In Brasiliens Favelas könnten Gründächer helfen, die Hitze zu lindern

Nov 08, 2023

Oben: Favela do Alemao in Rio de Janeiro, 2011. In städtischen Gemeinden mit niedrigem Einkommen wie diesen mangelt es meist an Grünflächen und sie sind häufiger extremer Hitze ausgesetzt als ihre wohlhabenderen oder ländlicheren Pendants. Bildmaterial: AF Rodrigues/Brasilien Fotos/LightRocket über Getty Images

Schweiß tropfte über Luis Cassianos Gesicht. Es war 2012 und Rio de Janeiros bisher heißester Tag: Mit fast 110 Grad Fahrenheit hatte die Küstenstadt ihren bisherigen Rekord von 1984 nur knapp übertroffen.

Cassiano und seine damals 82-jährige Mutter lebten seit ihrem Umzug in den Parque Arará, einer Favela im Norden Rios, vor etwa 20 Jahren im selben schmalen vierstöckigen Haus. Wie viele andere Häuser in der Arbeiterklasse – eine von mehr als 1.000 Favelas in der brasilianischen Stadt mit über 6,77 Millionen Einwohnern – besteht das Dach aus Asbestziegeln. Doch die Häuser in seiner Gemeinde sind mittlerweile oft mit Wellblech gedeckt, einem Material, das wegen seiner geringen Kosten häufig verwendet wird. Es ist auch ein Leiter extremer Hitze.

Nachdem er von einem Freund von den Gründächern Deutschlands erfahren hatte, beschloss der Bewohner des Parque Arará, Luis Cassiano, selbst eines zu bauen. „Ich begann mir die ganze Favela mit grünen Dächern vorzustellen“, sagte er. „Und nicht nur diese Favela, sondern auch andere.“

Visuell: Mit freundlicher Genehmigung von Luis Cassiano

Während die Temperaturen draußen sein Dach heiß genug machten, um ein Ei zu kochen – Cassiano sagte, er habe es einmal versucht und es geschafft –, fühlte es sich drinnen noch schlimmer an. „Ich bin nur zum Schlafen nach Hause gekommen“, sagte Cassiano. „Ich musste fliehen.“

Der Parque Arará spiegelt viele andere einkommensschwache Stadtgemeinden wider, in denen es tendenziell an Grünflächen mangelt und die häufiger extremer Hitze ausgesetzt sind als ihre wohlhabenderen oder ländlicheren Pendants. Solche Gebiete werden oft als „Wärmeinseln“ bezeichnet, da sie hohe Temperaturen aufweisen – manchmal bis zu 20 Grad heißer als die umliegenden Gebiete.

Dieses Wetter beeinträchtigt die menschliche Gesundheit. Hitzewellen sind mit einer erhöhten Rate an Dehydrierung, Hitzschlag und Tod verbunden; sie können chronische Gesundheitszustände, einschließlich Atemwegserkrankungen, verschlimmern; und sie beeinflussen die Gehirnfunktion. Solche Gesundheitsprobleme werden wahrscheinlich zunehmen, da Hitzewellen im Zuge des Klimawandels häufiger und schwerwiegender werden. Laut einer 2021 in Nature Climate Change veröffentlichten Studie könnten mehr als ein Drittel der hitzebedingten Todesfälle weltweit zwischen 1991 und 2018 auf einen sich erwärmenden Planeten zurückgeführt werden.

Die extreme Hitze machte Cassiano Sorgen. Und als langjähriger Favela-Bewohner wusste er, dass er sich nicht darauf verlassen konnte, dass die brasilianische Regierung bessere Lebensbedingungen für seine Nachbarn schafft, von denen die meisten Schwarze sind. Also beschloss er, es selbst zu tun.

