Albedo verhogen

Wat is albedo?

Albedo geeft aan hoeveel zonlicht een materiaal terugkaatst. De rest van het zonlicht neemt het materiaal op als warmte. Hoe hoger de albedo, hoe minder een oppervlak opwarmt, bijvoorbeeld van daken, gevels of straten. Materialen met een lichte kleur hebben een hogere albedo dan donkere materialen. Lichte materialen houden dus minder warmte vast. Albedo drukken we uit in een waarde tussen 0 (geen weerkaatsing) en 1 (volledige weerkaatsing).

Hoe helpt een hogere albedo om de omgeving klimaatbestendiger te maken?

Materialen met een hoge albedo kunnen bijdragen aan een koelere omgeving. Als een oppervlak zonnestraling weerkaatst in plaats van opneemt, gaat de energie terug de atmosfeer in. Hierdoor warmt dit oppervlak minder op. Dus als gebouwen, straten en andere oppervlakken een lichte kleur hebben, warmt de omgeving minder snel op. Ook hoeven gebouwen met een hoge albedo minder gekoeld te worden, wat energie bespaart.

Verschil tussen donkere en lichte materialen

Donkere materialen warmen veel meer op dan lichte materialen. Donkere materialen hebben een laag albedo, met een waarde tussen 0 en 0,3. Dat betekent dat er nauwelijks weerkaatsing is. Lichte materialen hebben een hoog albedo, met een waarde tussen 0,3 en 1. Dat betekent dat er veel weerkaatsing is. Een voorbeeld:

• Asfalt met een donkere kleur, met een albedo van 0,05 tot 0,2, kan 70 °C tot 90 °C worden.
• Hetzelfde asfalt maar met een lichtere kleur, met een albedo van 0,3 tot 0,4, is gemiddeld 8 °C tot 12 °C koeler.

De keuze van het materiaal kan heel belangrijk zijn als je hitte in de stad wilt verminderen. Kies je bewust voor lichtere materialen? Dan daalt de temperatuur flink.

Draagt een hogere albedo ook bij aan andere doelen?

Een hogere albedo zorgt niet alleen voor verkoeling. Lichte materialen zijn in het donker ook beter zichtbaar. Dat is bijvoorbeeld goed voor de verkeersveiligheid. Daarnaast slijten donkere materialen sneller doordat ze uitzetten bij hitte. Donkere materialen hebben daarom vaker onderhoud nodig dan lichte. Op lange termijn zijn de onderhoudskosten van materialen met een hogere albedo dus vaak lager.

Welk effect heeft een hogere albedo op de buitentemperatuur?

Een hogere albedo heeft vooral invloed op de temperatuur van het oppervlak van het materiaal zelf, en minder op de temperatuur van de lucht:

• Als de albedo met 0,1 daalt, dan daalt de oppervlaktetemperatuur met 3,5 tot 4,3 °C.
• Als de albedo met 0,1 daalt, dan daalt de maximale luchttemperatuur met 0,1 tot 0,6 °C.

Meer hierover kun je lezen in onderzoek van Taha e.a. (1992) en Santamouris (2013).

Welk effect heeft een hogere albedo op de binnentemperatuur?

Gebouwen met een hoge albedo kaatsten meer zonlicht terug. Daardoor worden materialen in huis minder warm. Is een gebouw gemaakt van materiaal met een hoge albedo? Dan kan dat volgens onderzoek van Synnefa e.a. (2007) de maximumtemperatuur in een gebouw verlagen met 1,2 tot 3,3 °C.

Heeft een hoge albedo ook nadelen?

Een hoge albedo kan ook nadelen hebben. Stel dat direct naast een gebouw met een hoge albedo een stoep, fietspad of zitplek is, dan kan de weerkaatsing van de zonnestraling op mensen terechtkomen. Dit kan vervelend zijn, bijvoorbeeld doordat het licht in je ogen prikt.

De warmte van deze zonnestraling heeft daarnaast invloed op de gevoelstemperatuur. Zo kan door een hoger albedo de luchttemperatuur dan wel dalen, maar dat heeft weinig effect als tegelijk de stralingstemperatuur stijgt: dat is alle warmte en zonnestraling die op iemand afkomt. Uit metingen van Taleghani en Berardi (2018) bleek dat een verhoging van de albedo van 0,1 naar 0,5 de volgende gevolgen had: de luchttemperatuur daalde met ongeveer 0,7 °C, maar de gevoelstemperatuur steeg rond het middaguur met ongeveer 4,7 °C.

Hoe meet je albedo?

