Groen schild tegen stedelijke verhitting

Hoe kunnen we de hitte in de stad te lijf gaan? Met een groen dak of helpen witte kiezels toch beter? Intussen wordt er gewerkt aan een alternatief: het bomendak.

In de stad zijn de gevolgen van klimaatverandering sterker te voelen dan op het platteland. De luchtkwaliteit is er lager, extreme regenbuien leiden er eerder tot wateroverlast en op warme dagen ligt de temperatuur in de stad gemiddeld een aantal graden hoger dan in de minder dicht bebouwde omgeving. Ook overlijden in de zomer in de stad meer mensen als gevolg van hitte dan daarbuiten.

Op temperatuurkaarten vormen steden ‘hitte-eilanden’. Tussen deze eilanden geven oases van blauw en groen verkoeling – bomen geven schaduw en beplante grond houdt water vast. Maar intussen nemen op warme dagen de donkere gevels en straten veel warmte op, om die ’s nachts weer af te geven.

Halve graad

Het introduceren van meer groen in de stad, ‘groene adaptatie’, helpt tegen de hitte. Denk hierbij aan grotere parken, extra bomen en beplante daken en gevels. Het effect hiervan kan aanzienlijk zijn. Zo is berekend dat voor Nederlandse steden een verhoging van het groenoppervlak met 10 procent, de gemiddelde temperatuur met een halve graad verlaagt. Op het eerste gezicht lijkt dat bescheiden, maar dat is het niet. Het is een gemiddelde en stedelijke hitte is niet alleen een probleem overdag. De echte problemen spelen ’s nachts.

Anna Solcerova, onderzoeker aan de Hogeschool van Amsterdam (HvA) en gespecialiseerd in groene daken en stedelijke hitte, legt uit waarom. ‘Overdag is het warm, zowel binnen als buiten de stad. Mensen zoeken schaduw en wind op, en dat helpt.’ Maar de nacht is een ander verhaal. Steden zijn warmer dan het omliggende platteland: in extreme gevallen soms wel lokaal vijf à zes graden. ‘s Nachts afkoelen na een warme dag is voor een mens belangrijk om te herstellen. Wakker liggen van de hitte is schadelijk voor de gezondheid. Juist daar kan die gemiddeld halve graad verkoeling door vergroening een zinvol verschil maken.

Sedum

Dat meer groen extra verkoeling geeft, heeft een aantal oorzaken. Planten verkoelen de lucht via evapotranspiratie: water dat via de wortels omhoog wordt getransporteerd, verdampt aan het bladoppervlak en koelt zo de lucht. Daarnaast bieden bomen en struiken schaduw en verbeteren ze in beperkte mate de luchtkwaliteit door fijnstof, stikstofdioxide en ozon te binden. Maar welk soort groen is het meest effectief?

De huidige groene daken worden lang niet altijd als het meest efficiënt beschouwd als we kijken naar het hitteprobleem, zegt Solcerova. De overgrote meerderheid van de groene daken in Nederland bestaat uit sedumdaken: een laag vetplanten op een dun laagje groeimedium. Sedum overleeft droogte goed, maar neemt weinig water op. ‘Groene daken verdampen op het moment dat ze water hebben. Maar op veel groene daken in Nederland groeit sedum, en dat biedt weinig waterberging. Drie dagen na de regen is al het water al weg’, zegt Solcerova. Daarna verdampt het dak niets meer.

Witte grinddaken

Een alternatief tegen hitte in de stad is een dak dat juist niet groen is, maar is bedekt met wit grind. Deze kiezels reflecteren zonlicht in plaats van het te absorberen en hebben daarmee een aantoonbaar koelend effect op de directe omgeving, ook zonder verdamping. Canadees onderzoek laat zien dat reflecterende oppervlakken in stedelijk gebied kunnen leiden tot een temperatuurdaling tot wel 2,5 graden Celsius, al zal dit voor Nederlandse steden minder hoog uitpakken. 

‘Vanuit het perspectief van hitte in een stad kan het dus beter zijn om wit grind dan groen sedum op het dak te leggen. Maar is het je niet alleen om de hitte te doen, maar bijvoorbeeld ook om de biodiversiteit of de esthetiek, dan blijft sedum een betere optie’, zegt Solcerova.

Er zijn bovendien meer opties dan sedum voor het inrichten van een groen dak. Blauwgroene daken lijken het effectiefst: dit zijn groene daken met een waterbuffer, zodat er water beschikbaar is in droge tijden en er meer verdamping kan plaats vinden bij hitte. ‘Zo’n 30 procent van de stad is ongebruikte ruimte en die vind je deels bovenop daken. Die zijn relatief makkelijk aan te passen om de temperatuur te veranderen in de stad.’

Solcerova is niet tegen groene daken, maar wil wel waarschuwen voor overschatting van het effect. ‘Mensen denken soms dat groene daken alles kunnen, dat ze een soort Haarlemmerolie vormen voor zowel het hitteals het biodiversiteitsprobleem. Maar groene daken zijn hooguit een druppeltje’ - op een bijna letterlijk gloeiende plaat.

