdunsten kann, aber auch, dass sich die Luft austauscht.

Sowohl Gebäude als auch versiegelte und asphaltierte Flächen absorbieren das Sonnenlicht, heizen sich auf und erhöhen so die Temperaturen in urbanen Gebieten, aber auch Luftschadstoffe und anthropogene Wärmequellen beeinflussen die Überwärmung in der Stadt. Dieser sogenannte Wärmeinseleffekt ist ein typisches Phänomen des Stadtklimas. Die Überwärmung ist besonders stark zwischen Sonnenuntergang und Sonnenaufgang ausgeprägt.

In den urbanen Ballungsräumen sind im Vergleich zur ländlichen Umgebung bodennah höhere Lufttemperaturen zu beobachten. Diese liegen um bis zu 10 Grad höher als in weniger bebautem Umland. Dieser Trend soll sich in den nächsten Jahren fortsetzen, die Zahl der Tage mit Temperaturen über 30 Grad in den Stadtgebieten könnte sich bis 2050 verdoppeln.

Wärmeinseln

Auch innerhalb einer Stadt kann der Wärmeinseleffekt unterschiedlich stark ausgeprägt sein. Er ist abhängig von der Größe der Stadt, der Stadtstruktur (Baudichte, Bauhöhen, Grünflächenanteil) aber auch von topographischen und klimatischen Gegebenheiten (Klimazone, Wetterlagen, atmosphärische Strömungen).

Viele Städte sind durch eine hohe Bebauungsdichte und intensives Verkehrssaufkommen geprägt. Alles Flächen, die sich im Sommer schnell und langanhaltend aufheizen. Dies führt neben einer hohen Stickoxid- und CO2-Belastung zunehmend auch zu einer Überhitzung der Städte und zu einer Konzentration von Feinstaubpartikeln mit gesundheitsschädlichen Auswirkungen.

Herausforderungen für urbane Lebensräume

Nur durch ein günstiges Klima bleibt das Leben in der Stadt weiterhin attraktiv. Die Aufgabe besteht darin, die notwendigen Voraussetzungen für ein gutes Stadtklima zu schaffen.

Zum Beispiel die Beschattung von Fassaden durch Bäume oder die Anlage von Grünflächen und Parks. Damit kann die Frischluftzufuhr verbessert und eine Überhitzung insbesondere an heißen Tagen stellenweise deutlich reduziert werden. Durch die Erhöhung des Grünflächenanteils entstehen kühlere Flächen innerhalb der Stadtgebiete, da sich die begrünten Flächen weniger stark erwärmen und in den Nachtstunden schneller auskühlen. Je nach der Größe der Grünfläche kann die kühlere Luft auch eine Kühlung umliegender bebauter Gebiete bewirken. Bäume wirken als Schattenspender und können an geeigneten Stellen durch den Schattenwurf auf die Gebäude deren Aufheizen verringern.

Wird ein neues Stadtquartier errichtet, muss geprüft werden, inwiefern das Klima und die Luftleitbahnen in der Stadt beeinflusst werden und ob Kompensationsmaßnahmen nötig sind - das heißt eine Begrünung mit Bäumen oder geeigneten Wasserelemente entlang von Straßen und auf Plätzen. Auch hilft es, innerhalb der Stadt mehr Orte für die Erholung zu schaffen, an denen bereits Wasser vorhanden ist, etwa entlang von Flussläufen oder an den Ufern von kleinen Seen, um die Bewohner der Stadt vor Hitze zu schützen.

Weil der Stadtraum knapp ist und der Trend mehr zum Bauen von Wohnungen und Straßen, als zur Schaffung offener Flächen geht, müssen die versiegelten Flächen mit Vegetation und Wasserflächen aufgewertet werden, um dem Aufheizen der Luft entgegenzuwirken. Hierbei erweist sich das Pflanzen von Bäumen und Umwandeln von asphaltierten Flächen in Rasenflächen als deutlich wirksamer, verglichen mit der Begrünung von Dächern. Der Einfluss der Vegetation und des Wassers auf den Klimawandel wird allerdings in der gegenwärtigen Debatte um den Klimaschutz viel zu wenig berücksichtigt. Dabei hat Wasser eine tragende Rolle bei der Stadtgestaltung und Stadtentwicklung. Denn es dient unter anderem auch zur Kühlung in der Sommerhitze.

