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Tobias Hilfiker
2025-04-25 14:44:08 +00:00
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@@ -26,6 +26,7 @@
\usepackage{cleveref} % Better referencing on elements
\usepackage{xspace}
\usepackage{parskip} % Stop LaTeX from making indents after every paragraph
\usepackage{soul} % Text Highlighting
% UML-Diagrams in LaTeX
\usepackage{pgf-umlcd}
@@ -110,18 +111,47 @@
\tableofcontents
\pagebreak %PAGEBREAK
\section{Einleitung} %Kapitel 1 - Einleitung
{\color{magenta}
Der Themenbereich wird genau vorgestellt und die Fragestellungen / Thesen werden formuliert. Die Autorenschaft
beschreibt detailliert ihr methodisches Vorgehen und begründet die Wahl der verwen- deten Untersuchungsmethoden.
In der Einleitung muss angegeben werden, warum das Team gerade diese Fragestellung / These untersucht hat. Es ist
der persönliche Bezug oder die Motivation darzulegen. Weiter wird der Aufbau der schriftlichen Arbeit kurz begründet.
}
\subsection*{Themenfindung}
Mit dem gegebenen Oberthema "" haben wir uns interessante Themengebiete überlegt. Wir wollten ein Thema finden welches %todo oberthema
uns auch persönlich interessiert und für welches wir uns persönlich begesitern können.\\
Mittels einer MindMap haben wir uns eine Übersicht erstellt, welche Themen uns zum Klimawandel einfallen. Das Thema
"Extremwetterereignisse" interessierte uns besonders und wir konnten dort auch viele Unterthemen finden. Zudem war
der Bezug zur Schweiz einfach gegeben, da z.B. die Erderwärmung in der Schweiz nicht so stark spürbar ist wie in
anderen Teilen der Welt.\\\\
Da wir in ländlichen Regionen aufgewachsen sind, ist uns in der Stadt besonders die Klimaveränderung im Bezug zu
Extremwetterereignissen aufgefallen. Da wir durch unseren regelmässigen Schulbesuch in Zürich regelämssig die Stadt
besuchen, ist uns hier Veränderung zwischen Stadt und Land über einen längeren und regelmässigeren Zeitraum aufgefallen.
Daher ist die Arbeit konkret auf die Stadt Zürich eingegrenzt. Zudem können wir für Zürich zusätzliche Ressourcen und
Quellen ausfindig machen, da wir über einen Kollegen Zugang zu ETH-Dokumenten zu diesem Thema haben.
\subsection*{Vertiefungsgebiete und Problemeingrenzung}
Nach einer kurzen Recherche, welche Probleme konkret im Stadtklima in Zürich vorhanden sind, haben wir uns auf
folgende Unterthemen fokussiert:
\begin{itemize}
\item Schwammstadt
\item Blaue und Grüne Infrastruktur
\item Hitze in Städten
\end{itemize}
Da die Schwammstadt ein sehr grosses Themengebiet bildet, haben wir dieses noch in "Oberflächenabfluss" und
"Überschwemmungen" unterteilt. Dies sind beides Probleme, welche in den Bereich der Schwammstadt fallen und mit
Massnahmen einer Schwammstadt eingedämmt werden können.
\subsection*{Leitfrage}
Aus all diesem gesammelten Wissen haben wir anschliessend eine Leitfrage definiert:
Mit welchen klimatechnologischen Lösungen kann das Städteklima der Stadt Zürich verbessert werden?
Zudem haben wir ein Grobkonzept ausgearbeitet, welches diese Themen und Recherchen darin abbildet und eine konkrete
Struktur und Grundlage für die Arbeit bietet (Siehe Anhang I). %todo grobkonzept in den Anhang
\pagebreak %PAGEBREAK
\section{Hauptteil} %Kapitel 2 - Hauptteil
{\color{magenta}
@@ -319,6 +349,257 @@
}
\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.
\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}
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.
\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.
