Tuindak in Stuttgart, Duitsland © Optigrün

Koelen van de stad door een hoger aandeel groen

Printen

Een hoger aandeel groen in de stad heeft veel voordelen. Het houdt de stad koeler, draagt bij aan een aantrekkelijkere en gezondere stad en verhoogt de kansen op meer biodiversiteit. Om koele plekken te realiseren en verkoeling te bieden aan de stadsbewoner op hete dagen zijn bomen het meest effectieve middel. Maar ook het verhogen van het groenaandeel heeft effect: over het algemeen leidt 10 procentpunt meer groen tot een verlaging van de luchttemperatuur met grofweg 0,5°C.

Het doel is de stad tijdens hete periodes zo comfortabel mogelijk te houden. Dat kan door de gemiddelde luchttemperatuur in de stad zo laag mogelijk te houden. Dit kan het beste door meer verdamping te creëren. Over het algemeen leidt 10 procentpunt meer groen tot een verlaging van de luchttemperatuur met grofweg 0,5°C. Dat is op een hete dag natuurlijk niet veel (het verschil tussen 34,5 en 35°C), maar gemiddeld zal het overdag en ’s nachts dan toch iets koeler zijn. De andere mogelijkheid is overdag de hitte te beperken en de stad leefbaar te houden door voldoende koele plekken te creëren. In de schaduw is de gevoelstemperatuur 10-15°C lager dan in de zon. Schaduw creëren is dan ook de meest effectieve manier om de gevoelstemperatuur omlaag te brengen.

Er zijn daarom twee belangrijke doelen te onderscheiden die hittemaatregelen in de stedelijke inrichting kunnen dienen:
1. Stadsbreed de luchttemperatuur verlagen, overdag en ’s nachts.
2. Koele plekken met een lage gevoelstemperatuur creëren om verkoeling te zoeken tijdens een hete dag.

Dat de luchttemperatuur in steden vaak hoger is, komt door het verschil in de energiebalans van stedelijk en landelijk gebied. In landelijk gebied is de hoeveelheid gereflecteerde zonnestraling door het groen bijvoorbeeld vijf keer zo hoog; door verdamping is de (latente) warmteuitstraling twee keer zo hoog; en de opslag van warmte in de grond is slechts een kwart vergeleken met stedelijk gebied, zie onderstaande figuur.

Energiebalans stedelijkgebied

Energiebalans stedelijkgebied © Onderzoek hittebestendige stad

Door de energiebalans van stedelijk gebied dichter bij die van landelijk gebied te brengen kan de luchttemperatuur in steden worden beperkt. Ook kan de hoeveelheid warmteopslag worden gereduceerd door het gebruik van bouwmaterialen die meer zonlicht reflecteren (albedo). Als gevolg hiervan geven gebouwen ’s nachts minder warmte af.

Verdamping van groen en wateroppervlakken verlaagt de temperatuur doordat er 2260 kJ per liter nodig is voor verdamping. In een stad verdampt er per jaar 200-250 mm minder dan in landelijk gebied. Verdamping is de effectiefste maatregel om stadsbreed de luchttemperatuur te verlagen. Verkoeling door verdamping is overdag het sterkst, omdat ook planten dan verdampen. Doordat hierdoor tegelijk minder warmte wordt opgeslagen, zet het effect ook ’s nachts door. Toename van verdamping heeft vooral invloed op de luchttemperatuur. Het effect ervan op de gevoelstemperatuur is te verwaarlozen.

Hittemaatregelen waarbij verdamping een rol speelt zijn waterelementen zoals vijvers, sloten of fonteinen en groenelementen zoals parken, bomen, gazons of groene daken. Waterelementen zijn effectiever als het water uit kleine druppels bestaat. Een openwaterlichaam verkoelt de lokale luchttemperatuur met circa 1°C, terwijl vernevelingssystemen de luchttemperatuur lokaal met gemiddeld 0,7 tot 3°C kunnen verlagen. Het uiteenspatten van druppels zorgt ervoor dat het oppervlak van waar het water kan verdampen vele malen groter wordt. Groenelementen hebben genoeg water nodig om te kunnen verdampen. Als vegetatie uitdroogt of als het te heet wordt, stopt de verdamping.

Zoals groene gevels de buitenmuur kunnen koelen, kan gras de oppervlaktetemperatuur verminderen. Vergeleken met betonnen bestrating kan de oppervlaktetemperatuur van gras 24°C lager zijn. Gras heeft ook invloed op de gevoelstemperatuur. Modellen en meetstudies geven verschillen tot 3°C PET (op 1,5 m boven het gras). Naarmate een gazonoppervlak kleiner is, koelt het minder efficiënt. Zoals eerder benoemd, zal een één meter brede strook (gemodelleerd als geveltuintje) slechts een zeer lokaal effect van 0,6°C geven.