Die Vernetzung von Grünzügen und Wasserflächen um die Temperaturen in den Innenstädten zu regulieren sind elementare Bestandteile in der ökologischen Stadtentwicklung und der Minderung der Klimawandelfolgen. Vorhandene natürliche Flächen, wie Parks und Grünanlagen aber auch Still- und Fließgewässer können der Hitze in der Stadt entgegen wirken. Sie haben den Effekt einer "Kühlinsel" innerhalb der städtischen Wärmeinsel. Dieser Kühleffekt gilt auch für Fließgewässer, wie Flüsse, Bäche und Kanäle, sie tragen verstärkt zur Durchlüftung der Stadträume bei und haben den Vorteil, dass die Erwärmung, die zu den nächtlichen Wärmeeffekten führt, durch den Wassernachfluss aus dem Umland vermindert werden kann.

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Die 60 Meter hohe Wasserfontäne in der Binnenalster kühlt die aufgewärmte Luft in der Hamburger Innenstadt und trägt zur Bindung von Feinstaub bei. Foto: Andrea Christmann
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Vorhandene natürliche Flächen wie Grünanlagen und Fließgewässer, wie hier in Hamburg, können der Hitze im Sommer entgegen wirken. ?Foto: Andrea Christmann
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Bewegtes Wasser und eine Begrünung mit Bäumen sorgen in der Stadt an warmen Tagen für angenehme Temperaturen. ?Foto: Andrea Christmann
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Auch in südlichen Ländern wie hier in Portugal, wo die Temperaturen im Sommer auf bis 40 Grad Celsius steigen, weiß man die erfrischende Kühle von Wasser zu schätzen. ?Foto: Andrea Christmann
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Wasser wirkt auf Kinder wie ein Magnet – Fontänen sind ideal, um mit Wasser gefahrlos in Berührung zu kommen. ?Foto: Andrea Christmann

Kühlende Wirkung von Wasser

Wasser wirkt sich positiv auf das Stadtklima und auf das menschliche Wohlbefinden aus. Wenn Wasser verdunstet, kühlt sich dadurch die Umgebungstemperatur ab. Die kühlende Wirkung ist bei offenen und bewegten Wasserflächen besonders groß. Neben natürlichen Gewässern sind ebenso Wasserelemente wie zum Beispiel Brunnen, Becken oder Wasserspiele auf öffentlichen Plätzen oder entlang von Straßen wichtige Maßnahmen, vor allem, wenn diese erlebbar und zugänglich sind. Wichtig ist es daher mittelfristig, mehr erlebbares Wasser in der Stadt zu schaffen, zum Beispiel in Form von Wasserspielplätzen. Selbst auf kleinstem Raum kann eine Abkühlung erreicht werden und das Kleinklima verbessert werden.

Bewegtes Wasser erzielt eine stärkere kühlende Wirkung als stehendes Gewässer, da die verdunstungsfähige Oberfläche bei der Bewegung vergrößert wird, ebenso die Verdunstung.

Offene Wasserflächen in Form von Springbrunnen, Fontänen oder kleinen Wasserläufen sind sinnvolle Maßnahmen im Umfeld vorhandener Wärmeinseln. Eine weitere abkühlende Wirkung kommt bei direkter Berührung mit dem Wasser zustande. Dabei ist es weniger der Kontakt mit dem Wasser (außer Baden), sondern die Benetzung der Hautoberfläche mit dem Wasserfilm, der sehr schnell verdunstet und die Haut merklich abkühlt.

Brunnen, Wasserbassins oder neue Systeme wie zum Beispiel mobile Wände können ebenso zur Kühlung der Stadtluft ebenfalls in Betracht gezogen werden. Der kühlende Effekt wird durch den Wind noch verstärkt. Bei Wasserspielen auf öffentlichen Plätzen, die häufig aus ästhetischen Gründen installiert werden, konnte laut einer Studie eine Verbesserung der thermischen Behaglichkeit - ein zentraler Begriff der Norm EN ISO 7730, der das menschliche Wohlbefinden in Abhängigkeit von der Temperatur beschreibt - festgestellt werden. Allerdings kommt es immer auch auf die lokalen Bedingungen, der städtischen Umgebung und des Wasserkörpers an, bei dem der Wind den Kühleffekt fördert.

Dynamisches Wasser in Form von Fontänen oder Wasserzerstäubern trägt in größerem Maß zur Verdunstungskühlung bei als stehende Wasserflächen etwa in Rinnen oder Becken. Sonnige Standorte sollten deshalb für Wasserelemente in Betracht gezogen werden, da eine hohe Sonneneinstrahlung Energie für die Verdunstung des Wassers erzeugt, weshalb sich die Abkühlung erhöht.