De albedo van een oppervlak geeft aan hoeveel zonlicht het oppervlak terugkaatst. Je meet dit met een albedometer. Dit apparaat meet het zonlicht dat binnenkomt en het zonlicht dat terugkaatst. Albedo drukken we uit in een waarde tussen 0 (geen weerkaatsing) en 1 (volledige weerkaatsing). Meet bij voorkeur op een heldere dag, als de zon hoog staat. Wil je een hele wijk in kaart brengen? Gebruik dan satellietbeelden of drones met speciale sensoren.

Hoe meet je het effect van een hogere albedo?

Je meet het effect van een hogere albedo door de temperatuur van oppervlakken en lucht te vergelijken vóór en na het verhogen van de albedo. Dat doe je meestal met warmtebeeldcamera’s of sensoren. Let op dat je ook rekening houdt met de stralingstemperatuur, vooral op plekken waar mensen daar last van kunnen hebben. Als de stralingstemperatuur stijgt, kan de gevoelstemperatuur ook stijgen. Meet ook op verschillende momenten van de dag. Dan weet je hoe het effect in de loop van de dag verandert.

Welke indicatoren kun je gebruiken?

Belangrijke indicatoren om het effect van een hogere albedo te meten zijn: de oppervlaktetemperatuur, de luchttemperatuur, de gemiddelde stralingstemperatuur en de gevoelstemperatuur. Samen geven deze indicatoren een goed beeld van de gemeten hitte én van de hitte die mensen voelen. Meer hierover kun je lezen bij Santamouris (2013) en Taleghani en Berardi (2018).

Zijn er voorbeelden van effectmetingen?

Echevarría Icaza e.a. (2017) keken met satellietbeelden naar het hitte-eilandeffect in de oude binnensteden van Den Haag, Delft, Leiden, Gouda, Utrecht en Den Bosch. De gemiddelde albedowaarden in deze hotspots lagen tussen 0,14 en 0,17. In deze beschermde stadscentra is ingrijpen op straatniveau lastig. Daarom keken de onderzoekers naar de daken. Ze onderzochten met modelberekeningen wat het effect zou zijn als de platte bitumendaken een witte coating zouden krijgen en als de keramische dakpannen werden vervangen door tegels met koele pigmenten. De witte coating zou de albedo verhogen naar 0,7 en de tegels met koele pigmenten zouden de albedo verhogen naar 0,5. Met berekeningen schatten zij dat beide maatregelen samen het maximale hitte-eilandeffect met 1,4 °C tot 3 °C zouden verlagen. Dat is veel, want het maximale hitte-eilandeffect is in deze steden soms wel 5 °C.

Waar moet je op letten bij het ontwerp?

Let op waar je materialen met een hoge albedo plaatst en hoe je ze richt. Zorg er in ieder geval voor dat het materiaal niet direct op mensen kan weerkaatsen. Als dat gebeurt, voelt het namelijk warmer aan waardoor de gevoelstemperatuur juist kan stijgen. De hogere albedo werkt dan niet verkoelend. Ook kan de weerkaatsing mensen verblinden. Houd bij het verhogen van de albedo in de openbare ruimte daarom altijd rekening met de manier waarop de plek gebruik wordt.

Welke materialen zijn geschikt?

Lichte materialen hebben een hogere albedo dan donkere versies van hetzelfde materiaal. Denk aan licht beton, grijze tegels of speciale reflecterende coatings. Je kunt bestaande oppervlakken ook verbeteren met speciale coating die veel licht terugkaatst.

Niet alleen de kleur is belangrijk, ook de structuur van het materiaal. Een ruw oppervlak weerkaatst minder licht dan een glad oppervlak van hetzelfde materiaal. Dat komt omdat het licht blijft hangen in de oneffenheden en wordt daar als warmte opgenomen. Hetzelfde geldt voor poreuze materialen: licht dat in de kleine gaatjes valt, komt er niet meer uit. Gladde en dichte oppervlakken werken daarom het beste.

Waar kun je albedo verhogen?

Albedo verhogen kan bijna overal. Plekken die heel geschikt zijn om te verkoelen met behulp van albedo zijn bijvoorbeeld wegen, pleinen, daken, gevels en parkeerplaatsen. Kijk daarbij wel altijd goed naar hoe het zonlicht weerkaatst wordt: kunnen mensen daar last van hebben? Hieronder lees je er meer over.

Daken

Een gemiddeld dak kaatst 26% van het zonlicht terug. Een wit dak kaatst gemiddeld 72% terug. Of een dak plat of schuin is, is hierbij ook belangrijk. Woningen met een plat dak warmen sneller op dan woningen met een schuin dak. Meer hierover kun je lezen in onderzoek van Akbari (2023).