\subsubsubsection{Herausforderungen}
\subsubsubsection{Wirksamkeit}
\subsubsubsection{Positive Beispiele}
\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).
\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}
\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.
\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.
\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.
\subsubsubsection{Positive Beispiele}
\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}
\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}
\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.\\
\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).
\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.
\subsubsubsection{Positive Beispiele}
\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
@@ -412,7 +693,7 @@
\begin{figure}
\centering %todo bilder nebeneinander?
\includegraphics[width=0.33\linewidth]{graphics/reutlinger_anzeiger_gewaesserverschmutzung}
\caption{Verunreinigung von Gewässerräumen nach Starkregen}
\caption{Verunreinigung von Gewässerräumen nach Starkregen (Quelle: \cite{reutlinger_anzeiger_regenueberlauf_bach_2019})}
\label{fig:verunreinigung_toilettenpapier}
\end{figure}
@@ -462,39 +743,39 @@
%todo siehe ETHZ-PPT Siedlungsentwässerung
{\color{blue}
\section{Wo Wasser zum Problem wird}
Wenn die Menge an Wasser plötzlich stark zunimmt, kann es zu verschiedenen Problemen kommen
\section{Wo Wasser zum Problem wird}
Wenn die Menge an Wasser plötzlich stark zunimmt, kann es zu verschiedenen Problemen kommen
\subsection{Überschwemmungen}
\subsubsection{Entstehung}
Langer Dauerregen, Starkregen und Schneeschmelze sind Ursachen für Hochwasser. Ein gewisser Teil des Regens kann, je
nach Beschaffenheit des Bodens, versickern. Vom Boden gelingt das Wasser teils wieder in Bäche, Flüsse und Quellen.
So steigen die Flüsse eben durch erhöhten Zufluss an. Beim Anstieg können Bäche und Flüssen allenfalls noch ausufern
oder von natürlichen Rückhaltemöglichkeiten wie Pflanzen zurückgehalten werden. Wenn immernoch mehr Wasser kommt
überlaufen die gewässer komplett und es kommt zu Überschwemmungen.
\subsubsection{Entstehung}
Langer Dauerregen, Starkregen und Schneeschmelze sind Ursachen für Hochwasser. Ein gewisser Teil des Regens kann, je
nach Beschaffenheit des Bodens, versickern. Vom Boden gelingt das Wasser teils wieder in Bäche, Flüsse und Quellen.
So steigen die Flüsse eben durch erhöhten Zufluss an. Beim Anstieg können Bäche und Flüssen allenfalls noch ausufern
oder von natürlichen Rückhaltemöglichkeiten wie Pflanzen zurückgehalten werden. Wenn immernoch mehr Wasser kommt
überlaufen die gewässer komplett und es kommt zu Überschwemmungen.
(Quelle: https://www.nlwkn.niedersachsen.de/hochwasserschutz/hintergrundinformationen/wie_entsteht_hochwasser/fachliche-grundlagen-wie-entsteht-hochwasser-119741.html#:~:text=Durch%20Hochwasser%20entstehen%20vielf%C3%A4ltige%20Lebensr%C3%A4ume,und%20Austrocknung%20zum%20Leben%20ben%C3%B6tigen.&text=Lange%20Dauerregen%2C%20kurzzeitige%20Starkniederschl%C3%A4ge%20oder,sind%20die%20Ursachen%20f%C3%BCr%20Hochwasser{https://www.nlwkn.niedersachsen.de/hochwasserschutz/hintergrundinformationen/wie_entsteht_hochwasser/fachliche-grundlagen-wie-entsteht-hochwasser-119741.html#:~:text=Durch%20Hochwasser%20entstehen%20vielf%C3%A4ltige%20Lebensr%C3%A4ume,und%20Austrocknung%20zum%20Leben%20ben%C3%B6tigen.&text=Lange%20Dauerregen%2C%20kurzzeitige%20Starkniederschl%C3%A4ge%20oder,sind%20die%20Ursachen%20f%C3%BCr%20Hochwasser}.))
