<HTML> <center> <b> <p> <font size="4" color="green"> Stadt, Land…Klima! - Untersuchung und Bewertung des Einflusses von Stadtklimaeffekten auf das Humanbioklima <br><br> am Beispiel des Campus der Technischen Universität Berlin.</font> </p> <br> </b> <i>Projektbericht des Orientierungsprojektes in den Studiengängen Ökologie und Umweltplanung und Landschaftsarchitektur (2. Semester SoSe 2014) </i></h1> </center> </HTML> ----

Unterschiede

Hier werden die Unterschiede zwischen zwei Versionen gezeigt.

Link zu dieser Vergleichsansicht

wiki:klimaanalyse_freiburg [2014/08/06 10:18]
h8frau
wiki:klimaanalyse_freiburg [2018/02/15 14:30]
Zeile 1: Zeile 1:
- 
-=====Planungsrelevante Bewertung des Stadtklimas am Beispiel von Freiburg im Breisgau (MATZARAKIS,​ A. ET AL.)===== 
- 
-**Eine Zusammenfassung und Erläuterung der Analysen, die im oben genanntenArtikel vorgenommen wurden; und eine Vertiefung in das Thema Kaltluftwinde und 
-ihre Bedeutung für das Stadtklima.** 
- 
-Autorin: Lisa Cory 
- 
-====Einleitung==== 
- 
-Im Sinne des Studienprojektes Grundlagenprojekt Ökologie: Stadt, Land... Klima! (SS14), 
-in dem sich mit dem Phänomen der städtischen Wärmeinsel befasst wird, wurde im Mai 
-2014 eine Reihe an Referaten zu diversen Themen der Stadtökologie gehalten. Darunter 
-befand sich eine Zusammenfassung des Artikels „Planungsrelevante Bewertung des 
-Stadtklimas am Beispiel von Freiburg im Breisgau“ von A. MATZARAKIS ET AL. , erschienen 
-in Gefahrstoffe – Reinhaltung der Luft (Ausg. 68, 7/8 2008). 
- 
-//​Motivation der Stadt Freiburg// 
- 
-Der Artikel befasst sich mit der Stadtklimaanalyse der Stadt Freiburg im Breisgau. Es wird 
-besonders auf die Lufthygiene und den thermischen Wirkungskomplex der Stadt Wert 
-gelegt. Die Analyse mitsamt Messungen, Verarbeitung und Auswertung wurde im Auftrag 
-der Stadt vorgenommen u.a. vom Meteorologischen Institut der Albert-Ludwigs-Universität 
-Freiburg, iMA Richter & Röckle (Freiburg) und Umweltuntersuchungen GbR (Freiburg). 
-Der Zweck der Untersuchungen ist die Einbindung der Ergebnisse in die 
-Planungsgrundlage 2020 der Stadt Freiburg, um eine Verbesserung des Humanbioklimas 
-der Stadt zu ermöglichen. 
- 
-Die Stadt Freiburg liegt im Südwesten Baden-Württembergs,​ nahe der Grenze zu 
-Frankreich. Sie befindet sich in einem hügeligen Relief mit Höhenunterschieden von bis zu 
-1000 Metern innerhalb der Stadtgrenzen. Die Lage bewirkt eine überdurchschnittliche 
-Temperatur, verglichen mit dem Mittel Deutschlands,​ und lokale Kaltluftphänomene. 
-Da es das Ziel Freiburgs ist, das Humanbioklima der Stadt aufzuwerten,​ wird im 
-Folgenden der Begriff der Humanbioklimatologie nach MATZARAKIS erklärt. 
