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\begin{document}
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    \input{titlepage} %todo Quelle titelbild https://www.espazium.ch/de/aktuelles/eine-abkehr-von-routinen-im-infrastrukturbereich
    \pagebreak %PAGEBREAK

    \section*{Abstract} %Kapitel 0 - Abstract


    \pagebreak %PAGEBREAK
    \tableofcontents
    \pagebreak %PAGEBREAK


    \section{Einleitung} %Kapitel 1 - Einleitung

    \subsection*{Themenfindung}
    Mit dem gegebenen Oberthema \"Technische Lösungen im Umgang mit dem Klimawandel\" haben wir uns interessante Themengebiete
    überlegt. Wir wollten ein Thema finden welches 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 Schulbesuch in Zürich regelämssig die Stadt
    besuchen, ist uns hier die Veränderung zwischen Stadt und Land über einen längeren 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, in welchem diese Themen und Recherchen abgebildet werden und eine konkrete
    Struktur und Grundlage für die Arbeit bildet (Siehe Anhang I).


    \pagebreak %PAGEBREAK


    \section{Hitze in Städten} % Kapitel x - Hitze in Städten

    \subsection{Städtischer Wärmeinseleffekt}
    Der Wärmeinseleffekt beschreibt das Problem, das dicht bebaute Städte mehrere Grade Wärmer sind als das Umland herum.
    Dies sowohl am Tag wie in der Nacht. Nachts kann dieser unterschied um 5 bis 7 °C liegen. Dieser Effekt tritt wegen
    vielen verschiedene Ursachen ein. Einige Ursachen sind folgende:

    \begin{itemize}
        \item Eingeschränkte Windzirkulation infolge dichter Bebauung
        \item Fehlende Beschattung und fehlende Grünflächen
        \item Veränderung des natürlichen Wasserhaushalts
        \item Direkte Einleitung des Niederschlagswassers in die Kanalisation
        \item Absorption von Sonnenstrahlen wegen vielen versiegelten Flächen
        \item Abwärme von Industrie, Verkehr und Gebäuden
    \end{itemize}

    Der Wärmeinseleffekt ist eines der grössten menschengemachten Klimaprobleme auf den Bezug auf das oberflächennahe Klima.

    \subsection{Hitze in der Stadt Zürich}
    In vielen Städten der Schweiz tritt das Hitze Problem auf. Markante Städte sind Genf, Basel und Zürich. Unteranderem
    wegen seiner grösse und der dichten Bebauung ist Zürich sehr anfällig auf dieses Problem so wie auf den Wärmeinseleffekt.
    In fast allen Studien wird der Vergleich zwischen den Temperaturen am Tag und in der Nacht gemacht. Auf den Bezug zum
    Wärmeinseleffekt gibt es jeweils eine Messstation im städtischen Gebiet und ländlichen Umland.
    Hierzu gibt es viele verschieden Quellen. Für unsere Arbeit haben wir uns in diesem Teilgebiet auf zwei Quellen fixiert.

    Der FPH-Bericht von 2020 hat dies Grafisch dargestellt:
    \begin{figure}
        \centering
        \includegraphics[width=\linewidth]{graphics/waermeinseleffekt_zuerich_tag}
        \caption{Wärmeinseleffekt Zürich Tagsüber (Quelle: \cite{})} %todo quelle
        \label{fig:waermeinseleffekt_zuerich_tagsueber} %todo reference
    \end{figure}

    \begin{figure}
        \centering
        \includegraphics[width=\linewidth]{graphics/waermeinseleffekt_zuerich_nacht}
        \caption{Wärmeinseleffekt Zürich Nachts (Quelle: \cite{})} %todo quelle
        \label{fig:waermeinseleffekt_zuerich_nachts} %todo reference
    \end{figure}

    Meteo Schweiz hat den Wärmeinseleffekt analytischer und teilweise über einen Zeitraum von Jahren dargestellt.\\
    In der folgenden Grafik ist der Temperaturvergleich jeweils um Mitternacht erfasst worden. Sie haben den Messstandort
    in der Stadt durch das BAFU erhalten. Nämlich direkt in der Stadtmitte, bei der Zürcher-Kaserne. Die ländliche Station
    befindet sich bei Zürich-Affoltern und gehört Meteo Schweiz.

    \begin{figure}
        \centering
        \includegraphics[width=\linewidth]{graphics/hitzetage_meteoswiss_zuerich}
        \caption{Verlauf der Hitzetage im Stadt / Land Vergleich (Quelle: \cite{})} %todo quelle
        \label{fig:verlauf_hitzetage_stadt-land} %todo reference
    \end{figure}

    \subsubsection{Nachtsituation / Tropennächte} %todo ampersand instead of slash?
    Tropennächte sind Nächte, in welchen die Minimumtemperatur nicht unter 20°C fällt.\\
    Die Ursache das Tropennächte so viel häufiger in Städten vorkommen ist die Abgabe von Wärme an die Umgebung. Tagsüber
    werden versiegelte Flächen, Bauten und stehenden Wasserflächen von direkten Sonnenstrahlen erwärmt. Diese absorbieren die Wärme
    und geben sie erst in der Nacht wieder an die Umgebung ab. Die Umgebung kann in der Nacht somit nur gering abkühlen.

    \begin{figure}
        \centering
        \includegraphics[width=\linewidth]{graphics/tropennaechte_meteoswiss_zuerich}
        \caption{Verlauf der Tropennächte im Stadt / Land Vergleich (Quelle: \cite[])} %todo quelle
        \label{fig:verlauf_tropennaechte_stadt-land} %todo reference
    \end{figure}

    Diese Wärmebelastung kann auf die Bewohner von Städten grossen Einfluss haben.
    Folgende Aspekte sind prioritäre Risiken:

    \begin{itemize}
        \item Leistungsbussen bei der Arbeit
        \item Beeinträchtigung menschlicher Gesundheit, vor allem bei älteren oder geschwächten Person und Kindern
        \item Zunahme des Kühlungsbedarfs (somit höherer Energieverbrauch)
        \item Beeinträchtigung der Qualität von Biodiversität, Boden, Luft und Wasser
    \end{itemize}

    \subsection{Teilpläne zur Problembehebung}
    Für die Hitzeminderung gibt es 3 Hauptziele. In Stichwörtern können diese 3 Ziele durch Vermeiden, Entlasten, Erhalten definiert werden:

    \begin{enumerate}
        \item Überwärmung im gesamten Stadtgebiet \textbf{vermeiden}
        \item Vulnerable Stadtgebiete gezielt \textbf{entlasten}
        \item Bestehendes Kaltluftsystem der Stadt Zürich \textbf{erhalten}
    \end{enumerate}

    Diese 3 Hauptziele wurden durch 2 Grundlagen zusammengesetzt. Die Stadt- und Freiraumstruktur der Stadt Zürich und
    die Klimakarten des Kantons Zürich.\\

    Die Klimakarten können die Temperaturverhältnisse für Tag und Nacht, Gegenwart und Zukunft aufzeigen. Auch können sie
    die Kaltluftströmungsverhältnisse grafisch darstellen.\\

    Die Stadt Zürich hat für die Umsetzung dieser 3 Hauptziele verschiedene Ansatzgebiete mit jeweils mehreren Möglichkeiten.
    Sie bezeichnen dies als Ihre Toolbox.

    %todo Erklärung klimaökologische wirksamkeit

    \subsubsection{Hitzeminderung}
    Der Teilplan Hitzeminderung ist der Begriff für die Vermeidung der Überwärmung im gesamten Stadtgebiet.\\

    Dieser Teilplan ist flächendeckend und verknüpft verschiedene Vorgaben und Ansätze. So ist für jeden privaten und
    öffentlichen Akteur genau erkennbar, wo und welche Massnahmen in der Stadt zur Hitzeminderung nötig sind.\\

    Es bestehen bereits gewisse klimaökologische Funktionen in der Stadt Zürich. Um das Klimaszenario der Zukunft und
    die somit vermehrten Hitzetage und Tropennächte einzudämmen, muss gehandelt werden. Der Teilplan Hitzeminderung ist
    angesetzt, dass angenehme Aufenthaltsbedingungen geschaffen werden. Dies wird durch Verringerung der Wärmebelastung
    in allen Stadt- und Freiraumstrukturen ermöglicht.

