generated from tobias-hilfiker/latex-base
1016 lines
63 KiB
TeX
1016 lines
63 KiB
TeX
% Preamble
|
|
\documentclass[11pt]{article}
|
|
|
|
% Packages
|
|
\usepackage[utf8]{inputenc} % Inputencoding to UTF-8
|
|
\usepackage[a4paper, top=1.85cm, bottom=2cm, left=2.5cm, right=2cm]{geometry} % Set the margin and size of a page
|
|
|
|
\usepackage{titling}
|
|
\usepackage{textcomp}
|
|
\usepackage{wasysym}
|
|
\usepackage{array}
|
|
\usepackage{rotating} % Rotate pictures in Latex
|
|
\usepackage{smartdiagram} % Chevron-Diagrams in Latex
|
|
\usepackage{wrapfig} % Figures floating in text
|
|
\usepackage{enumerate} % Enumerations in Latex
|
|
\usepackage{capt-of} % Captions for pictures without figure-environment
|
|
\usepackage{xcolor} % Custom colors
|
|
\usepackage{subcaption} % Better cpationing of pictures and tables
|
|
\usepackage[de]{datetime2} % Get dates in german format
|
|
\usepackage{pdflscape} % Landscaped pages in Pdf
|
|
\usepackage{setspace} % Better Line spacing
|
|
\usepackage{lastpage} % Custom page numbering
|
|
\usepackage{fancyhdr} % Custom page numbering
|
|
\usepackage{tcolorbox} % In-Text Code formatting
|
|
\usepackage{pdfpages} % Import PDF into LaTeX document
|
|
\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}
|
|
\usepackage{pgf-umlsd}
|
|
\usepackage{graphicx}
|
|
\usepackage{tikz}
|
|
\usepackage{lineno}
|
|
\usepackage{caption}
|
|
|
|
% Advanced Table functions
|
|
\usepackage{tabularx}
|
|
\newcolumntype{W}{>{\hsize=1.5\hsize}X}
|
|
\newcolumntype{w}{>{\hsize=1.25\hsize}X}
|
|
\newcolumntype{m}{X}
|
|
\newcolumntype{S}{>{\hsize=.75\hsize}X}
|
|
\newcolumntype{s}{>{\hsize=.5\hsize}X}
|
|
%ATTENTION WHEN USING COLUMNS -> They have to sum up to the correct count of cols: two cols mean that the sizes have to in sum be two
|
|
|
|
% Bibliography management
|
|
\usepackage{natbib}
|
|
\bibliographystyle{apalike}
|
|
|
|
% Formatting for Abacus-Style
|
|
\usepackage[T1]{fontenc}
|
|
\usepackage{uarial}
|
|
\renewcommand{\familydefault}{\sfdefault}
|
|
\newcolumntype{P}[1]{>{\centering\arraybackslash}p{#1}}
|
|
|
|
%Format titles with correct size and color
|
|
\usepackage{titlesec}
|
|
\titleformat{\section}{\Large\bfseries\color[HTML]{282828}}{\thesection}{1em}{}
|
|
\titleformat{\subsection}{\large\bfseries\color[HTML]{282828}}{\thesubsection}{1em}{}
|
|
\titleformat{\subsubsection}{\normalsize\bfseries\color[HTML]{282828}}{\thesubsubsection}{1em}{}
|
|
\newcommand{\subsubsubsection}[1]{\paragraph{#1}\mbox{}\\}
|
|
|
|
%Recolor itemize-dots
|
|
\usepackage{enumitem}
|
|
\usepackage{kinematikz}
|
|
\setlist[itemize]{label={\color[HTML]{282828}\textbullet}, itemsep=0.1ex}
|
|
|
|
% change commands to german
|
|
\renewcommand\contentsname{Inhaltsverzeichnis}
|
|
\renewcommand{\figurename}{Abb.}
|
|
\DTMsetdatestyle{german}
|
|
\renewcommand{\listfigurename}{Abbildungsverzeichnis}
|
|
\renewcommand{\bibsection}{\section{Literaturverzeichnis}}
|
|
\renewcommand{\listtablename}{Tabellenverzeichnis}
|
|
\renewcommand{\tablename}{Tabelle}
|
|
\crefname{table}{Tabelle}{Tabellen}
|
|
\Crefname{table}{Tabelle}{Tabellen}
|
|
\crefname{figure}{Abb.}{Abb.}
|
|
\Crefname{figure}{Abb.}{Abb.}
|
|
|
|
% Configure page numbering & footer
|
|
\pagestyle{fancy}
|
|
\fancyhf{}
|
|
\lfoot{IDPA Juventus 2025}
|
|
\cfoot{Seite \thepage \hspace{1pt} von~\pageref{LastPage}}
