Hitte-eilanden: het verschil tussen dag en nacht

Verslag van de sessie met stadsgeograaf en planoloog Christian van Trigt over zijn onderzoek naar hitte-eilanden en de dag-nacht cyclus, tijdens het KAN Congres in Zwolle, door Anton Coops

Hoe kun je stedelijke verdichtingslocaties beter laten afkoelen in de nacht en vroege ochtend? En hoe kun je ervoor zorgen dat de oplossingen daadwerkelijk worden geïntegreerd in gebiedsontwikkelingsprocessen? Christian van Trigt onderzocht het voor zijn masteronderzoek. Daarbij keek hij ook naar twee cases: de verdichtingslocaties Beurskwartier in Utrecht en Sloterdijk Stationskwartier in Amsterdam. Wordt daar al voldoende rekening gehouden met nachtelijke afkoeling?

Eind oktober verscheen op gebiedsontwikkeling.nu een artikel van Christian van Trigt dat de aandacht trok van de KAN-redactie. Het begrip ‘hitte-eiland’ is inmiddels ingeburgerd, maar daarbij denken veel mensen op de eerste plaats (onbewust) aan de situatie overdag. Op een tropisch warme dag blijf je weg bij grote stenige oppervlakten, zoals een parkeerplaats. Je zoekt schaduw en verkoeling, bijvoorbeeld in een park. Maar wat gebeurt er precies als de zon ondergaat? Daar hebben we veel minder een intuïtief idee bij. Hoe werkt afkoeling in de nacht, met name in een hoogstedelijke omgeving? Wat is de ruimtelijke equivalent van het ‘zomernachtventilatieluik’? Christian van Trigt onderzocht het, en tijdens het KAN-congres deelde hij zijn inzichten met de nieuwsgierige wetenschappers, gemeente-ambtenaren, projectontwikkelaars en adviseurs die op de sessie af waren gekomen.

Take aways van Christian van Trigt

• Het aantal tropische nachten per jaar neemt toe aldus het KNMI, met name in de stad;
• Bij stedelijke hitte-mitigatie verdient de temporele variatie meer aandacht: maatregelen tegen hitte overdag kunnen minder effectief, of zelfs contra-productief zijn tijdens de nacht;
• De standaardoplossing voor hitte-eilanden is vergroenen en verblauwen, maar er zijn meer maatregelen mogelijk tegen stedelijke hitte en het is bovendien belangrijk om strategisch te vergroenen, waarbij de invloed van de dag-nacht cyclus wordt meegenomen;
• Integreer hitte-maatregelen in all season urban design voor een aantrekkelijk leefklimaat in alle seizoenen;
• Integreer maatregelen in het planproces en in bestaande wettelijke kaders.

Een stad absorbeert en produceert meer warmte dan landelijk gebied. We verdichten onze steden immers met warmte-absorberende materialen zoals steen en glas. Daarnaast bouwen we meer de hoogte in, waardoor warmte langer blijft hangen tussen hoge gebouwen. En verstedelijking zorgt ook voor een hogere koelingsvraag, van meer inwoners op een klein oppervlak. Tegelijkertijd zien we door klimaatverandering het aantal tropische nachten per jaar toenemen. Hoe kunnen we daar in de toekomst goed mee omgaan?

“Als er op een bepaald moment structureel een temperatuurverschil is tussen een stad en landelijke locaties, zo’n tien kilometer verderop, dan spreken we van een hitte-eiland. Het hitte-eiland effect is het sterkst in de avond, nacht of zelfs de vroege ochtend en reikt in Nederlandse steden tot 7 graden,” doceert Christian. “Het KNMI voorspelt voor Nederland – met name in de steden – een toename van het aantal tropische nachten. Uit de klimaatscenario’s blijkt dat we daar als gebiedsontwikkelaars meer rekening mee moeten gaan houden. Tegen het jaar 2100 gaat het in het hoge klimaatscenario om zo’n 25 tropische nachten per jaar in een stad als Amsterdam. Dat wil zeggen dat de minimumtemperatuur ’s nachts boven de 20 graden ligt. Dat levert slapeloze nachten op, dan wel meer afhankelijkheid van een koelingssysteem. Slapeloze nachten zijn problematisch omdat het lichaam ’s nachts juist moet herstellen van de hittestress overdag. En meer afhankelijkheid van koelingsystemen gaat gepaard met een hoger energieverbruik, in een tijd waarin een lager energiegebruik juist wenselijk is.”

TNO constateert nu al een sterke toename van het energieverbruik voor koelingsystemen en verwacht dat 40% van de Nederlandse huishoudens in 2030 een airco heeft tegen 20% in 2021. En SWECO concludeert dat we momenteel nog bouwen voor koude winters, terwijl we eigenlijk voor warme zomers moeten gaan bouwen.

