Water and heat transport of paved surfaces [article]

Anne Timm, Thomas Nehls, Martin Jekel, Bettina Dettmann, Technische Universität Berlin, Technische Universität Berlin, Gerd Wessolek
2019
Die urbane Grenzfläche zwischen Boden und Atmosphäre ist meist mit verschiedenen Materialien versiegelt. Diese Veränderung beeinflusst den urbanen Wasserhaushalt in hohem Maße. Mit einem Fokus auf starke Niederschläge und Überflutung gehen die meisten existierenden Modelle davon aus, dass sich alle Arten von Pfasterung gleich verhalten und Verdunstung und Versickerung vernachlässigt werden können. Eine Analyse der Literatur ergibt dass bisher nur wenige Studien publiziert sind in denen alle
more » ... d in denen alle Komponenten des urbanen Wasserhaushaltes gemessen wurden. Die vorhandenen Studien zeigen auf, dass verschiedene Arten von Versiegelung abweichende Auswirkungen haben. Innerhalb des Projektes wurden zwei Pflasterungen näher untersucht: Bernburger Mosaik und Betonplatten. Dazu wurden hochauflösende wägbare Lysimeter mit zusätzlichen Sensoren ausgestattet, um Wassergehalt und Temperatur des Bodens zu messen. Mit dieser Kombination von Methoden wurde angestrebt, neue Erkenntnisse zum urbanen Wasserhaushalt und zu relevanten Wasser- und Wärmetransportprozesse zu gewinnen. Bernburger Mosaik bildete nur selten Oberfächenabfluss (3 %) und 25 % verdunsteten jährlich. Betonplatten bildeten weniger Verdunstung (22 %) und führten häufiger zu Oberflächenabfuss (22 %). Bei beiden Oberflächen versickerten rund 62 %. An der Verdunstung war aufwärts gerichteter Wassertransport von Bodenschichten an trockenen Tagen maßgeblich beteiligt. Bei Bernburger Mosaik wurden 47 % der gesamten Verdunstung an Tagen ohne Niederschlag verzeichnet, bei Betonplatten waren es 13 %. Im Vergleich zu natürlichen Oberflächen führte Versiegelung zu höheren Bodentemperaturen, wobei Betonplatten zu leicht höheren Temperaturen neigten. Für die Abschätzung von Verdunstung versiegelter Flächen kann eine verringerte Gras-Referenzverdunstung genutzt werden. Dabei lieferte das bereits vorhandene TUBGR Modell gute Ergebnisse für jährliche Werte. Gehweg- und Straßenpflaster sind mehr als Erzeuger von Oberfächenabfluss. Die urbane Grenzfläche von Boden und Atmosphäre ist ein [...]
doi:10.14279/depositonce-8530 fatcat:oht663pfnbe5hch4v4g6gbf2ze