Groene daken zijn een onderdeel van grotere en complexere oplossingen: meer bomen in de openbare ruimte, ontharding van straten, reflecterende gevels. Alles telt mee. ‘Als iedereen dat doet, als elk schuurtje, busstation of fietsenhok groen is, dan heeft dat zeker zin,’ zegt Solcerova, die als onderzoeker verbonden is aan het HvA-lectoraat Klimaatbestendige stad.

Bovendien wijst onderzoek steeds maar weer uit dat natuur in de directe omgeving een positief effect heeft op onze mentale en fysieke gezondheid. Groen nodigt uit tot bewegen, ontmoeten en ontspannen.

Schommelbomen

Voor wie het grootser wil aanpakken en zijn dak vol bomen wil zetten in plaats van sedumplantjes, biedt onderzoek gedaan bij The Green Village van de TU Delft misschien perspectief. Op het terrein van The Green Village zijn allerlei groene startups en experimentele bouwprojecten actief. Een daarvan is een rijtje loofbomen, die niet staan maar met hun ronde kluiten zijn opgehangen in frames, die door de uitvinder en onderzoeker Stef Janssen boomveren worden genoemd.

De boomveren hangen hier al meer dan negen jaar in een geraamte waarin ze met de wind mee kunnen schommelen, met een kluit die tachtig centimeter in diameter beslaat. Het idee hiervoor kwam voort uit een concreet probleem: het plaatsen van bomen op een dak is nuttig en wenselijk, maar bomen met bijbehorende bodem zijn enorm zwaar, wel zo’n 1600 kilogram. Door de kluit boven de grond te halen, weegt de boom nog maar 350 kilogram.

Levende windmolens

Een ander probleem is dat een boom zichzelf in een bak verstikt. Bomen blijven wortels produceren totdat er geen ruimte meer over is. In de boomveer wordt dit omgedraaid. De wortels groeien in een zwevende kluit. Zodra ze lucht en licht tegenkomen, stopt de wortelgroei vanzelf. 

Hierdoor investeert de boom zijn energie in de kroon: precies zoals in de natuur. De kluit in het frame zorgt ervoor dat de boom vrij kan bewegen in de wind, wat voorkomt dat de boom bij een windstoot van het dak wordt getrokken of er grote takken afbreken en naar beneden vallen. Een bijkomend voordeel is dat er veel meer zuurstof bij de kluit komt, waardoor het bodemleven verbetert en er meer waterberging kan plaatsvinden.

Naast de constructie waarin de boom los kan bewegen zit de kluit vol met andere snufjes, zoals sensoren die beweging, vochtigheid en evapotranspiratie meten. In de toekomst hoopt Janssen een techniek toe te passen die is geïnspireerd op termieten. Via gangen en luchtstromen houden termieten hun nest op temperatuur en behouden ze luchtvochtigheid. Janssen wil dit principe toepassen door een dubbele laag rondom de kluit te realiseren, waartussen een systeemlaag mist kan vasthouden. Zo blijft het microklimaat van de wortels stabiel, ook in droge perioden. ‘De kluit met de termietentechniek heeft ook een verkoelend effect’, zegt Janssen.

Ook is Janssen bezig met een onderzoek om te kijken of de bomen in de constructie energie kunnen leveren, als levende ‘windmolens’. Wanneer de wind in de kroon van de boom waait, beweegt de boom als in een pendulesysteem heen en weer. Die beweging kan worden omgezet in stroom. Zo zouden de bomen op het dak zichzelf en de andere planten blijven bewateren met minimale energie. ‘Vroeger dachten we dat wij boven de natuur stonden. Maar we zijn er onderdeel van’, zegt Janssen. ‘In The Green Village laten we zien dat natuur en techniek met elkaar kunnen trouwen.’

Tegels wippen

Ook op individueel niveau zijn er concrete stappen te zetten. Solcerova geeft praktisch advies: goede zonwering buiten is de meest effectieve maatregel om het huis koel te houden, omdat die de zon tegenhoudt vóórdat het zonlicht het glas raakt. Nachtventilatie, dus ramen openzetten zodra de buitentemperatuur onder die van binnen daalt, helpt het huis af te koelen.

En wie een voor of achtertuin heeft, kan het beste de tegels vervangen door beplanting. ‘Elke tegel die eruit is gewipt, is weer een bijdrage’, zegt Solcerova. Het verschil in oppervlaktetemperatuur tussen een betegelde en een begroeide tuin kan op warme zomerdagen oplopen tot 10 graden Celsius.

De boodschap van zowel Solcerova als Janssen is eensluidend: groene daken werken, maar alleen als ze serieus worden ingezet. ‘Geef op nieuwe gebouwen de ruimte op het dak aan het groen’, stelt Solcerova. ‘Het zou normaal moet worden om groen te gebruiken in de stedenbouw, het heeft altijd een toegevoegde waarde.’ Janssen hoopt dat zijn boomveer op termijn goedkoper wordt zodat deze breed inzetbaar wordt voor ieder dak en elke straat. ‘Elk groen dak, elke boom, elke tegel die plaatsmaakt voor planten: het zijn druppels. Maar genoeg druppels samen vullen een oceaan.’

Foto boven: Anna Solcerova