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Das Helle Dächer Projekt - HDP

aktuell, 16.04.2007

Inhaltsverzeichnis

1. Einleitung
2. Die Idee : Deutschlands Dächer werden hell
3. Die Alternative : Solarzellen auf dem alten Dach
4. Zusammenfassung
5. Literatur zum Klimawandel vom Autor


1. Einleitung

Während einer Diskussion unter den Meteorologen von Donnerwetter.de kam die Idee auf, eine so genannte „Albedoveränderung“ als Bremse für den Treibhauseffekt zu benutzen.

Die bisherigen Vorschläge zur Verhinderung oder Dämpfung einer weiteren Klimaerwärmung zielen alle auf eine Reduzierung von klimaschädlichen Gasen, wie z.B. beim Kohlendioxid. Dabei werden meist radikale, für unsere Gesellschaft und für unser Wirtschaftssystem nicht verträgliche Vorschläge gemacht.

Beispiele für extreme Positionen, besonders von Klimaforschungsinstituten und Umweltverbänden, sind die starke Einschränkung des privaten Autoverkehrs oder Urlaub auf Balkonien statt am Mittelmeer.

Meiner Meinung nach, sind diese Vorschläge zwar gut gemeint, aber letztendlich nicht umsetzbar. Absoluter Verzicht und Verbote sollten nur die letzte Möglichkeit sein. Vielmehr ist Kreativität zur Lösung des Klimaproblems gefragt, die zu keinem Wohlstandverlust führt.


2. Die Idee: Deutschlands Dächer werden hell

Es gibt eine Möglichkeit um, zumindest für einige Jahrzehnte, einen kleinen Ausgleich zu den noch zu großen Kohlendioxidemissionen in Deutschland zu schaffen, um die Wirtschaft und die Gesellschaft schonend auf geringere Emissionen einzustellen.

Weiße Dächer – Austausch der dunklen Dächer im Laufe der nächsten Jahre

Dabei macht man sich ein einfaches physikalische Prinzip zu nutze, welches besagt, dass die Farbe eines Gegenstandes, die Stärke der Reflektion der sichtbaren Sonnenstrahlen bestimmt. Dunkle Flächen nehmen größere Anteile der Energie des sichtbaren Lichts auf, als helle Flächen. Fast jedes Kind kennt den Effekt wenn schwarze oder weiße Steine in der Sonne angefasst werden. Sie sind unterschiedlich warm.

Deutlich wird dies an dieser Messung mit Hilfe eines Infrarotthermometers. Während der schwarze Stein fast 48 ° C heiß ist, ist der helle Stein, mit 38 ° C deutlich kühler.

Abb.: Messung der Infrarottemperatur auf zwei unterschiedlich gefärbten Steinen



Würde man in Deutschland sämtliche schwarzen Dächer durch helle ersetzen, würden gigantische Mengen an solarer Strahlung in den Weltraum zurück reflektiert.

Die Wohnfläche in Deutschland beträgt bei ca. 35 Mio. Wohneinheiten im Durchschnitt 89 qm (Quelle : Statistisches Bundesamt 2002). Daraus ergibt sich eine Wohnfläche von rund 3,2 Mrd. qm welche von 2,56 Mrd. qm überdacht sind.

- Kühlende Wirkung auf das Erdklima – bis zu 20 % Kompensation der Deutschen CO2-Emissionen -

Da die mittlere sichtbare Einstrahlung (Globalstrahlung) in Deutschland bei 1.100 kWh pro Jahr und qm liegt, lässt sich bei einer Erhöhung der Reflektion um ca. 80 % (schwarz auf weiße Flächen) eine Reduktion der Einstrahlung um im Schnitt 800 kWh pro qm und Jahr erzielen. Rein rechnerisch könnten mehr als 2.000 Mrd. kWh pro Jahr in Deutschland ins All reflektiert werden.
Damit würde ungefähr die Hälfte des Deutschen Energieverbrauchs pro Jahr durch die Dächer in den Weltraum reflektiert.