    Die einzelnen Ansätze werden im Kapitel \ref{} beschrieben. Dies in Verknüpfung mit den anderen Teilplänen. %todo reference

    \subsubsection{Entlastungssysteme}
    Die Aufgabe des Entlastungssystems liegt auf dem Entwickeln und / oder Optimieren von Freiraumnetzten. Diese Massnahmen
    helfen den Einwohnern und arbeitenden Personen der Stadt. Es werden die Regenerationsmöglichkeiten für den Hitzestress verbessert.

    \begin{figure}
        \centering
        \includegraphics[width=\linewidth]{graphics/karte_teilplan_entlastungssytem}
        \caption{ (Quelle: \cite{teilplanEntlastungssystemRasterkarte})} %todo caption
        \label{fig:karte_teilplan_entlastungssystem} %todo reference
    \end{figure}

    Diese Plätze müssen vor allem in Hotspotgebieten nahe und gut erreichbar sein (Einzugsgebiet). Somit sind Räume in
    Wohn- und Arbeitsumfelder wichtig. In der Stadt gibt es bereits viele Grünanlagen, Wege und Plätze, welche diese stadtklimatische
    Anforderungen erfüllen. Jedoch müssen noch einige Räume erschaffen und optimiert werden.\\\\

    Es gibt Vorgaben, welche berücksichtigt werden müssen. Diese sind im SLöBA und im %todo SLöBA?
    kommunalen Richtplan Verkehr beschreiben.(SLöBA = Kommunaler Richtplan Siedelung, Landschaft, öffentliche Bauten und Anlagen)\\
    Zur Bewertung aller öffentlichen Freiräumen gibt es auch ein System mit folgenden Punkten:

    \begin{itemize}
        \item Klimaökologisch wirksame Ausstattung
        \item Grad der Zugänglichkeit und zeitliche Verfügbarkeit
        \item Flächengrösse
    \end{itemize}

    Es besteht quantitativer und / oder qualitativer Handlungsbedarf innerhalb der definierten Hotspots. Diese Erkenntnis
    wird aus der Freiraumstrukturanalyse unter Berücksichtigung von Einzugsdistanzen und Freiraumfunktionen, der Stadt Zürich, gezogen.\\\\

    Der Teilplan besteht auf der Basis einer Bestandsübersicht der besondersbetroffenen Gebiete (Hotspots). Faktoren dieser
    Übersicht sind: hohe Aussetzung der Wärmebelastung wegen ihrer Lage und Stadtstruktur, hohe Bevölkerungsdichte und
    aufzeigen der sensiblen Nutzung.\\
    Zu diesen Hotspots sind spezifische Handlungsansätze (HA) zugewiesen. Mit folgenden Punkten will aufgezeigt werden,
    wo diese HA verwendet werden sollten.

    \begin{itemize}
        \item Wo sollte die klimaökologische Wirksamkeit in bestehenden Freiräumen verbessert werden?
        \item Wo mit klimaökologischer Wirksamkeit Freiraum erweitert oder neu geschaffen werden soll?
        \item {
            Wo innerstädtische Freiräume untereinander und mit siedlungsnahen Erholungsräume verbunden werden sollen?
            Dies durch Fussverbindungen mit erhöhter Aufenthaltsqualität (z.B. Beschattung der Fusswege)
        }
    \end{itemize}

    Auch bei diesem Teilplan werden die einzelnen Ansätze im Kapitel \ref{} beschreiben. Wieder in Verknüpfung mit den andern Teilplänen. %todo reference

    \subsubsection{Kaltluftsystem}
    Die Stadt Zürich ist angewiesen auf das Kaltluftsystem für die Minderung der Wärmebelastung. Das Kaltluftsystem besteht
    aus den Hang- und Talabwinden der umliegenden Erhebungen. Der Teilplan Kaltluftsystem ist für die Erhaltung und Sicherung
    dieser Winde zuständig. Dies weil vor allem die Kernbereiche der Stadt auf diese abkühlenden Winde angewiesen sind.\\
    Der Zustrom dieser Luft darf durch Neubauten nicht blockiert werden. Je nach Ausrichtung (Länge, Breite, Höhe und Stellung)
    kann das Gebäude unterschiedlich grossen Einflüsse haben. Dazu gehören bodennahe Kaltluft, Windgeschwindigkeit,
    Kaltluftvolumenstrom, Temperatur sowie weitere Faktoren. Neubauten müssen so gestellt werden, das unteranderem der
    Luftaustauschprozess, welcher für angenehme Temperaturen in Wohngebieten sorgt, nicht beeinträchtigt wird.

    \begin{figure}
        \centering
        \includegraphics[width=0.3\linewidth]{graphics/Kaltluftsystem}
        \caption{Kaltluftsystem Zeichnung (Quelle: \cite{})}
        \label{fig:zeichnung_kaltluftsystem}
    \end{figure}

    Dieser Teilplan zeigt die bedeutsamen Strukturen auf, welche bei der Planung berücksichtig werden müssen. Diese Strukturen
    sind wichtig, da ein dauerhaft funktionierender Luftaustauschprozesse notwendig ist. Hierzu gehören unteranderem:

    \begin{itemize}
        \item Kaltluftentstehungsgebiete (d.h. Grün- und Freiräume, Waldflächen)
        \item Bodennahes Kaltluftströmungsfeld
        \item Prozessräume und Übergangsbereiche für die Kaltluftleitbahnen
    \end{itemize}

    Für die konkrete Planung der Gebäudestruktur ist es empfohlen Erfahrungswerte der Stadt Zürich und GEO-NET
    Umweltconsulting GmbH zu prüfen und situationsbedingt anzuwenden.\\
    Auf die einzelnen Punkte wird nicht weiter eingegangen, da diese sehr spezifisch sind.


    \section{Blau-Grüne-Infrastruktur}
    Die Blaue und Grüne Infrastruktur hängen sehr miteinander zusammen und sie werden zu 99\% immer zusammen verwendet.
    Deshalb wird auch meistens von der Blau-Grünen-Infrastrukturgesprochen. Dies weil die eindeutige Trennung dieser beiden System
    nicht möglich ist. Die grüne Infrastruktur kann fliessend in die blaue Infrastruktur übergehen und umgekehrt auch.\\
    Da die Themen so sehr miteinander verschmelzen kann es durchaus vorkommen, dass bestimmte Themen kurz angeschnitten
    und in einem späteren Kapitel ausführlicher beschrieben werden.\\
    Auf Bundesebene ist es sehr wichtig, sowohl die Grüne wie auch Blaue Infrastruktur in der Schweiz weit auszubauen.
    Im Vergleich zu anderen Ländern in Europa und der Welt, muss die Schweiz sich in diesem Gebiet verbessern. Dieses
    Vorhaben und die Landesweite koordination läuft unter der Aufsicht des Bundesamt für Umwelt (BAFU).

    \subsection{Blaue Infrastruktur}

    \subsubsection{Definition}
    Mit blauer Infrastruktur sind verschiedene Elemente im Zusammenhang mit Wasser gemeint. Sie können an verschiedenen Orten
    im urbanen, ländlichen oder natürlichen Raum vorkommen

    \subsubsection{Verwendung und Vorteile}
    Die blaue Infrastruktur bietet verschiedene Vorteile für Mensch und Umwelt. Mit ihr kann auf Probleme im Zusammenhang mit
    der Klimaveränderung eingegangen werden, so kann sie Abhilfe schaffen bei Problemen mit Hochwasser und Hitze. \\
    Ein grosser Vorteil ist, das Wasser beim Verdunsten der umgebenden Luft Wärmeenergie abnimmt und sie somit abkühlt. Bewegtes Wasser,
    wie ein Brunnen verstärken diesen positiven Effekt. So kann also schon bei einem Brunnen von Blauer Infrastruktur gesprochen werden.\\
    Ein weiterer Aspekt ist, das Blaue Infrastruktur im Sommer Menschen Abkühlung und Spass verschaffen kann. Auch Tiere und Pflanzen
    profitieren davon, wenn viele offene Gewässer vorhanden sind.\\
    So kann auch die Offenlegung eines Baches, der vorher unterirdisch geführt wurde, das Landschaftsbild verändern und vorteilhaft sein.

    \subsection{Grüne Infrastruktur}

    \subsubsection{Definition}
    Grüne Infrastruktur wird häufig als ökologische Infrastruktur bezeichnet.\\
    Die ökologische Infrastruktur beschreibt Flächen, oder sogar ein Landesweites System von natürlichen oder naturnahen
    Flächen in unterschiedlichen Gebieten. Diese Flächen können in Siedlungsgebieten, in der Landwirtschaft, im Wald, in
    und an Gewässern und im alpinen Raum vorkommen.\\
    Es hilft unteranderem bei der Biodiversität, dem Klimawandel, bei der Förderung der Landschaftsqualität und beim
    Verbessern der Lebensqualität mit. Sie hat somit Aspekte in der Ökonomie, Ökologie und in der sozio-kultur. Es hat
    ebenfalls Einfluss auf die ästhetische Entwicklung unserer Städte und Dörfer.

