Das Klima ist einer der wichtigsten Umweltfaktoren für die belebte Biosphäre und damit den Lebensraum des Menschen. Dessen Wohlbefinden und Gesundheit sowie sein Arbeiten und Wirtschaften hängen maßgeblich von den Klimabedingungen ab.
Die Wissenschaft, die sich mit den Wechselwirkungen zwischen Mensch und Klimageschehen befasst, ist die Humanbioklimatologie. Sie setzt den Menschen in den Mittelpunkt der vier verschiedenen atmosphärischen Wirkungskomplexe, wobei der thermische Wirkungskomplex der wichtigste ist. Er umfasst die Lufttemperatur, die Luftfeuchte, lang- und kurzwellige Strahlung sowie den Wind (ENDLICHER, 2012 und HORBERT, 2000).
Um dem Menschen eine gesunde und ansprechende Umwelt zu gestalten, ist die Raumordnung von großer Bedeutung. Diese muss sich daher auch mit dem Klima, seinem Einfluss auf den Menschen und seiner Beeinflussung durch planerische Mittel auseinander setzen. Außerdem ist es in Zeiten des Klimawandels wichtig Klimaschutz- und Klimaanpassungsstrategien zu verfolgen. Mit Klimaschutz wird die Anstrengung zur Minderung der Treibhausgasemissionen verstanden. Diese versucht die Siedlungsflächenentwicklung bezogen auf Lage, Dichte und Menge zu steuern. Große Bedeutung kommt hier auch der Nutzung regenerativer Energien und umweltfreundlicher Verkehrsabwicklung zu. Unter Klimaanpassung versteht man die Anpassung an nicht mehr zu vermeidende Folgen des Klimawandels. Das kann durch die Schaffung resilienter Raum- und Siedlungsstrukturen geschehen, wobei wichtige Maßnahmen unter Anderem die Sicherung von Kalt- bzw. Frischluftschneisen ist (SCHÖNWIESE, 2006).
Die Region Südlicher Oberrhein hat aus oben genannten Gründen eine umfassende Analyse des örtlichen Klimas durchgeführt. Im Folgenden wird diese Klimaanalyse des Regionalverbandes südlicher Oberrhein (REKLISO) erläutert. Ihre Ergebnisse und Empfehlungen für die Regionalplanung werden vorgestellt und erörtert und somit exemplarisch gezeigt, wie Klima analysiert werden kann und durch planerische Mittel des Menschen zu Gunsten desselben und der Umwelt verändert werden kann (REKLISO, 2006).

Die Klimaanalyse Südlicher Oberrhein wurde 2006 für die ganze Region erstellt, was zu dieser Zeit ein Novum war. Die wissenschaftliche Bearbeitung wurde von der Universität Basel und dem Fachgebiet Klimatologie der Technischen Universität Berlin durchgeführt.
Die Klimaanalyse hatte zum Ziel eine regionsweit-flächendeckende Analyse ausgewählter planungsrelevanter Grundlagen zum Umweltschutzgut Klima/Luft sowie daraus abgeleitete fachliche Zielsetzungen und Handlungsempfehlungen für die räumliche Planung in der Region zu erstellen. Diese sind im Maßstabsbereich der Regionalplanung (M1:50.000) erfasst, damit sie zur Erstellung des Regionalplans verwertet werden können. Die Analyse dient zum Teil auch der Landschaftsrahmenplanung und kann zusätzlich für die kommunale Bauleitplanung Informationen liefern.
Die Handlungsempfehlungen der Analyse stellen eine fachgutachtliche Grundlage für die planerische Abwägungsentscheidung dar und haben nur empfehlenden Charakter. Somit kommt den Ergebnissen der Analyse keine eigene Rechtswirkung zu.
Zum Analysebereich zählten die Windverhältnisse, die Kaltluftproduktion und deren Transport, denn diese sind durch die in dieser Region stark unterschiedliche Topographie entscheidend für die Ausprägungen des Humanbioklimas. Daraus wurden weiterhin Luftbelastungs- und Wärmebelastungsrisiken abgeleitet. Daraus wurden Zielsetzungen entwickelt und Handlungsempfehlungen aus klimatologischer Sicht zu den Themenbereichen Durchlüftung, Lufthygiene und thermische Situation erstellt.
Man benutzte zur Erstellung der Klimaanalyse automatisierte Analyse- und Modellierungsverfahren. Dazu brauchte man flächendeckende Daten zum Geländerelief und der Landbedeckung, die von Satellitenbildern geliefert wurden. Desweiteren verwendete man Daten zu der Verkehrsmenge. Zur Kalibrierung und Validierung der Ergebnisdaten nutzte man vorliegende punktuelle Messdaten meteorologischer und luftchemischer Größen (vgl. Abb. 1).
Man hat zwei Modelle entwickelt, die zum einen Luftbelastungsrisiken und zum anderen Kaltlufttransporte ermitteln können. Die Wind- und Temperaturfelder für autochthone Wetterlagen wurden mit Hilfe des mesoskaligen, meteorologischen Modells MetPhoMod (PEREGO, 1999) simuliert. Alle Ergebnisse liegen als digitale, georeferenzierte Rasterdatensätze vor, wobei ein Raster von 50x50m verwendet wurde, welches für die Ebene einer Region sehr genau ist. Zur Ermittlung der Wärmebelastungsrisiken wurde der nächtlich fühlbare Wärmestrom unter autochthonen Witterungsbedingungen herangezogen. Kältebelastung wurde mithilfe von Kaltluftstauzonen ermittelt (wissenschaftlicher Abschlussbericht REKLISO 2006).


