Hitte wordt hot

De zomer van 2018 was de warmste in drie eeuwen, met een recordaantal warme dagen en twee hittegolven. Het KNMI verwacht meer van dergelijke zomers. Nederland moet zich (beter) voorbereiden op hittestress. 

Hittestress is een onderschat probleem, een sluipmoordenaar, stelt Cora van Nieuwenhuizen, minister van Infrastructuur en Waterstaat op 25 juni 2018 op het eerste nationale Congres Hittestress. ‘Hoe Nederland omgaat met een warmer klimaat’ luidt de ondertitel. Het congres is opgenomen in het Uitvoeringsprogramma 2018-2019 van de Nationale klimaatadaptatiestrategie (NAS) dat in maart 2018, dus vóór de hete zomer, verschijnt. Hittestress is daarin een van de zes speerpunten. Een jaar eerder is de klimaatadaptatiedialoog ‘Hitte en gezondheid’ gestart, waarin deskundigen uit allerlei sectoren kennis en ervaringen kunnen uitwisselen over de aanpak van hitte- en warmtegerelateerde klimaatrisico’s. Na de hittegolven van 2003 en 2006 was er ook al aandacht voor, maar die is daarna wat weggeëbd.

Het Deltaplan Ruimtelijke adaptatie (DPRA), eveneens uit 2017, heeft hittestress ook opgenomen als een van de thema’s, naast overstromingen, wateroverlast en droogte. Het DPRA wijst daarbij op het ‘lage urgentiebesef’ en de beperkte en versnipperde kennis die vaak niet terechtkomt bij partijen die de risico’s van hittestress kunnen verlagen, of kunnen aanzetten tot gedragsverandering. We zijn in Nederland nogal gepreoccupeerd geweest met de risico’s van overstromingen vanuit zee of de rivieren en (later) wateroverlast door hoosbuien. Hitte(stress) als klimaatrisico stond na de hittegolven van 2003 (1400 ‘hittedoden’ in Nederland, 15.000 in Frankrijk en 70.000 in Europa) en 2006 (onder andere afgelasting Nijmeegse Vierdaagse: twee doden, drie gereanimeerden, 69 ziekenhuisopnames) ook al op de publieke en politieke agenda. Er kwamen toen maatregelen in de vorm van een Nationaal Hitteplan en hitteprotocollen. Daarna ebde de aandacht wat weg. Door NAS en DPRA was er al hernieuwde aandacht voor en wellicht leidt de zomer van 2018 ertoe dat hittestress nog iets hoger op de agenda komt. 

Hitte-eilanden 

De toenemende hitte door klimaatverandering wordt vooral in stedelijke gebieden gevoeld, omdat daar de meeste mensen wonen en de hitte er versterkt wordt door het stedelijk hitte-eilandeffect (urban heat island), het verschijnsel dat steden warmer zijn dan het landelijk gebied. Het effect is het sterkst bij grote steden, maar is ook aangetoond in kleinere steden en dorpen. Het gemiddelde temperatuurverschil bedraagt een paar graden met uitschieters tot 8 of zelfs 12 graden. De verschillen zijn ’s nachts meestal groter dan overdag (figuur 1). 

Er zijn meerdere oorzaken voor deze temperatuurverschillen. Stedelijke bebouwing is donkerder, weerkaatst minder zonlicht (lage albedowaarde) en absorbeert meer straling. Voor zover er wel zonlicht gereflecteerd wordt, vangen andere gebouwen dit deels op (urban canyon effect). Door de vele gebouwen en verharding (wegen, pleinen) is er minder vegetatie, wat maakt dat er minder water verdampt en er meer energie beschikbaar is voor opwarming. Door de bebouwing is er ook minder wind, die voor afkoeling kan zorgen. ’s Nachts koelen gebieden af door warmte-uitstraling. Hoeveel dat is, hangt af van het deel van de hemel dat zichtbaar is vanaf het oppervlak (sky view factor). Als je, liggend op je rug, bij een onbewolkte hemel recht naar boven kijkend veel sterren en weinig gebouwen ziet, is de sky view factor hoog en de uitstraling navenant. Daarom koelt het platteland ’s nachts sneller en meer af dan de stad, en een voorstad meer dan een binnenstad, vooral als in het centrum veel hoge gebouwen staan. 