- 
-//​Humanbioklimatologie//​ 
- 
-„Humanbiometeorologie ist die Analyse der Ursache-Wirkungs-Beziehungen zwischen der 
-atmosphärischen Umwelt und der Gesundheit, beziehungsweise dem Wohlbefinden von 
-Menschen, hauptsächlich unter Berücksichtigung der thermischen und lufthygienischen 
-Wirkungskomplexe."​ [nach MATZARAKIS ET AL., 2008] 
- 
-Ebenfalls wichtig bei der Stadtklimaanalyse ist es, auf die geographischen Besonderheiten 
-und die durch sie verursachten,​ wichtigen Phänomene einzugehen. 
-Im Falle Freiburg handelt es sich bei den lokalen Phänomenen um Kaltluftabflüsse. 
-Die Voraussetzungen zur Entstehung von Kaltluft sind wolkenarme, windschwache 
-Nächte, da sich aufgrund der nächtlichen negativen Strahlungsbilanz der Erdboden 
-abkühlt. Die darüber liegende Luftschicht wird somit ebenfalls abgekühlt. Mit fallender 
-Temperatur, steigt die Dichte von Luft, sodass Kaltluft sich gegenüber der darüber 
-liegenden, wärmeren Luftschicht absetzt. [VAN DER PÜTTEN, 2011] 
- 
-In der o.g. Entstehung von Kaltluft ist der Erdboden eben. Entsteht Kaltluft über geneigten 
-Flächen, fließt sie auf Grund ihrer Dichte hangabwärts. In Abhängigkeit von der 
-Beschaffenheit des Hanges kann der Kaltluftabfluss mehr oder weniger stark gebremst 
-werden, dies bestimmt über die Geschwindigkeit,​ mit der er in das Tal fließt. Die im Tal 
-gesammelte Kaltluft kann entweder als Kaltluftsee im Tal verweilen, oder als Talwind 
-entlang des Gefälles abfließen. [VAN DER PÜTTEN, 2011] 
- 
-Untersucht wurden die Kaltluftentstehung und die Kaltluftabflüsse mittels Kaltlufftmodelle,​ 
-Durchlüftungsanalysen und Tracergasversuchen. 
- 
-Ein Kaltluftmodell ist ein physikalisches Strömungsmodell zur Berechnung von 
-Kaltluftentstehung und -strömung. Da es auf physikalischen Grundlagen basiert, ist es 
-zuverlässig berechenbar und vielseitig anwendbar, sowie übertragbar und vergleichbar. 
-(WICHMANN-FIEBIG,​ 1999) 
-In diesem Fall wurde eine Simulation für eine für Freiburg typische Strahlungswetterlage 
-erzeugt. Die Ergebnisse zeigen, dass der bereits bekannte '​Höllentäler',​ der in 60% aller 
-Nächte auftritt, die Umgebung Freiburgs und den Nord-Westen des Tals beeinflusst. 
-Obwohl er an manchen Orten erst später spürbar wird, gibt es im gesamten Umland 
-Kaltluftabflüsse,​ die ab den Abendstunden auftreten, der bedeutendste bleibt aber der 
-'​Höllentäler'​. 
- 
-Ähnlich wie das Kaltluftmodell wurde die Durchlüftungsanalyse anhand eines numerischen 
-Strömungsmodells durchgeführt. Als Grundlage wurde ein Gebäudekataster der Stadt 
-Freiburg gewählt und die Hauptwindrichtung verwendet. Anhand des Modells wird 
-analysiert, wie das Relief der Stadt Winde passieren lässt, oder abbremst. 
-Die Analyse zeigt, dass durch die städtische Struktur, wie hohe und starke Bebauung die 
-Belüftung stark gehemmt wird. Ausnahmen gibt es an Belüftungsbahnen,​ wie 
-Gleisanlagen,​ an denen der Wind nur schwach abgebremst wird. Allgemein wird die Stadt 
-als eher schlecht belüftet bewertet. 
- 
-Ein Verfahren zur Ermittlung von Luftbewegungen sind Tracergasversuche mit 
-Schwefelhexafluorid (SF6). Eine Menge des unsichtbaren,​ geruchsneutralen,​ ungiftigen 
-Gases wird in die Atmosphäre freigegeben. Anschließend wird an umliegenden Orten die 
-Konzentration des Gases gemessen, um Luftströmungen zu ermitteln. 
