Copyright:

Afbeeldingen uit deze bestanden

graag uitsluitend overnemen en

gebruiken met bronvermelding:

Groendak.info

www.groendak.info Groendak bv Industrielaan 15 B 3925BD Scherpenzeel telefoon: 033.277.3404

Groen en water voor klimaatherstel - een nieuw denkbeeld -

De rol van groen en water bij klimaatherstel.

Grad van HeckGroendak.infoBouwwerkbegroener en Bouwpartner

door

Groen en water voor klimaatherstel - een nieuw denkbeeld -

De rol van groen en water bij klimaatherstel.

Grad van HeckGroendak.infoBouwwerkbegroener en Bouwpartner

Groen en water voor klimaatherstel - een nieuw denkbeeld -

1.

inleiding

Groen en water voor klimaatherstel

1 Inleiding • CO2 is het bekendste denkbeeld van ‘global warming’ • Groen en water voor klimaatherstel - Een nieuw denkbeeld

2 Enkele begrippen• De waterkringloop, dampkring en zonnestraling , broeikaseffect

Evaporatie en oppervlakte-afvoer, dampkring en (zonne-)stralingen

3 Effecten en gevolgen• Stedelijk hitte eiland De grootste potentie voor het halen van klimaatdoelen  

4 Tabellen en wat te doen• Consumptie en energiebronnen - Wereldwijde straling in relatie tot evaporatie • Wat moet er gebeuren?

5 Groene daken

6 Groene gevels

7 Airconditioning• Verschil in energieverbruik met en zonder evaporatieve koeling

8 Situatie in Nederland• Stedelijk klimaat Natuurlijk landschap:

Klimaatherstel? Is er iets kapot dan?

Zonder broeikas-gassen, zou het op aarde -18 ºC zijn, nu is het gemiddeld +15 ºC.

De aarde wordt WARMER?

Het grootste deel van de klimaatverandering is zeer waarschijnlijk het gevolg van menselijk handelen . . .

• Klimaatverandering zet door?– Temperatuur zal blijven stijgen

met 0.25 ºC per 10 jaar– Toename hittegolven, extreme

droogte en extreme regenval . . .

Wordt er niet overdreven?

Klimaatverandering?

de verandering van het gemiddelde klimaat over een bepaalde periode.

Best te zien:

– in stijging of daling van de gemiddelde temperatuur

– In de gemiddelde hoeveelheid neerslag

Voor Nederland betekent dit:

• vaker zachte winters + warme zomers;

• Winters natter; extreme neerslag neemt toe;

• extreme regenbuien in de zomer neemt toe,

aantal zomerse regendagen minder.

CO2 is het bekendste denkbeeld van ‘global warming’

CO2-concentratie

Verloop CO2 en temperatuur tonen grilligheid klimaat

2. enkele

begrippen

TransportCondensatie

Smeltsneeuw afvoer

Oppervlakte afvoer

Neerslag

• Waterkringloop : het natuurkundige proces waarbij oppervlaktewater verdampt.

• In de atmosfeer vormt deze damp wolken waaruit neerslag valt. Deze komt

• in waterwegen of zakt als grondwater. Een groot deel is oppervlaktewater.

infiltratie

De waterkringloop

TransportCondensatie

Smeltsneeuw afvoer

Oppervlakte afvoer

Grondwaterstroom

NeerslagDe waterkringloop

Opname door beplanting Infiltratie in grondwater

Transpiratie

Oppervlakte afvoer

Infiltratie in grondwater

Grondwaterstroom

Evaporatie

Opname door beplanting

Evaporatie en oppervlakte-afvoer

Transpiratie

Oppervlakte afvoer

Infiltratie in grondwater

Grondwaterstroom

Evaporatie

Opname door beplanting

Evaporatie en oppervlakte-afvoer

te veel = uitdroging

te snel = uitdroging of overbelasting riool

Evapotranspiratie = evaporatie + transpiratie

De dampkring en zonnestraling

aarde

dampkring

zonnestralen

reflectie

Het broeikaseffect

1. Zonnestraling komt de dampkring binnen

2. Zonne-energie wordt door het aardoppervlak omgezet in warmte . . .

3. . . . waarna de hitte gedeeltelijk wordt teruggekaatst in de atmosfeer

4. Een deel van de teruggekaatste hitte wordt tegengehouden door broeikasgassen . . .

5. waardoor de aarde opwarmt.