    \subsubsection{Anwendung und Verknüpfung}
    Es gibt viele verschiedene Systemleistungen wie die ökologische Infrastruktur angewendet werden kann. Einige davon sind:

    \begin{itemize}
        \item Hochwasser- und Erosionsschutz
        \item Bodenfruchtbarkeit
        \item Schutz vor Naturgefahren
        \item CO2-Speicherung
        \item Naturnahe Erholung
        \item Kühlung der Städte
        \item Begrünung von Dächern und Fassaden
    \end{itemize}

    \subsubsection{Fokusthemen}
    Für diese Arbeit wird sich auf 2 Aspekte der Grünen Infrastruktur fokussiert. Sie werden genau erklärt und die Anwendung
    in anderen Ländern und Städten wird aufgezeigt.\\
    Die Themen Kühlung der Städte und Begrünung von Dächern und Fassaden werden in den Fokus genommen.


    \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 Gebäude.
        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}

    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 welche bei den Planungsgrundlagen
    spezifisch 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 belasteten 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.\\\\

    \begin{figure}
        \centering
        \includegraphics[width=0.8\linewidth]{graphics/kaltluftsystem_zh}
        \caption{Kaltluftsystem in Zürich (Quelle: \cite{})}
        \label{fig:kaltluftsystem_zuerich}
    \end{figure}

    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 die Systeme
    erhalten bleiben und gefördert werden.\\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 in Bauzonen anspruchsvoll sein.\\

    \begin{figure}
        \centering
        \includegraphics[width=0.4\linewidth]{graphics/kaltluftleitbahn_begruenung}
        \caption{Kaltluftleitbahn mit Begrünung (Quelle: \cite{})}
        \label{fig:kaltluftleitbahn_mit_begruenung}
    \end{figure}

    \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, ist für dieses Handlungsfeld:\\
    Die Bevölkerung soll dank der Grün- und Freiraumvernetzung nahe gelegene Grünräume stressfrei erreichen können. Dies soll
    ebenfalls durch beschattete und ausgestaltete Wegverbindungen verstärkt werden. Die einzelnen Siedlungen sollen konsequent
    mit den klimaökologischen Grünräumen am Stadtrand vernetzt sein.\\
    Die Vernetzung der Grün und Freiräume kann auch den Kaltlufttransport unterstützen.

    \begin{figure}
        \centering
        \includegraphics[width=0.4\linewidth]{graphics/gruenraum_vernetzung}
        \caption{Grünraumvernetzung (Quelle: \cite{})}
        \label{fig:gruenraumvernetzung}
    \end{figure}

    \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 Biologischer Vielfalt
        \item Ermöglichung von Regenwasserversickerung
        \item Verhinderung von Überflutungen
        \item Beitrag zur Grundwasserneubildung
        \item Schaffung von Klimatrittsteinen 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 schwerer werdende Standortbedingungen in Städten helfen
    bei der Einfachheit nicht mit. Auch die Pflanzenwahl bringt ihre eigenen Anforderungen.\\
    Die Entwicklungen zu klimaökologischen Vegetationsstrukturen 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.

    \begin{figure}
        \centering
        \includegraphics[width=0.3\linewidth]{graphics/offene_wasserflaechen}
        \caption{Offene Wasserflächen (Quelle: \cite{})}
        \label{fig:offene_wasserflaechen}
    \end{figure}

    \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 im Freiraum die Aufenthaltsqualität.
    Ebenfalls können sie räumlich wie gestalterisch einen positiven Einfluss auf die Umgebungsgestaltung haben. Richtig
    eingesetzt können offene Wasserflächen ebenfalls 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 die
    Kaltluftströme nicht ausbremsen. 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 und auf die Aussicht der Siedlung geachtet werden.
    Es fehlt auch an einer gesetzlichen Grundlage zur klimaoptimierten Gebäudestellung und {\color{cyan}\hl{Gebäudetypologie}}.

    \begin{figure}
        \centering
        \includegraphics[width=0.7\linewidth]{graphics/gebaeudestellung_luftaustausch}
        \caption{Gebäudestellung Luftaustausch (Quelle: \cite{})}
        \label{fig:gebaeudestellung_luftaustausch}
    \end{figure}

    \subsubsubsection{Wirksamkeit}
    Die Wirksamkeit ist stark von örtlichen Faktoren abhängig und nicht alle Wohngebiete 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}

    \begin{figure}
        \centering
        \includegraphics[width=0.6\linewidth]{graphics/siedlung_katzenbach_zh_kaltluft}
        \caption{Siedlung Katzenbach in Zürich (Quelle: \cite{})}
        \label{fig:siedlung_katzenbach}
    \end{figure}

    \begin{figure}
        \centering
        \begin{minipage}{.6\textwidth}
            \centering
            \includegraphics[width=.9\linewidth]{graphics/wohnsiedlung_toblerstrasse}
            \captionof{figure}{Wohnsiedlung Toblerstrasse (Quelle: \cite{})}
            \label{fig:wohnsiedlung_toblerstrasse}
        \end{minipage}%
        \begin{minipage}{.4\textwidth}
            \centering
            \includegraphics[width=.9\linewidth]{graphics/Skizze-Wohnsiedlung}
            \captionof{figure}{Skizze Toblerstrasse (Quelle: \cite{})}
            \label{fig:skizze_wohnsiedlung_toblerstrasse}
        \end{minipage}
    \end{figure}

    \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 im idealfall 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}
    Abwägungen müssen unteranderem auf die zweckmässige Nutzung des Freiraums, die Erschliessung der Stadt (Zugänglichkeit
    unteranderem mit Fahrzeugen) und auf den Anspruch das die Bevölkerung immer mehr platz braucht gemacht werden.
    Ebenfalls muss bei voranschreitendem Klimawandeln darauf geachtet werden das sich die Wachstumsbedingungen der
    Pflanzen verschlechtert.

    \subsubsubsection{Wirksamkeit}
    Die beste Wirkung haben Bäume auf Rasen (max. 8,7°C kühler), danach kommen Rasenflächen anstatt Asphalt (Entsiegelung,
    max. 6,6°C kühler) und an dritter Stelle kommen grössere Grünflächen wie eine Pergola auf Asphalt (max. 6.0°C kühler).\\
    Dieser Reihenfolge wurde durch die Senkung der tatsächlich empfundenen Temperatur, kurz PET erstellt.

    \subsubsubsection{Positive Beispiele}

    \begin{figure}
        \centering
        \includegraphics[width=0.8\linewidth]{graphics/lagmuli_stadtansicht_gruenflächen}
        \caption{Lágmúli - Stadtteil in Reykjavík (Quelle: \cite{})}
        \label{fig:lagmuli_stadtteil_reykjavik}
    \end{figure}

    \begin{figure}
        \centering
        \includegraphics[width=0.5\linewidth]{graphics/parkanlage_zuerich}
        \caption{Parkanlage Zürich (Quelle: \cite{})}
        \label{fig:parkanlage_zuerich}
    \end{figure}

    \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 die Art 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 z.B. der Kaltluftströmung helfen.\\
    Die Entsiegelung befasst sich hauptsächlich mit dem Umbau von Asphaltflächen und gepflasterten Flächen 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
    muss die Nutzung von Rettungs- und Einsatzfahrzeuge unbeschränkte gewährleistet sein. 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}

    \begin{figure}
        \centering
        \includegraphics[width=0.8\linewidth]{graphics/gruenflaeche_entsiegelt}
        \caption{Schulanlage in Berlin (Quelle: )}
        \label{fig:gruenflaeche_entsiegelt_schule_berlin}
    \end{figure}

    \begin{figure}
        \centering
        \includegraphics[width=0.5\linewidth]{graphics/stadtbegruenung_zuerich}
        \caption{Stadtbegrünung Zürich (Quelle: )}
        \label{fig:stadtbegruenung_zuerich}
    \end{figure}

    \subsubsection{Regenwasser zurückhalten und versickern}
    Das Regenwasser könnte eine grosse Verdunstungskühlung für die Stadt generieren. Weil aber der Grossteil des
    Regenwassers in die Kanalisation fliesst, entfällt dieser Vorteil. Ebenfalls könnte durch die Versickerung des
    Regenwassers die Kanalisation entlastet werden und die Grundwasserneubildung würde so unterstützt werden.\\
    Dieser Handlungsansatz hängt sehr stark mit der Entsiegelung und Begrünung von Flächen zusammen.

