Erster Entwurf Lösungsansätze Hitzeprobleme

main.tex

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     }
 
 
+    \section{Lösungsstrategie Hitzeminderung}
+    Gemäss der Stadt Zürich für das Programm Klimaanpassung, werden die möglichen Lösungen in Handlungsfelder und
+    Handlungsansätze unterteilt. Die beiden Handlungsgebiete sind folgendermassen definiert.
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+    \begin{itemize}
+        \item {Handlungsfelder (HF)\\
+        Übergeordnete Planungsgrundlagen die in der gesamten Stadt zählen. Die Handlungsfelder sollen eine Orientierung
+        sein,für grundsätzliche Überlegungen bei der Bauplanung. Es soll helfen die richtigen Überlegungen zu treffen
+        für die zukünftige Entwicklung der Stadt.
+        }
+        \item {Handlungsansätze (HA)\\
+        Angepasste und / oder spezifische Lösungen für ein Quartier, eine Nachbarschaft oder sogar ein einzelnes Gebäuden.
+        In den einzelnen Stadträumen und in der ganzen Stadt Zürich bestehen verschiedene und vielfältige Interessen. Es
+        muss darauf geachtet werden das die einzelnen Ha miteinander wirken können und keine Hinderungen entstehen.
+        }
+    \end{itemize}
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+    Die insgesamt hat die Stadt Zürich in Bezug auf die Hitzeminderung 8 HF und 13 HA definiert. Diese HF sind über
+    einzelne oder mehrere HA miteinander verknüpft. Für gewisse HF gibt es bis zu 8 HA die bei dieser Grundlage
+    mithelfen können.
+
+    \subsection{Handlungsfelder}
+    Für diese Arbeit und ihre einzelnen Themen wurden 4 Handlungsfelder ausgewählt, auf welche spezifisch eingegangen wird;
+
+    \begin{itemize}
+        \item Kaltluftentstehungsflächen und -leitbahnen
+        \item Grün- und Freiraumvernetzung
+        \item Offene und bewegte Wasserflächen
+        \item Strassen- und Platzräume
+    \end{itemize}
+
+    Konkrete Beispiele werden in Verbindung mit den einzelnen Teilthemen dieser Arbeit verfasst. Sowie später bei den
+    einzelnen Handlungsansätzen.
+
+    \subsubsection{Kaltluftentstehungsflächen und -leitbahnen}
+    Kaltluftleitbahnen leiten, die in der Nacht entstandene kalte Luft in die thermisch belastete Siedlungsgebiete. Am
+    besten kann diese Luft durch lineare, vegetationsgeprägte,hindernisarme Freiflächen transportiert werden.\\
+    Die kalte Luft entsteht bei Wäldern, Wiesen und Feldern, an sogenannten Siedlungsrändern. Sie kann mehr als 10°C
+    kühler sein als die Luft im Stadtkern.\\\\
+
+    Durch Beibehaltung von den durchgrünten Flächen welche unbebaut sind, will die Stadt Zürich ihr bereits wirksames
+    Kaltluftsystem erhalten. Sie will es ebenfalls fördern und entwickeln. Wenn es nötig ist, werden auch neue Grünflachen
+    geschaffen. Im Bezug auf Gebäude achtet die Stadt auf die Gebäudestruktur so wie auf die Gebäudestellung. Dies im
+    Bezug auf die Auswirkung des Kaltluftstroms. Nicht nur bei Neubauten wird darauf geachtet sondern auch bei Umbauten.