Menselijke activiteiten zoals industrie, verkeer en huishoudens die in steden geconcentreerd zijn, gebruiken energie, produceren warmte en versterken het hitte-eilandeffect. Ook het stedelijk broeikaseffect doet dat. In steden is meer luchtvervuiling en zijn de concentraties broeikasgassen hoger waardoor er minder warmte-uitstraling is. Vroeger dacht men dat de opeenhoping van warmte-genererende menselijke activiteiten in steden de belangrijkste oorzaak was van het hitte-eilandeffect, maar later bleken dat de hoge bebouwingsdichtheid, de verharding en de donkere oppervlakken te zijn. 

Hittekaarten 

Het stedelijk hitte-eilandeffect is al in 1818 aangetoond door Luke Howard in zijn onderzoek naar het klimaat van Londen. Ook in Nederland is het fenomeen al lang bekend. Het was een belangrijke reden om weerstations buiten de steden te plaatsen. Anders zouden meetreeksen verstoord worden door weersinvloeden van steden. Afgezien van één onderzoek in de jaren 1960 in Utrecht is het effect in Nederland nooit onderzocht. Daardoor zijn er weinig stedelijke weerdata. In het kielzog van de aandacht voor klimaatadaptatie beleeft ook het hitte-eilandonderzoek vanaf 2009 een revival. Inmiddels hebben individuele steden zoals Arnhem, Rotterdam en Den Haag er onderzoek naar gedaan en eigen hittekaarten gemaakt. Die worden gebruikt bij het opstellen van stads- of omgevingsvisies en de stresstest die gemeenten uiterlijk in 2019 uitgevoerd moeten hebben. Daarin moeten ze laten zien of ze voldoende voorbereid zijn op klimaatverandering, inclusief hittestress. Ze weten dan welke delen van de stad gevoelig zijn voor hittestress en wat ertegen te doen is. Van een uniforme methodiek voor het maken van hittekaarten is nog geen sprake.

Voor de Atlas Natuurlijk Kapitaal heeft het RIVM in 2017 een handige kaart over hitte-eilanden ontwikkeld. Deze is landsdekkend en interactief. Je kunt in- en uitzoomen en zo hitte-eilanden op diverse schaalniveaus onderscheiden (zie kader hierboven). Vergelijkbare kaarten zijn er over het verkoelend effect van groen en water. De gemeente Ede heeft deze kaarten gebruikt bij het opstellen van haar stadsvisie. 

Een nadeel van de RIVM-kaart dat deze de gemiddelde luchttemperatuurverschillen weergeeft en niet de gevoelstemperatuur (zie kader 'Hoe meten we hitte'). De waarden op de kaart zijn ook jaargemiddelden. Daardoor blijven de temperatuurverschillen beperkt tot 3 graden, terwijl ze op warme zomerdagen (vooral ’s nachts) veel hoger zijn. Verder is de kaart niet gebaseerd op feitelijke metingen maar op modelberekeningen met een beperkt aantal variabelen: de bevolkingsdichtheid in en rondom de stad, de windsnelheid op 10 meter hoogte en de hoeveelheid verharding, groen en water.

Gevolgen van hittestress 

Extreme hitte in de stad kan zeer uiteenlopende gevolgen hebben (figuur 2). Deze zijn te verdelen in vijf groepen: gezondheid, stedelijke netwerken, drink- en oppervlaktewater, stedelijke buitenruimte en leefbaarheid. 

