Frischluft fürs verdichtete Zürich

Experiment mit Miniaturhäusern im Windkanal der Empa in Dübendorf. Foto: Dominique Meienberg

Erst aus der Vogelperspektive merkt man, dass da etwas schiefgelaufen sein könnte. Steht man unten auf dem Boden, sieht man zwischen den geschwungenen Häuserzeilen am Hang des Uetlibergs nur Schönheit. Hübsch bemalte Holzfassaden, grosszügige Kolonnaden. Kein Wunder, hat die Stadt Zürich die genossenschaftliche Siedlung Grünmatt, diese moderne Interpretation der Gartenstadt, als besonders gelungen ausgezeichnet. Schaut man jedoch von oben auf sie herab, sieht sie im Grundriss aus wie eine Serie von Talsperren – und das könnte zur Folge haben, dass diese Mustersiedlung dereinst als Negativbeispiel herhalten muss.

Stadtklima mitgeplant

Das hat damit zu tun, dass die Fachleute des Hochbaudepartements kürzlich bekannt gegeben haben, was sie sich unter der inneren Verdichtung Zürichs konkret vorstellen. Ein kommunaler Siedlungsrichtplan zeigt, wo und wie man Platz für jene zusätzlichen 100'000 Bewohnerinnen und Bewohner schaffen soll, die hier bis 2040 erwartet werden, ohne dass darunter die Lebensqualität leidet. Weil man es besonders gut machen will, lässt man bei der Planung keinen Aspekt ausser Acht – auch nicht das Stadtklima, dessen Bedeutung während des Hitzesommers vielen bewusst geworden ist.

Die Schlüsselfrage lautet: Wie kann man Zürich baulich verdichten, ohne jene Kaltluftbahnen abzuwürgen, welche die Stadtbewohner in heissen Nächten etwas aufatmen lassen? Sie stellt sich umso drängender, als ein substanzieller Teil des Ausbaus laut Richtplan nah der Nordhänge von Uetliberg, Käferberg und Zürichberg stattfinden soll. Dort also, wo nachts die kühle Luft wie mit unsichtbaren Fingern in die Stadt hineingreift. Welche Wege sie dabei wählt, zeigt anschaulich eine Klimaanalyse des Kantons, die im Juni veröffentlicht worden ist. Könnte man einer Mücke folgen, die sich um vier Uhr morgens am Waldrand des Uetlibergs vom kühlen Luftstrom mittragen lässt, würde man zuerst über die Gräber des israelitischen Friedhofs gleiten und dann über die angrenzenden Schrebergärten. Bei den Talsperren der Grünmatt-Siedlung wäre kein Durchkommen, also ginge es nach links, dem Gurgeln des baumbestandenen Döltschibachs entlang und über den Fussballplatz des nahen Schulhauses.

Auf Höhe der Badi Heuried gewinnt die Fahrt an Tempo, sodass der Schub reicht für das Flachstück über die locker bebauten Wiesen um die Toblerone-förmige Thomaskirche, einen weiteren Schulhausplatz und die nächsten Schrebergärten, ehe sich der Kaltluftstrom in den Friedhof Sihlfeld ergiesst. Von dort erreichen seine letzten Ausläufer nach einer Reise von rund zwei Kilometern die Fritschi-wiese, wo die Mücke einem der letzten Festbrüder, der gerade vom Idaplatz kommt, genüsslich in den Nacken sticht.

Diese Kaltluftbahn kreuzt auf halber Strecke die Birmensdor-ferstrasse – eines der Gebiete, das gemäss Richtplan zu einem urbanen Zentrumsgebiet verdichtet werden soll. Das heisst: Blockrandbebauung und Gebäudefronten von bis zu sieben Stockwerken Höhe. Dichter geht nicht. Der Richtplan lässt offen, wie solche Zielkonflikte gelöst werden sollen. Seitens der städtischen Fachleute heisst es, das sei ein «hochkomplexes Thema», das die ohnehin schwierige Planung noch komplizierter machen werde. Zumal es, anders als etwa beim Lärmschutz, zurzeit noch gänzlich an gesetzlichen Grundlagen fehle, um Bauherren irgendwelche Vorschriften zu machen. Antworten erhofft man sich vom städtischen «Masterplan Klima», der sich derzeit aber noch in Arbeit befindet.

Stuttgart machts vor

Ein gutes Stück weiter ist man in solchen Fragen in Stuttgart, einer Stadt, die ähnlich wie Zürich in einem von Hängen umgebenen Kessel liegt. Dort verfügt man über eine «Städtebauliche Klimafibel» mit konkreten Empfehlungen für Bauherren. Verfasst von der Abteilung für Stadtklimatologie, einer Institution mit 80-jähriger Erfahrung. Deren Expertise geht kurioserweise auf die Nationalsozialisten zurück, die im Krieg versuchten, die Stadt künstlich einzunebeln, um sie vor Bombenangriffen zu schützen. Doch der Nebel blieb partout nicht da, wo man ihn haben wollte – so entdeckte man die nächtlichen Kaltluftströme.