+
+    \subsubsubsection{Verknüpfungen und Herausforderungen}
+    Die Kaltluftsysteme können zur Sicherung von den Flächen für Biodiversität, Erholungsräumen für Anwohner sowie für
+    die Flächen, welche von der Land- und Forstwirtschaft genutzt werden, beitragen. Dies aber nur wenn dieses System
+    erhalten bleibt und gefördert wird.\\Es kann auch bei der Vertreibung von Luftschadstoffen aus der Stadt helfen. Störende
+    Immissionen wie Gerüche, Rauch und Stäube werden abtransportiert und Verbessern so wiederrum die Luftqualität.\\
+
+    Gleichzeitig ist es einen Herausforderung für die Stadt- und Nutzungsplanung. Die Sicherung von Kaltluftentstehungsflächen
+    und -leitbahnen kann anspruchsvoll in Bauzonen sein.\\
+
+    \subsubsection{Grün- und Freiraumvernetzung}
+    Durch die Begrünung und Bepflanzung von Wegen und Strassenräumen erfolgt die Vernetzung von Grünräumen. Dies kann mit
+    Bäumen und durch sogenannte regelmässige Trittsteine erreicht werden. Trittsteine in diesem Sinne sind kleine Parks,
+    Platzflächen(öffentliche Freiflächen) sowie Gärten.\\
+    Die Zielsetzung der Stadt Zürich für dieses Handlungsfeld ist:\\
+    Die Bevölkerung soll dank der Grün- und Freiraumvernetzung nahe gelegene Grünräume stressfrei erreichen können. Dies will
+    sie ebenfalls durch beschattete und ausgestaltete Wegverbindungen verstärken. Die einzelnen Siedlungen sollen konsequent
+    mit den klimaökologischen Grünräumen am Stadtrand vernetzt sein.\\
+    Die Vernetzung der Grün und Freiräume kann auch den Kaltlufttransport unterstützen.
+
+    \subsubsubsection{Verknüpfungen und Herausforderungen}
+    Die Vernetzung von Grünräumen hat viele Vorteile und hilft bei einigen weiteren ökologischen Aspekten weiter, unteranderem bei;
+
+    \begin{itemize}
+        \item Luftreinigung
+        \item Biologische Vielfalt
+        \item Ermöglicht Regenwasserversickerung
+        \item Verhinderung von Überflutungen
+        \item Beitrag zur Grundwasserneubildung
+        \item Schaffung von klimatischen Trittsteinen der Freiraumversorgung
+    \end{itemize}
+
+    Einige dieser Punkte kommen Zustande, durch die unversiegelten Flächen, welche mit Grün- und Freiräumen geschaffen werden.\\\\
+
+    Durch diese Vernetzung treten aber auch einige Nutzungskonflikte auf. Bei der Verkehrsinfrastruktur,genauer bei
+    Haltestellen, Anforderungen an die Strassenbreite und Velowegen treten erste Herausforderungen auf. Der finanzielle
+    Aufwand durch die Erstellung und Erhaltung, sowie die immer schwere werdende Standortbedingungen in Städten helfen
+    bei der Einfachheit nicht mit. Auch die Pflanzenwahl bringt ihre eigenen Anforderungen mit.\\
+    Diese Entwicklungen zu klimaökologischen Vegetationsstruktur müssen trotz allen Herausforderungen und
+    Nutzungskonflikten gewährleistet werden.
+
+    \subsubsection{Offene und bewegte Wasserflächen}
+    Wasser entzieht der Umgebung wärme, dies auch in einer Stadt. Deshalb kühlen offene (z.B. Seen)und vor allem offene
+    bewegte Wasserflächen (z.B. Flüsse) die Umgebungsluft ab und erhöhen es zusätzlich noch durch die Verdunstungskühle.\\
+    Das System wird weiter ausgebaut und die Zugänglichkeit von Oberflächengewässer erweitert. Die offenen Wasserflächen
+    und -elementen werden aber so entwickelt, dass es zu einer optimierten Verdunstungsleistung kommt. Es gibt viele
+    verschiedene Formen, in welchen sich diese Wasserflächen finden lassen.
+
+    \subsubsubsection{Verknüpfungen und Herausforderungen}
+    Diese Wasserflächen haben neben ihrer kühlenden Wirkung noch weitere gute Aspekte für die Umwelt. Sie fördern die
+    biologische Vielfalt, sorgen für eine ökologische Aufwertung und verbessern in Freiraum die Aufenthaltsqualität.
+    Ebenfalls können sie räumlich wie gestalterisch einen positiven Einfluss auf die Umgebungsgestaltung haben. Richtig
+    eingesetzt können offene Wasserflächen bei der Verminderung von Verkehrsgeräuschen helfen.\\
+    Der finanzielle Aufwand diese offene Gewässer, Brunnen und Wasserspiele zu erstellen und erhalten ist eine
+    nennenswerte Herausforderung.