Bei Überschwemmungen laufen Gewässer wie Flüsse, Bäche und Seen über. Das Überfliessende Wasser kann Schäden an diversen
Infrastrukur-Teilen und Privaten Besitzstümern, die im Untergrund, sowie auf höhe der Strasse stehen, verursachen. Die
Sachschäden können sich schnell in Milliardenbeträge hochschaukeln. Ebenfalls sind jederzeit Personanschäden möglich.
Besonders bei Hochwasser welches auf Türen und Fenstern auftritt können diese schlagartig nachgeben und so Personen
schnell gefährden
Bei Überschwemmungen laufen Gewässer wie Flüsse, Bäche und Seen über. Das Überfliessende Wasser kann Schäden an diversen
Infrastrukur-Teilen und Privaten Besitzstümern, die im Untergrund, sowie auf höhe der Strasse stehen, verursachen. Die
Sachschäden können sich schnell in Milliardenbeträge hochschaukeln. Ebenfalls sind jederzeit Personanschäden möglich.
Besonders bei Hochwasser welches auf Türen und Fenstern auftritt können diese schlagartig nachgeben und so Personen
schnell gefährden
\subsubsection{Gefahr in Zürich}
In Zürich wird die Überschwemmungsgefahr von den beiden Flüssen Limmat und der Sihl bestimmt. Das Problem ist das ein
sehr grosser Teil von der Stadt Zürich auf dem natürlichen Schwemmkeckel, also dem Überschwemmungsgebiet der Sihl
liegt. (Siehe Bild Schwemmkegel)
%todo pirmin Bild Schwemmbecken
\subsubsection{Gefahr in Zürich}
In Zürich wird die Überschwemmungsgefahr von den beiden Flüssen Limmat und der Sihl bestimmt. Das Problem ist das ein
sehr grosser Teil von der Stadt Zürich auf dem natürlichen Schwemmkeckel, also dem Überschwemmungsgebiet der Sihl
liegt. (Siehe Bild Schwemmkegel)
%todo pirmin Bild Schwemmbecken
\subsubsection{Rückblick auf die Vergangenen Ereignisse in Zürich}
In Zürich gab es in der Vergnagenheit immer wieder Überschwemmungen. Da dies bekannt war baute man zuerst nur in
sicheren Gebieten.\\
1846 und 1874 kam es zu starken überflutungen. Später wuchs die Stadt und man baute auch vermehrt auf gefährdete
Gebiete, weswegen 1910 bei einem Hochwasser starke Schäden entstanden. 1937 wurde der Bau eines Pumpspeicherwerks im
oberen Sihlbegiet abgeschlossen. Dieses dient zur Regulierung der Abflussmenge in der Sihl. Allerdings ist das keine
Lösung für alle Probleme.
oberen Sihlbegiet abgeschlossen. Dieses dient zur Regulierung der Abflussmenge in der Sihl. Allerdings ist das keine
Lösung für alle Probleme.
Im Jahr 2005 wurde die lange nochmals sehr knapp. Bei einem langen, Starken regen Überschwemmte die Sihl beinahe bei
dem wohl wichtigesten Knotenpunkt von Zürich, und zwar am Hauptbahnhof.
Im Jahr 2005 wurde die lange nochmals sehr knapp. Bei einem langen, Starken regen Überschwemmte die Sihl beinahe bei
dem wohl wichtigesten Knotenpunkt von Zürich, und zwar am Hauptbahnhof.
