Unterirdischer Klimawandel: Erhitzt sich der Boden, leiden die Bauten

Im Grund unter dem Stadtteil Loop von Chicago haben die Wissenschaftler wäh­rend über drei Jahren mit einem Netz aus 150 Sensoren die Temperatur gemes­sen und ana­ly­siert. Dabei zeig­te sich, dass der Boden im von Hochhäusern gepräg­ten Quartier – hier befin­det sich zum Beispiel der 108 Stockwerke hohe Willis Tower – etwa zehn Grad wär­mer ist, als der Grund eines benach­bar­ten Parks. 

«Keller, Parkhäuser, Tunnel und Züge geben kon­ti­nu­ier­lich Wärme ab», erklärt Rotta Loria. Aber auch die Fundamente der Gebäude lei­ten Wärme in den Untergrund. Der Forscher spricht von einem unter­ir­di­schen Klimawandel respek­ti­ve unter­ir­di­schen Wärmeinseln. Dieses Phänomen kann schwer­wie­gen­de Folgen haben: Weil ver­schie­de­ne Untergründe unter­schied­lich auf die­se Hitze reagie­ren, kön­nen sie sich bewe­gen und die dar­auf ste­hen­den Gebäude in Mitleidenschaft zie­hen. Wie die Untersuchungen zeig­ten, senkt sich der Untergrund in man­chen Bereichen um bis zu zwölf Millimeter ab. 

«Der Lehmboden von Chicago kann sich zusam­men­zie­hen, wenn er erhitzt wird, wie vie­le ande­re fein­kör­ni­ge Böden auch», führt Rotta Loria aus. Damit kommt es bei vie­len Fundamenten in der Innenstadt lang­sam, aber kon­ti­nu­ier­lich zu uner­wünsch­ten Setzungen. «Mit ande­ren Worten: Man muss nicht in Venedig woh­nen, um in einer Stadt zu leben, die sinkt – auch wenn die Ursachen für sol­che Phänomene ganz ande­re sind», so Rotta Loria.

Es dauert lange bis die Schäden sichtbar werden

Quelle: Alessandro Rotta Loria / Northwestern University

Schematische Darstellung des Untergrunds von Chicago bzw. im Quartier Loop.

Weil sich der Boden aller­dings rela­tiv lang­sam absenkt, kön­nen die Auswirkungen auf Bauten zwar schlimm sein, aber es dau­ert lan­ge, bis die Schäden sicht­bar wer­den. «Es ist sehr wahr­schein­lich, dass der unter­ir­di­sche Klimawandel bereits Risse und über­mäs­si­ge Fundamentsetzungen ver­ur­sacht hat, die wir nicht mit die­sem Phänomen in Verbindung gebracht haben, weil wir uns des­sen nicht bewusst waren», sagt Rotta Loria. Es sei nicht so, dass ein Gebäude plötz­lich zusam­men­bre­che. Eine Gefahr sieht er vor allem für älte­re Bauten aus Steinen und Ziegeln.

Rotta Loria rät, bei Projekten geo­ther­mi­sche Technologien ein­zu­be­zie­hen, indem die Abwärme in die Gebäude gelei­tet und sie dort fürs Heizen ver­wen­det wird. «Bei neu­en aber auch bei bestehen­den Gebäuden könn­te auch eine Wärmedämmung zum Einsatz kom­men, um die in den Boden ein­drin­gen­de Wärmemenge zu mini­mie­ren.» Am effek­tivs­ten und zweck­dien­lichs­ten erach­tet er es, unter­ir­disch Bauten so iso­lie­ren, dass ihre Abwärme so gering wir mög­lich aus­fällt. «Ist dies nicht mög­lich, kön­nen geo­ther­mi­sche Technologien hel­fen, die Wärme in Gebäuden effi­zi­ent zu absor­bie­ren und wie­der­zu­ver­wen­den. Allerdings soll­ten kei­ne Technologien ein­ge­setzt wer­den, die die unter­ir­di­schen Strukturen aktiv küh­len, weil dies Energie ver­braucht.» (mai/mgt)

Hier geht es zur aus­führ­li­chen Pressemitteilung: https://www.mccormick.northwestern.edu