Stadtkühlung für ein gesünderes, umweltfreundlicheres Leben
March 29, 2023
Das Stadtleben bietet ein reiches Spektrum an Arbeits-, Bildungs- und Unterhaltungsangeboten. Dies mag der Grund sein, warum immer mehr Menschen ein solches Leben bevorzugen. Etwa 56 Prozent der Weltbevölkerung lebt in Städten, und bis 2050 könnte dieser Anteil auf 68 Prozent ansteigen. Einige Megastädte wie Tokio und Mumbai könnten innerhalb von 30 Jahren jeweils mehr als 30 Millionen Einwohner haben.
Aber die Urbanisierung bringt Probleme für die Umwelt mit sich. Städte sind eine der Hauptursachen für Luft-, Land- und Wasserverschmutzung und erzeugen über 70 Prozent der Gase, die für die globale Erwärmung verantwortlich sind. Verkehrsstaus, unaufhörliches Bauen, die ganze Beleuchtung und andere Faktoren verbrauchen enorme Mengen an Energie. Diese stammt zum größten Teil – trotz der Fortschritte im Bereich erneuerbarer Energien – immer noch aus fossilen Brennstoffen, die die Luft verschmutzen und zum Klimawandel beitragen.
Folgen der dabei generierten Abgase sind nicht nur Umweltschäden, sondern auch eine steigende Anzahl an Lungenerkrankungen in städtischen Gebieten. Die Luftverschmutzung wirkt sich verschlimmernd auf Erkrankungen wie Asthma, Bronchitis und COPD aus und verursacht jährlich Millionen vorzeitiger Todesfälle auf der ganzen Welt. Die US-Umweltschutzbehörde (EPA) schätzt, dass dort die extreme Hitze jährlich etwa 1300 Todesopfer fordert. Dies ist zum Teil darauf zurückzuführen, dass durch das hohe Maß menschlicher Aktivitäten in urbanen Räumen sogenannte städtische Wärmeinseln entstehen, die sich dadurch auszeichnen, dass die Stadttemperatur höher ist als die der umliegenden Gegenden.
Der Aufstieg „cooler“ Technik
Die gute Nachricht ist, dass von Wissenschaftlern und anderen Pionieren bahnbrechende Innovationen entwickelt werden, die das Stadtleben gesünder, umweltfreundlicher und auch „kühler“ machen können. Diese Personen finden sich zunehmend in privatwirtschaftlichen Unternehmen, die der Nachhaltigkeit gleichviel Bedeutung beimessen wie dem Gewinn, um den sich wandelnden Anforderungen von Kunden, Aktionären, Beschäftigten und anderen Interessengruppen gerecht zu werden. Eines dieser Unternehmen ist der in Saint Paul (Minnesota) ansässige Konzern 3M, der ein dreigliedriges Nachhaltigkeitssystem eingeführt hat: Science for Circular, Science for Climate und Science for Community.
„Nachhaltigkeit ist wahrlich der Kern unseres Unternehmens“, versichert Carrie Niezgocki, Marketing Operations Managerin bei Safety & Industrial Business Group, 3M. „Es ist uns wichtig, zu zeigen, dass wir bei der Entwicklung von Produkten und Lösungen durchgehend der Nachhaltigkeit verpflichtet sind. Wir stellen an jedes Produkt den Anspruch, dass es einen nachweislichen positiven Einfluss auf das Gemeinwohl hat.“
Einige Innovationen von 3M bieten Hoffnung für städtische Gebiete, die die Luftverschmutzung reduzieren und dem städtischen Wärmeinseleffekt entgegenwirken möchten. Da gibt es zum Beispiel 3Ms Cool Roofing Granules, die bei der Herstellung von Dachschindeln für Wohnhäuser eingesetzt werden, die um einiges mehr Wärme und Sonnenlicht reflektieren als herkömmliche Schindeln. Sie sind in mehreren Farben erhältlich und werden häufig in Gemeinden wie Los Angeles eingesetzt, wo eine lokale Verordnung, die als „Cool Roof Ordinance“ bekannt ist, die Verwendung von reflektierenden Oberflächen vorschreibt.
Einige Innovationen von 3M bieten Hoffnung für städtische Gebiete, die die Luftverschmutzung reduzieren und dem städtischen Wärmeinseleffekt entgegenwirken möchten. Da gibt es zum Beispiel 3Ms Cool Roofing Granules, die bei der Herstellung von Dachschindeln für Wohnhäuser eingesetzt werden, die um einiges mehr Wärme und Sonnenlicht reflektieren als herkömmliche Schindeln. Sie sind in mehreren Farben erhältlich und werden häufig in Gemeinden wie Los Angeles eingesetzt, wo eine lokale Verordnung, die als „Cool Roof Ordinance“ bekannt ist, die Verwendung von reflektierenden Oberflächen vorschreibt.