+
+    \subsection{Handlungsansätze}
+    Für die Handlungsätze wurden insgesamt 6 ausgewählt. Die HA in diesem Abschnitt wurden in Bezug auf die Handlungsfelder
+    und die verschiedene Teilthemen der ganzen Arbeit ausgewählt.
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+    \begin{itemize}
+        \item Gebäudestellung auf Luftaustausch ausrichten
+        \item Grünflächen klimaökologisch gestalten
+        \item Aufenthalts- und Bewegungsräume entsiegeln und begrünen
+        \item Regenwasser zurückhalten und versickern
+        \item Dächer klimaökologisch begrünen
+        \item Fassaden klimaökologisch begrünen
+    \end{itemize}
+    Die HA werden kurz erklärt, es werden Herausforderungen und die Wirksamkeit beschreiben. Ebenfalls werden konkrete
+    Beispiele genannt.
+
+    \subsubsection{Gebäudestellung auf Luftaustausch ausrichten}
+    Die Gebäude sollen so gebaut / ausgerichtet werden, dass die Orientierung sowie die Anordnung der Gebäude den
+    Kaltluftstrom nicht ausbremst. Vor allem in den Hang und Tallagen ist es wichtig, dass die Barrierewirkung der
+    Grundfläche des Gebäudes klein gehalten wird. Somit kann die Durchlüftung der Siedlungsgebiete möglichst gross
+    gehalten werden und die Abkühlung wird gewährleistet.
+
+    \subsubsubsection{Herausforderungen}
+    Neben der Kaltluftleitbahn muss auch auf den Lärmschutz, die Besonnung, die Aussicht und der Siedlung geachtet werden.
+    Es fehlt auch an einer gesetzlichen Grundlage zur klimaoptimierten Gebäudestellung und {\color{cyan}\hl{Gebäudetypologie}}.
+
+    \subsubsubsection{Wirksamkeit}
+    Die Wirksamkeit ist stark von örtlichen Faktoren abhängig und nicht alle Wohnungsgebiete haben
+    Kaltluftentstehungsflächen in der Nähe.\\
+    Das bedeutet vor der Gebäudeplanung, sollten örtliche Faktoren im Bezug auf den Kaltluftaustausch abgeklärt werden.
+    Dies zeigt dann auf, ob unteranderem auf die Gebäudestellung geachtet werden muss.
+
+    \subsubsubsection{Positive Beispiele}
+
+    \subsubsection{Grünflächen klimaökologisch gestalten}
+    Diese Grünflächen sollen für eine maximale Wirksamkeit möglichst vielfältig sein. Die Freiräume können unterschiedlich
+    gross sein. Für besonders gute Wirkungen enthalten diese Vegetationsräume grosse, schattenspendende und klimaresistente
+    Bäume,offene Rasen wie auch Wiesenflächen und haben sogar noch bewegte Wasserflächen.\\
+    Solche kühlen Orte können auch einen zweckgebundenen Sinn haben. Dazu gehören Schulanlagen, Pärke, Badeanlagen und Friedhöfe.\\
+    Diese Beschattung kann helfen, dass die Gebäudefassaden nicht so stark aufheizen und somit die nächtliche Wärmeabstrahlung verringert.
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+    \subsubsubsection{Herausforderungen}
+
+    \subsubsubsection{Wirksamkeit}
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+    \subsubsubsection{Positive Beispiele}
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+    \subsubsection{Aufenthalts- und Bewegungsräume entsiegeln und begrünen}
+    Unversiegelter Boden und die Begrünung von Oberflächen sind inzwischen wertvolle Ressourcen. Sie sind das beste
+    Mittel gegen den Wärmeinseleffekt. Je nach Nutzung und Belastung (z.B. Verkehr) kann eine die Arte der Begrünung oder
+    Entsiegelung angepasst werden. Dazu gehört der grad der Entsiegelung sowie die verschieden Vegetationsarten/-typen
+    für die Begrünung.\\
+    Diese Entsiegelungen und Begrünungen können auch anderen klimaökologischen Aspekten wie der Kaltluftströmung helfen.\\
+    Die Entsiegelung befasst sich hauptsächlich mit dem Umbau von Asphaltflächen und Pflasterungen zu Pflasterung,
+    Rasengittersteinen, Rasen und wasserdurchlässigen Oberflächen (Kies).