Während eines Gesprächs mit einem Freund, der in Deutschland im Bereich nachhaltige Entwicklung arbeitet, lernte Cassiano etwas über Gründächer: ein architektonisches Gestaltungsmerkmal, bei dem Dächer mit Vegetation bedeckt werden, um die Temperaturen sowohl drinnen als auch draußen zu senken. Das europäische Land begann in den 1960er Jahren ernsthaft mit der Technologie zu experimentieren und hatte bis 2019 seine Gründächer auf schätzungsweise 30.000 Acres ausgeweitet, mehr als eine Verdoppelung innerhalb eines Jahrzehnts.

„Warum können Favelas das nicht auch?“ Er erinnerte sich, dass er gedacht hatte.

Wissenschaftliche Untersuchungen deuten darauf hin, dass eine grüne Infrastruktur Stadtbewohnern zahlreiche Vorteile bieten kann: Zusätzlich zur Abkühlung der Umgebungstemperaturen kann sie den Abfluss von Regenwasser reduzieren, die Lärmbelästigung eindämmen, die Energieeffizienz von Gebäuden verbessern und Ängste lindern.

Die extreme Hitze machte Cassiano Sorgen. Und als langjähriger Favela-Bewohner wusste er, dass er sich nicht darauf verlassen konnte, dass die brasilianische Regierung bessere Lebensbedingungen für seine Nachbarn schafft, von denen die meisten Schwarze sind.

Mehr als zehn Jahre nach diesem heißen Tag im Jahr 2012 – und mehrere Hitzerekorde später – leitet Cassiano die Teto Verde Favela, eine gemeinnützige Organisation, die er gegründet hat, um Bewohner darüber aufzuklären, wie sie ihre eigenen Gründächer bauen können. Der Bau der Favela bringt seine eigenen technischen Besonderheiten und politischen Probleme mit sich, und Cassiano hat die Hilfe lokaler Wissenschaftler in Anspruch genommen, um bewährte Verfahren und Materialien zu erforschen. Doch die Abdeckung der Dächer eines ganzen Viertels erfordert Zeit und – selbst mit kostensenkenden Maßnahmen – ein großes Budget.

Seine Arbeit war stetig, aber langsam. Er ist noch weit davon entfernt, jedes Dach seiner rund 20.000-Einwohner-Gemeinde umzubauen. Und da die Auswirkungen des Klimawandels schnell eintreten, ist die Zeit möglicherweise nicht auf ihrer Seite. Dennoch sieht Cassiano Teto Verde Favela als Vorbild für andere in ähnlichen Situationen auf der ganzen Welt.

„Ich begann mir die ganze Favela mit grünen Dächern vorzustellen“, sagte er. „Und nicht nur diese Favela, sondern auch andere.“

Gründächer gibt es schon seit Tausenden von Jahren, doch erst in den 1960er und 70er Jahren erlebte die moderne Variante dank der in Deutschland entwickelten neuen Bewässerungstechnologie und des Schutzes vor Undichtigkeiten den richtigen Durchbruch.

Die Technologie kühlt die lokalen Temperaturen auf zwei Arten. Erstens absorbiert die Vegetation weniger Wärme als andere Dachmaterialien. Zweitens absorbieren Pflanzenwurzeln Wasser, das dann als Dampf über die Blätter abgegeben wird – ein Prozess, der als Evapotranspiration bekannt ist und eine ähnliche Kühlwirkung hat wie Schweiß, der die menschliche Haut kühlt.

Gründächer können auch dazu beitragen, Überschwemmungen zu verhindern, indem sie den Abfluss reduzieren. Ein herkömmliches Dach könnte 100 Prozent des Regens abfließen lassen, sodass Wasser in die Straßen strömen könnte, aber ein Gründach kann je nach Struktur und Neigung „diese Abflussrate auf 25 bis 60 Prozent reduzieren“, sagt Lucas Camargo Silva Tassinari, ein Bauingenieur, der die Wirksamkeit von Gründächern erforscht, schrieb in einer E-Mail an Undark.