-In Freiburg wurde das Experiment in den Abend- und Nachtstunden durchgeführt,​ da 
-während dieser Zeit häufig Kaltluftabflüsse in Form eines Talwindes auftreten, demsogenannten '​Höllentäler'​. Die Ergebnisse dieser Messung stimmen mit denen der 
-Kaltluftmodelle größtenteils über ein. 
-Ergänzende Methoden, die bei der Klimaanalyse Freiburg angewandt wurden, um auf die 
-Temperaturen inner- und außerhalb der Stadt einzugehen, sind 
-Thermalscannerbefliegungen,​ eine Bodenmesskampagne und eine Durchlüftungsanalyse. 
- 
-Bei einer Thermalscannerbefliegung wird die Strahlungstemperatur des Boden von der 
-Luft aus aufgenommen. Mit dieser Methode wird die langwellige Bodenstrahlung 
-bemessen. 
-Die Flüge fanden einmal nachmittags am 08. Juli 2001, dem Zeitpunkt der größten 
-Aufheizung, und ein weiteres Mal kurz vor Sonnenaufgang am 09. Juli 2001, dem 
-Zeitpunkt der größten Abkühlung, statt. 
-Die Messungen ergaben, dass der innerstädtische Raum im Vergleich mit der Umgebung 
-der Stadt sowohl tags, als auch nachts eine deutlich höhere Strahlungstemperatur 
-aufweist. Im städtischen Raum selbst sind die Strahlungstemperaturen der Dächer 
-geringer, als die der Straßen, was auf eine stärkere Streuung der langwelligen Strahlung 
-auf den Dächern, als in den Straßenschluchten hinweist. 
- 
-//​Bodenmesskampagne//​ 
- 
-Die Bodenmesskampagne wurde parallel zu den Thermalscannerbefliegungen in einer 24- 
-stündigen Messung durchgeführt. Es wurden die Lufttemperatur,​ Luftfeuchte,​ die 
-Windrichtung und die Windstärke ermittelt. Die Ergebnisse bilden eine Datengrundlage der 
-humanbioklimatischen Verhältnisse des Stadtgebiets. Zum Beispiel wurde ermittelt, dass 
-der Stadtkern am Tage ca. 2,5°C wärmer ist, als die Wiesenflächen des ruralen Gebiets. 
-Bei Nacht steigt die Temperaturdifferenz auf 5,5°C. 
- 
-//​Lufthygieneuntersuchung//​ 
- 
-Für die Feststellung der Lufthygiene wurde eine Berechnung der Luftschadstoffbelastung 
-durch den Hauptemittenten,​ Kfz-Verkehr,​ durchgeführt. Die Belastung wird besonders an 
-den Hauptverkehrsstraßen als '​schwer'​ eingestuft, ansonsten ist die Belastung eher 
-gering, Tendenz sinkend, auf Grund modernerer Fahrzeugtechnik. 
-Die Auswertung erfolge mittels einer bioklimatischen Kartierung, die auf Grundlage der 
-Basisdaten, wie z.B. Stadtrelief,​ Oberflächenbeschaffenheit,​ und der Mess- und 
-Analyseergebnisse erstellt wurde. 
- 
- 
-[1] Kartierung der PET von Freiburg (MATZARAKIS ET AL. 2008) 
- 
-Die Karte vermittelt die Hitzebelastung der Stadt und des Umlandes mit Hilfe der 
-Physiologisch Äquivalenten Temperatur (PET). 
