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Schwerpunkt-Themen zu Klimaservices - ausführlich dargestellt

Die virtuelle Stadt - systematische Modellsimulationen


Die Auswirkungen verschiedener stadtklimarelevanter Maßnahmen zur Minderung der Wärmebelastung werden für eine idealisierte Stadt simuliert.


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Sensitivitätsstudien zur thermischen Belastung in Städten

Städte und Ballungsräume stehen vor neuen Herausforderungen bei der Anpassung an die Folgen des Klimawandels. Zusätzlich zur prognostizierten Zunahme der Jahresmitteltemperatur um 2,2 bis 5,3°C (IPCC SRES A1B Szenario) wird auch die Anzahl, Intensität und Dauer von Hitzewellen in Europa bis zum Ende des 21. Jahrhunderts zunehmen. Die damit verbundene zusätzliche Wärmebelastung wirkt sich auf die Gesundheit der Stadtbevölkerung aus, die schon durch den städtischen Wärmeinseleffekt negativ beeinflusst ist. Damit das vorhandene Wissen über die Folgen des Klimawandels und mögliche Anpassungsmaßnahmen gezielt in die Stadtplanung Eingang findet, bedarf es weiterer Forschung.

Um Kommunen und Städte bei der Maßnahmenplanung an die Folgen des Klimawandels (Deutsche Anpassungsstrategie an den Klimawandel) beratend zu unterstützen, wurde das Projekt „Sensitivitätsstudien zur thermischen Belastung in Städten“ vom Deutschen Wetterdienst (DWD) ins Leben gerufen. Im Projekt werden verschiedene stadtklimarelevante Maßnahmen mit dem Potential zur Minderung der Wärmebelastung mit Hilfe von Modellsimulationen identifiziert, quantifiziert und bewertet. Die vierjährige Projektlaufzeit endet im August 2015.

Die Sensitivitätsstudien werden mit dem 3-dimensionalen mikroskaligen urbanen Klimamodell MUKLIMO_3 durchgeführt. Zur Beurteilung der Wärmebelastung wird das Klima-Michel-Modell verwendet. Es berechnet die Gefühlte Temperatur als Maß für die Wärmebelastung eines 35 jährigen Menschen der sich aktiv bewegt und seine Kleidung den äußeren Bedingungen in gewissen Grenzen anpassen kann. Beide Modelle werden vom DWD betrieben und weiterentwickelt. Der Name „Virtuelle Stadt“ steht für das Konzept einer idealisierten, nicht real existierenden Stadt welche in den Modellsimulationen Eingang findet. Das Ziel der vereinfachten und idealisierten Darstellung der Stadt in einem Klimamodell ist die Komplexität der Stadtstruktur auf ein Minimum zu beschränken um Änderungen in der städtischen Grenzschicht aufgrund einer Anpassungsmaßnahme besser untersuchen und quantifizieren zu können. Es werden nur Städte ich flachem Gelände betrachtet. Im Mittelpunkt der Untersuchungen stehen Maßnahmen der Stadtplanung aus den Bereichen:

  • Siedlungsraum und Stadtentwicklung (z.B. Stadtstruktur, Gebäudehöhe, Versiegelungsgrad),
  • Oberflächen- und Materialeigenschaften (z.B. Dachalbedo),
  • städtische Grün- und Freiflächen (z.B. Parkgröße, Verteilung, Baumbedeckung, Bewässerung) und
  • Wasserflächen (z.B. Größe der Wasserfläche, Verteilung).

Die Simulationen werden für einen typischen Sommertag (Tmax ≥ 25°C) und eine windschwache Strahlungsnacht im Juli durchgeführt. Einige Sensitivitätsstudien werden für verschiedene Klimazonen in Deutschland gerechnet um den Einfluss des regionalen Klimas auf mögliche Anpassungsmaßnahmen zu untersuchen. Im Anschluss daran werden die Modellergebnisse mit Ergebnissen konkreter Stadtklimastudien verglichen um eine Übertragbarkeit und die Verallgemeinerung der Ergebnisse zu prüfen und konkrete stadtplanerische Handlungsempfehlungen abzuleiten, zum Beispiel mit Hilfe des Beratungswerkzeugs INKAS (Informationsportal Klimaanpassung in Städten).

INKAS (Informationsportal Klimaanpassung in Städten)


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