Solche Interventionen könnten in Brasilien hilfreich sein, wo Überschwemmungen ein anhaltendes Problem sind und die Temperaturen steigen. Eine Studie aus dem Jahr 2015 zeigte, dass die Landoberflächentemperaturen auf den Hitzeinseln der Stadt im vergangenen Jahrzehnt um 3 Grad gestiegen waren. Aber Grün scheint zu helfen: Forscher der Federal Rural University of Rio de Janeiro (UFRJ) stellten einen Unterschied der Landoberflächentemperaturen von 36 Grad zwischen den wärmsten Vierteln der Stadt und nahe gelegenen bewachsenen Gebieten fest.

Im Parque Arará, so Cassiano, steige die Temperatur regelmäßig deutlich über die offizielle Temperatur der Stadt, die oft in weniger dichten Gebieten näher am Meer gemessen werde. Er beschloss, den ersten Gründach-Prototyp seiner Gemeinde auf seinem eigenen Haus zu bauen. Als Cassiano nach dem besten Einstieg suchte, stieß er auf Bruno Rezende, einen Bauingenieur, der sich im Rahmen seiner Doktorarbeit an der UFRJ mit Gründächern beschäftigte. Als er ihm von seiner Idee erzählte, kam Rezende sofort zum Parque Arará.

Es gibt nicht unbedingt einen einheitlichen Ansatz für Gründächer. Ein Designer muss das spezifische Klima und den Gebäudetyp jedes Standorts berücksichtigen, damit das Projekt nicht nur effektiv, sondern auch strukturell solide ist.

Das Problem besteht darin, dass Gründächer recht schwer sein können. Sie erfordern eine Reihe von Schichten, von denen jede ihren eigenen Zweck erfüllt, z. B. zur Isolierung oder zur Entwässerung. Aber der Parque Arará wurde, wie alle Favelas in Rio, nicht nach Code gebaut. Häuser wurden aus der Not heraus gebaut, ohne Ingenieure oder Architekten, und sie bestehen aus allem, von Holzresten und Klecksen bis hin zu Ziegeln, Schlackenblöcken, Asbestfliesen und Blech. Und diese informelle Konstruktion konnte nicht unbedingt das Gewicht aller Schichten tragen, die ein Gründach erfordern würde.

Nachdem er sich Cassianos Dach angesehen hatte, schlug Rezende zunächst vor, es mit Bidim-Rollen zu bedecken, einem leichten Geotextilvlies aus Polyester aus recycelten Getränkeflaschen. In diese Bidim-Rollen, die von einem kürzlichen Bauprojekt übrig geblieben waren, platzierten sie verschiedene Arten von Pflanzen: Korbpflanzen, Zollpflanzen, Kriechpflanzen und Spinnenkraut. Sie legten die Rollen in die Rillen des Asbestdachs und errichteten dann ein Bewässerungssystem, das Wasser nach unten tropfen ließ.

Mit einer kostengünstigen Möglichkeit, leichte Gründächer zu installieren, brachte Rezende Cassiano mit, um seine Berater zu treffen und ihnen vorzustellen, was sie herausgefunden hatten. Die Universität stimmte zu, dass das Projekt so vielversprechend sei, dass es Materialien für den nächsten Schritt bereitstellen werde, sagte Cassiano.

Nachdem die Pflanzen auf Cassianos Dach Zeit zum Wachsen hatten, kehrten Rezende und André Mantovani, ein Biologe und Ökologe im Botanischen Garten von Rio, zurück, um zu sehen, welche Auswirkungen dies auf Cassianos Haus hatte. Mit mehreren unter den Dächern angebrachten Sensoren verglichen die Forscher mehrere Tage lang die Temperatur in seinem Haus mit der eines Nachbarn. (Die Forscher wollten, dass die Studie länger dauerte, aber das unzuverlässige Energiesystem der Favela unterbrach immer wieder die Stromversorgung ihrer Sensoren.)

Trotz der Einschränkungen der Studie waren die Ergebnisse ermutigend. Während der Zeit, in der die Forscher die Temperaturen aufzeichneten, herrschte auf Cassianos Dach eine Temperatur von etwa 86 Grad. Die seines Nachbarn hingegen schwankte zwischen 86 und 122 Grad. An einem Punkt unterschieden sich die Dächer der beiden Häuser um fast 40 Grad.