-„Die […] Physiologisch Äquivalente Temperatur PET ist für eine beliebige Stelle im Freien 
-definiert als diejenige Lufttemperatur,​ bei der in einem typischen Innenraum die 
-Wärmebilanz eines Menschen bei gleichen Werten der Haut- und Kerntemperatur 
-ausgeglichen ist wie die Bedingungen im Freien.“ [VDI 3787 Blatt 2] 
-Die Kartierung zeigt, dass im innerstädtischen Raum die PET hoch ist, was einen starken 
-bis sehr starken Hitzestress zur Folge hat. Die PET-Werte steigen mit dem Grad der 
-Versiegelung von Flächen und ist besonders gering im Süd-Osten, wo es überwiegend 
-Waldflächen gibt und der '​Höllentäler'​ den stärksten Einflussbereich hat. 
- 
-Die Bewertung der Hitzebelastung ist nicht nur abhängig von der PET, sondern auch vom 
-Grad der Betroffenheit von Menschen. Da die Innenstadt besonders dicht besiedelt ist, 
-wird die Situation als „stark“ bis „sehr stark“ eingestuft. 
-Die Ergebnisse der thermischen Stadtanalyse wurden in der Auswertung mit denen der 
-Lufthygieneuntersuchung und der Strömungsmodelle in einer Klimafunktionskarte 
-zusammengeführt. 
- 
-{{:​wiki:​cory2.jpg?​700|}} 
- 
-[2] Klimafunktionskarte,​ Legende siehe unten [MATZARAKIS ET AL.] 
- 
-{{:​wiki:​cory3.jpg?​700|}} 
- 
-[3] Legende der Planungshinweiskarte [RICHTER & RÖCKLE, STEINECKE & STREIFENEDER 2001] 
- 
-Die Karte beinhaltet alle planungsrelevanten Aspekte des Freiburger Stadtklimas:​ 
-thermisch-lufthygienische Belastung und Ausgleichsfunktion (in Grünabstufungen,​ dunkel 
-150 
-bedeutet günstig), besondere Schadstoffbelastung (rosafarbene Schraffur), sowie die 
-Kaltluftabflüsse (blau dargestellte Pfeile). 
-Es wird deutlich, dass der Freiburger Osten eine sehr gute klimatische Ausgleichsfunktion 
-besitzt, hingegen in der Innenstadt thermischen und lufthygienischen Belastungen eher 
-schlecht ausgeglichen werden. Die Belüftungsbahnen verlaufen in Nord-Süd-Richtung,​ 
-orthogonal zur Hauptwindrichtung und liegen somit ungünstig, um Kaltluftabflüsse durch 
-die Stadt leiten zu können. 
- 
-====Diskussion==== 
- 
-Durch die Vertiefung in die humanbioklimatischen Analysen der Stadt Freiburg stellt sich 
-nun die Frage, wie die Vorgehensweise der Analysten und die Schlussfolgerungen zu 
-bewerten sind. 
- 
-Zu Beginn wurde der Zweck der Untersuchungen festgelegt und die dafür geeigneten 
-Methoden gewählt. Hierbei wurde ein weites Spektrum an Analysen ausgesucht. 
-Die Menge an Methoden ist bei diesem Beispiel eine gute Wahl, da eine tiefgründige 
-Untersuchung so ermöglicht wird, die auch Besonderheiten eines Gebietes, in dem Fall 
-die lokalen Kaltluftabflüsse,​ hervorhebt und analysiert. Des Weiteren ergänzen und 
-bestätigen sich die Methoden, da die Messergebnisse sich decken. 
- 
-Ein Mängel könnte der Zeitpunkt der Messungen sein. Sie wurden auf einen Tag 
-beschränkt und untersuchen nur eine Tag-Nacht-Folge eines Sommertages. Weitere 
-Messungen wären sicherlich für tiefgründigere Untersuchungen von Vorteil gewesen, 
-allerdings sind die Aussagen, die aus einer einzelnen Messung gezogen werden können, 
-ausreichend für die Untersuchung. Sie bieten der Planung genügend Aufschluss über die 
-allgemeine Hitzebelastung der Stadt und die Differenzen zum ruralen Gebiet. 