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Offene Wasserflächen haben eine ausgleichende Wirkung auf die Lufttemperatur in der Umgebung. Zudem lädt Wasser zum entspannten Aufenthalt ein. ?Foto: Andrea Christmann

Stadtklima und Lebensqualität

Wasser wirkt sich positiv auf das Mikroklima aus. Damit kommt es zur Abkühlung und Reinigung der Luft in bodennahen Schichten bis zu einer Höhe von 2 Metern. Wasser prägt aber auch die Atmosphäre, den Charakter einer Stadt und damit das Leben der Menschen. Wasser hat ebenso eine wichtige ökologische Funktion. Neben Pflanzen ist es ein zentrales Element zur Steigerung der Lebensqualität im urbanen Raum weshalb Gestaltungen mit Wasser jeglicher Art zunehmend im Fokus des öffentlichen Interesses. Geht es um die Neu- oder Umgestaltung von Plätzen und Straßen werden zunehmend sowohl von Seiten der Stadtbewohner als auch von Politikern Wasserelemente, ungeachtet dessen Ausführungsart, gefordert. Immer mehr Städte und Kommunen insbesondere im südeuropäischen Raum wirken, selbst in schwierigen durch starken Verkehr geprägten Bereichen, durch den Bau von Wasser-Kreiseln der Aufwärmung der Luft entgegen.

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Auf dem Bahnhofsvorplatz in Lüneburg sorgt das aus einem stählernen Tisch herausplätschernde Wasser für Kühle und Erfrischung. Nicht nur für Kinder ideal um mit Wasser in Berührung zu kommen. Foto: Andrea Christmann
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Ein Wasser-Kreisel in St. Valery-en-Caux in der Normandie kühlt und verbessert die Umgebungsluft und assimiliert den allgegenwärtigen Lärm vorbeifahrender Autos. Foto: Andrea Christmann
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Auch auf kleinstem Raum, wie hier in der Nähe einer S-Bahn Stadion in Niedersachsen, kann in Form einer Wasserrutsche eine Abkühlung erreicht und das Kleinklima verbessert werden. Foto: Andrea Christmann
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14 Insbesondere an sehr warmen Tagen suchen Menschen in der Stadt die Nähe zum Wasser, wie hier in der französischen Stadt Amiens.
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Brunnen, Becken und Fontänen – mit drei Wasserelementen wird in der Ratzeburger Innenstadt für die Kühlung der aufgeheizten Luft gesorgt. Foto: Andrea Christmann
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Große Wasserbecken sind für Innenstädte gut geeignet. Die Verdunstungseffekte über den Wasseroberflächen sorgen im Sommer für Erfrischung und Abkühlung. Foto: Andrea Christmann

Gestaltung mit Wasser

Wasser ist äußerst facettenreich. Das Element Wasser verbessert nicht nur das Kleinklima in einer Stadt, sondern steigert ebenso dessen Attraktivität. Wasser fördert zudem das familienfreundliche Image einer Stadt, da es ein beliebtes Spielelement bei Kindern ist. Nur durch ein Wohlfühlklima (thermische Behaglichkeit) bleibt das Leben in der Stadt auch weiterhin attraktiv. Die Aufgabe kann nur darin bestehen, alle dafür erforderlichen Voraussetzungen zu schaffen.

In urbanen Räumen hat Wasser eine jahrtausendealte Geschichte. Es dient repräsentativen und kommunikativen, aber auch spielerischen und identitätsstiftenden Zwecken. Wasser strukturiert, belebt und bereichert die Städte als Lebensraum. Objekte mit Wasser auf öffentlichen Plätzen können sowohl in punktueller, linearer als auch flächenhafter Gestalt realisiert werden. Um die Verdunstung zu fördern, ist bei der Gestaltung mit Wasserelementen die Verknüpfung mit Großgehölzen sehr wirksam. Wasserelemente sollten nicht durch städtische Nutzungen beeinträchtigt werden. So müssen zum Beispiel bei langen oder breiten Wasserbändern an zentralen Plätzen Querungsmöglichkeiten durch Wege oder Stege vorhanden sein. Handelt es sich etwa um einen Brunnen darf nur qualitativ hochwertiges Trinkwasser zum Einsatz kommen. Ist ein Wasserkontakt ausgeschlossen, kann eine geringere Qualität eingespeist werden, allerdings muss ausdrücklich darauf hingewiesen werden.