Gezondheidseffecten krijgen gewoonlijk de meeste aandacht. Bij extreem hoge temperaturen moeten mensen lichaamswarmte kwijtraken door bloedvatverwijding en transpiratie. Als dat onvoldoende lukt, kunnen ze aandoeningen krijgen zoals warmte-uitslag, hittekrampen, hitte-uitputting en hitteberoerte. Vooral ouderen, zwangere vrouwen, jonge kinderen en mensen met een zwakke gezondheid kunnen daarmee kampen. Het aantal spoedopnames in ziekenhuizen neemt dan ook significant toe tijdens hittegolven. Daarnaast slapen mensen slechter, waardoor ze minder goed herstellen. Ook zijn er indirecte effecten. Bij hitte worden micro-organismen bijvoorbeeld actiever waardoor mensen eerder bacteriële of virale infecties oplopen. De verminderde luchtkwaliteit (smog) door hogere concentraties ozon en fijnstof tijdens hitte speelt daarbij ook een rol, vooral bij astma- en COPD-patiënten. Meer ziektes tijdens hittegolven leiden ook tot extra sterfgevallen (oversterfte). In Nederland neemt de sterfte tijdens hittegolven met 12 procent toe, wat neerkomt op 40 extra doden per dag. Uit onderzoek naar de relatie tussen de gemiddelde dagtemperatuur en oversterfte in Nederland blijkt 16,5°C de optimale temperatuur te zijn. De sterfte loopt op bij zowel lagere als hogere temperaturen. 

Hitte heeft nog andere gevolgen. Transport- en elektriciteitsnetwerken kunnen ontregeld raken door de extra energievraag (airco’s), stroomstoringen, uitzettende rails en bruggen en smeltend asfalt. Een van de grootste risico’s is grootschalige uitval van elektriciteitsvoorzieningen. Dat kan gebeuren als een hittegolf gepaard gaat met lage rivierwaterstanden, waarbij centrales geen koelwater meer kunnen innemen, en windstiltes, waardoor de productie van windenergie stilvalt. De vraag naar drink- en koelwater stijgt, waardoor de stroomsnelheid toeneemt en dat vergroot de kans op gesprongen waterleidingen. De drinkwaterkwaliteit loopt gevaar door de groei van micro-organismen en de zwemwaterkwaliteit door de blauwalg. De druk op de buitenruimte in en om de stad neemt toe met schade aan flora en fauna als gevolg. Ook zijn er meer natuurbranden. Ten slotte daalt het thermisch comfort van mensen, zowel binnen als buiten. Dat maakt het minder prettig er te werken, wonen of recreëren. Hitte leidt tot meer sociale overlast (stank, geluid, afval) en een lagere arbeidsproductiviteit. 

Groene ruimten 

Verreweg de meest effectieve maatregel tegen het hitte-eilandeffect is vergroening. Daarbij kun je denken aan groene ruimten zoals parken, bossen en tuinen, en aan groene elementen zoals straatbomen, groene daken en groene gevels. 

Groen koelt de omgeving actief af doordat vegetatie water verdampt (evapotranspiratie), bij hoge temperaturen meer dan bij lage. Voor die verdamping onttrekken planten warmte aan hun omgeving die daardoor afkoelt. Bomen verdampen meer dan struiken en die weer meer dan lage planten en gras. Hoe meer bladoppervlak, des te meer verdamping. Op een zonnige dag heeft een flinke boom alleen al door zijn evapotranspiratie een koelend vermogen van tien airco’s. Daar bovenop beschaduwen bomen oppervlakken die zo minder zonnestraling absorberen. Zelf absorbeert vegetatie ook veel minder warmte dan stenige oppervlakken. 

Het koelend vermogen van groene gebieden is afhankelijk van hun omvang en samenstelling. Grote parken met veel hoge bomen koelen het meest. De temperatuurverschillen tussen parken en omliggende wijken liggen veelal tussen de 1 en 5 graden. Daardoor ontstaan er verschillen in luchtdruk die weer zorgen voor verkoelende luchtstromen van het park naar de omliggende wijken. De verkoelende invloed van een park varieert van enkele tientallen meters tot meer dan een kilometer. Hoe ver hangt af van het gemak waarmee luchtstromen de omliggende wijken kunnen bereiken en niet geblokkeerd worden door vegetatie of bebouwing. Zowel in het park als in de wijken zijn ventilatiegaten nodig. Ook de heersende windrichting en de ligging zijn belangrijk. Aan de lijzijde van het park is het koelend effect groter dan aan de loefzijde. En als een park in een laagte ligt, stroomt koele lucht niet weg naar de omgeving; als een park hoger ligt wel. 