(https://www.stadt-zuerich.ch/de/umwelt-und-energie/klima/klimaanpassung/extremereignisse/hochwasser.html#langfristiger_hochwasserschutz)
Nach diesem Ereigniss hat der Kanton Zürich diverse Massnahmen ergriffen
@@ -520,7 +801,7 @@
%todo Quelle (https://www.zh.ch/de/planen-bauen/wasserbau/wasserbauprojekte/hochwasserschutz-sihl-zuerichsee-limmat.html#-660382383
\end{itemize}
\cref{fig:ueberschwemmungen_zuerich}Siehe dini Mami
\cref{fig:ueberschwemmungen_zuerich}Siehe Biild üBerschwemmungsgefahr
\begin{figure}
\centering
\includegraphics[width=0.5 \linewidth]{graphics/Zuerich_Ueberschwemmung}
@@ -528,68 +809,10 @@
\label{fig:ueberschwemmungen_zuerich}
\end{figure}
\Section{Lösungsansätze}
Schutzmassnahmen zu Hochwasser kann grob in zwei Teile eingeordnet werden: Temporät und Perment. Tempörere Massnahmen wie Mobile Schutzwende, Barrieren, oder Sandsäcke
haben den klaren nachteil das man sie zuerst aufstellen muss und sie nur zu einem gewissen Punkt schutz in extremsituationen leisten können. Deshalb macht es sinn an permanente lösungen zu denken.
\begin{itemize}{}
\item Terraingestaltung
\end{itemize}
https://www.schutz-vor-naturgefahren.ch/architekt/empfehlungen.html#/list/filters%3D%7B%22buildingTypes%22%3A%5B%22roof%22%2C%22facade%22%2C%22interior%22%2C%22technique%22%2C%22supporting_structure%22%2C%22doorways%22%2C%22environment%22%5D%2C%22naturalHazards%22%3A%5B%22flood%22%2C%22rain%22%5D%2C%22situations%22%3A%5B%22new_building_phase3%22%2C%22new_building_phase4%22%5D%7D%26survey%3D%7B%221%22%3A%221%22%2C%2211%22%3A%223%22%7D
Beid er Terreingestaltung will man Wasser geziehlt von Geäuden wegführen.
Bla bla bla
\begin{itemize}{}
\item Zügänge und Öffnungen schützen
\end{itemize}
Vorallem Türen und Öffnungen wie äussere Treppenabgänge Lüftsungs- und Lichtschächte sind sehr anfällig auf Wassereinlass. Deswegen ist es sinnvoll diese Stellen höher als das umliegnede Gelände und höher als das Wasser
bei einer Überschwemmung zu halten. Bei der Bauplannung solcher Objekte soll also darauf geachtet werden dass kein Wasser direkt auf sie zukommen kann sie also auf nicht auf der Seite gebaut sind wo das Wasser natürlicherweise auftretten würden,
oder das sie höher als das Hochwasser liegen. Natürlich gibt es auch noch Peramente Abdichtuzngs und Verstäungsmassnahmen.
Indem Türen und Fenster Wasserdicht und Versärkt gebaut werden darauf zu achten ist es das die Abgedichteten Flächen dem Wasserdruck und auch angeschwemmtem Treibgut standhalten können
Zudem können auch Garadeneinfahren und andere Öffnungen mit sogenannten Klappschotts geschützt werden. Siehe bilder (Klappschotts zu und Klappschotss auf)
\begin{itemize}{}
\item Abdichtung
\item
\end{itemize}
\begin{itemize}{}
\item Nasse Vorsorge
\end{itemize}
\begin{itemize}{}
\item Deiche und Mauern: Deiche und Mauern sind mit die ältesten Praktiken zum Hochwasserschutz. Sie zerschneiden allerdings das Gebiet und müssen immer wieder gewartet werden.