Abb. 1 Datengrundlage der REKLISO (REKLISO 2006)

Die Region liegt in Baden-Württemberg an der Grenze zu Frankreich und der Schweiz und erstreckt sich auf circa 4.000km². Sie ist in vier verschiedene Landschaftszonen gegliedert, die sich in nord-südlicher Richtung erstrecken. Von Westen nach Osten ergibt sich somit die Reihenfolge: Oberrheinebene, Rheinhügelland (Vorbergzone), Schwarzwald und Alb-Wutach-Gebiet.
Die Landschaftsbedeckung besteht zu 47 Prozent aus Wald, etwa zu 40 Prozent aus landwirtschaftlich genutzter Fläche, 1,5 Prozent sind Wasserfläche und 11 Prozent entfallen auf Siedlungs- und Verkehrsflächen.
Die größten Städte der Region sind Freiburg und Offenburg (REKLISO 2006).

Das Klima der Region ist subatlantisch geprägt. Westwinde dominieren das ganze Jahr über und bringen ausreichend Niederschlag, sodass es keine ausgeprägten Trocken- oder Feuchtperioden gibt.
Innerhalb der vier verschiedenen naturräumlichen Gliederungen gibt es nun verschiedene kleinräumige Ausprägungen des Klimas. Im Oberrheingraben, der von den Vogesen und den Schwarzwaldhöhen umschlossen wird, entstehen ausgeprägte Luv- und Leeeffekte. Dieses Gebiet zählt zu den sonnenscheinreichsten Gebieten Deutschlands, wohingegen die tief eingeschnittenen Täler des Schwarzwaldes, bedingt durch die Horizontbeschränkung, eine geringere Sonnenscheindauer aufweisen.
Mit der Sonnenscheindauer hängt auch die Temperatur zusammen. Die Oberrheinebene zählt zu den wärmsten Gebieten Mitteleuropas. Es werden Jahresdurchschnittstemperaturen von circa 10°C erreicht. Hier liegt sogar der wärmste Ort Deutschlands laut Klimastatistik: Ihringen am Kaiserstuhl. In den Hochlagen des Schwarzwaldes erreichen die Jahresdurchschnittstemperaturen durchschnittlich nur noch Werte von 3 bis 5 °C. Auch die Anzahl der Sommertage (Tage mit einer Maximumtemperatur von mindestens 25°C) sind in der Region stark unterschiedlich. In den tiefen Lagen haben diese Tage eine Häufigkeit von 40-50 Tagen im Jahr. In den Höhenlagen, gibt es statistisch nur noch einen Sommertag. Umgekehrt gibt es dort von Oktober bis Mai Frosttage (Tage mit einem Minimum unter 0°C).
Aufgrund seiner tieferen Lage zwischen den Hochgebieten ist Nebel typisch für den Oberrheingraben. Solche Nebellagen können mehrere Tage andauern und führen zu einer lufthygienischen Belastungssituation (REKLISO 2006).

Von zentraler Bedeutung für den Menschen ist die bioklimatische Situation. Sie wird bestimmt durch den thermischen Wärmekomplex, der sich aus der Häufigkeit von Wärmebelastung und Kältestress zusammensetzt. Wärmebelastung tritt hauptsächlich bei sommerlichen, strahlungsreichen Hochdruckwetterlagen mit geringer Luftbewegung auf. Sie entsteht, wenn die durch den menschlichen Stoffwechsel produzierte Wärme nicht ausreichend an die Umgebung abgeführt werden kann. Dabei spielt vor allem der vom Wind gesteuerte turbulente Austausch von fühlbarer und latenter Wärme eine Rolle (vgl. Abb. 2). Kältestress dagegen ist mit niedrigen Temperaturen und höheren Windgeschwindigkeiten verknüpft. Wenn Kaltluft bei stark stabilen, also vertikalen Austauschprozessen, angestaut wird, kann es zu erhöhten Frostrisiken kommen. Wenn es dann zu höheren Windgeschwindigkeiten kommt, können Wärmeverluste an Gebäuden und Kältestress entstehen.
Neben diesen beiden Faktoren wird die bioklimatische Situation in besonderem Maße auch durch die Häufigkeit austauscharmer Wetterlagen bestimmt, in deren Folge es zu erhöhten Luftschadstoffbelastungen in Bodennähe kommt (REKLISO, 2006).