“Op dat punt heb ik geprobeerd een verdiepingsslag te maken in mijn onderzoek,” vertelt Christian. De jonge onderzoeker heeft gekeken of er in Nederland op verdichtingslocaties al voldoende rekening wordt gehouden met nachtelijke warmte, en hoe je hier eventueel extra stappen in kunt zetten. Hij deed dit op basis van literatuurstudie, een beleidsanalyse van gemeentelijke plannen en interviews met experts en direct betrokkenen.

Bomen, urban canyons en ondiepe wateren
Een opvallend inzicht is dat bomen ’s nachts de warmte juist kunnen vasthouden onder hun bladerdak. Een ander punt dat Christian eruit licht zijn zogenaamde urban canyons: “Bij hoogbouw heb je een dilemma: maak je bredere straten, dan heb je overdag meer zonlichtinstraling maar betere afkoeling in de nacht. Smallere straten geven overdag meer schaduw, maar ’s nachts koelt het minder af.” Maar vooral wateroppervlaktes hebben een duidelijk effect: “In de zomer zijn ondiepe wateren soms erg warm, tot wel 25 graden. Ze warmen overdag op en koelen ’s nachts heel langzaam af. Dat werkt als een soort nachtelijke kachel.”  

De maatregelen die nu genomen worden om het hitte-eiland effect tegen te gaan zijn grofweg samen te vatten als: vergroenen en verblauwen. Bomen zijn heel effectief tegen hitte, doordat ze transpireren en schaduw creëren, maar de verdiepingsslag ligt in strategisch vergroenen. Bomen kunnen namelijk ’s nachts warmte vasthouden, of verkoelende wind tegenhouden. Daarom kan het bijvoorbeeld een idee zijn om lage vegetatie op schaduwrijke plekken rondom hoge gebouwen te ontwerpen of verplaatsbare bomen in bakken toe te passen op plekken waar ze de uitstraling en ventilatie niet belemmeren. Naast vergroenen kun je ook kijken naar maatregelen zoals reflectieve daken.

“Je kunt ook verbindingen maken met koelere plekken, zogenaamde cool corridors. In Arnhem bijvoorbeeld heb je de Veluwe, het stadscentrum en de uiterwaarden: daar wordt geprobeerd om de koele wind vanaf de Veluwe door de stad heen te trekken. In de casus Sloterdijk is dit idee ook goed toegepast met de Brettenzone.”

Over nachtelijke hitte specifiek kon Christian niet veel terugvinden in de huidige plannen van gemeenten. Gesprekken met de betrokkenen bevestigden dit. Maar juist omdat het hitte-eiland effect in de nacht het grootst is, is het niet meer dan logisch dat er ook gekeken wordt naar de warme nacht en de dag-nacht cyclus.

Integratie in het planproces
Hoe zorgen we ervoor dat al deze overwegingen geïntegreerd worden in de planvorming? Christian heeft een aantal suggesties: “Allereerst kunnen we denken aan samenwerkingsverbanden tussen Nederlandse en Zuid-Europese steden. Veel van de dingen die ik hier bespreek worden al toegepast in Zuid-Europa.” En dan is er de onverbiddelijke klassieker: neem dit aspect zo vroeg mogelijk mee in de planvorming. “Het moet al in de omgevingsvisie voor de stad zitten, en dan vertaald worden naar de gebiedsvisie, want als je dat niet doet dan valt het op een gegeven moment weg,” zo leerde Christian van gesprekken met direct betrokkenen. Daarnaast zijn er al veel regels en verplichtingen bij gebiedsontwikkeling. Integreren van hitte-maatregelen in bestaande eisen of het belonen daarvan in tenders is daarom aanbevelenswaardig.

Q&A
De tweede helft van de sessie is helemaal gewijd aan een discussie met de zaal. Vertegenwoordigers van onder andere WUR, Witteveen+Bos, Stichting Steenbreek en de gemeente Hengelo komen met kritische vragen en aanvullingen. Er lijkt zich een consensus te vormen dat er nog wel wat meer onderzoek nodig is, en meer ervaring moet worden opgedaan met het onderwerp, maar dat het beslist onze aandacht verdient. Zeker als het gaat om het planproces voor de langere termijn, want hoe meer het klimaat verandert, hoe meer tropische nachten we kunnen verwachten volgens de huidige scenario’s van het KNMI. En zoals Leander Ernst (Wyzer/Stichting Steenbreek) aan het eind van de sessie observeert: “Je kunt best beargumenteren dat de temperatuur ’s nachts belangrijker is dan overdag, want overdag kun je alle kanten op, maar ’s nachts lig je in je bed te zweten”. 

Download de presentatie van Christian van Trigt