- 
-Die Darstellung der Hitzebelastungskarte mittels der PET ist günstig. Sie ist einfach zu 
-verstehen und ermöglicht Rückschlüsse auf lokale Klimaphänomene. Zudem ist sie mit 
-anderen Humanbioklimakartierung vergleichbar,​ die ebenfalls mit der PET dargestellt 
-werden. 
- 
-Einer Verbesserung würdig ist die Klimafunktionskarte. Zwar bietet sie eine große 
-Bandbreite an Informationen und umfasst die Ergebnisse und Bewertungen sämtlicher 
-Analysen, allerdings ist sie durch die Menge an Informationen in ihrer Lesbarkeit 
-eingeschränkt. Besonders im Bereich des Stadtzentrums überlagern sich viele Faktoren. 
-Es hätte hierbei womöglich genügt, sich auf eine Auswahl an Informationen zu 
-beschränken,​ oder sie vereinfacht darzustellen. 
- 
-Ein Mangel besteht in den Vorschlägen zur Verbesserung des Stadtklimas. Es wurden 
-lediglich zwei konkrete Maßnahmen genannt: das Pflanzen von Bäumen und die 
-Freihaltung des Belüftungsbahnen. 
-Weitere Möglichkeiten,​ die auf Freiburg übertragbar wären, sind die Planungsvorschläge 
-der niederländischen Stadt Ondiep [KLEEREKOPER,​ 2012]. 
-Für Ondiep wurde vorgeschlagen,​ dass jeder Wohnraum eine maximale Entfernung von 
-200 Metern zur nächsten Grünfläche haben soll. Ein weiterer Ondieper Vorschlag ist es, 
-die Streufähigkeit der Straßen zu erhöhen, indem die Straßen geweitet werden. Zusätzlich 
-zu dieser Maßnahme können Schrägdächer die Durchlüftung vom Dachniveau in die 
-Straße leiten. 
-In Freiburg könnten breitere Straßen mit intensivierter Luftzirkulation in Hauptwindrichtungdes '​Höllentälers'​ die Belüftung der Innenstadt verbessern, indem sie als zusätzliche 
-Belüftungsbahnen agieren. Die Begrünung der Stadt kann nicht nur horizontal in Form von 
-Bäumen stattfinden,​ sondern zusätzlich vertikal an Grünfassaden umgesetzt werden. 
- 
-====Schlussfolgerung==== 
- 
-Da die Untersuchungen in Anlehnung an die Planungsgrundlage 2020 der Stadt Freiburg 
-durchgeführt wurden, lässt sich aus ihnen eine Reihe an Planungsmaßnahmen 
-schlussfolgern. 
-Möglichkeiten zur klimatischen Entlastung der Stadt sind die Freihaltung der 
-Belüftungsbahnen und kleinräumige Modifizierungen,​ die besonders auf die thermische 
-Belastung eingehen sollen, wie Pflanzung schattenspendender Bäume, oder Erhöhung 
-des Strahlungsreflexionsvermögens,​ der Albedo, durch Oberflächenmaterialien. Die Stadt 
-soll kein eineitliches Klima besitzen, sondern eine breite Klimavielfalt bieten, um gute 
-Bedingungen für Freizeitaktivitäten aller Art bieten zu können. 
-Im Allgemeinen soll jedes zukünftige Bauvorhaben auf klimatische Relevanz oder auch 
-mögliche Störfaktoren untersucht werden. 
-Hervorgehoben wird die Relevanz der Stadtklimaanalyse für die Politik. Fachliches 
-Wissen, auf denen zum Beispiel diese Studie basiert, sollte bei der Planung von 
-Ballungsräumen stets vorhanden sein und auch genutzt werden und keinen Alibifaktor 
-darstellen. 