(https://www.hochwasserinfo.bayern.de/hintergrundwissen/wie_geht_bayern_mit_hochwasser_um/technischer_hochwasserschutz/index.htm?utm_source=chatgpt.com)
\end{itemize}
\begin{itemize}{}
\item Rückhaltebecken: rückhaltebecken oder dezentrale Rückhaltebecken werden an verschiedenen Bächen und Wassereinzugsgebieten eingesetzt nicht direkt in Flüssen. Da so bei allen Zubringern weniger wasser kommt summiert sich das auf alle Einzüge und kann die Hochwasserspitzen dämpfen
\end{itemize}
\begin{itemize}{}
\item
Talsperren und staatliche Hochwasserrückhaltebecken: Talsperren (Wie auch die im Sihlsee) und Hochwasserrückhaltebecken können ...%todo talsperren weiterschreiben
sperren und Hochwasserrückhaltebecken sind sogar bei großen Hochwasserereignissen dazu geeignet, die Hochwasserwelle zu kappen. Dafür werden auf Grundlage von Niederschlagsberechnungen Vorhersagen für die Unterlieger errechnet. Auf Basis der Berechnungen wird im Anschluss darüber entschieden, ob Wasser abgelassen oder weiter aufgestaut wird. Diese Vorgehensweise hat sich in der Vergangenheit gleich mehrfach bewährt: So schützte der Sylvensteinspeicher 1999, 2005 und 2013 München und Bad Tölz vor Hochwasser. Talsperren verfügen über einen sehr großen Speicherraum und bieten auch bei extremen, langanhaltenden Hochwasserereignissen Schutz.
Bei Hochwasser können so im Sylvensteinspeicher bis zu 61 Mio. Kubikmeter Wasser zurückgehalten werden. Das entspricht einem Sechstel des Volumens des Tegernsees. In Bayern werden derzeit von der Wasserwirtschaftsverwaltung insgesamt 26 Wasserspeicher und 18 staatliche Hochwasserrückhaltebecken betriebe
(https://www.hochwasserinfo.bayern.de/hintergrundwissen/wie_geht_bayern_mit_hochwasser_um/technischer_hochwasserschutz/index.htm?utm_source=chatgpt.com)
\end{itemize}
\begin{itemize}{}
\item Geziehlte Flutung von unbebauten Flächen: mit dem Geziehlten Fluten kann bei extremwettersituationen geziehlt überschüssiges Wasser auf gewisse Flächen eingelassen werden. Diese Flächen können sehr divers sein. Z.B. eine Tiefgarage oder ein Fussballplatz oder einfach ungebaute Fläche neben einem Fluss
\end{itemize}
\begin{itemize}{}
\item Staustufen: auch Stauflüsse (Stromgewinnung) können zur kontrolle von Überschwemmungen verwendet werden. Sie funktionieren ähnlich wie bei der Gestaltung von Rückhaltebecken, sind allerdings weit weniger einflussreich. Und nur bedingt wirksam
\end{itemize}
\Subsection Entlastungsstollen der Sihl:
\Subsubsection Entlastungsstollen der Sihl:
Laut der Stadt Zürich zeigen diverse Studien das ein Entlasstungsstollen des Sihls die beste Variante ist um Überschwemmungen in der Stadt Zürich zu verhindern. Der Bau läuft bereits seit März 2022 und soll veraussichtlich 2026 abgeschlossen sein.
Der Stollen ist so konzipiert, dass ab einem Durchfluss der Sihl von 250m^3 pro sekunde einen Teil des Wassers über den Stollen direkt in den Zürchersee umgeleitet wird. Ab einem Durlass von 300m^3 pro sekunde sei es mit Hochwasserschäden in der Stadt zu rechnen .
Die Auswirkungen auf den See sind minimal. So würde mit dem zusätzlichen Wasser bei der See maximal einige wenige Zentimeter ansteigen. Allerdings sind auch am Seeabfluss (Limmat) arbeiten geplant
Die Auswirkungen auf den See sind minimal. So würde mit dem zusätzlichen Wasser bei der See maximal einige wenige Zentimeter ansteigen. Allerdings sind auch am Seeabfluss (Limmat) arbeiten geplant
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Im Juli 2021, als viele Flüsse und Seen über die Ufer traten, erreichte die Sihl 248 Kubikmeter pro Sekunde. Im August 2005 lag das Maximum bei 290 Kubikmetern pro Sekunde.