Toename van verdamping door het aanleggen van zoveel mogelijk groene en blauwe oppervlakken is op stadsschaal de effectiefste manier om de luchttemperatuur naar beneden te krijgen. Hoe meer vegetatie en water er is, hoe meer energie er van het invallende zonlicht wordt gebruikt voor verdamping en hoe minder energie er overblijft om de stad en de lucht op te warmen.

Gras vermindert bijvoorbeeld de oppervlaktetemperatuur en koelt ook de luchttemperatuur op stadsschaal. Aan de andere kant droogt gras snel uit en kan het zelfs zorgen voor een lichte verhoging van de luchttemperatuur.

Meer groen verhoogt ook de verdampingscapaciteit en daarmee de verkoeling van de stad. Om meer groen te kunnen realiseren is een duidelijke ambitie onontbeerlijk. Groen krijgt zo een prominentere plek in de inrichting, vergelijkbaar met de norm voor parkeren of voldoende plek voor kabels en leidingen. Niet in iedere buurt is een gelijke hoeveelheid groen realistisch, daarom is per type wijk een richtpercentage groen voorgesteld.

Percentage schaduw per wijktypologie op basis van drie steden (Amsterdam, Haarlem en Breda).

Percentage schaduw per wijktypologie op basis van drie steden (Amsterdam, Haarlem en Breda). © Onderzoek de hittebestendige stad

Additionele voordelen van het verhogen van het aandeel groen

Een hoger aandeel groen oppervlak draagt bij aan het beperken van droogte, bodemdaling en verzilting door het vergroten van het infiltrerend oppervlak waardoor het grondwater wordt aangevuld.

Een groter groenaandeel in de stad verhoogt de kansen op meer stedelijke biodiversiteit. Uiteraard is de mate van de biodiversiteit afhankelijk van de inrichting van het groen.

Door het verlagen van de stedelijke temperatuur door een hoger groenaandeel kan de koelingsbehoefte bijvoorbeeld door airco’s op zomerse dagen enigszins beperkt worden.

Stedelijk groen is van essentieel belang voor het welzijn van de stadsbewoner. Kinderen en volwassenen spelen en bewegen in het groen. Groen is belangrijk voor ontspanning en ontmoeting. Onderzoek toont aan dat mensen in groene wijken gezonder zijn.

Meer groen draagt helaas niet wezenlijk bij aan de verbetering van de luchtkwaliteit. Dit moet aan de bron aangepakt worden.

Onderzoek toont aan dat bebouwing in groene wijken een hogere vastgoedwaarde heeft.

Overzicht van groenmaatregelen

Hieronder volgt een overzicht van verkoelende groene inrichtingsmaatregelen die door hun verkoelingsprincipe effectief zijn op het schaalniveau van de stad of lokaal, en de lucht- of gevoelstemperatuur vooral overdag of ’s nachts verlagen. De opgenomen temperatuureffecten komen uit verschillende wetenschappelijke studies en presenteren waarden die op verschillende momenten op de dag, hoogtes, en afstanden tot de maatregel kunnen zijn gemeten of gemodelleerd (– betekent een te verwaarlozen effect, ?? betekent geen waarde gevonden in de literatuur).  Overgenomen uit het onderzoek Kluck et al, 2020, pagina 56; zie ook daar voor de referenties in de voetnoten.

Overzicht van verkoelende groene, blauwe of grijze inrichtingsmaatregelen die door hun verkoelingsprincipe effectief zijn op het schaalniveau van de stad of lokaal en de lucht- of gevoelstemperatuur vooral overdag of ’s nachts verlagen. De opgenomen temperatuureffecten komen uit verschillende wetenschappelijke studies en presenteren waarden die op verschillende momenten op de dag, hoogtes, en afstanden tot de maatregel kunnen zijn gemeten of gemodelleerd (-- betekent een te verwaarlozen effect, ?? betekent geen waarde gevonden in de literatuur).

Overzicht van verkoelende groene, blauwe of grijze inrichtingsmaatregelen die door hun verkoelingsprincipe effectief zijn op het schaalniveau van de stad of lokaal en de lucht- of gevoelstemperatuur vooral overdag of ’s nachts verlagen. De opgenomen temperatuureffecten komen uit verschillende wetenschappelijke studies en presenteren waarden die op verschillende momenten op de dag, hoogtes, en afstanden tot de maatregel kunnen zijn gemeten of gemodelleerd (-- betekent een te verwaarlozen effect, ?? betekent geen waarde gevonden in de literatuur). © Onderzoek de hittebestendige stad

Bron: Kluck et al, 2020

Voor meer informatie zie de introductie op het thema Hitte en de maatregelen onder Koelen met groen op groenblauwenetwerken.nl.

Literatuur