Die Bandbreite der Gestaltungsformen schafft für Kommunen, die nicht über natürliche Gewässer verfügen, die Möglichkeit durch den Einsatz verschiedener Wasserelemente das Klima in einem stark versiegelten Freiraum zu verbessern. Dabei lassen sich vielfältige Materialien verwenden. Neben bewährten Baustoffen wie Naturstein und Beton haben sich moderne Materialien wie zum Beispiel Edelstahl und Glas bewährt um Wasser zu inszenieren.

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Wo dichte Bebauung und versiegelte Flächen dominieren, sorgen Gehölze und Wasserfontänen in diesem Innenhof für ausgeglichene Temperaturen. Foto: Andrea Christmann
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Wasserfontänen sind ideal für Plätze an stark befahrenen Straßen, wie hier auf dem Bahnhofsvorplatz in Hannover. Mit dem Wasser wird die Umgebungsluft gekühlt und gereinigt. Foto: Andrea Christmann

Wasser spielerisch inszenieren

Entspannung und Faszination, Belebung und Ruhepunkt - ein professionell gestaltetes Wasserspiel ist eine eindrucksvolle Bereicherung und Aufwertung von öffentlichen Freiflächen.

Wasserspiele sind vielfach das Ergebnis einer ausgeklügelten Wassertechnik. Sie zählen zu den anspruchsvollen und kostenintensiven Bauwerken. Auch ihr Unterhalt ist vergleichsweise aufwendig und wird maßgeblich durch den Standort und die Nutzung beeinflusst, weshalb der Bau eines Brunnens oder die Anlage eines Fontänenfeldes bei der Neu- oder Umgestaltung von Plätzen frühzeitig von Seiten der Verantwortlichen in Hinblick auf deren Gestaltungsform, Größe und Kosten überprüft werden sollte. Da sich dem Planungsprozess die Arbeitsfelder von Architekten, Lichtdesignern, Künstlern und Technikern häufig berühren oder sogar überschneiden, sind zudem konkrete und zuverlässige Abstimmungen erforderlich.

Springbrunnen, Fontänen Wasserspiele sind äußerst beliebt; auf vielen innerstädtischen Plätzen sind sie ein pulsierender Anziehungspunkt für Jung und Alt. Kaum einer kann sich der faszinierenden Wirkung von Wasser in Form von Kaskaden, Wasserläufen, Speiern und Fontänen entziehen. Wasserspiele und Fontänen kühlen und verbessern die Umgebungsluft durch Staubbindung und assimilieren den allgegenwärtigen Straßenlärm. Sie werden von den Menschen als angenehm für Augen und Ohren empfunden. Wassertreppen, Wasserbecken, Wasserwände und Brunneneinfassungen können mit Lichteffekten ausgestattet werden, sodass sie auch bei Dunkelheit für dekorative Attraktionen sorgen.

Von Seiten der Städte und Kommunen werden für die Realisierung von Wasserelementen häufig praktikable Lösungen gesucht, vor allem für komplizierte räumliche Gegebenheiten. Diese sollten kostengünstig zu realisieren sein, jedoch nicht ausschließlich auf die finanziellen Aspekte reduziert werden. Wasserelemente sind in erster Linie technische Anlagen, die mit Pumpentechnik, einer zum Teil komplexen Wasseraufbereitung und Steuer- und Elektrotechnik ausgestattet sind. Diese vergleichsweise hohe Investition soll nach den Vorstellungen der Auftraggeber mit einem Minimum an Wartung viele Jahre funktionieren. In Hinblick auf die Nachhaltigkeit, Pflege sowie den Unterhalt ist es daher wichtig was die Materialauswahl und Bauausführung betrifft, zu vermeiden, dass Brunnen, Becken oder Wasserspiele nach kurzer Laufzeit verändert oder stillgelegt werden müssen, weil Mängel an der Beckendichtung auftreten oder die Reparatur der verstopften Wasserdüsen zu kostenintensiv erscheint.

Literatur

Quellen

www.globalmagazin.comwww.wetter.de

www.klima.tu-berlin.de

www.hansestadtlueneburg.de

www.wasserspieltechnik.eu

www.inotec-edelstahl.de

www.boymann.de

Autorin

Landschaftsarchitektur & Fotografie

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