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#Bild Vergleich_Entlasstungsstollen der Sihl
\section{Lösungsansätze}
Schutzmassnahmen zu Hochwasser kann grob in zwei Teile eingeordnet werden: Temporät und Perment. Tempörere Massnahmen
wie Mobile Schutzwende, Barrieren, oder Sandsäcke haben den klaren nachteil das man sie zuerst aufstellen muss und sie
nur bis zu einem gewissen Punkt schutz in extremsituationen leisten können. Deshalb macht es sinn an permanente lösungen zu denken.
\subsection{Temporäre Lösungansätze}
\subsubsection{Zügänge und Öffnungen schützen}
Vorallem Türen und Öffnungen wie äussere Treppenabgänge Lüftsungs- und Lichtschächte sind sehr anfällig auf
Wassereinlass. Deswegen ist es sinnvoll diese Stellen höher als das umliegnede Gelände und höher als das Wasser
bei einer Überschwemmung zu halten. Bei der Bauplannung solcher Objekte soll also darauf geachtet werden dass
kein Wasser direkt auf sie zukommen kann sie also auf nicht auf der Seite gebaut sind wo das Wasser
natürlicherweise auftretten würden,
oder das sie höher als das Hochwasser liegen. Natürlich gibt es auch noch Peramente Abdichtuzngs und Verstäungsmassnahmen.
Indem Türen und Fenster Wasserdicht und Versärkt gebaut werden darauf zu achten ist es das die Abgedichteten
Flächen dem Wasserdruck und auch angeschwemmtem Treibgut standhalten können
Zudem können auch Garadeneinfahren und andere Öffnungen mit sogenannten Klappschotts geschützt werden. Diese können automatisch hochgefahren werden. Siehe bilder (Klappschotts zu und Klappschotss auf)
\subsubsection{Abdichtung}
%todo ?
\subsubsection{Nasse Vorsorge}
%todo ?
\subsection{Permanente Lösungansätze}
\subsubsection {Terraingestaltung}
https://www.schutz-vor-naturgefahren.ch/architekt/empfehlungen.html#/list/filters%3D%7B%22buildingTypes%22%3A%5B%22roof%22%2C%22facade%22%2C%22interior%22%2C%22technique%22%2C%22supporting_structure%22%2C%22doorways%22%2C%22environment%22%5D%2C%22naturalHazards%22%3A%5B%22flood%22%2C%22rain%22%5D%2C%22situations%22%3A%5B%22new_building_phase3%22%2C%22new_building_phase4%22%5D%7D%26survey%3D%7B%221%22%3A%221%22%2C%2211%22%3A%223%22%7D
Bei der Terreingestaltung will man Wasser geziehlt von Geäuden wegführen.
\subsubsection{Deiche und Mauern}
Deiche und Mauern sind mit die ältesten Praktiken zum Hochwasserschutz. Sie zerschneiden allerdings das Gebiet
und müssen immer wieder gewartet werden.
(https://www.hochwasserinfo.bayern.de/hintergrundwissen/wie_geht_bayern_mit_hochwasser_um/technischer_hochwasserschutz/index.htm)
\subsubsetion{Rückhaltebecken}
rückhaltebecken oder dezentrale Rückhaltebecken werden an verschiedenen Bächen und Wassereinzugsgebieten eingesetzt
nicht direkt in Flüssen. Da so bei allen Zubringern weniger wasser kommt summiert sich das auf alle Einzüge und kann die Hochwasserspitzen dämpfen
{\color{red}
\subsubsetion{Talsperren und staatliche Hochwasserrückhaltebecken: }
Talsperren (Wie auch die im Sihlsee) und Hochwasserrückhaltebecken können ...%todo talsperren weiterschreiben
(sperren und Hochwasserrückhaltebecken sind sogar bei großen Hochwasserereignissen dazu geeignet,
die Hochwasserwelle zu kappen. Dafür werden auf Grundlage von Niederschlagsberechnungen Vorhersagen für die
Unterlieger errechnet. Auf Basis der Berechnungen wird im Anschluss darüber entschieden, ob Wasser abgelassen
oder weiter aufgestaut wird. Diese Vorgehensweise hat sich in der Vergangenheit gleich mehrfach bewährt:
So schützte der Sylvensteinspeicher 1999, 2005 und 2013 München und Bad Tölz vor Hochwasser. Talsperren verfügen über einen sehr großen Speicherraum und bieten auch bei extremen, langanhaltenden Hochwasserereignissen Schutz.