broeikasgassen

Het broeikaseffect

terug- straling

binnenkomende zonnestraling

oppervlaktestraling

uitgaande lange golfstraling

gereflecteerd door

aardoppervlak

thermiek

atmosferisch venster

geabsorbeerd door aardoppervlak

77

latente hitte

gereflecteerd door wolken, aerosol en atmosfeer

24

30

168

342

40

390

350

324

geabsorbeerd < > uitgestoten door

atmosfeer

235

67165 30

broeikasgassen

oppervlakte- straling

78

bro

n:

IPC

C /

NR

C 1

10

9

Energie (bij benadering) in Watt per m²

evaporatie

De dampkring en (zonne-)stralingen

Enkele begrippen

Latente warmte

• Latente warmte is de

hoeveelheid energie / warmte

die nodig is om een stof een

faseovergang te doen

ondergaan bij constante

temperatuur en druk.

• Wanneer de waterdamp terug

gaat naar vloeibaar wordt de

opgeslagen energie

vrijgegeven als voelbare

warmte op het oppervlak waar

de faseovergang heeft

plaatsgevonden.

Hitteschild

Bij veel warmteafgifte

van de warme stad:

stijgen de wolken

en valt regen eerder;

door de grotere latente warmte

komen wolken niet verder.

• Bij minder warmteafgifte • van de groene stad:

stijgen de wolken

maar valt minder regen;

door de mindere latente warmte

komen wolken verder.

latente hitte

latente hitte

Groen en water voor klimaatherstel, want:

• serieus probleem

• home-made

• toename CO2 = temperatuur invloed ??

• global warming oorzaak : afname vegetatie en evaporatie.

• CO2 : temperatuur = vegetatie : evaporatie

Een nieuw denkbeeld

• de reden van klimaatverandering is :

dramatische reductie in evaporatie:

• Dagelijks verlies van bossen op de wereld: 350 km² *

• Dagelijkse ontbossing in de Amazone streek: 40 km²

• Dagelijks verlies in het Middellandse Zee gebied: 45 km²

• Dagelijkse verstedelijking in Duitsland: 1 km²

*) Bron: GTZ 2007

CO2

te weinig

groen

Foto hitteschild 3. effecten en gevolgen

Stedelijk hitte eiland : Londen

Stedelijk hitte eiland Actie zone

Stedelijk hitte eiland

De grootste potentie

voor het halen van klimaatdoelen zit in onze gebouwen!

oppervlaktestraling

reflectie

Afgenomen warmte

Straling 1724

4514

328

Evaporatielatente hitte

Netto straling 2462

Energie (bij benadering) in Watt per m²

binnenkomende zonnestraling

voelbare hitte

Wereldwijde stralingsbalans Energie balans, dagelijks gemiddelde

terug- straling

575

Duurzaam grondgebruikStop ontbossingVerminder verstedelijking

VOORWAARDEN:

Bro

n:

ww

w.p

hysi

calg

eog

rap

hy.

net

1888

Meest beïnvloedbare factoren:

• Vegetatie• Neerslag• Vruchtbare

bodem

Voorbeeld van duurzaam grondgebruik (minder verstedelijking)

Onderlandwoning / Stevelinkflat / Groengrasdak

Bron: Stevelinkdak ir. A Meulenbroek www.groengrasdak.nl

maaiveldniveau

oppervlaktestraling

reflectie

Afgenomen warmte

Straling 1724

4514

328

Evaporatielatente hitte

Netto straling 1949

Energie (bij benadering) in Watt per m²

binnenkomende zonnestraling

voelbare hitte

Bitumineuze dakbedekking Energie balans, dagelijks gemiddelde

terug- straling

1827

Slecht micro klimaatHoge oppervlakte afvoerVervuiling van oppervlakte waterLage levensduur van de bedekking

NADELEN:

Bro

n:

ww

w.p

hysi

calg

eog

rap

hy.

net

123

Meest beïnvloedbare factoren:

• Oppervlakte kleur

• Hitte capaciteit van de oppervlakte

• Zichtbaarheid

oppervlaktestraling

reflectie

Afgenomen warmte

Straling 1824

4514

328

Evaporatie

Netto straling 2057

Energie (bij benadering) in Watt per m²

binnenkomende zonnestraling

voelbare hitte

Extensief groendakEnergie balans, dagelijks gemiddelde

terug- straling

872

Bro

n:

ww

w.p

hysi

calg

eog

rap

hy.

net

1185

Verbetering van het micro klimaatHogere levensduur dakbedekkingVermindering oppervlakte afvoer door evaporatie

VOORDELEN:

Meest beïnvloedbare factoren:

• retentiecapaciteit van het groendak

• zichtbaarheid• %

vegetatiedichtheid

Op een groen dak vermindert evaporatie: warmtestraling en veranderingen tot 65% van de netto stralingskoeling.