|
|
\rfoot{\today}
|
|
|
|
\begin{document}
|
|
% Load titlepage from titlepage.tex and insert here
|
|
\input{titlepage}
|
|
\pagebreak %PAGEBREAK
|
|
|
|
\section*{Abstract} %Kapitel 0 - Abstract
|
|
|
|
|
|
\pagebreak %PAGEBREAK
|
|
\tableofcontents
|
|
\pagebreak %PAGEBREAK
|
|
|
|
|
|
\section{Einleitung} %Kapitel 1 - Einleitung
|
|
|
|
\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
|
|
|
|
|
|
\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 Klimaproblems 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 3 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 für 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 der Umgebung. Tagsüber
|
|
werden versiegelte Flächen, Bauten und 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 welche durch die Tropennächte entstehen, kann auf die Bewohner von Städten grossen Einfluss haben.
|
|
Folgende Aspekte sind prioritäre Risiken dieser Wärmebelastung:
|
|
|
|
\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 Planentwicklung} %todo anderer titel, klingt irgendwie komisch
|
|
Für die Hitzeminderung gibt es 3 Hauptziele. In Stichwörtern können diese 3 Ziele durch Vermeiden, Entlasten, Erhalten benannt 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 könne 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{teilplan_Entlastungssystem_Rasterkarte})} %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 Arbeitsumfeld 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 kommunalen Richtplan der SLöBA und im %todo SLöBA?
|
|
kommunalen Richtplan Verkehr beschreiben.\\
|
|
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 gezogen.\\\\
|
|
|
|
Der Teilplan besteht auf der Basis einer Bestandsübersicht der besondersbetroffenen Gebiete (Hotspots). Faktoren dieser
|
|
Übersicht sind: hohe Aussetzungder Wärmebelastung wegen ihrer Lage und Stadtstruktur, hohe Bevölkerungsdichteund
|
|
sensible Nutzung aufweisen.\\
|
|
Zu diesen Hotspots sind spezifische Handlungsansätze (HA) zugewiesen. Mit folgenden Punkten will aufgezeigt werden,
|
|
wo diese HA verwendetwerden 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 soll.
|
|
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 Winden angewiesen sind.\\
|
|
Der Zustrom dieser Luft darf durch Neubauten nicht blockiert werden. Je nach Ausrichtung (Länge, Breite, Höhe und Stellung)
|
|
kann die das Gebäude unterschiedlich grossen Einflüsse haben. Dazu gehören bodennahe Kaltluft, Windgeschwindigkeit,
|
|
Kaltluftvolumenstrom, Temperatur und weitere Faktoren. Neubauten müssen so gestellt werden, das unteranderem der
|
|
Luftaustauschprozess, welcher für angenehme Temperaturen in Wohngebieten sorgt, nicht beeinträchtigt wird.
|
|
|
|
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.
|
|
{\color{lime}
|
|
Auf die einzelnen Punkte wird nicht weiter eingegangen, da diese sehr spezifisch sind.
|
|
}
|
|
|
|
|
|
\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
|
|
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{VSA_KostenAbwasserentsorgung_2023}).
|
|
|
|
\subsection{Mischsysteme}
|
|
Mischysteme machen rund 57\% der Abwasserleitungen in der Schweiz aus (\cite{VSA_KostenAbwasserentsorgung_2023}). 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 zudem auch die Abwasserreinigungsanlage (ARA) grösser dimensioniert sein, als eigentlich nötig.