Abb.2: Lokale Überwärmung (verändert nach REKLISO 2006)

Erwartungsgemäß tritt laut der Analyse sommerliche Wärmebelastung am häufigsten in der Oberrheinniederung auf, während die Hochlagen des Schwarzwaldes kaum belastet sind, da dort durch den Wald die Strahlungseinwirkung geringer ist.
Demgegenüber bestimmt im Winterhalbjahr Kältestress das Bioklima in den Hochlagen des Schwarzwaldes. In windgeschützten Tallagen wird der Mensch an weniger Tagen durch Kältestress belastet als in gleicher Höhe auf windexponierten Bergkuppen.
In Städten entstehen auch lokale Belastungsklimate für den Menschen. Wesentlichen Ursachen, die zur Ausbildung eines eigenen Stadtklimas führen, liegen in der weitreichenden Veränderung des Wärmehaushalts und des örtlichen Windfeldes. Hinzu kommt eine vergleichsweise hohe Anreicherung der Stadtluft mit Luftschadstoffen. Die Ausprägung des Stadtklimas wird neben der Größe der Siedlungsflächen wesentlich beeinflusst von Art, räumlicher Anordnung und Dichte der Bebauung, dem Anteil versiegelter Flächen, dem Durchgrünungsgrad sowie der Größe und räumlichen Verteilung von Freiflächen. Als Folge kommt es in den Siedlungsgebieten im Vergleich zum Umland zu einer allgemeinen Reduktion der Windgeschwindigkeit sowie zu einer Zunahme von Windstillen, d. h. zu einer insgesamt verminderten Durchlüftung. Vor allem in den Schwarzwaldtälern und den Randbereichen der Rheinniederung hat das Siedlungsflächenwachstum der letzten Jahrzehnte örtlich zu einer nachweisbaren Veränderung der tagesperiodischen Luftaustauschströmungen (wie Berg-Talwindsysteme) geführt. Durch die starke Zunahme der Oberflächenrauhigkeit sind diese vor allem für die in Tälern oder an Talausgängen gelegenen städtischen Siedlungsgebiete wichtigen Luftaustauschphänomene schon dermaßen beeinträchtigt worden, dass bei sommerlichen Hitzewetterlagen die abendliche Abkühlung im bodennahen Bereich nur noch eingeschränkt stattfindet. Auch die Zufuhr von Frischluft sowie die Durchmischung und der Abtransport von Luftschadstoffen werden dadurch beeinträchtigt (REKLISO, 2006).
Das räumliche Bild der thermischen Belastungssituation im südlichen Oberrheingebiet stellt auch großräumig eine Sondersituation dar, da sich nirgendwo sonst in Deutschland eine Region findet, die auf dieser Flächengröße durch eine hohe Häufigkeit von einerseits Wärmebelastung und andererseits Kältestress geprägt ist.
Als weiterer bioklimatischer Belastungsfaktor kommt die Häufung von austauscharmen Wetterlagen hinzu, die eine Luftbelastungssituation darstellen.
Durch die Verwendung eines numerischen Modells konnten Projektionen zur Entwicklung des Klimas im Hinblick auf den Klimawandel aufgestellt werden. Diese Klimamodelle können keine zeitlich-räumlichen Punktaussagen machen, denn sie laufen über eine relativ lange Zeitspanne von einigen Jahrzehnten. Sie werden mithilfe alternativer Annahmen über die künftigen Emissionen von klimawirksamen Spurengasen sowie Spurenstoffen definiert (SCHÖNWIESE, 2013) und bilden damit nur Schätzungen zur zukünftigen Entwicklung des Klimas. Es wird davon ausgegangen, dass die mittlere Lufttemperatur ansteigen wird, im Südwesten stärker als in anderen Teilen Deutschlands. In Freiburg beispielsweise soll sich die Anzahl der Sommertage bis zum Jahr 2050 verdoppeln. Demgegenüber wird davon ausgegangen, dass sich die Anzahl der Frosttage halbieren wird. Zusammenfassend ist festzustellen, dass das Oberrheingebiet in bioklimatischer Hinsicht eines der ausgeprägtesten Belastungsklimate Deutschlands aufweist.
Die bioklimatischen Belastungsfaktoren sind in besonderem Maße in den Tieflagen ausgebildet, d. h. in der Oberrheinniederung und in den großen Schwarzwaldtälern. Dabei handelt es sich gerade um jene Räume, in denen die Mehrzahl der Menschen in dieser Region lebt und arbeitet. Die Regionalplanung kann durch Festlegung von Zielen und Grundsätzen hinsichtlich der klimatischen Situation Besserung schaffen. Hierzu wurden durch die REKLISO Handlungsempfehlungen getroffen (vgl. Abb. 3).