Snelle oppervlakteafvoer zorgt voor verdroging

4.

tabellen en

wat te doen

• thermisch ongemak: binnenkant gebouwen• verhoogd energieverbruik voor beheersing van binnentemperaturen

Energieverbruik

Groene gevel Madrid 2009 Ingepakte gevel Hamburg 2009

Wereldwijde temperatuur stijgt sneller dan voorspeld

Gemiddelde temperatuur stijging

bron: Greenpeace / S. Krauter 2006

natuurlijke gas bronnen

olie bronnen

kolenvoorraad

uranium voorraad

wereldenergie consumptie gedurende een jaar

zonne-energie straalt gedurende een jaar op het oppervlak van de aarde

Consumptie en energiebronnen

Wereldwijde straling in relatie tot evaporatie (latente warmte stroom)

zonne-energie bestraald gedurende een jaar op het oppervlak van de aarde energiestroom

door verdamping gedurende

een jaar (latente warmte)

wereldenergie consumptie gedurende een jaar

Stedelijk hitte eiland afschermen?

Het klimaat beter beschermen door een

cloche toe te passen?

Een groendak-laagje erover ?

Zijn er varianten?

• Bij temperatuurstijging 2 ºC:– Extremere droogten en regenval– Van 1,5 naar 3 miljard mensen met ernstige waterproblemen– Landbouwproductie onder zeer grote druk– Voortbestaan 30% soorten dieren en planten bedreigd, – Enorme kosten voor veiligheid, riool en waterbeheer

(bijvoorbeeld Nederland: 65 miljard)

Wat moet er gebeuren?

Aanpassingsmaatregelen onvermijdelijk:

snel en radicaal beleid is vereist:

• Beperk temperatuurstijging tot maximaal 2 °C

Dit is (met 50% zekerheid) haalbaar bij huidige CO2-concentratie

Andere stedelijke (waterkringloop) prioriteiten zijn

1. Evaporatie sterk bevorderen

2. Regenwater opvangen: directe oppervlakteafvoer verminderen

3. Infiltratie bevorderen door meer stedelijk groen

4. Klimaatbestendige inrichting van het stedelijk gebied

5. groene daken

Korte uitleg over een groendak

Intensieve groendaken of daktuinen: grassen, kruiden, struiken en soms zelfs bomen.

Laagdikte: circa 25 tot 75 cmOnderconstructie: bijzonder stevig

----------------------------------------------Extensieve groendaken of vegetatiedaken:mos, vetplanten (sedums) en kruiden

Laagdikte tot circa 25 cmOnderconstructie : geschikt

eenvoudig in onderhoud, maar niet beloopbaar. Meer info is te vinden op : www.groendak.info

Neerslag• Neerslag, oppervlakte-afvoer, potentiële evapotranspiratie • en de verdamping : de afkoeling van het groene dak.

jaar

Neer

slag

Opper-

vlakte

afvoer

Opper-vlakte

afvoer

Potentiele evaporatie

gemeten

evaporatie

koeling

[mm] [mm] [%] [mm] [mm] [kWh/(m²*a)]

1987 702 179 25.5 641 523 356

1988 595 157 26.4 696 437 298

1989 468 98 20.9 750 370 252

588 145 24.6 696 443 302

‘108 Berlin Kreuzberg’onderzoek

door ‘Ökotop’ TU Berlin vanaf 1983 uitgevoerd

Bron: Manfred Köhler, TU Berlin

Verschil in oppervlakte temperaturen

gemeten op een bitumineus dak en een groen dak met infrarood metingen.

,0

10,0

20,0

30,0

40,0

50,0

60,0

0:00

1:00

2:00

3:00

4:00

5:00

6:00

7:00

8:00

9:00

10:0

0

11:0

0

12:0

0

13:0

0

14:0

0

15:0

0

16:0

0

17:0

0

18:0

0

19:0

0

20:0

0

21:0

0

22:0

0

23:0

0

°C---- oppervlak zwart dak

---- oppervlak groen dak

---- dakbedekking groen dak

---- lucht net op het groendak

---- lucht 1 m boven groen dak

60

50

40

30

20

10

0

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23

tem

pera

tuur

Tijd 24 uurs periode

Hydrologie van verschillende oppervlakten:

241

416

182

475

382

275

88

569

73

584

315

185

157

327

10

320

0%

10%

20%

30%

40%

50%

60%

70%

80%

90%

100%

Hydrology of different surfaces [in mm]1.1.2001-31.12.2004 TU Berlin

Groundwater Recharge Surface Runoff Evapotranspiration

100 %

90 %

80 %

70 %

60 %

50 %

40 %

30 %

20 %

10 %

0 %

grondwater aanvulling oppervlakte afvoer evaporatie

GROENDAKEN WEILAND BESTRATING 5 cm 10cm nieuw 2,2 m 1,35 m poreus gras - asfalt bestrating

Jaarlijkse retentie

6. groene gevels

Voordelen van een groene gevel• Opslag van regenwater voor klimaatbeheersing van het gebouw

•  Minder belasting van het riool, afvoerbeheer van het gebouw

•  Verlaging van de exploitatiekosten

Straling op een groene gevel

225 m²Vijver op binnenplaats:

4700 m²Aansluitende daken:

149 Aantal geirrigeerde planten

7Airco / koelsystemen:

Natuurkunde - Universiteit Berlijn

omgeving

buiten

binnen

Gemiddelde evaporatie van een groengevel

Zuidgevel 2e

verdieping

Zuidgevel 3e

verdieping

Zuidgevel 1e verdieping

Binnenplaats 1e

verdieping

Binnenplaats 2e

verdieping

Binnenplaats 3e

verdieping

Gemiddelde evapotratie = koeling van 280 kWh per dag

7.

airconditioning

Toename van energieverbruik door koeling (Europa)

Bron:: Energy Efficiency and Certification of Central Air Conditioners (EECCAC) M.Schmidt 2006 Study for the D.G. Transportation-Energy (DGTREN) of the Commission of the E.U.

Duitsland

Griekenland

Frankrijk

Spanje

Italie

EU totaal

Energieverbruik kan mét en zonder evaporatieve koeling

Buitentemperatuur °C

Koelsysteem 4 (kW)

Evaporatieve koeling in centrale aircosystemen

8. situatie in Nederland

Stedelijk en landelijk klimaat

Stedelijk klimaat (Randstad)

• afgenomen evaporatie

• vergroting van de thermische straling

• toegenomen hitte:

• stedelijk hitte-eiland langs een lange lijn

Natuurlijk landschap (‘oosten’)

• 80% evapotranspiratie,

20% aanvulling van grondwater

afvoer

• 80% afname van netto straling

Nederlands hitte eiland!

Wolkenvelden blijven hangen voor de hittelijn gevormd door de grote steden:

• Rotterdam. • Den Haag, • Utrecht • Amsterdam

Na deze “hittelijn”

neemt de

evaporatie weer toe

Vaak zelfs

goed te zien

op buienradar.nl

Nederlands hitte eiland is de randstad !

9.

conclusieFoto: National Geographic

Groen- en waterbeheer moet aangepast

om beter voorbereid te zijn op de

kans op overstromingen en droogtes.

Nederland: internationaal voorop

met overstromingsrisico`s,

met droogtes is dat heel anders.

In extreem droge jaren

economische schade van 500 miljoen euro per jaar.

Droogteproblematiek niet hoog op de publieke en politieke agenda’s:

omdat Nederlanders wel gewend zijn aan het gevaar van overstromingen,

maar niet aan een mogelijke droogte door bijv. het stedelijke hitte eiland.

Groen en water voor klimaatherstel1 Inleiding

• CO2 is het bekendste denkbeeld van ‘global warming’ • Groen en water voor klimaatherstel - Een nieuw denkbeeld

2 Enkele begrippen• De waterkringloop, dampkring en zonnestraling , broeikaseffect

Evaporatie en oppervlakte-afvoer, dampkring en (zonne-)stralingen

3 Effecten en gevolgen• Stedelijk hitte eiland De grootste potentie voor het halen van klimaatdoelen

 

4 Tabellen en wat te doen• Consumptie en energiebronnen - Wereldwijde straling in relatie tot evaporatie • Wat moet er gebeuren?

5 Groene daken

6 Groene gevels

7 Airconditioning• Verschil in energieverbruik met en zonder evaporatieve koeling

8 Situatie in Nederland

9 Conclusie• Groen en water voor klimaatherstel - een nieuw denkbeeld -

Groen en water voor klimaatherstel - een nieuw denkbeeld -

hier géén andere spiegel ,

maar het beeld van de reden

voor klimaatverandering:

reductie in evaporatie. te weinig

groen

www.groendak.info

Copyright:

Afbeeldingen uit deze bestanden

graag uitsluitend overnemen en

gebruiken met bronvermelding:

Groendak.info

www.groendak.info Groendak bv Industrielaan 15 B 3925BD Scherpenzeel telefoon: 033.277.3404