Je nach Bewertung würde sich daraus eine Reduktion der CO2-Treibhauswirkung in Deutschland um ca. 20 % einstellen (je nach Ausmaß Reflektion). Pro Kopf wäre es eine Reduzierung von 12 Tonnen CO2 pro Jahr auf etwa 8,4 Tonnen pro Jahr.

Massive Reduzierung der Hitze im Gebäudeinneren im Sommer
Die kühlende Wirkung kommt allerdings nicht nur der Erdatmosphäre zu Gute, sondern auch dem Gebäudeinneren. Durch die geringeren Dachtemperaturen muss bei den zunehmend heißeren Sommern kaum Klimatisierungsenergie aufgewendet werden. Ein helles Dach erwärmt sich an einem heißen Sommertag auf 40 ° C. Ein „normales“ Dach auf 60 ° C. Massive Einsparungen bei der Klimatisierung sind die Folge.

Deutliche Verringerung der städtischen Überhitzung
Ein weiterer positiver Aspekt ist die Abschwächung des Stadtklimas. Durch die starke Reflektion im Bereich der Städte, in denen bis zu 50 % der bebauten Fläche aus Dächern besteht, ließe sich eine Überhitzung der Städte im Sommer fast vollständig vermeiden. Für Köln, Essen und Berlin ließe sich an einem sonnigen heißen Tag eine um 2 ° C tiefere Temperatur berechnen. Besonders nachts wäre es deutlich kühler, da sich die Gebäude nicht so aufheizen.

Umbau der Dächer nicht teuer, aber gut für's Handwerk
Der Umbau der Dächer ist nicht teuer, da ja meist nur Dachpfannen ausgetauscht werden müssen, dass so ein Programm gut für das Handwerk ist versteht sich von selbst.


3. Die Alternative: Solarzellen auf dem alten Dach

Ebenso gut wirken Solarzellen auf dem Dach. Die Stromgewinnung ist per se gut für das Klima. Weitreichend unbekannt ist, dagegen die Tatsache, dass Solarzellen auf dem Dach den Heizenergieverbrauch eines normal gedämmten Dachziegeldaches um 10-15 % im Jahr reduzieren. Der Grund liegt darin, dass sich im Winter zwischen den Solarzellen und dem Dach eine wärmere Luftschicht aufbaut. Zudem kann der Wind die Wärme des Daches nicht einfach wegtransportieren, wie dies bei einem ungeschützten Dach passiert.


Abb.: Solarzellen auf dem Dach des Bürogebäudes der Donnerwetter.de GmbH

Auch im Sommer zeigen sich positive Wirkungen. Unter einem Solarzellendach ist es deutlich kühler. Um bis zu 15 ° C tiefer liegt die Dachoberflächentemperatur. Innen wird es daher nicht so schnell heiß.
Auch für das Stadtklima hätten Solarzellen eine positive Wirkung. Sie verringern die Überhitzung der Städte etwas.


4. Zusammenfassung

Mit Hilfe der ungewöhnlichen Idee deutsche Dächer in helle reflektierende Flächen zu verwandeln, lassen sich dauerhaft hohe Energiemengen in das Weltall zurückreflektieren. Dies kann kurzfristig helfen, den Zeitraum, zur Umstellung unserer Wirtschaft auf eine geringere CO2-Emissions-Basis zu überbrücken.
Die Umstellung würde uns keinen Komfort kosten und hätte nur geringe Investitionen zur Folge.


Abb.: Helle Farben dominieren die Gebäude im Süden – hier ein Leuchtturm in Griechenland


5. Literatur vom Autor zum Klimawandel in Deutschland

Brandt, K.; Treibhaus Rheinland, Bouvier-Verlag, 2007

Brandt, K.; Treibhaus Deutschland, Bouvier-Verlag, 2007
  Karsten Brandt
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