Bisher hast du gelernt, dass der städtische Wärmeinseleffekt durch das Zusammenspiel verschiedener Umweltfaktoren entsteht.

Die spezifische Absorption und Wärmespeicherung sorgen für eine Erwärmung der Materialen. Anthropogene Wärmequellen verstärken diese Erwärmung in der Stadt. Die urbane Grenzschicht und die dichte Bebauung erschweren es Frischluftströmen die Stadt abzukühlen. Zusätzlich wirken sich die Versiegelung und Begrünung von Städten auf den Wasserhaushalt und die Verdunstungskälte in Städten aus.

Heute werden zwei dieser Umweltfaktoren genauer betrachtet, die sich auf die Absorption, Wärmespeicherung und Abkühlung der Städte auswirken:

Versiegelung

Begrünung

Diese Umweltfaktoren wirken auf verschiedene Messgrößen wie Lufttemperatur, Luftfeuchte und Oberflächentemperatur aus und können anhand der Messdaten untersucht werden.

Was ist Versiegelung?

In Städten sind viele Flächen durch Asphalt, Beton, Pflastersteine oder Gebäude wasserdicht versiegelt. Dadurch unterscheidet sich der Untergrund deutlich von begrünten Flächen. Wie stark eine Fläche versiegelt ist, kann die Oberflächentemperatur, die Luftfeuchtigkeit, die Lufttemperatur oder das Vorkommen von Pflanzen an einem Standort beeinflussen.

Der Versiegelungsanteil gibt an, wie viel Prozent (%) des Bodens durch den Menschen mit Material wie Steinen oder Asphalt versiegelt wurden.

Der Versiegelungsanteil einer Fläche wird in Prozent geschätzt.

Ordnet den Abbildungen dem entsprechenden Versiegelungsanteil entlang der Skala zu.
Klickt dafür die Abbildungen an und zieht sie in das passende Feld.
Vergesst nicht, eure Auswahl über den „Kontrolle“-Button zu überprüfen!

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Was ist Begrünung?

Unter Begrünung versteht man das Vorhandensein von Pflanzen, Bäumen, Sträuchern oder Grünflächen.

Versiegelung und Begrünung stehen also gewissermaßen in einem Zusammenhang:
An Orten mit hoher Versiegelung können kaum Pflanzen wachsen, da Wasser und Sonnenlicht die Pflanze nicht mehr erreichen und die Pflanze beispielsweise den Stein nicht durchdringen kann.

Der Anteil der Begrünung einer Fläche wird ebenfalls in Prozent geschätzt.

Ordnet den Abbildungen den entsprechenden entlang der Skala zu.
Klickt dafür die Abbildungen an und zieht sie in das passende Feld.
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Auf versiegelten Flächen kann Regenwasser schlechter im Boden gespeichert werden. Stattdessen fließt es häufig in die Kanalisation ab. Auf begrünten Flächen kann Wasser dagegen im Boden gespeichert werden. Pflanzen nehmen dieses Wasser über ihre Wurzeln auf und geben einen Teil davon wieder an die Umgebung ab. Diesen Vorgang nennt man Transpiration. Zusammen mit der Verdunstung von Wasser aus dem Boden beeinflusst Transpiration die Luftfeuchtigkeit eines Ortes.

Diese Materialien unterscheiden sich in ihrer Farbe und ihren Eigenschaften. Dunkle Oberflächen nehmen Sonnenstrahlung häufig stärker auf als helle Oberflächen. Außerdem können verschiedene Materialien Wärme unterschiedlich gut aufnehmen und speichern. Wie stark sich eine Fläche erwärmt und wie lange sie Wärme speichert, hängt daher unter anderem von ihrem Material und ihrer Farbe ab.

• Multiple Choice?
  • Unterschiede in Verdunstung
  • Wasserspeicherung
  • Wärmespeicherung
  • …

Mit Quiz nochmal zentrale Inhalte von oben aufgreifen, dienen dann als Fachinhalte zum Erstellen der Hypothesen im nächsten Schritt.

Quiz zu möglichen Messgrößen bei Begrünung und Versiegelung

Material

Farbe

Begrünungsgrad (%) / Versiegelungsgrad (%)

Luftfeuchtigkeit

Oberflächentemperatur

Lufttemperatur

Helligkeit (sonnig/schattig)

Was ist Begrünung?

Unter Begrünung versteht man das Vorhandensein von Pflanzen, Bäumen, Sträuchern oder Grünflächen.

Versiegelung und Begrünung stehen also gewissermaßen in einem Zusammenhang:
An Orten mit hoher Versiegelung können kaum Pflanzen wachsen, da Wasser und Sonnenlicht die Pflanze nicht mehr erreichen und die Pflanze beispielsweise den Stein nicht durchdringen kann.

Dann ggf. ein interaktiver Part wo man verschiedene Flächen in der Stadt vergleicht, um sich Unterschiede zu erarbeiten:

Vergleicht man Flächen in der Stadt kann man erkennen, dass..

• wasserundurchlässige, harte Materialien
  • weniger Pflanzen, Wurzeln können Material nicht durchstoßen
  • weniger Wasser im Boden / Pflanzen -> weniger Verdunstung: Wasser kann aus Pflanzen und Böden verdunsten und damit die Umgebung abkühlen
• Häufig Materialien wie Asphalt oder Beton
• eher dunklere Farben der Materialien (?) begünstigen Erwärmung
  • Oberflächen können sich stark erhitzen