Arnhem is daarvan een mooi voorbeeld. Vanuit de hooggelegen Veluwe reiken de parken als groene lobben tot ver in de stad. Ze hebben een verkoelende werking op de aangrenzende wijken. De koele lucht uit de parken en bossen boven op de stuwwallen zakt vooral ’s nachts door de dalen langzaam naar beneden. De dalwinden zorgen voor een natuurlijke ventilatie. In de nieuwe stadsvisie is daar nadrukkelijk rekening mee gehouden. Helaas kunnen de dalwinden de binnenstad (een hitte-eiland) moeilijk bereiken doordat de spoordijk de luchtstroom blokkeert.

Groene elementen 

Ook kleinere groene elementen hebben een verkoelende werking. Dat kunnen rijen of groepjes straatbomen zijn die schaduw geven. Zo zou Napoleon langs de Franse wegen platanen hebben aangeplant opdat zijn soldaten in de schaduw konden marcheren om beter uitgerust op het slagveld aan te komen. Groene gevels koelen gebouwen door schaduwwerking, evapotranspiratie en de isolerende luchtlaag. Het effect van groene daken is beperkt. Een dunne substraatlaag, zoals bij sedumdaken, biedt alleen koeling in een gebouw door de isolerende werking, maar koelt de omgeving niet. Dikke groene daken met meer begroeiing hebben wel enig effect, mits ze voldoende water hebben en niet verdrogen. Groene daken spelen wel een belangrijke rol in het vasthouden van piekneerslag. Wat voor groene daken opgaat, geldt trouwens voor alle vegetatie: ze koelen alleen goed als ze voldoende water hebben en niet verdrogen. Bomen verdrogen minder snel doordat ze dieper wortelen; andere vegetatie in steden heeft vaak irrigatie nodig. 

Water 

Water heeft een verkoelend effect op de luchttemperatuur door verdamping en de absorptie van warmte. Het nadeel is dat water ’s nachts de opgenomen warmte weer afstaat en daarmee afkoeling van de omgeving afremt. Stromend water werkt het best, omdat het de opgenomen warmte kan afvoeren naar elders. Verneveling van water door vernevelaars of fonteinen is de effectiefste waterkoeling. De verdamping neemt toe en de nevel kan neerslaan op de huid. Japanners besprenkelen hun straten met water (uchimizu), een techniek die ook mediterrane landen soms toepassen. Zo is Lyon een pilot gestart met straatkoeling. In de stoepranden zitten sprinklers die het asfalt besproeien als het te heet wordt. Testen wijzen uit dat de luchttemperatuur op 1,5 meter daalt met 5 tot 10 graden. Het is een oplossing voor volgebouwde steden waar geen ruimte is voor groen. Ook daken kunnen gekoeld worden door een laag water of door besproeiing. In Nederland worden bijvoorbeeld bruggen met water gekoeld om te zorgen dat ze open kunnen blijven gaan. Nadeel van maatregelen die om water vragen, is dat hittegolven en droogtes vaak gelijktijdig kunnen voorkomen. 

Verhoging albedowaarde 

Veel effect heeft het gebruik van lichtgekleurde materialen voor gevels en daken, waardoor de albedowaarde stijgt. Er zijn dan aantoonbaar minder airco’s nodig. Het is vaak zelfs effectiever en goedkoper dan extra vegetatie. De effecten treden direct op. Bomen hebben tijd nodig om te groeien en vegetatie vraagt onderhoud en water; lichtgekleurde gevels en daken niet. Lichte bouwmaterialen zijn in Nederland echter (nog) weinig geliefd. Wijken die daarmee gebouwd zijn, werden misprijzend ‘witte schimmel’ genoemd. Nederlanders geven de voorkeur aan rode baksteen (voor zowel gebouwen als bestrating) en rode of blauwe dakpannen. Ze nemen overdag veel warmte op en geven die ’s nachts weer af. Gebruik van donkere bouwmaterialen maakt veel groen (hoge bomen, groene gevels) extra belangrijk. 