- 
-====Quellenverzeichnis==== 
- 
-KLEEREKOPER,​ VAN ESCH, SALCEDO (2012): How to make a city climate-proof,​ adressing the 
-urban heat island effect; Resources, Conservation and Recycling (Ausg. 64, SS. 30-38) 
- 
-MATZARAKIS ET. AL. (2008): Planungsrelevante Bewertung des Stadtklimas am Beispiel von 
-Freiburg im Breisgau; Gefahrstoffe – Reinhaltung der Luft (Ausg. 68, 7/8 2008) 
- 
-VAN DER PÜTTEN, N. (2011): Geruchsausbreitung in Kaltluftabflüssen;​ HLUG Jahresbericht 
-2011 
- 
-VEREIN DEUTSCHER INGENIEURE (1998): VDI RICHTLINIE 3787 Blatt 2 Part 2 
- 
-WICHMAN-FIEBIG,​ M. (1999): Determing Annual Mean Concentration Values In Complex 
-Terrain - An Inter-Comparison Of Modelling Methods 
- 
-**Abbildungsverzeichnis** 
- 
-[1] Kartierung der PET von Freiburg (MATZARAKIS ET AL. 2008) 
- 
-[2] Klimafunktionskarte Freiburg (MATZARAKIS ET. AL., 2008: Planungsrelevante Bewertung 
-des Stadtklimas am Beispiel von Freiburg im Breisgau; Gefahrstoffe – Reinhaltung der 
-Luft (Ausg. 68, 7/8 2008)) 
- 
-[3] Legende Klimafunktionskarte (RICHTER & RÖCKLE, STEINECKE & STREIFENEDER 2001, 
-http://​www.klima-luft.de/​klima-luft/​referenzen/​beispiele/​freiburg 
- 
- 
  

Navigation

[[http://www.klima.tu-berlin.de/dokuwiki-op14/| Titelseite]]\\ [[FAQ | FAQ]]\\ \\ ---- ===Paperclub=== * [[Luke Howard and The Climate of London ]]\\ * [[Methoden zur human-biometeorologischen Bewertung]]\\ * [[Grundlagen meteorologischer Messungen]]\\ * [[Ecosystem services in urban areas]]\\ * [[From the ‘urban heat island’ to the ‘green island’?]]\\ * [[Bioclimate and city planning - open space planning]]\\ ---- === Humanbioklima in der Praxis === * [[Hitzewarnsystem Niedersachsen]]\\ * [[Klimawandel in Baden-Württemberg]]\\ * [[Biometeorologische Auswirkungen urbaner Dachbegrünungen]]\\ * [[Tempelhofer Feld]]\\ * [[Stadtklimaanalyse Mannheim]]\\ * [[Klimaanalyse Freiburg]]\\ * [[Stadtklimalotse]]\\ * [[Klimatherapie in Österreich]]\\ * [[Klimawandelgerechte Metropole Köln]]\\ * [[Stadtklimaanalyse Graz]]\\ * [[Prognose und Diagnoseverfahren zur Verbesserung des Stadtklimas]]\\ * [[Synthese]]\\ \\ ---- === Feldstudien === * [[Tropical Nights | Tropical Nights]]\\ * [[How does it feel | How does it feel]]\\ * [[Hot and Cold | Hot and Cold]]\\ \\ ---- ===Exkursionswoche=== [[Exkursion#Protokoll Wettermuseum | Wettermuseum]]\\ \\ ---- === Epilog === [[Fazit | Fazit]]\\ ---- [[Glossar | Glossar]]\\ [[Biliographie | Bibliographie]]\\ [[Impressum | Impressum]]\\ ---- \\ [[http://www.klima.tu-berlin.de/dokuwiki-op14/doku.php?id=start&do=login | Anmelden]]\\ [[http://www.klima.tu-berlin.de/dokuwiki-op14/doku.php?id=start&do=logout | Abmelden]]\\

QR-Code
QR-Code wiki:klimaanalyse_freiburg (erstellt für aktuelle Seite)