Inmitten des globalen Temperaturanstiegs könnte ein neuer, innovativer Einsatz von Titandioxid (TiO2) Millionen von Menschen helfen, die Hitze in den Städten zu besiegen.
Nach Angaben der Clean Cooling Collaborative sind weltweit mehr als 1,2 Milliarden Menschen von hitzebedingten Gefahren für ihr Leben und Wohlergehen bedroht. Obwohl Klimaanlagen nach wie vor beliebt sind, um Gebäude zu kühlen, sind sie keine alleinige Lösung, insbesondere für Menschen in den Entwicklungsländern, da sie in der Anschaffung und im Betrieb teuer sein können. Eine weitere Herausforderung besteht darin, genügend erneuerbare Energie für den klimafreundlichen Betrieb von Klimaanlagen bereitzustellen.
Angesichts von durchschnittlich 12 000 Menschen, die jedes Jahr durch Hitzewellen ums Leben kommen, besteht die Herausforderung nun darin, neue nachhaltige Kühltechnologien zu finden, die den Menschen praktische und kostengünstige Möglichkeiten zur Kühlung ihrer Wohnungen und Arbeitsplätze bieten.
Eine Initiative, die das Problem angehen will, ist die Million Cool Roofs Challenge. Die von der Clean Cooling Collaborative in Zusammenarbeit mit der Global Cool Cities Alliance, Sustainable Energy for All und Nesta Challenges ins Leben gerufene Initiative ist ein mit 2 Millionen Dollar dotierter globaler Wettbewerb, mit dem der Einsatz von hochgradig solarreflektierenden kühlen Dächern in Entwicklungsländern beschleunigt werden soll. Zehn Projekte wurden mit jeweils 100.000 US-Dollar ausgezeichnet, um solarreflektierende Beschichtungen aufzubringen, um die von Gebäuden absorbierte Sonnenenergie und erzeugte Wärme zu verringern.
Preisgekrönte Lösung für kenianische Siedlungen
Eines der mit 100 000 $ ausgezeichneten Unternehmen war Steam Plant Ltd in Kenia, das „kühle“ weiße Dachbeschichtungen auf Gebäuden in den informellen Siedlungen von Nairobi anbringt, in denen etwa zwei Millionen Einwohner der Stadt leben. Diese Behausungen sind beengt und thermisch ineffizient, so dass die Bewohner Hitzestress und den damit verbundenen Gesundheitsrisiken wie Hitzschlag ausgesetzt sind.
„Wir haben erkannt, dass die Menschen in den informellen Siedlungen am stärksten von der Hitze in den Städten betroffen sind“, erklärt Dr. Nguchie Gathogo, technischer Direktor bei Steam Plant Ltd. „Unser Ziel war es, den Hitzestress, der die Menschen am meisten gefährdet, zu mildern und den Bewohnern, die nicht über die finanziellen Mittel verfügen, um teure Klimaanlagen zu betreiben, Kühlmöglichkeiten anzubieten.“
Eine Studie der Johns Hopkins University aus dem Jahr 2017 ergab, dass die Temperaturen in drei der informellen Siedlungen von Nairobi – Kibera, Mathare und Mukuru – um bis zu 4,8 °C wärmer waren als in der nahe gelegenen offiziellen Wetterstation der Stadt. Dieser „Wärmeinseleffekt“ ist ein wachsendes Problem in vielen Städten und wird durch die Absorption von Wärme durch Beton und andere Baumaterialien verursacht, wodurch es in städtischen Gebieten viel wärmer ist als in ländlichen Gebieten.
In Zusammenarbeit mit Topps Products bringt Steam Plant Ltd. die weiße Dachbeschichtung Topps Seal® – eine Art passive Kühlung – auf die Wellblechdächer der Siedlungen auf. Die Beschichtung reflektiert die Sonneneinstrahlung und reduziert so die Umgebungstemperaturen in den Gebäuden und den „Wärmeinseleffekt“ in den umliegenden Gebieten.