Die 3M™ Cool Roofing Granules verfügen über eine stark reflektierende, farbige Keramikbeschichtung auf einem rohen Grundmineral. „Wir haben herausgefunden, dass, wenn man die Temperatur der städtischen Wärmeinsel nur um 1 oder 2 Grad senken könnte, dies bei extremen Hitzewellen Leben retten könnte“, so Niezgocki dieser Tage bei einer Live-Videoveranstaltung der Washington Post.
Schindeln mit 3M™ Cool Roofing Granules können den Titel Nr. 24 der kalifornischen Bauordnung erfüllen. „In unserer Dachsparte interessieren wir uns dafür, wie wir Klimaprobleme in Gemeinden angehen“, erklärt Niezgocki. „Und auch dafür, die Nachfrage der Verbraucher zu erfüllen, die nach umweltfreundlicheren Materialien suchen.“
„Die Dachschindel ist das am häufigsten verwendete Material für Häuser im ganzen Land, also konnten wir sie nutzen, um eine smogbekämpfende Oberfläche zu entwickeln.“
3M hat auch ein Dachgranulat entwickelt, das Smog aus der Luft zieht und in pflanzenverwertbaren Stickstoff umwandelt. „Die Dachschindel ist das am häufigsten verwendete Material für Häuser im ganzen Land, also konnten wir sie nutzen, um eine smogbekämpfende Oberfläche zu entwickeln“, erläutert Niezgocki. „Das ist vergleichbar mit dem Pflanzen von zwei oder drei Bäumen.“
Sonnenstrahlen aktivieren das smogreduzierende Granulat von 3M™, sodass es den Smog in wasserlösliche Ionen umwandelt. Das Granulat wird in Bedachungsprodukten verwendet, die von den Partnern des Unternehmens im Baugewerbe hergestellt werden, darunter das in Oregon ansässige Unternehmen Malarkey Roofing Products und die Atlas Roofing Corporation aus Atlanta (Georgia). „Wir erarbeiten gemeinsam mit unseren Kunden innovative Lösungen und fahren gleichzeitig mit der Verbraucherforschung fort“, betont Niezgocki. „Einer meiner Lieblingssprüche bei der Arbeit mit unserem Forschungs- und Entwicklungsteam, wenn wir eine Lösung für ein bestimmtes Problem suchen oder eine Entwicklungschance evaluieren, ist: „Das wurde noch nicht erfunden“. Und das ist der eigentliche Ausgangspunkt für die Innovation.“
Richtlinien für den Fortschritt
3M ist der Ansicht, dass mehr Gesetzgebungen die Verwendung von Baumaterialien vorschreiben sollten, die sich positiv auf die Umwelt auswirken und den klimatischen Folgen der Urbanisierung entgegenwirken. „Durch eine gute Infrastrukturpolitik, wie zum Beispiel die der Stadt L.A., sind bereits tolle Erfolge erzielt worden, und wir werden angeregt durch den fortwährenden Austausch zur Frage, wie wir unsere Gemeinden widerstandsfähiger gegen unseren Klimawandel machen können.“
Das als Zeichen des Fortschritts Jahr 2021 von US-Präsident Joe Biden unterzeichnete überparteiliche Infrastrukturgesetzespaket in Höhe von einer Billion US-Dollar beinhaltete 50 Milliarden Dollar für Projekte zur Erhöhung der Klimawiderstandsfähigkeit und Wetterfestigkeit sowie 65 Milliarden Dollar an Investitionen für Initiativen für saubere Energien und grüne Netze.
Weitere 3M-Innovationen, die dazu beitragen können, Städte kühler und umweltfreundlicher zu machen, sind:
- • 3M™ Natural Pozzolans: Diese natürlichen Puzzolane können als teilweiser Zementersatz verwendet werden, um die CO2-Emissionen der Betonherstellung zu senken.
- • 3M™ Nanostructured Supported Iridium Catalyst Powder: Diese noch in der Entwicklung befindliche Katalysatortechnologie könnte verwendet werden, um die Effizienz von grünem Wasserstoff zu steigern und dessen Kosten zu senken – und damit einen nachhaltigen Kraftstoff zu schaffen, der während des Produktionsprozesses keine Kohlenstoffemissionen freisetzt.
- • 3M™ Passive Radiative Cooling Film: Diese Folie reflektiert die Sonnenenergie, und ermöglicht dadurch passive Strahlungskühlung rund um die Uhr.
„3M bietet bereits eine Reihe von Kühltechniken an, und wir freuen uns darauf, mit anderen Unternehmen zu arbeiten, um Lösungen für die vielen Probleme zu finden, denen Gemeinden bei extremer Hitze ausgesetzt sind“, fasst Niezgocki zusammen.