Effectief bomen plaatsen tegen hittestress

Effectief bomen plaatsen tegen hittestress

Studie naar meest optimale methode

 

Als gevolg van klimaatverandering is er in Nederland een toename in het aantal en de duur van hittegolven. Hittestress veroorzaakt door deze hittegolven, zorgt voor uiteenlopende problemen en aanpassing aan deze hittegolven is essentieel om in steden een gematigde temperatuur te behouden. Bomen planten is een veelgebruikte maatregel om hittestress te verminderen. Gezien de vaak beperkte ruimte in steden, worden bomen vaak of langs wegen, of in groepen geplaatst, zoals in parken. Met dit onderzoeksproject heb ik onderzocht welk ontwerp het meest effectief is om hittestress te verminderen. Ik deed dit met behulp van de DPRA Heat Module van het Tygron Platform.

Door Max Brink

Afbeelding 1: De Rivierenwijk in Utrecht.

In steden wordt hittestress verergerd door het Urban Heat Island-effect (UHI). Dit is het fenomeen dat de temperatuur in een stedelijk gebied gemiddeld hoger is dan in het omliggende landelijk gebied. Een voorbeeld van een stad in Nederland waar dit fenomeen duidelijk te zien is, is Utrecht. Voor mijn onderzoeksproject heb ik de Rivierenwijk in Utrecht als onderzoeksgebied gekozen. Dit is een van de wijken in Utrecht met de minste bomen. Verder kent het gebied een variatie aan landgebruik, wat een indicatie kan geven voor de stad Utrecht als geheel.
In augustus 2020 was er een 13 dagen durende hittegolf in Nederland. De hoogste temperatuur tijdens deze hittegolf werd gemeten op 8 augustus, met een piektemperatuur van 34,6 graden Celsius. Daarom koos ik deze dag voor mijn onderzoek. Binnen de instellingen van de DPRA Heat Module (The Heat Overlay Configuration Wizard) konden weerparameters voor een bepaald weerstation worden ingevoerd. Het weerstation dat het dichtst bij mijn studiegebied lag, was De Bilt. Het omzetten van de gegevens van dit weerstation naar de Heat Module Configuration Wizard vereiste enkele kleine berekeningen. Deze heb ik uitgevoerd aan de hand van de instructies in de Tygron Support Wiki.

Afbeelding 2: De weerparameters per uur in de Heat Module Configuration Wizard, op 8 augustus 2020.

240 Extra bomen 
De DPRA Heat Module in het Tygron Platform gebruikt de PET (gevoelstemperatuur) om de hittestress te bepalen. De module is ontwikkeld conform het DPRA Hittestress Rapport 2019 (Ontwikkeling Standaard Stresstest Hitte). Dit rapport geeft een norm voor het meten van hittestress in Nederland. Omdat Tygron automatisch verbinding maakt met open geodata bronnen, was er geen verdere invoer nodig.
Om de impact van de twee maatregelen te bepalen, heb ik voor elke maatregel ongeveer 240 bomen ‘geplant’ binnen het Tygron Platform. Voor de ene situatie plantte ik de bomen in rijen langs wegen en voor de andere plantte ik ze in groepen, zoals parken. Tygron heeft de mogelijkheid om uit verschillende soorten bomen te kiezen. Het meest representatief voor mijn onderzoeksgebied was het standaard loofboomtype.
Na het planten van de bomen heb ik de DPRA Heat Module toegevoegd. Met de Export Geo Data-optie in Tygron heb ik mijn resultaten geëxporteerd naar ArcGIS Pro. In ArcGIS Pro heb ik de symbologie van de uiteindelijke PET-kaarten gewijzigd. Een van deze kaarten is te zien in afbeelding 3.

Afbeelding 3: De gevoelstemperatuur (PET) na het planten van de bomen in groepen op 8 augustus 2020 om 14:00 uur in de Rivierenwijk.

Afname hittestress
Om het effect van de maatregelen duidelijker te visualiseren, heb ik de optie in de DPRA Heat Module gebruikt om verschilkaarten te maken. Deze kaarten tonen de stijging of daling van de PET-temperatuur na het toepassen van de maatregelen. Een voorbeeld hiervan is getoond in afbeelding 4. Beide maatregelen zorgden voor een afname van hittestress. Dit effect bleef echter beperkt tot het met bomen bedekte gebied. De gebieden rond de nieuwe toegevoegde bomen hadden echter ook een substantiële toename van hittestress. Bij het afzonderlijk bekijken van verschillende factoren kwam ik tot de conclusie dat dit voornamelijk werd veroorzaakt door een afname van de windsnelheid.

Afbeelding 4: De toename (rood)/afname (groen) van de hittestress (PET) na het planten van de bomen in groepen op 8 augustus 2020 om 14:00 uur in de Rivierenwijk.

Rijen en groepen
Met behulp van de opties voor schermopname in Tygron heb ik de resultaten geëxporteerd naar mijn uiteindelijke verslag. Ik heb ook video’s gemaakt van de verschillende kaarten, met de videofunctie in Tygron. Deze video’s heb ik opgenomen in een aanvullende ESRI Storymap, die ik heb gebruikt voor de eindpresentatie van het vak.
Uiteindelijk concludeerde ik dat de meest effectieve manier van bomen planten in Utrecht om de PET tijdens een hittegolf te verminderen, een mix is van zowel bomen in rijen als bomen in groepen. Bomen die in rijen zijn geplaatst, zorgen voor schaduw op de belangrijkste looproutes van een gebied. Voor stedenbouwkundigen zal het belangrijk zijn om rekening te houden met de mogelijke toename van hittestress rond de geplaatste bomen. Deze toename, voornamelijk veroorzaakt door bomen die de wind blokkeren, is het grootst tussen kleine straten. Ontwerpkeuzes, zoals het plaatsen van bomen aan één kant van de weg om aan de andere kant van de weg open ruimte voor de wind te creëren, kunnen helpen dit negatieve effect te beperken. Bomen geplaatst in groepen zorgen voor nieuwe koele plekken in de omgeving.
Het Tygron Platform is voor mij een gebruiksvriendelijk programma voor dit soort onderzoeksprojecten gebleken. Vooral de combinatie van de beschikbare overlays en de open geodata maken het programma erg nuttig. Tijdens het onderzoeksproject besloot ik dat ik het Tygron Platform ook binnen mijn stage- en afstudeeronderzoek wilde gebruiken. Momenteel doe ik bij TAUW onderzoek voor de ontwikkeling van een betere nachthittestresskaart voor Nederland en ook hierbij maak ik gebruik van het Tygron Platform.

Max Brink is derdejaars student van de Bachelor International Land and Water Management aan Wageningen University. Het afgelopen half jaar heeft hij de minor Geo-information for Environment and Society gevolgd. Het laatste vak van deze minor (Geo-information Science for a BSc research project) bestond uit een individueel onderzoeksproject van vier weken, waarin hij dit onderzoek deed. Meer informatie over dit onderzoeksproject is te vinden op de website van Tygron, zie

Website Tygron

Voor de ESRI Storymap van de eindpresentatie, zie 

https://arcg.is/H81jf

Share on facebook
Facebook
Share on google
Google+
Share on twitter
Twitter
Scroll naar top