groen en water voor klimaatherstel
DESCRIPTION
Een uitleg over een nieuw denkbeeld voor klimaatherstel en behoud.TRANSCRIPT
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