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+    \subsubsubsection{Herausforderungen}
+    Viele Herausforderungen bestehen im Bezug auf den Verkehr und die Erreichbarkeit. Trotz der Entsiegelung und Begrünung
+    müssen Rettungs- und Einsatzfahrzeuge und beschränkte Nutzung haben. Auch muss auf die Barrierefreiheit und Begehbarkeit
+    geachtet werden. Hier ist der Fokus bei den Fuss und Radwegen. Diese Flächen haben auch eine kleinere Nutzungsbelastung
+    für Strassen als vollständig versiegelte Flächen.
+
+    \subsubsubsection{Wirksamkeit}
+    Am besten ist natürlich die Umwandelung von Asphalt in Rasen. Danach kommt das Umwandeln in Pflasterung und
+    wasserdurchlässigen Oberflächen. An dritter Stelle ist die Umwandlung in Rasengitter.
+
+    \subsubsubsection{Positive Beispiele}
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+    \subsubsection{Regenwasser zurückhalten und versickern}
+    Das Regenwasser könnte eine grosse Verdunstungskühlung für die Stadt aufweisen. Weil aber der Grossteil des
+    Regenwassers in die Kanalisation fliesst, entfällt dieser Vorteil. Ebenfalls könnt durch die Versickerung des
+    Regenwassers die Kanalisation entlastet werden und die Grundwasserneubildung wird unterstützt.\\
+    Dieser Handlungsansatz hängt sehr stark mit der Entsiegelung und Begrünung von Flächen zusammen.
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+    \subsubsubsection{Herausforderungen}
+    Die Bereitstellung des notwenigen Raumes / Fläche für das Wasser ist eine Herausforderung. Ebenfalls ist der
+    finanzielle Unterhalt sowie die Beschränkung der Überflutungsrisiken gross.
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+    \subsubsubsection{Wirksamkeit}
+    Am Tag haben die entstehenden Wasserflächen im Vergleich mit Rasenflächen eine grossen Einfluss. Es wurde durch
+    Messungen festgestellt, dass maximal ein Temperaturrückgang von 1,4°C erreicht werden kann. Dieser Rückgang kann
+    in einem Bereich von 5-18 Meter gespürt werden.\\
+    Nachts ist der Temperaturunterschied im Vergleich zu einer Rasenfläche viel kleiner.
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+    \subsubsubsection{Positive Beispiele}
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+    \subsubsection{Dächer Klimaökologisch begrünen}
+    Die Begrünung von Dächern mit ökologischem Wert ist vor allem in Städten mit geringer Grünfläche von Vorteil. Es
+    gibt hierbei 2 Arten wie Dächer begrünt werden können. Die Extensive Variante, in der der Bodenaufbau mindestens
+    10cm dick ist und die intensive Variante, bei der die dicke bei 15 bis 100cm oder mehr liegt. \\
+    Die intensive Variante bietet mehr Möglichkeiten bei der Begrünen und erzielt mehr positive Vorteile.\\
+    Dieser Effekt der Grünen Infrastruktur ist auch Vorteilhaft für die Biodiversität, Minderung der Aufheizung des
+    Daches, Erholungsorte für die Bevölkerung und für die Kühlung von Photovoltaik-Anlagen (produzieren durch Kühlung
+    mehr Strom). Es gibt noch weiter Vorteile, welche durch Begrünte Dächer erzielt werden können.\\
+
+    \begin{figure}
+        \centering
+        \begin{minipage}{.5\textwidth}
+            \centering
+            \includegraphics[width=.4\linewidth]{graphics/erhitzung_konventionelles_dach}
+            \captionof{figure}{Erhitzung eines konventionellen Dachs}
+            \label{fig:erhitzung_konventionelles_dach}
+        \end{minipage}%
+        \begin{minipage}{.5\textwidth}
+            \centering
+            \includegraphics[width=.4\linewidth]{graphics/kuehlung_begruentes_dach}
+            \captionof{figure}{Intensiv Begrüntes Dach}
+            \label{fig:kuehlung_begruentes_dach}
+        \end{minipage}
+    \end{figure}
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+    \subsubsubsection{Herausforderung}
+    Die kosten für den Bau und den Unterhalt solcher Dächer muss berücksichtigt werden. Am besten kümmert sich
+    ausgebildetes Personal um den Unterhalt dieser Dächer. Der Zugang muss wegen der Pflege sowie für die Nutzung der
+    Bevölkerung gewährleistet werden. Sonst sind die positiven Auswirkungen für die Bevölkerung nichtig.\\
+    Die Statik solcher Gebäude müssen speziell Geprüft werden und ein Interessenskonflikt bei Schutzobjekten mit dem
+    Denkmalschutz kann entstehen.