Bei Hochwasser können so im Sylvensteinspeicher bis zu 61 Mio. Kubikmeter Wasser zurückgehalten werden.
Das entspricht einem Sechstel des Volumens des Tegernsees. In Bayern werden derzeit von der Wasserwirtschaftsverwaltung insgesamt 26 Wasserspeicher und 18 staatliche Hochwasserrückhaltebecken betriebe
(https://www.hochwasserinfo.bayern.de/hintergrundwissen/wie_geht_bayern_mit_hochwasser_um/technischer_hochwasserschutz/index.htm?))Diektes Zitat}
{\color{blue}
\subsubsection{Geziehlte Flutung von unbebauten Flächen}
mit dem Geziehlten Fluten kann bei extremwettersituationen geziehlt überschüssiges Wasser auf gewisse Flächen
eingelassen werden. Diese Flächen können sehr divers sein. Z.B. eine Tiefgarage oder ein Fussballplatz oder
einfach ungebaute Fläche neben einem Fluss.
\subsubsection{Staustufen}
Auch Stauflüsse (Stromgewinnung) könnten eventuel zur kontrolle von Überschwemmungen verwendet werden.
Sie funktionieren ähnlich wie bei der Gestaltung von Rückhaltebecken, sind allerdings weit weniger einflussreich.
Und nur bedingt wirksam.
\begin{itemize}{\subsection {Blaue Infrastrukur}}
Mit blauer Infrastruktur sind verschiedene Elemente im Zusammenhang mit Wasser gemeint.
Der Vorteil ist das Wasser der umgebenden Luft bei Verdunsung Wärmeenergie abnimmt uns sie somit abkühlt.
Der Vorteil ist das Wasser der umgebenden Luft bei Verdunsung Wärmeenergie abnimmt und sie somit abkühlt.
Bewegte Wasser wie ein Brunnen versärken diesen positiven Effekt.
\item Duchlässige Beläge
\item Offene Gewässer
\item Retentionsräume
\item Versickerungsbereiche
\item Renaturierung von Flüssläufen udn Aien: Mit dem Rückgang zu natürlichen Flussverlaufen kann wasser bei Hochwasser besser verteilt werden. (Bild natürlicher Flussverlauf am bespeiel der Rhone.
https://de.wikipedia.org/wiki/Dritte_Rhonekorrektion?utm_source=chatgpt.com
\item Renaturierung von Flüssläufen und Auen: Mit dem Rückgang zu natürlichen Flussverlaufen kann wasser
\item bei Hochwasser besser verteilt werden. (Bild natürlicher Flussverlauf am bespeiel der Rhone.
https://de.wikipedia.org/wiki/Dritte_Rhonekorrektion
\end{itemize}
\subsection{Schwammstadt}
https://de.wikipedia.org/wiki/Schwammstadt?utm_source=chatgpt.com
https://de.wikipedia.org/wiki/Schwammstadt
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}\label{sec:hauptteil}
\label{sec:hauptteil}
\section{Schlusswort} %Kapitel 3 - Schlusswort
todo -> Aussagesatz der den Klimawandel klar vom Stadtklima (Thema der Arbeit) abgrenzt.
{\color{magenta}
Das Schlusswort ist das Gegenstück zur Einleitung. Die Autorenschaft fasst in einer kurzen Gesamtschau die
Ausführungen des Hauptteils zusammen. Sie stellt abschliessend fest, inwieweit sie die Fragestellung beantworten