Klima fördern

Indien ist eines der Länder mit dem schlechtesten Zugang zu Kühlung weltweit, und in allen Sektoren wird erwartet, dass die Nachfrage nach „Weltraumkühlung“ exponentiell ansteigt.

Da Indien dieses Jahr einen der wärmsten Winter erlebte, geriet das Bedürfnis nach „Abkühlung“ erneut in die Schlagzeilen der Medien. In einem weiteren wichtigen Bericht ging es um die beispiellosen Veränderungen im Regenverhalten, die zu höheren Feuchtkugeltemperaturen führen und die Bedingungen für das Überleben der Menschen unerträglich machen. Rund 50 % Indiens leben in der warm-feuchten Klimazone[1], das ist also alarmierend. Indien ist eines der Länder mit dem schlechtesten Zugang zu Kühlung weltweit, und in allen Sektoren wird erwartet, dass die Nachfrage nach „Weltraumkühlung“ exponentiell ansteigt.

Die Verweildauer einer bebauten Struktur beträgt etwa 60–80 Jahre und ist damit deutlich länger als die Lebensdauer von Ventilatoren, Lichtern und Klimaanlagen, die auch die Innentemperaturen bebauter Räume beeinflussen. In diesem Artikel werden daher einige traditionelle und aktuelle Architekturpraktiken verglichen und einige Design- und Technologieinnovationen für die Gebäudeeffizienz erörtert. Es beleuchtet auch die Hindernisse, die ihrer Einführung im Weg stehen, sowie Lösungen, die derzeit erprobt werden.

Traditionell spielte das Klima eine zentrale Rolle bei den Baupraktiken Indiens. Innenhöfe (je nach Klimaregion unterschiedlich groß), eine hohe thermische Masse[2] für die Wandisolierung und optimale Fenstergrößen waren häufig beobachtete Merkmale von Wohnungen. Mit dem kulturellen Einfluss kolonialer Bungalows wurden Rasenflächen im Freien gegenüber Innenhöfen bevorzugt. Der Anstieg der Bevölkerung, die Landpolitik und Platzbeschränkungen führten dazu, dass viele Außenflächen für den Bau weiterer Bauwerke in Anspruch genommen wurden.

Auch die Wände (Isolierung) wurden aufgrund von Platzbeschränkungen dünner, und da Glas immer beliebter wurde, wurden die Fenster größer, was zu einem stärkeren Wärmegewinn in Gebäuden führte. Glas ist weltweit zu einem begehrten Material geworden, das wegen seiner Aussicht und effizienten Tageslichteinstrahlung geschätzt wird, aber es wird oft überbeansprucht, was in tropisch-subtropischen Klimazonen wie dem Indiens zu einer Katastrophe führt.

Feuchtigkeitsabsorbierende Materialien wie Lehmziegel (Lehmziegel) und Stampflehm wurden früher für Wände in feuchten Regionen verwendet. Mangalore-Ziegel, Bambusschindeln oder Kokospalmen bildeten häufig die Dachschrägen, da es in diesen Regionen zu starken Regenfällen kommt. Mit der zunehmenden Verbreitung mehrgeschossiger Bauten und Flachdächern wurden diese obsolet, rote Ziegel und Beton wurden zum Standard. Ziegel und Beton werden weiterhin durch Glas-, Aluminium- und Stahlkonstruktionen ersetzt – das beliebte Symbol der Moderne in fortgeschrittenen Volkswirtschaften.

Forschungen in der Kognitionswissenschaft deuten darauf hin, dass Sicht und Ästhetik seit vielen Jahren die architektonische Praxis bestimmen, und erst vor kurzem haben Designer begonnen, die Bedeutung von thermischem Komfort[3], Geräuschen und anderen multisensorischen Wahrnehmungen für die Förderung guter körperlicher und emotionaler Aspekte zu verstehen Wohlbefinden. Das Verhalten von Designern/Nutzern wird neben ihrer Erschwinglichkeit oder Klimaverträglichkeit auch von der Ästhetik und dem soziokulturellen Wert von Baupraktiken beeinflusst.