Gevels

In Nederland zijn de meeste gevels van baksteen. Baksteen heeft een vrij lage albedo (ongeveer 0,20). Lichtere opties zijn een licht geschilderde of gepleisterde gevel, of lichte gevelbekleding. Die hebben een albedo van 0,60 of hoger. Je kunt een bestaande gevel ook een lichte coating of verf geven. Dan hoef je de gevel niet te vervangen en wordt de albedo toch veel hoger. Let op: een gevel die veel licht weerkaatst, kan mensen in de buurt verblinden. Ook kan het voor hen warmer aanvoelen.

Verharding

30 tot 40% van het stedelijk oppervlak is verhard. Daardoor draagt verharding voor een groot deel bij aan hitte in de stad. Zwart asfalt is in Nederland het meest gebruikte verhardingsmateriaal. Het heeft een albedo van maar 0,05 tot 0,10 en kan in de zomer wel 70 °C worden. Lichte betonklinkers of betonstenen hebben een veel hogere albedo. Je kunt ze direct gebruiken in plaats van asfalt. Doorlatende verharding werkt nog beter. Dat zijn materialen die water doorlaten, zoals grind of grasbetontegels. Ze weerkaatsen meer licht én koelen door verdamping.

Heb je een vergunning nodig?

Of je een vergunning nodig hebt, hangt af van de situatie. Voor een witte coating op een dak dat niet zichtbaar is vanaf de straat, heb je meestal geen vergunning nodig. Verandert het uiterlijk van het gebouw of de straat wel? Bijvoorbeeld bij een gevel of een laag dak? Dan heb je soms een omgevingsvergunning nodig. De gemeente bekijkt dan of de verandering past bij de omgeving. Voor monumenten en beschermde stads- en dorpsgezichten zijn de regels strenger. Als je twijfelt, kun je een vergunningscheck doet bij het Omgevingsloket. Of neem contact op met je gemeente.

Hoe zorg je dat de albedo hoog blijft?

Materialen worden vuil en verouderen. Daardoor daalt de albedo en dus ook het verkoelend effect ervan. Je houdt de albedo hoog door de materialen goed te onderhouden en ze regelmatig schoon te maken.

Wie is verantwoordelijk voor beheer en onderhoud?

De eigenaar van de materialen zorgt voor het onderhoud. In de openbare ruimte is dat de gemeente. Start je zelf een project in je tuin of op je dak? Dan ben je zelf verantwoordelijk voor beheer en onderhoud.

Wat kost het om albedo te verhogen?

Materialen met een hogere albedo zijn soms iets duurder om aan te leggen. Bijvoorbeeld door speciale coatings of lichtere steensoorten. Maar vaak vallen die extra kosten mee.

Je kunt de albedo verhogen door je dak of gevel wit te verven. Wat dat kost, hangt af van of je het zelf doet of een bedrijf inschakelt. Als je het zelf doet, betaal je alleen de verf of coating. Die kost tussen de €20 en €40 per m2. Dat hangt af van het type en de kwaliteit. Let op: het oppervlak moet eerst schoon zijn voordat de coating erop kan.

Je kunt ook kiezen voor dakbedekking met een lichtere kleur. Dit kost ongeveer €80-90 per m2, inclusief de installatie.

Bestrating vervangen door materialen met een hoger albedo of materialen die minder warmte opnemen is ook relatief eenvoudig. Je vervangt de bestaande tegels met bijvoorbeeld grasbetontegels (€10/m2), een lichte kleur grind (€20-40/m2) of lichte klinkers (€40-50/m2). Als je ook iets wilt doen tegen droogte en wateroverlast, kies dan voor gras, kruiden of planten.

Wat kost het beheer en onderhoud?

De onderhoudskosten hangen af van het materiaal. Lichte materialen worden sneller vuil en hebben dus vaker onderhoud nodig om te blijven werken. Tegelijk slijten ze minder snel. Op lange termijn bespaart dat juist kosten.

Een dak of gevel met een lichte coating wordt sneller vies. Daardoor werkt de coating minder goed. Maak een wit dak daarom regelmatig schoon. Verwijder bijvoorbeeld bladeren, fijnstof en vogelpoep. Als je dit zelf doet, kost het niets. Je kunt het ook door een bedrijf laten doen. Soms moet er een nieuwe laag coating op. Dat kost extra geld.