Für Cassiano bestätigten die Zahlen, was er vermutet hatte: Wenn er etwas bewirken wollte, musste er möglichst viele Häuser mit grünen Dächern versehen.

„Wenn wir über Gründächer sprechen, denken wir an ein Haus. Aber das reicht nicht aus“, sagte Marcelo Kozmhinsky, ein Agraringenieur in Recife, der sich auf nachhaltige Landschaftsgestaltung spezialisiert hat. „Wenn man anfängt, sich eine Straße, einen Häuserblock, ein Viertel und eine Stadt oder eine Gemeinde als Ganzes mit mehreren Gründächern vorzustellen, dann hat man etwas. Denn es geht um das Kollektiv. Es kommt allen zugute.“

Aber das Denken in größeren Maßstäben bringt eine Vielzahl neuer Herausforderungen mit sich. Damit ein Gründach sicher ist, muss es von einer Struktur getragen werden können, und die Untersuchung der Kapazität einzelner Gebäude erfordert Zeit. Und selbst mit kostengünstigen Materialien wie Bidim erfordert die Installation von Gründächern auf Hunderten oder Tausenden von Häusern erhebliche Mittel.

„Das größte Hindernis sind die Kosten“, sagte Bia Rafaelli, eine in São Paulo ansässige Architektin, die mit Gemeinden wie der von Cassiano zusammengearbeitet hat, um ihnen nachhaltige Baumöglichkeiten näher zu bringen. „Um dies alles im großen Maßstab realisierbar zu machen“ und Gründächer auf allen Favelas zu installieren, „bräuchte es Sponsoring von Unternehmen oder Hilfe von der Regierung.“

Während einige Kommunen in Brasilien Gesetze haben, die nach Möglichkeit Gründächer bei Neubauten vorschreiben, ist dies in Rio de Janeiro nicht der Fall. Ein Gesetzesentwurf, der ein ähnliches Gesetz wie in anderen Städten schaffen soll, liegt seit Mai 2021 im Stadtrat von Rio auf Eis.

Rio bietet Bauherren jedoch Anreize, Gründächer und andere nachhaltige Optionen zu installieren – wie Sonnenkollektoren und durchlässige Pflastersteine. Aber solche Bemühungen kommen den Bewohnern der Favelas in der Regel nicht zugute, wo der Großteil der Bauarbeiten informell erfolgt, ohne dass Bauunternehmen nach Richtlinien und Vorteilen in der Gesetzgebung suchen.

Neben Bürokratie und anderen bürokratischen Hürden ist jedes Projekt im Zusammenhang mit den Favelas auch mit langjährigem Rassismus konfrontiert. Laut einer Studie des Instituto Locomotiva, Data Favela und Central Única das Favelas aus dem Jahr 2021 sind 67 Prozent der Bevölkerung in Favelas in ganz Brasilien Schwarze. Das ist unverhältnismäßig mehr als die Gesamtbevölkerung des Landes, die zu 55 Prozent aus Schwarzen besteht.

„Um dies alles im großen Maßstab realisierbar zu machen“ und Gründächer auf allen Favelas zu installieren, „bräuchte es Sponsoring von Unternehmen oder Hilfe von der Regierung“, sagte Rafaelli.

„Die öffentliche Politik erreicht die Favelas nicht“, sagte Diosmar Filho, Geograph und leitender Forscher bei der Forschungsvereinigung Iyaleta, wo er Studien zu Ungleichheit und Klimawandel leitet. Er sagte, die Arbeitergemeinschaften seien Hitzeinseln aufgrund des Umweltrassismus – der unverhältnismäßigen Auswirkungen von Umweltgefahren auf farbige Menschen –, der dazu geführt habe, dass ein Großteil der schwarzen Bevölkerung Brasiliens unzureichende Wohnverhältnisse und Gesundheitsversorgung habe, was beides durch den Klimawandel verschärft werde Auswirkungen des Klimawandels.