    \subsubsubsection{Herausforderungen}
    Die Bereitstellung der notwenigen Räume / Flächen für das Wasser ist eine Herausforderung. Ebenfalls ist der
    finanzielle Unterhalt sowie die Einschränkung der Überflutungsrisiken gross.

    \subsubsubsection{Wirksamkeit}
    Am Tag haben die entstehenden Wasserflächen im Vergleich mit den Rasenflächen eine grösseren Einfluss. Es wurde durch
    Messungen festgestellt, dass maximal ein Temperaturrückgang von 1,4°C durch Wasserflächen erreicht werden kann. Dieser Rückgang kann
    in einem Bereich von 5-18 Meter gespürt werden.\\
    Nachts ist der Temperaturunterschied im Vergleich zu der Rasenfläche viel kleiner.

    \subsubsubsection{Positive Beispiele}

    \begin{figure}
        \centering
        \begin{minipage}{.6\textwidth}
            \centering
            \includegraphics[width=.9\linewidth]{graphics/rueckhaltebecken_rotterdam}
        \end{minipage}%
        \begin{minipage}{.4\textwidth}
            \centering
            \includegraphics[width=.9\linewidth]{graphics/rueckhaltebecken_rotterdam_2}
        \end{minipage}
        \captionof{figure}{Rückhaltebecken Rotterdam (Quelle: \cite{})}
        \label{fig:rueckhaltebecken_rotterdam}
    \end{figure}

    Rotterdam hat Regenwasserrückhaltebecken gebaut, welche in Trockenperioden von der Öffentlichkeit in unterschiedlichen
    Arten verwendet, werden können.\\
    Somit wurden verschiedene Ansätze miteinander kombiniert.

    \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 welcher der Bodenaufbau mindestens
    10cm dick ist. Bei der intensive Variante, liegt die dicke des Bodenaufbaus bei 15 bis 100cm oder mehr. \\
    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 muss speziell Geprüft werden und ein Interessenskonflikt bei Schutzobjekten kann mit dem
    Denkmalschutz entstehen.

    \subsubsubsection{Wirksamkeit}
    Bei hohen Gebäuden hat die Begrünung nur direkt über der Dachoberfläche einen Einfluss auf die Temperatur. Hier
    lässt sich 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}

    \begin{figure}
        \centering
        \begin{minipage}{.65\textwidth}
            \centering
            \includegraphics[width=.4\linewidth]{graphics/1000-Trees-Shanghai}
            \captionof{figure}{1000 Trees Shanghai (Quelle: \cite{})}
            \label{fig:1000_trees_shanghai}
        \end{minipage}%
        \begin{minipage}{.35\textwidth}
            \centering
            \includegraphics[width=.4\linewidth]{graphics/Hundertwasserhaus-Wien}
            \captionof{figure}{Hundertwasserhaus Wien (Quelle: \cite{})}
            \label{fig:hundertwasserhaus_wien}
        \end{minipage}
    \end{figure}

    \begin{figure}
        \centering
        \includegraphics[width=0.65\linewidth]{graphics/Dachgraten-Zürcher-Hochschule-für-Künste}
        \caption{Dachgarten Hochschule Zürich (Quelle: \cite{})}
        \label{fig:dachgarten_hochschule_zuerich}
    \end{figure}

    \subsubsection{Fassaden klimaökologisch begrünen}
    Bei der Fassadenbegrünung 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.\\

    \begin{figure}
        \centering
        \includegraphics[width=0.3\linewidth]{graphics/erdgebundene_fassadenbegruenung}
        \caption{Erdgebundene Fassadenbegrünung (Quelle: \cite{})}
        \label{fig:erdgebundene_fassadenbegruenung}
    \end{figure}

    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 Pflanzungssystem).\\
    Beide Varianten helfen bei der Luftqualität, verringern den Lärm (akustische Qualität), verringern die Wärmeaufnahme
    und bieten Lebensräume für Pflanzen und Tiere.\\

    \begin{figure}
        \centering
        \begin{minipage}{.35\textwidth}
            \centering
            \includegraphics[width=.9\linewidth]{graphics/horizontale_fassadenbegruenung}
            \captionof{figure}{Horizontale Fassadenbegrünung (Quelle: \cite{})}
            \label{fig:horizontale_fassadebegruenung}
        \end{minipage}%
        \begin{minipage}{.65\textwidth}
            \centering
            \includegraphics[width=.9\linewidth]{graphics/vertikale_fassadenbegruenung}
            \captionof{figure}{Vertikale Fassadenbegrünung (Quelle: \cite{})}
            \label{fig:vertikale_fassadenbegruenung}
        \end{minipage}
    \end{figure}

    \subsubsubsection{Herausforderungen}
    In der Schweiz mangelt es an der Gesetzgebung zur 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, wenn eine Fassadenbegrünung vorhanden ist. Auch aussen an der
    Fassade kann eine kühlere Temperatur empfunden werden.\\
    Somit ist die Fassadenbegrünung eine sehr wirksame Methode zur Abschwächung der Gebäudeerwärmung.

    \begin{figure}
        \centering
        \includegraphics[width=.6\linewidth]{graphics/grafik_fassadenbegruenung}
        \caption{Temperatureinfluss bei Fassadenbegrünung (Quelle: \cite{})}
        \label{fig:temperatureinfluss_fassadenbegruenung}
    \end{figure}

    \subsubsubsection{Positive Beispiele}

    \begin{figure}
        \centering
        \begin{minipage}{.5\textwidth}
            \centering
            \includegraphics[width=.9\linewidth]{graphics/fassadenbegruenung_paris}
            \captionof{figure}{Fassadenbegrünung in Paris (Quelle: \cite{})}
            \label{fig:fassadenbegruenung_paris}

            \includegraphics[width=.9\linewidth]{graphics/gruene_oase_stuttgart}
            \captionof{figure}{Grüne Oase Stuttgart (Quelle: \cite{})}
            \label{fig:gruene_oase_stuttgart}
        \end{minipage}%
        \begin{minipage}{.5\textwidth}
            \centering
            \includegraphics[width=.9\linewidth]{graphics/sihlcity_gruene_fassade}
            \captionof{figure}{Einkaufszentrum Shilcity Zürich (Quelle: \cite{})}
            \label{fig:einkaufszentrum_sihlcity}
        \end{minipage}
    \end{figure}


    \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
    läuft.
    %todo anderer titel

    \subsection{Kanalisationsystem in der Schweiz / Zürich}
    Grundlegend gibt es zwei Arten von Kanalisationssystemen. In der Praxis wird meist nicht ein einzelnes, sondern oft
    eine Kombination von verschiedenen Systemen angetroffen (\cite{vsaKostenAbwasserentsorgung2023}).

    \subsection{Mischsysteme}
    Mischysteme machen rund 57\% der Abwasserleitungen in der Schweiz aus (\cite{vsaKostenAbwasserentsorgung2023}). In Mischystemen
    kommt alles Abwasser zusammen. Eine Grundmenge bildet das Schmutz-/Hausabwasser, welches über das Jahr gesehen ungefähr
    konstant bleibt.\\

    \subsubsection{Funktionsweise von Mischsystemen}
    In Mischystemen kommt zum Schmutz-/Hausabwasser auch noch Strassenabwasser und Regenwasser dazu. All dieses Wasser muss
    von der Kläranlage verarbeitet werden. Das Strassenabwasser und Regenwasser ist abhängig vom Wetter und daher sehr volatil.
    Das bedeutet, dass das Kanalsystem in unterschiedlichen Jahreszeiten sehr unterschiedlich ausgelastet ist. Daher muss
    das Kanalsystem als ganzes und auch die Abwasserreinigungsanlage (ARA) grösser dimensioniert sein, als eigentlich nötig.
    In Zürich flossen im Jahr 2023 im Schnitt täglich 237'836 m\textsuperscript{3} Wasser in die ARA Werdhölzli (\cite{abwassermengeStadtZuerich2023}).