+
+    \subsubsubsection{Wirksamkeit}
+    Bei hohen Gebäuden hat die Begrünen nur direkt über der Dachoberflächen einen Einfluss auf die Temperatur. Hier
+    lässt sich die der Vorteile nur richtig zu gebrauchen,wenn die Dächer als Aufenthaltsfläche und unteranderem zur
+    Stressminderung verwendet werden.\\
+    Bei niedrigen Gebäuden kann es einen Temperatureinfluss auf das Bodenklima haben.\\
+    Es kann davon ausgegangen werden, wenn eine ganze Stadt begrünte Dachflächen hat, dass es eine Auswirkung auf den
+    Wärmeinseleffekt haben kann.
+
+    \subsubsubsection{Positive Beispiele}
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+    \subsubsection{Fassaden klimaökologisch begrünen}
+    Beider Fassadenbegrünen gibt es ebenfalls 2 Arten. Die Erdgebundene Variante, in welcher die Pflanzen aus dem
+    Erdbereich wachsen und sich an der Fassade verwurzeln. Hierfür darf die Fassade nicht völlig versiegelt sein, dass
+    sich überhaupt eine Wurzelfläche bilden kann.\\
+    Bei der wandgebundenen Begrünung wachsen die Pflanzen direkt an der Fassade, ohne Verbindung zur Erde Dafür muss die
+    Fassaden mit Substrat (diverse Stoffe in welchen Pflanzen wachsen können, z.B. Torfmoos) ausgestattet sein. Hier wird
+    erneut in 2 arten aufgeteilt (vertikales und horizontales System).\\
+    Beide Varianten helfen bei der Luftqualität, verringern den Lärm (akustische Qualität), verringern die Wärmeaufnahme
+    und bieten Lebensraum für Pflanzen und Tiere.\\
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+    \subsubsubsection{Herausforderungen}
+    In der Schweiz mangelt es an der Gesetzgebung zu der Begrünung von Fassaden. Bauchtechnische und feuerpolizeiliche
+    Anforderungen müssen geprüft werden. Der Unterhalt in trockenen Sommern ist mit sehr intensiver Bewässerung verbunden
+    und die Funktionsfähigkeit des öffentlichen Raumes darf nicht eingeschränkt werden (z.B. Begehbarkeit des Fussgängers).
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+    \subsubsubsection{Wirksamkeit}
+    Die Fassadenbegrünung ist durch die hohe Sonneneinstrahlung vor allem an West- und Ostfassaden sehr wertvoll. Die
+    Temperaturen im Inneren des Gebäudes sind deutlich tiefer, welche nur schon durch den Schatten der Pflanzen zu verdanken
+    ist. Auch aussen an der Fassade kann eine kühlere Temperatur empfunden werden.\\
+    Somit ist die Fassadenbegrünung eine sehr wirksame Methode zur Abschwächung der Gebäudeerwärmung.
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+    \subsubsubsection{Positive Beispiele}
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     \section{Oberflächenabfluss} %Kapitel x - Oberflächenabfluss
     Der Oberflächenabfluss beschreibt die gesamte Wassermenge, die im Boden versickert. Dabei wird nicht unterschieden, ob
     das Wasser auf natürliche Weise im Boden versichert oder ob das Wasser in Schächte und anschliessend in die Kanalisation