Grüne Freiflächen ideal

Abteilungsleiter Rainer Kapp sagt, man versuche in Stuttgart, die Bewegungsachsen der Luftströme möglichst ganz freizuhalten. Allerdings kennt man auch dort den Imperativ der inneren Verdichtung, um Zersiedelung zu verhindern. Wenn man am Hang um eine Bebauung nicht herumkomme, seien locker gruppierte Einzelbauten gegenüber geschlossenen Zeilen zu bevorzugen. Keine Talsperren also. Als Kaltluftbahnen sind laut Kapp grüne Freiflächen ideal.

Talwärts verlaufende Strassen ohne Bäume böten der Luft zwar ebenfalls kaum Strömungswiderstand, sie haben aber laut Kapp einen entscheidenden Nachteil: «Aufgeheizter Asphalt frisst, thermisch gesehen, die Kaltluft auf.» All diese Vorgaben gelten auch für den Übergang vom Hang zum Talkessel, damit die Kaltluft möglichst tief in die Stadt eindringt.

Während man in Stuttgart heute bei der Beurteilung vorwiegend mit Computersimulationen arbeitet, hat man in Grossstädten wie Berlin oder New York ein aufwendiges Monitoring der Luftströme mit einem engmaschigen Netz an Messstationen aufgezogen. In Hamburg wiederum haben Forscher in einem Windkanal unter anderem ein ganzes Stadtquartier von Basel im Modell nachgebaut, um die Luftverwirbelungen im Detail zu studieren.

Der erste Vorteil dieses aufwendigen Ansatzes: Man hat exakte Messungen. Der zweite: Man kann Prognosen stellen, welchen Einfluss künftige Veränderung haben, indem man sie am Modell testet. So erklären das ETH-Professor Jan Carmeliet und sein Kollege Jonas Allegrini von der Forschungsanstalt Empa in Dübendorf. Dort, in einer fensterlosen Halle, experimentieren sie seit Jahren ebenfalls mit Stadtlandschaften en miniature, die sie in einem Windkanal von der Grösse eines Lastwagens aufstellen. Seit diesem Jahr sind sie noch einen Schritt weiter: Sie haben zusätzlich einen Wasserkanal in Betrieb genommen, der es erlaubt, gleichzeitig zur Strömung auch die Temperaturveränderungen zu messen.

Wie die Forschung an der Empa genau funktioniert, erklärt dieses Video auf Englisch. Video: Empa

Carmeliet und Allegrini haben aufgrund ihrer Versuche erstaunlich klare Vorstellungen, was zu tun wäre, um eine Stadt wie Zürich möglichst gut zu durchlüften. Diese stehen jedoch zum Teil im Widerspruch zu Vorstellungen, die aus ästhetischen, städtebaulichen oder sozialen Gründen gerade Konjunktur haben. Die beliebte Blockrandbebauung zum Beispiel? «Gar nicht gut.» Allerdings lasse sich ihre Bilanz deutlich verbessern, wenn man sie an zwei Ecken öffnet, sagt Allegrini, und zwar in der Richtung des Windes.

Unterschiedlich hohe Häuser

Auch Talsperren am Hang sind aus klimatischer Sicht ein No-go. Wenn schon hangparallele Scheiben, dann versetzt wie bei einem Reissverschluss. Noch besser wäre es, sie in Richtung des Hangs und damit des Windes aufzustellen. Aber Carmeliet ist bewusst, dass starke ökonomische Gründe dagegen sprechen: «Die Leute wollen Aussicht.»

Eine andere Erkenntnis, die aktuellen Trends zuwiderläuft: je unregelmässiger die Bebauung, desto besser für die Durchlüftung. Sind alle Häuser gleich hoch, bleibt die Wärme in den Zwischenräumen wie in einer Trommel gefangen, während der Wind oben über die Dächer streicht. Abhilfe bringen punktuelle Hochhäuser, weil sie Luftströmungen bis aufs Strassenniveau generieren. Dort wiederum sollte man dafür sorgen, dass sich die Luft ungehindert bewegen kann, indem man die Häuser zum Beispiel wie in der Nachkriegszeit auf Stützen stellt – Le Corbusier würde sich freuen.

Untersuchungen in Zürich haben gezeigt, dass selbst starke Luftströmungen wie jene vom See her zum Teil schon nach der ersten Häuserzeile keinen Effekt mehr haben. Um das zu ändern, muss man Carmeliet zufolge durchlässig bauen. «Wir wissen auch, wie man das macht», sagt er, «aber das Problem ist: Die Stadtplaner hörten bisher kaum auf uns.» Das könnte sich zumindest in Zürich bald ändern.

Erstellt: 28.12.2018, 21:21 Uhr