    \subsubsection{Starke Niederschläge}
    Mischysteme führen zu einem Problem, wenn es starke Niederschläge gibt. Dort wird die Kanalisation mit viel Niederschlagswasser
    'geflutet' und das Wasser kann nicht komplett geklärt werden. In \cref{fig:verarbeitete_wassermengen} wird dies gut dargestellt.
    Ein Teil des Regenwassers kann in der ARA gereinigt werden.

    \begin{figure}
        \centering
        \includegraphics[width=0.7\linewidth]{graphics/PPT_Siedlungsentwaesserung_ARA_Regenwasser} %todo besseres/einfacheres bild
        \caption{Verarbeitete Wassermenge bei Niederschlag} %todo quelle
        \label{fig:verarbeitete_wassermengen}
    \end{figure}

    \subsubsection{Regenüberlaufbecken}
    Regenüberlaufbecken sind in Mischsystemen häufig verbreitet. Sie füllen sich mit Abwasser wenn es stark regnet. Wenn
    das Unwetter vorbei ist, kann das Wasser kontrolliert in die ARA abgeführt werden. So wird die ARA nicht überlastet
    bzw. muss nicht grösser als nötig gebaut werden.\\
    Die Regenüberlaufbecken halten einen Grossteil des Niederschlags über das Jahr zurück. Bei starken oder sehr starken
    Regenfällen überläuft ungereinigtes Mischabwasser aus den Regenüberlaufbecken in natürliche Gewässer.

    (Quelle: \cite{regenueberlaufbeckenUft2020})

    \subsubsection{Regenrückhaltebecken}
    Regenrückhaltebecken haben, anders als Regenüberlaufbecken keinen Überlauf in natürliche Gewässer. Das Wasser wird
    nur darin gestaut und nach dem Niederschlag wieder ins Kanalnetz und so in die ARA geleitet. Die Speicherkapazität
    der Regenrückhaltebecken muss gross genug bemessen sein, da kein Überlauf vorhanden ist.

    (Quelle: \cite{regenbeckenStadtNuernberg})

    \subsection{Problem aufgrund des Oberflächenabfluss}
    Im Zusammenhang mit dem Oberflächenabfluss gibt es mehrere Probleme, obwohl Bauten wie Regenüberlauf- und
    Regenrückhaltebecken gebaut werden.

    \subsubsection{Versicherungskosten}
    In der Schweiz gibt es viele Schäden durch Oberflächenabfluss, welche die Gebäudeversicherungen in der Schweiz belasten.
    In einer Entscheidungshilfe zum Thema Oberflächenabfluss wurden Daten zu Schadenfällen analysiert. Leider stellte
    sich die Auswertung als schwierig heraus, da der Oberflächenabfluss zwar beobachtet, jedoch selten (fachlich) dokumentiert wird.

    \begin{figure}
        \centering
        \includegraphics{graphics/oberflaechenabfluss_anteile_versicherungsfaelle} %todo width
        \caption{Anteil Versicherungsfälle aufgrund von Oberflächenabfluss (Quelle: \cite{werkzeugeOberflaechenabflussAlsNaturgefahr2018})}
        \label{fig:oberflaechenabfluss_anteile}
    \end{figure}

    In \ref{fig:oberflaechenabfluss_anteile} wird sichtbar, dass rund 45\% der gesamtschweizerischen Schadenfällen auf
    Oberflächenabfluss zurückzuführen sind. In Zürich bzw. dem 'Östlichen Mittelland' fallen zwar im Vergleich zu anderen
    Regionen wenig Fälle auf, trotzdem ist mehr als ein Drittel aller Gebäudeversicherungsfällen auf Oberflächenabfluss zurückzuführen.\\\\

    Die ungleiche Verteilung kann laut der Autoren \textit{der Entscheidungshilfe} nicht eindeutig geklärt werden. Es ist aber
    \"Ein Produkt aus der Entstehung und Ausbreitung von Oberflächenabfluss (Gefährdung), der Verteilung der exponierten
    Werte (Exposition) und der Anfälligkeit der Objekte für die Einwirkung von Oberflächenabfluss (Vulnerabilität)\".

    (Quelle: \cite{werkzeugeOberflaechenabflussAlsNaturgefahr2018}) %todo quelle

    \subsubsection{Ableitung Kanalisation in Gewässer}
    Das Mischystem stösst, vor allem bei starken Niederschlägen an seine Grenzen. Damit die Abwasserkanäle sich nicht aufgrund
    des zusätzlichen Regenwassers in Häuser oder auf der Strasse stauen, gibt es Überlaufbauwerke. Diese sind im Kanalnetz
    an bestimmten Stellen angebracht (z.B. Regenüberlaufbecken) und sorgen dafür, dass die Mischwasserkanäle nicht überlastet
    werden. Diese leiten dann allerdings das (Misch-)Abwasser direkt in Gewässer ab.\\\\

    Die direkte Ableitung von Abwasser ist vor allem aus folgenden beiden Gründen nicht gewollt:
    \begin{itemize}
        \item Verunreinigungen der Gewässerräume durch z.B. Toilettenpapier (Siehe \cref{fig:verunreinigung_toilettenpapier})
        \item Ableitung von schädlichen Stoffen in Gewässer (z.B. Chemikalien)
    \end{itemize}

    (Quelle: \cite{baudirektionZhMischTrennsystem2015})

    \begin{figure}
        \centering %todo bilder nebeneinander?
        \includegraphics[width=0.33\linewidth]{graphics/reutlinger_anzeiger_gewaesserverschmutzung}
        \caption{Verunreinigung von Gewässerräumen nach Starkregen (Quelle: \cite{reutlingerAnzeigerRegenueberlaufBach2019})}
        \label{fig:verunreinigung_toilettenpapier}
    \end{figure}


    \section{Lösungsansätze Oberflächenabfluss} %todo verschieben und eingliedern
    Gegen die starken Niederschläge, wodurch der Oberflächenabfluss und die damit zusammenhängenden Probleme verursacht
    werden, kann wenig gemacht werden. Diese Lage wird nurnoch schlechter, da starke Niederschläge in Zukunft häufiger und kräftiger
    auftreten sollen (\cite{meteoschweizHeftigeNiederschlaege2022}). Daher müssen zwingend Lösungen gefunden und umgesetzt werden.

    \subsection{Ideales Kanalisationssystem}
    Eine Lösung um den Abfluss von Abwasser in Oberflächengewässer zu begrenzen oder gar einzudämmen wäre, ein Trennsystem
    als Kanalisation einzusetzen. Dabei wird das verschmutzte Abwasser (z.B. Dusche, Toilette, etc.) gesondert zum
    Niederschlagswasser (z.B. Dachabwasser, Strassenabwasser) abgeleitet. So kann das unverschmutzte Niederschlagsabwasser
    in ein Oberflächengewässer geleitet werden, während das verschmutzte Haushaltsabwaser in die ARA geleitet und dort
    geklärt wird. In \cref{fig:trennsystem_schema} wird ersichtlich, wie das Hausabwasser und das Regenwasser von Dach
    und Strasse (ggf. auch Sickerleitung ums Haus) in zwei separaten Kanälen unter den Strassen abgeführt werden.

    \begin{figure}
        \centering
        \includegraphics[width=0.8\linewidth]{graphics/trennsystem_schema}
        \caption{Schematische Darstellung eines Trennsystems (Quelle: \cite{avaAltenrheinEntwaesserungssysteme})}
        \label{fig:trennsystem_schema}
    \end{figure}

    \subsubsection{Anwendung des Trennsystems in der Realität}
    In der Realität ist erst 43\% des Abwassersystems als Trennsystem ausgeführt (\cite{vsaKostenAbwasserentsorgung2023}).
    Die Mischung aus Misch- und Trennsystem hat mehrere Gründe. Einerseits wurde Abwasser früher anders behandelt
    (siehe Kapitel \cref{sec:neue_entwaesserungsphilosophie}). Andererseits werden verschiedene Gebiete auch anders entwässert.
    So ist in einem Industriegebiet oft ein Trennsystem vorzufinden, da das Risiko einer Gewässerverschmutzung gross
    ist (\cite{baudirektionZhMischTrennsystem2015}). %todo erklären warum trennsystem im Industriegebiet

    %todo nachteile vom Trennsystem -> Beispielsweise https://umwelttechnik-swc.uibk.ac.at/ui/about_de/Trennsystem

    \subsection{Modifiziertes Mischsystem}
    \label{sec:modifizierte_mischysteme}
    Ein Modifiziertes Mischystem entlastet das Kanalnetz bereits stark. Dabei werden, anders als beim Trennsystem,
    Dachabwasser im Garten gesammelt oder versickert, und ausschliesslich Haus- und Strassenabwasser gelangen in die
    Kanalisation und somit in die ARA. Dieser Vorgang wird in \cref{fig:modifiziertes_mischsytem_schema} grafisch dargestellt.\\
    Ein Modifiziertes Mischsystem lässt sich leicht realisieren. Grundsätzlich reicht es auch, eine Regentonne im Garten
    aufzustellen und das Dachabwasser darin zu sammeln, um z.B. Pflanzen giessen zu können.