|
|
In Zürich flossen im Jahr 2023 im Schnitt täglich 237'836 m^3 Wasser in die ARA Werdhölzli (\cite{Abwassermenge_Stadt_Zuerich_2023}).
|
|
|
|
\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{regenueberlaufbecken_uft_2020})
|
|
|
|
\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{regenbecken_stadtnuernberg})
|
|
|
|
\subsection{Das Problem mit dem Oberflächenabfluss} %todo anderer titel
|
|
Im Zusammenhang mit dem Oberflächenabfluss gibt es mehrere Probleme, ob wohl 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 Theama 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{werkzeuge_oberflächenabfluss_als_naturgefahr_2018})}
|
|
\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 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{werkzeuge_oberflächenabfluss_als_naturgefahr_2018}) %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.\\\\
|
|
|
|
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{baudirektion_zh_mischtrennsystem_2015})
|
|
|
|
\begin{figure}
|
|
\centering %todo bilder nebeneinander?
|
|
\includegraphics[width=0.33\linewidth]{graphics/reutlinger_anzeiger_gewaesserverschmutzung}
|
|
\caption{Verunreinigung von Gewässerräumen nach Starkregen (Quelle: \cite{reutlinger_anzeiger_regenueberlauf_bach_2019})}
|
|
\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. Im Gegenteil, starke Niederschläge sollen in Zukunft häufiger und kräftiger
|
|
auftreten (\cite{meteoschweiz_heftige-niederschlaege_2022}). 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 der Strasse abgeführt werden.
|
|
|
|
\begin{figure}
|
|
\centering
|
|
\includegraphics[width=0.8\linewidth]{graphics/trennsystem_schema}
|
|
\caption{Schematische Darstellung eines Trennsystems (Quelle: \cite{ava_altenrhein_entwaesserungssysteme})}
|
|
\label{fig:trennsystem_schema}
|
|
\end{figure}
|
|
|
|
\subsubsection{Anwendung des Trennsystems in der Realität} %todo kürzerer Titel
|
|
In der Realität ist erst 43\% des Abwassersystems als Trennsystem ausgeführt (\cite{VSA_KostenAbwasserentsorgung_2023}).
|
|
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{baudirektion_zh_mischtrennsystem_2015}). %todo erklären warum trennsystem im Industriegebiet
|
|
|
|
%todo nachteile vom Trennsystem -> Beispielsweise https://umwelttechnik-swc.uibk.ac.at/ui/about_de/Trennsystem
|
|
|
|
\subsection{Modifiziertes Mischsystem}
|
|
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{ava_altenrhein_entwaesserungssysteme})}
|
|
\label{fig:modifiziertes_mischsytem_schema}
|
|
\end{figure}
|
|
|
|
\subsection{Zwischenspeichern von Niederschlag}
|
|
\label{sec:zwischenspeichern_von_niederschlag}
|
|
%todo je nach dem bereits mit blauer infra abgedeckt, z.B. flutbare plätze oder so
|
|
|
|
\subsection{Neue Entwässerungsphilosophie}
|
|
\label{sec:neue_entwaesserungsphilosophie}
|
|
Früher war das Ziel, dass sämtliche Abwasser so schnell wie möglich zu sammeln, abzuleiten und zu behandeln. 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{ingenieurshandbuch_hoerler_1966})\\
|
|
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{kanton_zh_regenwasserbewirtschaftung_2022})}
|
|
\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{kanton_zh_regenwasserbewirtschaftung_2022})
|
|
|
|
|
|
\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 immernoch mehr Wasser kommt,
|
|
als bewältigt werden kann, 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}.))
|
|
|
|
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 Schwemmkeckel, also dem natürlichen 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 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 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 wichtigsten 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
|
|
\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.
|
|
\item \item Schwemmholzrechen: Durch Schwemmholz verstopfte die Sihlunterführung, deshalb hat man nach
|
|
diversen Tests und simulationen einen Rechen erbaut. Dieser Rechen besteht aus Holzpfeiler der bei einer
|
|
Überschwemmung das Schwemmholz an eine geziehlzen Stelle "Versopfen" also auffangen kann.