Schaduw 

De meest voorkomende maatregelen voor verkoeling van de buitenruimte zijn groen, schaduw en water. Het effect ervan is onderzocht. Meestal wordt alleen gekeken naar de luchttemperatuur. Het verkoelend effect is dan beperkt tot 1 of 2 graden. Kijkt men echter ook naar de gevoelstemperatuur (zoals in 2015 in Amsterdam gebeurde), dan kan het effect oplopen tot wel 22 graden. Vooral schaduw blijkt belangrijk te zijn. Het creëren van schaduwplekken is de effectiefste ruimtelijke adaptatiemaatregel tegen hittestress. Zuid-Europese steden weten dat al lang (zie kader 'Wat kunnen we leren van Zuid-Europese steden').

Binnentemperatuur 

De voorgaande maatregelen waren gericht op het verlagen van de buitentemperatuur en het verminderen van het hitte-eilandeffect. Hogere buitentemperaturen vragen gebouwen die de binnentemperatuur laag kunnen houden. Zonwering, isolatie, groene daken, natuurlijke ventilatie, materiaalgebruik en overstekende daken doen dat ‘passief’. Als die allemaal niet mogelijk zijn, is actief koelen met airconditioning of mechanische ventilatie een oplossing. Deze gebruiken echter energie en stoten warmte en CO2 uit. Hittebestendige gebouwen zonder extra energieverbruik vragen om slimme oplossingen (‘passieve koeling’) en bijpassende regels. Momenteel zijn er geen bouwnormen die een ‘koelingsprestatie’ van gebouwen vragen, zoals die er wel voor energie zijn. 

Gedragsverandering 

Stedelijke omgevingen kunnen anders worden ingericht om hittestress te voorkomen of te beperken, maar dat kost tijd en geld. En vaak concurreren de maatregelen met andere ruimteclaims of principes. Zo kunnen (groepjes) bomen ten koste gaan van parkeerplaatsen en is niet iedereen blij met bomen vanwege de mogelijke overlast (blad in de goot, minder lichtinval in huis en tuin). Kleinere ramen in huizen zijn goed tegen de hitte in de zomer, maar sluiten ons af van zonnewarmte in lente, herfst en winter.

Als er hittegolven optreden, zullen mensen hun gedrag erop moeten aanpassen. Scholen kunnen bijvoorbeeld tropenroosters invoeren en zorginstellingen hitteprotocollen. Na de hittegolf van 2006 stelde het ministerie van Volksgezondheid een Nationaal Hitteplan op, dat in 2015 is aangescherpt. Het is een communicatieplan met tips en aanwijzingen. De GGD en het Rode Kruis spelen er een hoofdrol in na een waarschuwing van de RIVM en het KNMI dat er een warme periode op komst is. De GGD let vooral op zorginstellingen en kwetsbare groepen (ouderen, chronisch zieken, zwangere vrouwen, mensen met overgewicht, dak- en thuislozen, bewoners van tehuizen). Onderdeel van het eerste hitteplan was een hittesticker met allerlei tips. Ook in 2018 werd het Nationaal Hitteplan in werking gesteld. 