    %todo genauer beschreiben (vorteile / nachteile)

    \begin{figure}
        \centering
        \includegraphics[width=0.8\linewidth]{graphics/modifiziertes_mischystem_schema}
        \caption{Schematische Darstellung eines modifizierten Mischsystems (Quelle: \cite{avaAltenrheinEntwaesserungssysteme})}
        \label{fig:modifiziertes_mischsytem_schema}
    \end{figure}

    \subsection{Zwischenspeichern von Niederschlag}
    \label{sec:zwischenspeichern_von_niederschlag}
    Das Zwischenspeichern von Niederschlag ist eine wichtige Komponente beim Entlasten der Kanalisation. Dabei kann entweder
    lokal und punktuell, oder zentral und gesammelt zwischengespeichert werden.

    \subsubsection{Lokale Zwischenspeicherung}
    Bei der lokalen Zwischenspeicherung wird sich vor allem auf einzelne Haushalte fokussiert. Neben der erklärten Lösung
    mittels eines modifizierten Mischystems im Kapitel \cref{sec:modifizierte_mischysteme} gibt es auch die Möglichkeit,
    dass das Regenwasser zwischengespeichert und verzögert abgeführt wird.
    %todo je nach dem bereits mit blauer infra abgedeckt, z.B. flutbare plätze oder so

    \subsubsection{Zentrale Zwischenspeicherung}
    Eine zentrale Zwischenspeicherung ist auf die Verwendung eines grösseren Gebiets / Stadtteils ausgelegt. Die Zwischenspeicherung
    kann als Regenrückhaltebecken umgsesetzt sein, in welches ausschliesslich unverschmutztes Niederschlagswasser geleitet
    wird. Dieses hat dann einen Überlauf in ein Oberflächengewässer und leitet ausschliesslich sauberes Wasser ab. Ein
    Regenrückhaltebecken kann während Trockenperioden anderweitig benutzt werden, wie beispielsweise der Benthemplein Plaza
    in Rotterdam. Dieser wird in Trockenperioden als Begegnungszone und Sport- / Skateplatz verwendet. Bei starken Regenfällen
    bietet er platz für rund 1800 m\textsuperscript{3} Wasser (\cite{benthempleinPlazaThiel2015}), welche dort zurückgehalten
    werden können, bevor sie in die Kanalisation geleitet werden.\\\\

    Solche Ansätze sind besonders bei grösseren Neubauten interessant. Die Neubauten können im Trennsystem und somit mit
    dem optimalen System entwässert werden. Das Trennsystem wird dann wiederum an die bestehende Mischwasserkanalisation
    angeschlossen. Damit der Effekt des Trennsystems nicht total zunichte ist, kann man das Niederschlagsabwasser des
    Trennsystems in ein Rückhaltebecken leiten. Dann kann die Mischwasserkanalisation nur soweit ausgelastet werden, dass
    kein Überschüssiges Wasser entsteht und kein verschmutztes Wasser in Oberflächengewässer abgelassen werden muss.

    \subsection{Neue Entwässerungsphilosophie}
    \label{sec:neue_entwaesserungsphilosophie}
    Früher war das Ziel, dass sämtliche Abwasser so schnell wie möglich zu sammeln, abzuleiten und zu behandeln sind. So
    heisst es auch im Ingenieurshandbuch 1966:\\
    Aufgabe der Ortsentwässerung ist es, sämtliche Abwässer so vollkommen und so schnell als möglich zu sammeln und aus
    dem Bereich der menschlichen Siedlung zu entfernen, ohne Belästigung der Bewohner, ohne Beeinträchtigung des Verkehrs
    und ohne Schädigung der ober- und unterirdischen Gewässer. (\cite{ingenieurshandbuchHoerler1966})\\
    Die heutige Entwässerungsphilosophie sieht ganz anders aus und verfolgt ein anderes Ziel. Neu ist das Ziel spezifische
    Lösungen auf die verschiedenen Anwendungsfälle auszuarbeiten und umzusetzen. Dabei soll ein möglichst
    'naturnaher Wasserkreislauf' (siehe \cref{fig:natuerlicher_wasserkreislauf}) angestrebt werden. Um dies zu erreichen,
    wurden drei Prioritäten definiert.

    \begin{figure}
        \centering
        \includegraphics[width=0.8\linewidth]{graphics/natuerlicher_wasserkreislauf_anzustreben}
        \caption{Natürlicher Wasserkreislauf und anzustrebender Wasserkreislauf (Quelle: \cite{kantonZhRegenwasserbewirtschaftung2022})}
        \label{fig:natuerlicher_wasserkreislauf}
    \end{figure}

    \begin{enumerate}
        \item Nicht verschmutztes Regenwasser soll versickern, sofern dies aufgrund der Bodenverhäntnisse machbar ist.
        \item Überschüssiges Regenwasser soll einer Regenwasserableitung (Trennsystem) zugeführt werden, welche direkt in ein Oberflächengewässer mündet.
        \item Die Ableitung des überschüssigen Regenwassers in die Mischabwasserkanalisation
    \end{enumerate}

    Zusätzlich zu den oben genannten Prioritäten wurden vom Kanton Zürich Grundsätze für den Umgang mit Regenwasser
    definiert. Wichtige Grundsätze bilden dabei:
    \begin{itemize}
        \item Regenwasser soll möglichst nicht verschmutzt werden
        \item Sofern möglich, soll Regenwasser zurückgehalten werden und soll versickern oder verdunsten, ohne einem Abwassersystem zugeführt worden zu sein
        \item Die Mehrfachnutzung von Versickerungs- und Retentionsflächen (siehe Kapitel \cref{sec:zwischenspeichern_von_niederschlägen}) soll gefördert werden
    \end{itemize}

    Mit den oben genannten Prioritäten und den Grundsätzen vom Kanton soll das Thema der Niederschlagsableitung / -versickerung
    möglichst früh in der Planung eines Bauvorhabens geplant und anschliessend erfolgreich umgesetzt werden. Die Massnahmen
    minimieren die Gefahren von Überschwemmungen und Schäden an Immobilien und Infrastruktur durch Starkniederschlag.

    (Quelle: \cite{kantonZhRegenwasserbewirtschaftung2022})


    \section{Wo Wasser zum Problem wird}
    Wenn die Menge an Regenwasser 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 immer noch mehr Wasser kommt, als bewältigt werden kann, überlaufen die gewässer komplett und es kommt zu Überschwemmungen.

    (Quelle: \cite{Hochwasser_ndwkn})

    Das Überfliessende Wasser kann Schäden an diversen
    Infrastruktur-Teilen und privaten Besitztümern, die im Untergrund, sowie auf höhe der Strasse stehen, verursachen. Die
    Sachschäden können sich schnell in Milliardenbeträge hochschaukeln.
    Ebenfalls sind jederzeit Personenschäden möglich.
    Besonders bei Hochwasser, welches auf Türen und Fenstern auftritt können diese schlagartig nachgeben und so Personen
    schnell und auch ernsthaft 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 Schwemmkegel,
    also dem natürlichen Überschwemmungsgebiet der Sihl liegt.
    \cref{fig:schwemmkegel_Sihl_Zuerich}Siehe Bild Schwemmkegel



    \begin{figure}
        \centering
        \includegraphics[width=0.8\linewidth]{graphics/schwemmkegel_Sihl_Zuerich}
        \caption{Schwemmkegel_Zuerich (Quelle: \cite{kantonZhAwelHochwasserschutz})}
        \label{fig:schwemmkegel_Sihl_Zuerich}
    \end{figure}

    \subsubsection{Rückblick auf die vergangenen Ereignisse in Zürich}
    In Zürich gab es in der Vergangenheit 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 gefährdeten
    Gebieten, weswegen 1910 bei einem Hochwasser starke Schäden entstanden. 1937 wurde der Bau eines Pumpspeicherwerks im
    oberen Sihlgebiet abgeschlossen. Dies dient zur Regulierung der Abflussmenge in der Sihl. Allerdings ist das keine
    Lösung für alle Probleme.