TiO2 ist der Schlüssel
Ein wesentlicher Bestandteil von Topps Seal® white roof coating ist TiO2. Das leuchtend weiße Pigment wird der Farbe zugesetzt, um die von den Infrarotstrahlen der Sonne erzeugte Wärme zu reflektieren. Ein zusätzlicher Bonus ist, dass Beschichtungen, die TiO2 enthalten, undurchsichtig sind, was bedeutet, dass sie nicht in dicken oder doppelten Schichten aufgetragen werden müssen, was die Ressourceneffizienz verbessert und Geld spart. Dies ist für Siedlungen in Ländern wie Kenia von entscheidender Bedeutung, wo die Ressourcen und Mittel für diese Art von Projekten begrenzt sind.
Die weiße Dachbeschichtung Topps Seal® senkt die Dachtemperaturen nachweislich um bis zu 10°C oder mehr. Die Eliminierung der Sonneneinstrahlung schützt die Dächer auch vor thermischen Bewegungen, die eine häufige Ursache für Dachschäden und -einstürze sind.
Die positiven Auswirkungen von kühlen Dachbeschichtungen
Um die weißen Dachbeschichtungen aufzubringen, arbeitete Steam Plant Ltd. mit jungen Menschen in der Gegend zusammen. „In den informellen Siedlungen gibt es eine hohe Jugendarbeitslosigkeit“, erklärte Dr. Gathogo. „Dies war eine Gelegenheit, junge Menschen zu rekrutieren und sie wirtschaftlich zu beschäftigen. Wir haben ihnen gezeigt, dass sie etwas tun können, und hoffen, dass sie dadurch ermutigt werden, ihre eigenen Unternehmen zu gründen, die Kühldachprodukte verwenden.“
Neben Häusern werden die kühlen Dachbeschichtungen auch auf Schulen, Kliniken, Kinderheimen, Sozialgebäuden und Verwaltungseinrichtungen in den informellen Siedlungen Korogocho und Kibera in Nairobi angebracht. „Wir planen auch eine Zusammenarbeit mit anderen Akteuren, um die passive Kühlung auf andere Bereiche in Kenia auszuweiten“, so Dr. Gathogo.
In der Tat ist es von entscheidender Bedeutung, das Bewusstsein für die Vorteile dieser Kühldachtechnologie zu schärfen: „Wir wollen den Regierungen zeigen, dass es Alternativen zu teuren Klimaanlagen gibt. Wir können nachhaltige und erschwingliche Alternativen zur Kühlung einführen und umsetzen.“
Bislang hat Steam Plant Ltd. 11.000 m2. Dächer in informellen Siedlungen mit der weißen Dachbeschichtung Topps Seal® versehen. Die Rückmeldungen der Bewohner waren überwältigend positiv. „Die Messungen und Bilder, die vor, während und nach dem Auftragen der Beschichtung gemacht wurden, zeigen, dass die Umgebungstemperaturen in den beschichteten Gebäuden deutlich gesunken sind, wodurch angenehme Lern-, Arbeits- und Lebensbedingungen geschaffen wurden“, so Dr. Gathogo.
Das Pilotprojekt war so erfolgreich, dass die passive Kühlung in den National Cooling Action Plan Kenias aufgenommen wurde, einen Leitfaden für den Zugang zu nachhaltiger Kühlung für alle Kenianer.
„Unser Projekt zeigt, dass diese relativ einfache Maßnahme enorme Auswirkungen auf die Schaffung eines kühleren Lebens- und Arbeitsumfelds für die Menschen haben kann“, so Dr. Gathogo weiter. „Das einzige, was mehr Menschen in den Siedlungen davon abhält, Dachbeschichtungen aufzubringen, sind die Kosten. Sie haben nicht das Geld, um in diese Beschichtung zu investieren. Deshalb arbeiten wir mit Gemeinden, Regierungen und anderen Einrichtungen zusammen, um herauszufinden, ob wir ihnen helfen können, diese Projekte zu finanzieren und sie in mehr Siedlungen in Kenia einzuführen.“
