Abteilung Siedlungswasserwirtschaft

Es gibt vermehrt Hinweise darauf, dass Hitzewellen im Zuge des Klimawandels immer häufiger auftreten. Hitzewellen, die mit höheren Tagestemperaturen und geringerer nächtlicher Abkühlung einhergehen, werden in städtischen Gebieten durch stark undurchlässige Oberflächen, begrenzte Luftfeuchtigkeit, anthropogene Hitze und verminderte Belüftung noch verschärft. Dies stellt eine Bedrohung für die öffentliche Gesundheit, einen erhöhten Energieverbrauch für die Kühlung, eine Verringerung der wirtschaftlichen Produktivität, eine Zunahme der hitzebedingten Schäden an der Infrastruktur und eine Verringerung des allgemeinen Wohlbefindens der Menschen dar.

Ebenfalls mit dem Klimawandel verbunden und durch die zunehmende Verstädterung noch verschärft ist die Herausforderung der Regenwasserbewirtschaftung. Pluviale Überschwemmungen in Städten (oder Oberflächenüberschwemmungen) sind ein Phänomen, das im Vergleich zu anderen Naturgefahren größere Schäden verursacht. Um sich diesen Risiken anzupassen und sie zu minimieren, haben die Städte blau-grüne Infrastrukturlösungen (wie begrünte Dächer, Versickerungsbecken und Regengärten) eingeführt und die Abhängigkeit von grauer Infrastruktur (z. B. der Bau von unterirdischen Reservoirs oder Pipelines) verringert. Es ist erwiesen, dass blau-grüne Infrastrukturen in Städten die Wärmeinsel-Effekte (UHI) abmildern können.

Mit Ausnahme einiger weniger Studien wurde jedoch das quantitative Potenzial dieser Systeme zur Abschwächung des UHI-Effekts und ihre Beziehung zum Wasserbedarf noch nicht eingehend untersucht. Ziel des Heat-Down-Projekts ist es, zu verstehen, wie Elemente intelligenter städtischer Regenwassersysteme im Zeitalter der Digitalisierung zusammen mit blau-grünen Infrastrukturlösungen zur UHI-Minderung und zur Verbesserung des städtischen Wärmekomforts beitragen können. Dieses Ziel soll durch die Entwicklung eines integrierten Modells erreicht werden, das Stadtplaner bei der Untersuchung des Potenzials von Regenwasser zur Abschwächung der Auswirkungen der städtischen Hitze unterstützt. Das Projekt vereint Fachwissen aus der Schweiz, Australien und den Niederlanden in den Bereichen städtische Regenwasserbewirtschaftung, Stadtklimatologie und Planung blaugrüner Infrastrukturen.

Jixuan Chen: "Städtisches Wassermanagement für kühlere Städte - Untersuchung verschiedener Wasserquellen und blau-grüner Infrastruktur".

Jixuan Chens Forschungsarbeit zielt auf die Entwicklung eines integrierten Ansatzes zur Bewertung des Potenzials verschiedener Wasserquellen und blaugrüner Infrastrukturen (BGI) zur Verringerung der städtischen Hitze. Sie wird mit bestehenden und neuen Modellen arbeiten, um die Auswirkungen von BGI und Straßenbewässerung auf die städtische Hitze zu untersuchen, sowie die räumliche und zeitliche Verfügbarkeit von Regenwasser für die Bewässerung von Straßen oder BGI. Anschließend wird sie Szenarien verschiedener Strategien zur Eindämmung der städtischen Hitze in zwei Fallstudien untersuchen, in denen die verschiedenen Wasserquellen auf der Grundlage ihres Kühlungsnutzens, ihrer Zuverlässigkeit sowie ihrer wirtschaftlichen und ökologischen Kosten bewertet werden.

Lucas Gobatti: "Planung von Blue-Green-Systemen auf Straßen- bis Stadtebene zur Verbesserung des thermischen Komforts für Menschen: Abwägung zwischen Maximierung der Verdunstungskühlung und Abschwächung der Hitzeanfälligkeit".

Lucas Gobatti arbeitet derzeit an mikroklimatischen Computersimulationen, um das Verdunstungskühlungspotenzial der Blaugrünen Infrastruktur (BGI) zu untersuchen. Das Ziel seines Forschungsprojekts ist es, die Zahl der Menschen zu verringern, die während Hitzewellen in Städten hitzeanfällig sind. Zu diesem Zweck wird Lucas verschiedene Szenarien für die bebaute Umgebung, die Wasserverfügbarkeit, die Windverhältnisse und die Ausrichtung der Straßenschluchten modellieren, um die Leistung der BGI für jede Umweltbedingung zu quantifizieren. Darüber hinaus werden diese Szenarien am Beispiel der Stadt Zürich verräumlicht, um das Potenzial der Planung von BGI zur Minderung der Hitzeanfälligkeit zu untersuchen. Die Auswirkung der Installation einer BGI auf benachbarte BGI in Bezug auf die Veränderung des thermischen Komforts wird in diesem Projekt ebenfalls untersucht.