    Im Jahr 2005 wurde die Lage nochmals sehr knapp. Bei einem langen, starken Regen Überschwemmte die Sihl beinahe bei
    dem wohl wichtigsten Knotenpunkt von Zürich, dem Hauptbahnhof.
    (Quelle: \cite{Hochwasser_Stadt_Zuerich})

    Nach diesem Ereignis hat der Kanton Zürich diverse Massnahmen ergriffen:
    \begin{itemize}
        \item  Vertiefung der Sihl unter dem Hauptbahnhof: Die Durchflusskapazität beim Hauptbahnhof
        wurde 2007 erhöht. Man vertiefte die Flusssohle der Sihl unter dem Bahnhof, so kann bei Hochwasser deutlich
        mehr wasser durchfliessen. (Quelle: \cite{Hochwasserschutz_Zuerich})
        \item Schwemmholzrechen: Durch Schwemmholz verstopfte die Sihl-Unterführung, weshalb ann nach diversen Test und Simulationen
        einen Rechen aus Holzpfeilern errichtet hat. Dieser Rechen leitet das Schwemmholz bei einer Überschwemmung an eine gezielte Stelle.
        Dort wird es aufgefangen und eine Verstopfung kann verhindert werden. So verstopft das Schwemmholz an diesem gezielten Ort und nicht
        an kritischen Stellen, was den Durchfluss enorm behindern würde. (Quelle: \cite{Schwemmholzrechen_Zuerich})
        \begin{figure}
            \centering
            \includegraphics[width=0.8\linewidth]{graphics/sihl_schwemmholzrechen_simulation}
            \caption{Simulation des Schwemmholzrechens (Quelle: \cite{Schwemmholzrechen_Zuerich})}
            \label{fig:sihl_schwemmholzrechen_simulation}
        \end{figure}

        \item Steuerung des Sihlsees: Durch Vorhersagen von starkem Regen kann einige Tage vor dem Unwetter der Sihlsee
        zu einem Teil abgelassen werden. So wird der See dann durch den Regen wieder gefüllt. Diese Massnahme dämpft
        die Spitze der Wassermenge die während dem Wetterereignis fliesst. (Quelle: \cite{Hochwasserschutz_Zuerich})

        \cref{fig:sihlsee_vorabsenkung_prinzip.jpeg}(Siehe Bild Vorabsenkung)
        \begin{figure}
            \centering
            \includegraphics[width=0.5 \linewidth]{graphics/sihlsee_vorabsenkung_prinzip.jpeg}
            \caption{Prinzip der Vorabsenkung (Quelle: \cite{Hochwasserschutz_Zuerich})}
            \label{fig:sihlsee_vorabsenkung_prinzip.jpeg}
        \end{figure}

    \end{itemize}

    \cref{fig:ueberschwemmungen_zuerich}Siehe Bild Überschwemmungsgefahr
    \begin{figure}
        \centering
        \includegraphics[width=0.5 \linewidth]{graphics/Zuerich_Ueberschwemmung}
        \caption{Überschwemmungen (Quelle: \cite{geoportalZuerichUeberschwemmungsgefahr})}
        \label{fig:ueberschwemmungen_zuerich}
    \end{figure}

    \Subsubsection {Entlastungsstollen der Sihl:}
    Laut der Stadt Zürich zeigen diverse Studien, dass ein Entlastungsstollen der Sihl die beste Variante ist, um
    Überschwemmungen in der Stadt Zürich zu verhindern.
    Der Bau läuft bereits seit März 2022 und soll voraussichtlich
    2026 abgeschlossen sein.
    Der Stollen ist so konzipiert, dass ab einem Durchfluss der Sihl von 250m\textsuperscript{3} pro sekunde
    ein Teil des Wassers über den Stollen direkt in den Zürchersee umgeleitet wird. Ab einem Durlass von 300m\textsuperscript{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 der See maximal einige
    wenige Zentimeter ansteigen.
    Zusätzlich sind auch am Seeabfluss (Limmat) arbeiten geplant.

    Im Jahr 2021 sind in der Schweiz mehrere Flüsse und Seeen über die Ufer getreten. In einem Messergebnis aus dieser Zeit ist ersichtlich, dass
    die Sihl einen Durchfluss von 248 m\textsuperscript{3}pro Sekunde erreichte.

    Der Stollen schützt bis zu einer Durchlaufspitze von 600m\textsuperscript{3} pro sekunde, wobei er selber bis zu 330m\textsuperscript{3} pro sekunde
    aufnehmen kann. Ein solch hoher Durchsatz sei statistisch nur alle 500 Jahre wahrscheinlich.
    (Quelle: \cite{Entlastungsstollen_Sihl})

    \begin{figure}
        \centering
        \includegraphics[width=0.8\linewidth]{graphics/Vergleich_Entlasstungsstollen_Sihl.png}
        \caption{Vergleich Entlasstungsstollen Sihl (Quelle: \cite{Entlastungsstollen_Sihl})}
        \label{fig:Vergleich_Entlasstungsstollen_Sihl}
    \end{figure}


    \section{Lösungsansätze}
    Schutzmassnahmen gegen Hochwasser können grob in zwei Teile eingeordnet werden: temporäre und permanente Massnahmen. Temporäre Massnahmen
    wie Mobile Schutzwände, Barrieren, oder Sandsäcke haben den klaren Nachteil, dass 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}
    Temporäre Lösungen versuchen mit den auftretenden Wassermengen klarzukommen. Entweder wird versucht das Wasser
    abzuhalten oder es wird versucht die Schäden zu minimieren.

    \subsubsection{Abschirmung}
    Zugänge und Öffnungen schützen: Vor allem Türen und Öffnungen wie äussere Treppenabgänge Lüftungs- und
    Lichtschächte sind sehr anfällig auf Wassereinlass.
    Deswegen ist es sinnvoll diese Stellen höher als das umliegende Gelände und höher als das Wasser
    bei einer Überschwemmung zu halten. Bei der Bauplanung 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 auftreten würden, oder das sie höher als das Hochwasser liegen. Natürlich gibt es auch noch Permanente
    Abdichtungs- und Verstärkungsmassnahmen. Indem Türen und Fenster Wasserdicht und Verstärkt gebaut werden. Darauf zu achten ist,
    das die abgedichteten Flächen dem Wasserdruck und auch dem angeschwemmtem Treibgut standhalten können.

    Zudem können auch Garageneinfahren und andere Öffnungen mit sogenannten Klappschotts geschützt werden.
    Diese können automatisch hochgefahren werden.

    Siehe bilder (Klappschotts zu und auf)-.
    \begin{figure}
        \centering
        \begin{minipage}{.50\textwidth}
            \centering
            \includegraphics[width=.8\linewidth]{graphics/Klappschotts_auf.jpg}
            \captionof{figure}{Klappschotts_auf (Quelle: \cite{Klappschotts})}
            \label{fig:Klappschotts_auf}
        \end{minipage}%
        \begin{minipage}{.50\textwidth}
            \centering
            \includegraphics[width=.8\linewidth]{graphics/Klappschotts_zu.jpg}
            \captionof{figure}{Klappschotts_zu(Quelle: \cite{Klappschotts})}
            \label{fig:Klappschotts_zu}
        \end{minipage}
    \end{figure}

    \subsubsection{Abdichtung}
    Das Gebäude wird wasserdicht gemacht.
    Dabei ist darauf zu achten, dass alle Schwachstellen abgedichtet werden.
    (Quelle: \cite{SchutzVorHochwasser})

    \subsubsection{Nasse Vorsorge}
    Beim Konzept der Nassen Vorsorge wird darauf geachtet, dass eintretendes Wasser einen möglichst geringen Schaden verursacht.
    (Quelle: \cite{SchutzVorHochwasser})

    \subsection{Permanente Lösungansätze}
    Permanent Lösungen versuchen die Probleme mit Überschwemmungen im Vorfeld direkt zu verhindern oder zumindes zu minimieren.

    \subsubsection {Terraingestaltung}
    Bei der Terraingestaltung will man Wasser gezielt von Gebäuden wegführen, indem das Gebäude und die Zugänge höher sind. So kann der
    Wasserefluss das Gebäude resp. die Zugänge überhaupt nicht erreichen. Wichtig ist aber, dass das Risiko auf andere Strukturen
    nicht grösser werden darf. (ZGB Art. 689)
    (Quelle: \Cite{SchutzVorNaturgefahr})

    \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. %todo glossar
    (Quelle: \cite{HochwasserinfoBayern})

    \subsubsetion{Rückhaltebecken}
    Rückhaltebecken oder dezentrale Rückhaltebecken werden an verschiedenen Bächen und Wassereinzugsgebieten eingesetzt, nicht direkt in
    Flüssen. Das so bei allen Zubringern weniger Wasser kommt, summiert sich die Abnahme des Wasserflusses und kann die Hochwasserspitzen dämpfen.