Während mangelndes Bewusstsein für Technologie und Erschwinglichkeit als Hindernis für den Aufbau klimaresistenter Strukturen angesehen werden, sind widersprüchliche Interessen von Interessengruppen – Materialwissenschaftler, Hersteller, Zulieferer, Architekten, Entwickler und Benutzerpräferenzen – gleichermaßen Hindernisse für die Einführung kohlenstoffarmer Materialien und Einführung klimagerechter Designs[SM1] . Beispielsweise arbeiten Hersteller gewinnorientiert, während Materialwissenschaftler auf die Reduzierung des CO2-Fußabdrucks hinarbeiten, Entwickler verwenden Materialien, die den Vorlieben der Benutzer entsprechen usw.

Warm-feuchtes Klima erfordert eine ständige Luftzirkulation, um Feuchtigkeit und Wärmeentwicklung zu kontrollieren. Erstellen Sie schmale Gebäudegrundrisse und leiten Sie den Wind richtig, indem Sie kleinere Fenstergrößen in Luvrichtung und größere Fenstergrößen in Leerichtung verwenden. oder ein Einlass auf einer niedrigeren und ein Auslass auf einer höheren Ebene tragen dazu bei, die druckgetriebene Windbewegung aufrechtzuerhalten. Klimastudien zufolge wird empfohlen, mittelgroße Öffnungen von 20–40 % der Wandflächen vorzusehen, um eine Feuchtigkeitszunahme zu vermeiden. Eine hohe relative Luftfeuchtigkeit macht in manchen Monaten die Verdunstungskühlung[4] wirkungslos (die in heißen, trockenen Klimazonen gut funktioniert), und in manchen Monaten sind mechanische Kühlsysteme (ACs) unerlässlich, um für thermischen Komfort zu sorgen.

Unter den Baumaterialien wurden in den letzten Jahren autoklavierte Porenbetonblöcke (AAC), Hanfbeton und Agrarbeton als potenzielle Ersatzstoffe für andere kohlenstoffintensive Materialien wie rotgebrannte Tonziegel untersucht. Betonfertigteile, vorgefertigte Struktursysteme und vorgefertigte Sandwichpaneelbaugruppen werden als langlebige und thermisch effiziente Bausysteme erprobt. Interventionen in öffentliche institutionelle Projekte mit diesen Materialien und Methoden könnten deren gesellschaftlichen Wert und Nachfrage steigern. Die öffentliche Beschaffung umweltfreundlicher Baumaterialien könnte auch zu einer Kostensenkung führen und möglicherweise radikale Veränderungen bei der Präferenz und dem Kauf dieser Materialien auf dem Markt mit sich bringen.

Im Januar 2019 startete das Ministerium für Wohnungsbau und städtische Angelegenheiten (MoHUA) der indischen Regierung die Global Housing Technology Challenge (GHTC), um eine Vielzahl nachhaltiger und katastrophenresistenter Gebäudetechnologien aus der ganzen Welt für den Wohnungssektor zu finden und zu etablieren. Erfolgreiche Leuchtturmprojekte im Rahmen des PMAY-Urban-Programms zeigen, dass eine schnelle Weiterentwicklung nachhaltiger Technologien möglich ist. Das MoHUA hat außerdem kürzlich ein Handbuch zum Thema „Innovative Bautechnologien und thermischer Komfort in bezahlbarem Wohnraum“ herausgebracht. Diese können als Inspiration für die Bauherrengemeinschaft dienen, die andere dominierende Akteure in der Baubranche sind. Das Ministerium für Umwelt, Wälder und Klimawandel (MoEFCC) hat im März 2019 den India Cooling Action Plan (ICAP) ins Leben gerufen, der eine 20-Jahres-Vision zur Verbesserung des thermischen Komforts für alle und zur Reduzierung des Kühlbedarfs bietet. Einige staatliche Katastrophenschutzbehörden prüfen derzeit die Erleichterung der Umsetzung von ICAP. Darüber hinaus veröffentlichte die National Disaster Management Authority (NDMA) im Jahr 2017 Richtlinien für die Erstellung von Heat Action Plans (HAPs), bei denen es sich um Bereitschaftspläne zum Schutz der lokalen Bevölkerung vor großer Hitze handelt. Mehrere Städte führten Kühldächer im Rahmen von HAPs ein, die nicht nur ein Beispiel für andere Städte waren, sondern auch zu einer landesweiten Anwendung in Telangana inspirierten, das kürzlich als erster Staat eine landesweite Kühldachpolitik eingeführt hat.