Bij wit bitumen dakbedekking zijn er alleen schoonmaakkosten. Bitumen dakbedekking gaat vaak 25-30 jaar mee. Je hoeft het dak dus alleen schoon te maken om de albedo hoog te houden. Dat kun je zelf doen of door een bedrijf laten doen. De kosten hangen af van hoe groot het dak is.

De onderhoudskosten voor licht gekleurde bestrating vallen relatief mee. Ook deze bestrating moet je schoonmaken om goede weerkaatsing van licht te behouden. Als je dit zelf doet kost het niets, maar je kunt het ook door een bedrijf laten doen. De kosten hangen af van hoe groot het oppervlak is.

Wat zijn de baten?

Een hogere albedo levert verschillende voordelen op. Het belangrijkste voordeel is verkoeling. Oppervlakken en lucht worden minder warm. Daardoor hebben mensen minder last van hitte. Ook hoef je gebouwen minder te koelen, waardoor je energie bespaart. Ook zijn lichte materialen duurzamer. Ze slijten minder snel en gaan langer mee. Op de lange termijn bespaar je zo op onderhoud. In het donker is lichte bestrating bovendien beter te zien. Dat is veiliger voor het verkeer.

Verder kunnen lichte kleuren bijdragen aan een betere score voor duurzaamheidskeurmerken zoals BREEAM, vooral voor het thema ‘thermisch buitenklimaat’.

Voorbeelden van albedo verhogen

De gemeente Groningen heeft een eigen asfaltmengsel ontwikkeld met een hoger albedo. Dit asfaltmengsel heet GemGroReflection. Door witte steenslag is het asfalt lichter van kleur. Op warme dagen is het oppervlak daardoor 10 tot 15 °C koeler dan gewoon zwart asfalt. Het mengsel heeft nog meer voordelen. Door de lichte kleur kan de straatverlichting tot 50% gedimd worden. Andere gemeenten kunnen het recept gebruiken. Het ligt inmiddels ook in Biddinghuizen, Scheemda en Noordenveld.

Het kantoor van Reclassering Nederland aan de Wibautstraat in Amsterdam heeft een wit, reflecterend dak. Het materiaal kan helemaal opnieuw gebruikt worden. De coating op het dak maakt vervuilende stoffen uit de lucht onschadelijk. En als er brand is, zorgt deze laag dat het vuur zich minder snel verspreidt. Zo blijft de schade kleiner.

Websites

• Informatie over het Groningse asfaltmengsel GemGroReflection op de website van de gemeente Groningen en op dit kennisportaal.
• Bouwadaptief over albedo verhogen

Nederlandstalige literatuur

• Bosche, P. ten Broeke, H. Gjaltema, J. Pásztor, A. Rovers, V. (2013). De synergie van stedelijke klimaatadaptatie en -mitigatie maatregelen: een vijftal maatregelen uitgewerkt voor Rotterdam.

Engelstalige literatuur

• Akbari, H.(2003) Measured energy savings from the application of reflective roofs in two small non-residential buildings Energy 28 (2003) 953–967

• Echevarría Icaza, L., van der Hoeven, F., & van den Dobbelsteen, A. (2017). The urban heat island effect in Dutch city centres: Identifying relevant indicators and first explorations. In W. Leal et al. (Eds.), Implementing climate change adaptation in cities and communities (pp. 161–202). Springer International Publishing.

• Hassn, A., Aboufoul, M., Wu, Y., Dawson, A., & Garcia, A. (2016). Effect of air voids content on thermal properties of asphalt mixtures. Construction and Building Materials, 115:327-335.

• Qin, Y. (2015). Urban canyon albedo and its implication on the use of reflective cool pavements. Energy and Buildings, 96:86-94.

• Santamouris, M. (2013). Using cool pavements as a mitigation strategy to fight urban heat island – A review of the actual developments. Renewable and Sustainable Energy Reviews. 26:224-240.

• Synnefa, A., Karlessi, T., Gaitani, N., Santamouris, M., Assimakopoulos, D.N., & Papakatsikas, C. (2011). Experimental testing of cool colored thin layer asphalt and estimation of its potential to improve the urban microclimate. Building and Environment, 46:38-44.

• Synnefa, A., Santamouris, M., Akbari, H. (2007) Estimating the effect of using cool coatings on energy loads and thermal comfort in residential buildings in various climatic conditions Energy and Buildings 39:1167–1174

• Taha, H. Sailor, D. Akbari, H. (1992). High-Albedo Materials for Reducing Building Cooling Energy Use.

• Taleghani, M., & Berardi, U. (2018). The effect of pavement characteristics on pedestrians’ thermal comfort in Toronto. Urban Climate, 24:449-459.