Solche Trends sind nicht auf Brasilien beschränkt. Eine in der Zeitschrift Landscape and Urban Planning veröffentlichte Studie aus dem Jahr 2020 ergab, dass weiße Viertel in südafrikanischen Städten überproportional besseren Zugang zu städtischer grüner Infrastruktur, einschließlich Parks und Gründächern, hatten – was die Autoren als „grüne Apartheid“ bezeichneten. In einer Studie aus dem Jahr 2019 stellten Forscher der University of Michigan mithilfe einer räumlichen Analyse fest, dass sich Gründächer überwiegend in der Innenstadt der Stadt befanden, die ihrer Meinung nach weißer und wohlhabender ist als der Rest der Stadt. (Die Studie verfügte jedoch nur über begrenzte Daten und analysierte nur 10 Gründächer.)

Ohne die Unterstützung der Regierung oder anderer Behörden, sagte Filho, wenden sich Schwarze oft gegenseitig um Hilfe. „Es ist immer die schwarze Bevölkerung, die Lebensqualität für die schwarze Bevölkerung schafft“, sagte er und bezog sich dabei auf Menschen wie Cassiano und Projekte wie Teto Verde Favela.

„Die Maßnahmen von Teto Verde wären ein großartiger Bezugspunkt für die städtische Wohnungspolitik zur Reduzierung der Auswirkungen des Klimawandels“, sagte Filho. Aber wenn Kommunen farbigen Menschen das Recht auf sicheren Wohnraum und Möglichkeiten zur Bekämpfung des Klimawandels verweigern, „dann handelt es sich um einen Fall von Umweltrassismus.“

Zurück in Rio arbeitet Cassiano weiterhin mit Wissenschaftlern und Studenten der UFRJ zusammen. Gemeinsam testen sie neue Materialien und Methoden, um den ersten Gründach-Prototyp zu verbessern, der vor mehr als zehn Jahren erstmals auf seinem Haus installiert wurde. Bei der Anpassung an den Favela-Bau lag sein Hauptaugenmerk auf der Kosten- und Gewichtsreduzierung.

Anstatt eine Asphaltdecke als wasserdichte Abschirmungsschicht zu verwenden, verwendet Cassiano eine Vinylfolie, die zwischen zwei Bidim-Schichten eingelegt ist. Das bedeutet, dass die Kosten für die von Teto Verde Favela installierten Dächer etwa 5 brasilianische Reais oder 1 US-Dollar pro Quadratfuß betragen; Obwohl die Kosten für herkömmliche Gründächer schwer abzuschätzen sind, können sie bei gleicher Fläche bis zu 53 brasilianische Reais (11 US-Dollar) kosten. Auch seine Dächer waren ursprünglich hydroponisch, das heißt, es wurde kein Boden verwendet, um ihr Gewicht zu verringern.

Cassianos Mutter, heute 93, liebt es, sich um die Pflanzen auf ihrem Dach zu kümmern. Es trägt nicht nur dazu bei, die Temperatur in ihrem Zuhause an heißen Tagen zu senken und Regenwasser zurückzuhalten, um Überschwemmungen bei einem Regenguss zu verhindern, sondern gibt laut Cassiano auch ihrer geistigen Gesundheit den dringend benötigten Auftrieb.

„Ohne dieses Gründach könnte ich hier in diesem Haus nicht leben“, sagte Cassiano. „Es macht mich so glücklich, wenn ich Vögel sehe, wenn ich Schmetterlinge sehe, wenn ich eine Blume oder eine Frucht sehe“, fügte er hinzu.

„Es ist so viel mehr, als ich mir jemals vorgestellt habe.“

Jill Langlois ist eine unabhängige Journalistin mit Sitz in São Paulo, Brasilien. Ihre Arbeiten erschienen unter anderem in der New York Times, The Guardian, National Geographic und TIME.