|
|
So verstopft das Schwemmholz an diesem gezielten Ort und nicht an kritischen Stellen, was den Durchfluss enorm behindern würde.
|
|
%todo Quelle (https://www.zh.ch/de/planen-bauen/wasserbau/wasserbauprojekte/wasserbauprojekte-flexdata/sihl-schwemmholzrechen.html) und Bild Simulation hier einfügen
|
|
\item Steuerung des Sihlsees: Durch Vorhersagen von Starkem Regen kann einige Tage vor dem Unwetter der Sihlsee
|
|
zu einem Teil abgelassen werden. So kann dann beim Regen der See wieder gefüllt werden. Diese Massnahme dämpft
|
|
die Spitze der Wassermenge die während dem Wetterereignis fliesst.
|
|
|
|
\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{kanton_zh_AWEL})}
|
|
\label{fig:sihlsee_vorabsenkung_prinzip.jpeg}
|
|
\end{figure}
|
|
|
|
%todo Quelle (https://www.zh.ch/de/planen-bauen/wasserbau/wasserbauprojekte/hochwasserschutz-sihl-zuerichsee-limmat.html#-660382383
|
|
\end{itemize}
|
|
|
|
\cref{fig:ueberschwemmungen_zuerich}Siehe Bild Überschwemmungsgefahr
|
|
\begin{figure}
|
|
\centering
|
|
\includegraphics[width=0.5 \linewidth]{graphics/Zuerich_Ueberschwemmung}
|
|
\caption{Überschwemmungen (Quelle: \cite{Geoportal_Zuerich_Ueberschwemmungsgefahr})}
|
|
\label{fig:ueberschwemmungen_zuerich}
|
|
\end{figure}
|
|
|
|
\Subsubsection {Entlastungsstollen der Sihl:}
|
|
Laut der Stadt Zürich zeigen diverse Studien, dass 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\textsuperscript{3} pro sekunde
|
|
einen 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.
|
|
|
|
Um das noch in Kontext zu setzten ein Zitat 2021 als in der schweiz mehrere Flüsse und Seen über die Ufer tragen,
|
|
erreichte die Sihl 248 m\textsuperscript{3}pro Sekunde durchfluss
|
|
|
|
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 500Jahre wahrscheinlich
|
|
|
|
|
|
#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, 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 auftrettenden Wassermengen klarzukommen nicht, entweder wird versucht das Wasser
|
|
abzuhalten oder es wird versucht die Schäden zu minimieren.
|
|
|
|
\subsubsection{Abschirmung}
|
|
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}
|
|
Gebäude wird wasserdicht gemacht. Dabei ist darauf zu achten das alle Schwachstellen abgedichtet werden.
|
|
https://www.schutz-vor-hochwasser.ch/de/news/nasse-vorsorge-2
|
|
|
|
|
|
\subsubsection{Nasse Vorsorge}
|
|
Beim Konzept der Nassen Vorsorge wird darauf geachtet, dass eintrettendes Wasser möglichst geringen Schaden verursacht.
|
|
https://www.schutz-vor-hochwasser.ch/de/news/nasse-vorsorge-2
|
|
|
|
\subsection{Permanente Lösungansätze}
|
|
Permantente Lösungen versuchen die Probleme mit Überschwemmungen im vorfeld direkt zu verhindern oder zumindes zu minimieren.
|
|
\subsubsection {Terraingestaltung}
|
|
Bei der Terraingestaltung will man Wasser geziehlt von Gebäuden wegführen, indem das Gebäude und die Zugänge höher.
|
|
sind als die umliegenenen so das der Wasserfluss gar nicht das Gebäude erreicht. Wichtig ist aber, dass das Risiko auf andere nicht grösser werden darf (ZGB Art. 689)
|
|
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
|
|
|
|
\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 die Abnahme das 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 mithilfe 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.
|
|
|
|
(https://www.hochwasserinfo.bayern.de/hintergrundwissen/wie_geht_bayern_mit_hochwasser_um/technischer_hochwasserschutz/index.htm?)
