Städte weltweit stehen aufgrund von steigenden Temperaturen und dem UHI-Effekt vor vielen Herausforderungen. Der Umgang mit Dachflächen zählt dabei zu den elementaren Diskussionen der Stadt- und Gebäudeplanung. Einerseits sorgt die Strategie der Klimaanpassung mit „Cool roofs“ und Gründächern dafür, dass die Lufttemperaturen lokal reduziert werden und im Fall der Gründächer die Wassermengen von immer häufiger auftretenden Starkregen-Ereignissen besser aufgenommen werden. Andererseits sorgt die Strategie des Klimaschutzes mit PV-Dächern für eine Verminderung des fortschreitenden Klimawandels. Einige Simulationsstudien deuten darauf hin, dass PVDächer in der Stadt allerdings auch Teil einer Klimaanpassungsstrategie sein könnten, da sie die Lufttemperatur je nach Studie um 0,09–0,8 K abkühlen. Die Mehrheit der realen Messungen an PV-Anlagen, die überwiegend in Wüstenregionen stattgefunden haben, beschreiben im Gegensatz dazu eine Erwärmung von 0,2–2,4 K aufgrund der PV-Anlage. Obwohl die meisten Simulationen die Auswirkungen von PV-Dächern auf das urbane Mikroklima untersucht haben, gibt es derzeit nur eine einzige Untersuchung in urbaner Umgebung, die den Effekt von PV-Überdachungen für Parkplätze analysiert hat. Um den realen Einfluss der PV-Anlage auf das urbane Mikroklima nachvollziehbar messen und analysieren zu können, wurde im Rahmen dieser Masterarbeit, ein Messkonzept für eine PV-Anlage über einem Gründach und einem danebenliegenden, baugleichen Gründach ohne PV-Anlage als Referenz ausgearbeitet. Die Arbeit beschreibt die Recherche, Ausarbeitung und Installation des Messkonzepts und präsentiert erste Messergebnisse. Die ausführliche Analyse der Messergebnisse findet erst nach dem Abschluss dieser Masterarbeit statt. Das finale Messkonzept besteht aus 11 Lufttemperatursensoren, welche auf 2 m Höhe über und neben der PV ein Temperaturprofil erstellen, um die Reichweite des Temperatureinflusses der PVAnlage quantitativ abschätzen zu können. In Kombination mit der Messung der Windrichtung und -geschwindigkeit wird der konvektive Wärmetransport der PV-Anlage untersucht. Zusätzlich dazu wird in der Mitte der PV-Anlage und auf dem Gründach eine Energiebilanz mithilfe von Messungen der lang- und kurzwelligen Strahlungen, des Bodenwärmestroms, der Lufttemperatur und der relativen Luftfeuchtigkeit erstellt. Die ersten Messergebnisse legen nahe, dass die maximale Lufttemperaturdifferenz auf 0,5 m Höhe unter der PV-Anlage um bis zu 3,7 K wärmer ist als über dem Referenz- Gründach. Die Bodentemperaturen des Referenz-Gründachs sind untertags um bis zu 17 K höher und in der Nacht um bis zu 2,5 K niedriger. Die Ergebnisse dieser Masterarbeit in Kombination mit der Auswertung der Messdaten werden für mehr Klarheit in der Stadtplanung sorgen, die dann genauer die stadtklimatischen Folgen eines großflächigen PV-Ausbaus abschätzen und auf diese dementsprechend reagieren kann.    «

Städte weltweit stehen aufgrund von steigenden Temperaturen und dem UHI-Effekt vor vielen Herausforderungen. Der Umgang mit Dachflächen zählt dabei zu den elementaren Diskussionen der Stadt- und Gebäudeplanung. Einerseits sorgt die Strategie der Klimaanpassung mit „Cool roofs“ und Gründächern dafür, dass die Lufttemperaturen lokal reduziert werden und im Fall der Gründächer die Wassermengen von immer häufiger auftretenden Starkregen-Ereignissen besser aufgenommen werden. Andererseits sorgt...    »

Cities around the world are facing challenges due to rising temperatures and the UHI effect. Unused roof surfaces have therefore become a focus of discussions in urban planning and building design. On the one hand, the strategy of climate adaptation with "cool roofs" and green roofs ensures that air temperatures are reduced locally and, in the case of green roofs, that the water volumes of increasingly frequent heavy rain events are better permeated. On the other hand, the strategy of climate protection with PV roofs ensures a reduction of progressive climate change. Some simulation studies suggest that PV roofs in the city could also be part of a climate adaptation strategy, as they cool the air temperature by 0.090.8 K, depending on the study. In contrast, the majority of real-world measurements of PV installations, most of which have taken place in desert regions, describe a warming of 0.22.4 K due to the PV installation. Although most simulations investigate the effects of PV roofs on the urban microclimate, there is currently only one study in an urban environment that analyses the effect of PV roofing for car parks. In order to measure and analyse the real influence of the PV system on the urban microclimate in a comprehensible way, a measurement concept for a PV system above a green roof and an adjacent, identical green roof without a PV system as a reference was developed within the scope of this master thesis. The paper describes the research, development and installation of the measurement concept, as well as presenting preliminary measurement results. However, the complete analysis will take place beyond the scope of this master's thesis. The final measurement concept consists of 11 air temperature measurements, which create a temperature profile at a height of 2 m above and next to the PV in order to quantitatively estimate the range of the temperature influence of the PV system. In combination with the measurement of wind direction and velocity, the convective heat transport of the PV system is furthermore investigated. In addition, an energy balance can be mapped in the center of the PV system and on the green roof with the help of measurements of the long-wave and short-wave radiation, the soil heat flux, the air temperature and the relative humidity. The first measurement results suggest that the maximum air temperature difference at a height of 0.5 m under the PV system is up to 3.7 K warmer than above the reference green roof. The ground temperatures of the reference green roof are up to 17 K higher during the day and up to 2.5 K lower at night. The results of this master's thesis in combination with the evaluation of the complete measurement dataset will provide more guidance in sustainable urban planning, as to more accurately assess and pre-emptively react to the urban climatic consequences of a large-scale PV expansion.    «

Cities around the world are facing challenges due to rising temperatures and the UHI effect. Unused roof surfaces have therefore become a focus of discussions in urban planning and building design. On the one hand, the strategy of climate adaptation with "cool roofs" and green roofs ensures that air temperatures are reduced locally and, in the case of green roofs, that the water volumes of increasingly frequent heavy rain events are better permeated. On the other hand, the strategy of clima...    »