    \subsubsetion{Talsperren und staatliche Hochwasserrückhaltebecken: }
    Talsperren (Wie auch die im Sihlsee) und Hochwasserrückhaltebecken können auch bei extremen Situationen gut abhilfe schafen. Dazu werden mit Hilfe
    von Niederschlagsberechnungen Vorhersagen gemacht und auf bedarf Wasser abgelassen oder gestaut. So kann danach Regenwasser im Rückhaltebecken,
    welches jetzt Platz hat, gestaut werden und der Fluss wird entlastet.

    (Quelle: \cite{HochwasserinfoBayern})

    \subsubsection{Entlastunsstollen}
    Entlastungsstollen können, wie am Beispiel des Stollens an der Sihl (Siehe ) %todo abschnitt markieren
    die Flüsse in extremsituationen entlasten und einen bedeutenden Teil des Wassers umleiten. Damit das funktioniert muss in der nähe eine Stelle sein
    an der unbedenklich das zusätzliche Wasser hingeleitet werden kann. In der Regel ist das ein See der bei Starkregen nicht selber schon überläuft.
    Auch ist der Bau eines solchen Stollens relativ teuer.\\

    Ein weiteres aktuelles Projekt ist ein Entlasungsstollen im Sarneraatal im Kanton Obwalden
    (Quelle: \cite{Hochwasserentlasungsstollen_Sarnen})

    \subsubsection{Gezielte Flutung von definierten Flächen}
    Mit dem gezielten Fluten kann bei extremwettersituationen überschüssiges Wasser auf gewisse Flächen eingelassen werden. Diese Flächen können
    sehr divers sein. Zum Beispiel eine Tiefgarage oder ein Fussballplatz oder unbebaute Fläche neben einem Fluss. Diese Flächen können aber nur
    eine gewisse Menge Wasser aufnehmen, wenn die Kapazität erreicht ist, fliesst das Wasser wieder im Fluss weiter.
    (Quelle: \cite{StadtKuehlen_Tagesanzeiger})

    \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.
    (Quelle: \cite{HochwasserinfoBayern})

    \subsubsection{Renaturierung von Flüssen}
    Mit dem Rückgang zu natürlichen Flussverläufen können sich Flüsse bei Hochwasser auf ihre Auen ausbreiten und so das Wasser besser verteilen.
    Dazu kommt das die Renaturierung noch zahlreiche weitere Positive Effekte hat wie zum beispiel:\\
    Selbstreinigung und Wasserqualität, Beitrag zur Klimaanpassung und Artenvielfalt.
    (Quelle: \cite{RenaturierungVonFluessen})

    \begin{figure}
        \centering
        \includegraphics[width=0.8\linewidth]{graphics/NatürlicherFlussverlaufamRhoneVorherNachher.jpg}
        \caption{Renaturierung der Rohne (Vorher, Nachher) (Quelle: \cite{DritteRohnekorrektion})}
        \label{fig:NatürlicherFlussverlaufamRhoneVorherNachher}
    \end{figure}
    \cref{fig:NatürlicherFlussverlaufamRhoneVorherNachher}

    \subsection{Blaue Infrastrukur}
    Definition:\\
    Mit blauer Infrastruktur sind verschiedene Elemente im Zusammenhang mit Wasser gemeint. Sie können an verschiedenen Orten in urbanen, ländlichen
    oder naturgebieten vorkommen. Meist wir von der Blau-Grünen Infrasturur gesprochen, da diese so gut wie immer gemeinsam eingesetzt werden.
    Die blaue Infrastrukturen bieten verschiedenen Vorteile für Mensch und Umwelt. Mit ihr kann auf Probleme im Zusammenhang mit der Klimaveränderung
    eingegangen werden, so kann sie abhilfe schafen bei Problemen mit Hochwasser und Hitze.\\

    Ein grosser Vorteil ist das Wasser beim Verdunsten der umgebenden Luft Wärmeenergie abnimmt und sie somit abkühlt. Bewegtes Wasser, wie ein Brunnen
    verstärken diesen positiven Effekt. So kann also schon bei einem Brunnen von Blauer Infrastrukur gesprochen werden.\\

    Ein weiterer Aspekt ist, das Blaue Infrastrukur im Sommer Menschen abkühlung und Spass verschaffen kann. Auch Tiere und Pflanzen profitieren davon,
    wenn viele offene gewässer vorhanden sind.\\

    So kann auch die Offenlegung eines Baches, der vorher unterirdisch geführt wurde, das Landschaftsbild verändern und vorteilhaft sein.

    \begin{itemize}{\subsection {Beispiele Blaue Infrastrukur}}
        \item Durchlässige Beläge und Versickerungsbereiche von Regenwasser
        \item Offene Gewässer wie Brunnen, Teiche, Flüsse, Kanäle und Seen
        \item Retentionsberieche für Hochwasser
    \end{itemize}
    (Quelle: \cite{BlaueInfrastruktur})

    \subsection{Schwammstadt}
    Definition:\\
    Mit der Schwammstadt wird auf die Probleme von Hitze, Trockenheit und auch Starkregen eingegangen. Überschüssiges wasser soll gespeichert und bei
    Hitze wieder abgegeben werden. Verdunstung kühlt die Umgebung und indem der Regen lokal versickert und die Kanalisation wird bei Starkregen entlastet.\\
    Im Detail wird Regenwasser von schwächerem Regen nahe an der oberfläche gespeichert. So kenn es auch bei Hitze wieder verdunsten oder dient den Pflazen.
    Bei mittlerem Regen versickert dann ein teil in tiefere Bodenschichten und erreicht auch das Grundwasser. Erst bei Starkeregen kommt es dan zu
    Oberflächenabfluss.\\
    Der Oberflächenabfluss wird dann in speziellen korridoren abgeleitet. Die elemente der Schwammstadt können auch noch für Erholung, Biodiversität, etc.
    verwendet werden.\\
    Zusammenfassend ist also Schwammstadt ein Konzept bei dem gezielt mit Regenwasser umgegangen wird. Zusätzlich werden Extremsituationen angegangen.

    \cref{fig:SchwammstadtBAFU}
    \begin{figure}
        \centering
        \includegraphics[width=0.8\linewidth]{graphics/Schammstadt_BAFU.png}
        \caption{Schwammstadt BAFU (Quelle: \cite{SchwammstadtBAFU})}
        \label{fig:SchwammstadtBAFU}
    \end{figure}

    \subsubsection{Beispiele Schwammstadt}
    \begin{itemize}
        \item Erhöhung von Grünflächen zur Versickerung von Regenwasser
        \item Versickerungsfähige Parkplätze (Keine Kanalisation benötigt)
        \item Retentionsspeicher (Wasserspeicher)
        \item Naturweier
        \item Freilegung von Bächen
    \end{itemize}

    (Quelle: \cite{SchwammstadtKurzErklaert})


    \section{Schlusswort} %Kapitel 3 - Schlusswort
    %todo -> Aussagesatz der den Klimawandel klar vom Stadtklima (Thema der Arbeit) abgrenzt.

    \pagebreak %PAGEBREAK


    \section{Reflexionen}
    \include{reflections/reflexion_pirmin}
    \include{reflections/reflexion_soraya}
    \include{reflections/reflexion_tobias}

    \pagebreak %PAGEBREAK
    \bibliography{bibliography} % Kapitel 4 - Literaturverzeichnis

    \pagebreak %PAGEBREAK
    \listoffigures % Kapitel 5 - Abbildungsverzeichnis

    \pagebreak %PAGEBREAK
    \listoftables % Kapitel 6 - Tabellenverzeichnis

    \pagebreak %PAGEBREAK


    \section{Anhänge} % Kapitel 7 - Anhänge

    \subsection{Anhang I}
    \includegraphics[height=0.9\textheight]{attachments/Grobkonzept_IDPA_2025_HaHiHi.pdf}
    \includepdf[pages={2-last}, noautoscale=true, scale=0.9, pagecommand={\thispagestyle{fancy}}]{attachments/Grobkonzept_IDPA_2025_HaHiHi.pdf}

\end{document}