|
|
|
|
\subsubsection{Entlastunsstollen}
|
|
Entlastungsstollen können wie am Beispiel des Stollens an der Sihl %todo abschnitt markieren
|
|
die Flüsse in extremsituationen entlassten und einen bedeutenden Teil des Wassers umleiten.
|
|
Damit das funktioniert muss in der nähe eine Stelle sein ander unbedenklich das zusätzliche Wasser hingeleitet wird, also in der Regel 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
|
|
|
|
https://hochwasserschutz.ow.ch/projekte/sarneraa-mit-hochwasserentlastungsstollen-ost/
|
|
|
|
|
|
\subsubsection{Geziehlte Flutung von definierten Flächen}
|
|
Mit dem geziehlten Fluten kann bei extremwettersituationen überschüssiges Wasser auf gewisse Flächen
|
|
eingelassen werden. Diese Flächen können sehr divers sein. Z.B. eine Tiefgarage oder ein Fussballplatz oder
|
|
einfach unbebaute Fläche neben einem Fluss. Diese Flächen können aber nur eine gewisse Menge Wasser aufnehmen, wenn die Kapatät erreicht ist, fliesst das Wasser wieder im Fluss weiter.
|
|
|
|
\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.
|
|
|
|
\subsubsection{Renaturierung von Flüssen}
|
|
Mit dem Rückgang zu natürlichen Flussverlaufen können sich Flüsse bei Hochwasser auf ihre Auen ausbreiten und so das
|
|
Wasser besser verteilen. (Bild natürlicher Flussverlauf am bespeiel der Rhone.
|
|
Dazu kommt das die Renaturierung noch zahlreiche weitere Positive Effekte hat wie zum beispiel:
|
|
Selbstreinigung und Wasserqualität, Beitrag zur Klimaanpassung und Artenvielfalt.
|
|
https://de.wikipedia.org/wiki/Dritte_Rhonekorrektion https://www.enercity.de/magazin/unsere-welt/renaturierung-von-fluessen-und-auen
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
%todo blaue Infrastrukur und Schwammstadtprinzip
|
|
|
|
\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 und 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.
|
|
Bewegte 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.
|
|
Und 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 Duchlässige Beläge und versickeruingsbereiche von Regenwasser
|
|
\item Offene Gewässer wie Brunnen, Teiche, Flüsse, Kanäle und Seen
|
|
\item Retenitonsberieche für Hochwasser
|
|
\end{itemize}
|
|
https://www.klimaschutz-kommune.de/lexikon/blaue-infrastruktur/
|
|
|
|
\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 wird die Kanalisation bei Starkregen entlastet:
|
|
Im Detail wird regenwasser von schwächerem Regen nahe an dr 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 Starken Rgen kommt es dan zu Oberflächenabfluss.
|
|
Der Oberflächenabfluss wird dann in speziellen korridoren abgeleitet.
|
|
Die elemente der Schwammstadt können auch noch für Erfolgung, Biodiversität, etc verwendet werden.
|
|
Zusammenfassend ist also Schwammstadt ein konzept bei dem gezielt mit Regenwasser umgegangen wird. Zusätzlich werden Extremsituationen angegangen.
|
|
|
|
\begin{itemize}{\subsubsection{Beispiele Schwammstadt}}
|
|
\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}
|
|
|
|
|
|
https://de.wikipedia.org/wiki/Schwammstadt
|
|
https://www.bern.ch/themen/umwelt-natur-und-energie/klima/klimaanpassung/grundlagen-und-wissen/schwammstadt/schwammstadt-kurz-erklaert#:~:text=Das%20Prinzip%20der%20Schwammstadt%2C%20auch,dieses%20bei%20Hitze%20wieder%20abzugeben.
|
|
https://www.stadt.sg.ch/home/raum-umwelt/abfall-entsorgung/schwammstadt.html
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
\label{sec:hauptteil}
|
|
|
|
\section{Schlusswort} %Kapitel 3 - Schlusswort
|
|
%todo -> Aussagesatz der den Klimawandel klar vom Stadtklima (Thema der Arbeit) abgrenzt.
|
|
|
|
\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
|
|
|
|
\end{document} |