Over het effect van hitteplannen bestaan twijfels. De tips en aanwijzingen zijn nogal voor de hand liggend. Volgens geriaters moeten we fijnmaziger naar de zorg van ouderen kijken. Bijvoorbeeld naar hun medicijngebruik. Plaspillen en pijnstillers die de nierfunctie beperken, zouden bij hitte (tijdelijk) geschrapt of verminderd kunnen worden waardoor patiënten niet uitdrogen. Dit om te voorkomen dat de spoedeisende hulp overbelast raakt. Hier ligt een taak van de zorgketen van huisartsen en thuiszorgorganisaties. In Frankrijk was het in 2003 een schandaal dat juist het zorgend personeel in augustus in groten getale op vakantie was tijdens de piek van de hittegolf. Amsterdam zet een stapje in die richting in het project Amster-Warm. Daarin brengt men in beeld waar ouderen wonen en wat de kwaliteit van hun woning en woonomgeving is. Een combikaart brengt kwetsbare groepen en kwetsbare locaties samen in beeld. Zo kunnen lokale netwerken de zorg voor kwetsbare ouderen beter organiseren als het warm is. 

Sociaal kapitaal 

In het buitenland wordt de kwetsbaarheid voor hitte meer als een sociaal probleem gezien. Onderzoek toont aan dat het risico ongelijk verdeeld is onder sociaaleconomische klassen. Het gaat dan niet alleen om arbeidsomstandigheden van bepaalde soorten beroepen, maar ook om slechtere woonomstandigheden, bijvoorbeeld in de banlieus van Parijs en achterstandswijken in Chicago. Tegelijkertijd zijn daar ook oplossingen bedacht waarvan we in Nederland kunnen leren, zoals vergroting van het sociaal kapitaal. Sociale verbanden worden versterkt zodat mensen bij kwetsbare groepen een oogje in het zeil houden. Er wordt soms actief ingezet op ‘sociale infrastructuur’ zoals aantrekkelijke ontmoetingsplekken in openbare gebouwen die gekoeld zijn. Parijs probeert van schoolpleinen ‘koelte-eilanden’ te maken door ze schaduwrijk in te richten en open te stellen voor buurtbewoners. Hoewel deze maatregelen eigen moeilijkheden kennen, zit er meerwaarde in de opvatting dat de veerkracht tegen hittestress ook in het sociale zit en veel meer is dan een kwestie van herinrichting. 

Synergie 

Met enige aarzeling hebben Nederlandse gemeenten de afgelopen jaren de bestrijding van hittestress op hun agenda gezet. Misschien gaan meer gemeenten dat doen na de hete zomer van 2018 en de verplichte stresstest in 2019, en krijgt hittestress evenveel prioriteit als wateroverlast. Het mooie is dat maatregelen tegen hittestress zoals vergroening ook bijdragen aan bestrijding van wateroverlast en droogte. Die synergie zou het doorvoeren van maatregelen moeten vergemakkelijken. Ten slotte: er zitten zeker risico’s aan hogere temperaturen, maar ook voordelen. De zomers worden langer, lente en herfst warmer. Dat is gunstig voor de landbouw en de toeristensector. De zomersterfte door hitte neemt toe, maar de wintersterfte door koude daalt. En de laatste is tot op heden groter dan de eerste. 

BRONNEN

• Boezeman, D. e.a. 2014. De klimaatbestendige stad. Adaptatiestrategieën van Europese koplopers. Geografie februari.
• Deltaplan Ruimtelijke Adaptatie 2018.
• Döpp, S. (red.) 2011. Kennismontage Hitte en Klimaat in de Stad. Climate Proof Cities Consortium.
• Kluck, J. e.a. 2017. De klimaatbestendige wijk. Kenniscentrum Techniek, Hogeschool van Amsterdam.
• Kraaijvanger, C. 2018. Uitzonderlijke hitte houdt nog tot 2022 aan. Scientias 14 augustus.
• Mudde, L. 2018. Maatregelen tegen hittestress: adviezen van het KNMI en Wageningen University. VNG Magazine, 3.
• Nationale klimaatadaptatiestrategie (NAS) 2018. Uitvoeringsprogramma 2018-2019. Den Haag: Ministerie van Infrastructuur en Waterstaat.
• Planbureau voor de Leefomgeving 2014. Aanpassen aan klimaatverandering. Kwetsbaarheden zien, kansen grijpen. Den Haag.
• www.knmi.nl