Das Bureau of Energy Efficiency (MoP) veröffentlichte 2016 Entwurfsrichtlinien für energieeffiziente mehrstöckige Wohngebäude (warmes und feuchtes Klima). Das Energieministerium (MoP) veröffentlichte außerdem eine Reihe von Codes mit der Bezeichnung „ECO-NIWAS Samhita“. (ENS), Teil 1“, das Mindeststandards für die Gestaltung der Gebäudehülle definiert, um die Energieeffizienz und den thermischen Komfort in Wohngebäuden für verschiedene Klimazonen zu verbessern. Dies wurde 2018 als Fortsetzung des Energy Conservation Building Code (ECBC-2017) eingeführt, der Empfehlungen für den gewerblichen Gebäudesektor enthielt.

Das Energy Conservation Act 2022 hat nun Büros und Wohnungen in das ECBC aufgenommen und ist damit zum Energy Conservation and Sustainable Building Code (ECSBC) geworden. Obwohl viele Staaten diese Energiekodizes übernommen haben, bleibt die wirksame Umsetzung eine Herausforderung. Die Einhaltung dieser Vorschriften kann die thermische Leistung von Gebäuden erheblich verbessern und zur Bekämpfung des Klimawandels beitragen. Gleichzeitig bietet sie den Bewohnern Vorteile wie niedrigere Stromrechnungen und eine bessere physische und psychische Gesundheit. Dezentralisierung und verbesserte Zusammenarbeit zwischen verschiedenen Regierungsebenen (Nation, Staat, Städte) sind der Schlüssel für die Umsetzung dieser Kodizes und für die Förderung des Baus klimaresistenter Gebäude.

Pooja Gangwar arbeitet mit dem Clean Energy Program am World Resources Institute India zusammen, wo sie Arbeiten zur Dekarbonisierung des Gebäudesektors, zur nachhaltigen Kühlung und zur Umstellung auf saubere Energie unterstützt. Sie besitzt ein Postgraduierten-Diplom in gebauter Umwelt von der Anant National University in Ahmedabad und einen Bachelor-Abschluss in Architektur von der School of Planning and Architecture in Delhi.

[1] Indien ist in fünf verschiedene Klimazonen unterteilt: heiß-trocken, warm-feucht, kalt, gemäßigt und gemischt. Charakteristisch für diese Zonen sind längere Muster homogenen Wetters – Temperatur, Wind und Niederschlag. Warm-feuchte Regionen weisen konstant hohe Temperaturen, erhebliche jährliche Niederschläge, mäßige Windgeschwindigkeiten und eine hohe relative Luftfeuchtigkeit auf.

[2] Die thermische Masse ist eine Materialeigenschaft zur Speicherung von Wärme und sorgt für Trägheit gegenüber Temperaturschwankungen. Generell sorgen dickere Materialien oder Hohlwände für eine gute Wärmedämmung.

[3] Wärmekomfort wird erreicht, wenn die Körpertemperatur in bestimmten Bereichen/Grenzen gehalten wird, die Hautfeuchtigkeit niedrig ist und nur minimale physiologische Anstrengungen zur Regulierung erforderlich sind. Thermischer Komfort – NZEB

[4] Verdunstungskühlung ist die Temperatursenkung, die durch die Verdunstung einer Flüssigkeit entsteht. Es ist das Prinzip, nach dem herkömmliche Kühler funktionieren (Verdunstungskühlung – NZEB). Schwitzen ist auch eine biologische Verdunstungskühlungsreaktion zur Regulierung der menschlichen Körpertemperatur.