Abb. 3: Zielbereich Thermische Situation (verändert nach REKLISO 2006)

In Abbildung drei lassen sich verschiedene Zielsetzungsgebiete mit diversen Handlungsempfehlungen erkennen. Eine Unterteilung findet statt in Zielsetzungen zum Erhalt oder zur Verbesserung thermischer Ausgleichswirkung von Luftströmungen, zur Vermeidung bzw. zur Reduzierung von Wärmebelastungsrisiken in potentiell austauscharmen Gebieten und zur Vermeidung bzw. zur Reduzierung von Frostrisiken oder Wärmeverlusten. Diese vier Zielsetzungen sind nochmal unterteilt in hohe bzw. niedrige Priorität und geben zum Teil konkrete Handlungsbefehle, wie z.B. das Durchführen von Maßnahmen die zum Erhalt der Durchlüftung führen oder Beachtung der Durchgrünung des Siedlungs- und Verkehrsraumes. Dies könnte zum Beispiel durch Förderung von Straßenbäumen, Fassaden- und Dachbegrünung oder den Anbau von frostempfindlichen Kulturen geschehen. Die größten Gebiete enthalten Zielsetzungen zum Erhalt der thermischen Ausgleichswirkung der Luftströmung. Hier wird als Empfehlung genannt, Kaltluft produzierende Flächen zu erhalten und die Ansiedlung bedeutsamer Abwärmeproduzenten zu vermeiden (REKLISO, 2006).

Abschließend lässt sich zusammenfassen, dass die Erstellung dieser Klimaanalyse ein besonderes Projekt war, da eine Klimaanalyse zum ersten Mal auf regionaler Ebene durchgeführt wurde und diese wichtige Daten für das Umweltschutzgut Klima/ Luft liefert und Aussagen macht inwieweit sich diese Schutzgüter auf das menschliche Wohlbefinden auswirken. Positiv ist anzumerken, dass versucht wurde, die Folgen des Klimawandels abzuschätzen und Planungsempfehlungen zu geben, wie damit umzugehen ist. Zur besseren Verständlichkeit sind viele Karten beigefügt, die Daten sind für jeden online zugänglich. Positiv ist weiterhin, dass man die Analyse nicht nur auf die Region beschränkt hat, sondern auch die Umgebung mit einbezogen hat. Und schließlich wird das Klimageschehen sehr ausführlich erklärt, sodass man auch als fachfremde Person verständliche Informationen erhält.
Negativ muss man jedoch anmerken, dass man sich sehr auf die Durchlüftungssituation beschränkt hat. Dies ist natürlich aufgrund der Lage des Gebietes sinnvoll, allerdings werden Auswirkungen des Klimas durch Vegetation und Albedo in den Städten nicht beziehungsweise kaum beachtet. Nur in den Handlungsempfehlungen wird erwähnt, dass sich das Stadtklima durch beispielsweise gezielte Erhaltung und Pflanzung von Straßenbäumen positiv beeinflussen lässt.
Die Methode der automatisierten Verfahren ist sehr gut geeignet um auch Szenarien durchzuspielen, beispielsweise zu geplanter Umwandlung der Landbedeckung, allerdings können Fehler entstehen, z.B. wurde ein Gebiet südlich von der Lahr, welches eigentlich als versiegelte Freifläche hätte ausgewiesen werden müssen vermutlich aufgrund metallischer Oberflächenanteile (Fahrzeuge) als dicht bebaute Oberfläche klassifiziert (wissenschaftlicher Bericht REKLISO, 2006).
Die Regionale Klimaanalyse wurde mit Daten erstellt, die sich nicht sehr schnell verändern. So besitzt sie laut den Verfassern eine Gültigkeit von mindestens zehn Jahren und kann nach diesem Zeitraum überarbeitet und aktualisiert werden.
Die Klimaanalyse wurde speziell für die Ebene der Regionalplanung erstellt. Es erscheint jedoch so, als wäre die Regionalplanung zu großräumlich um genaue Aussagen über Verbesserung der humanbioklimatischen Situation in dem Gebiet treffen zu können und somit könnte eine Klimaanalyse zur Verbesserung des Stadtklimas der ganzen Region weniger sinnvoll sein (Umweltbericht zum Regionalplan 2013).
Trotz allem muss man sagen, dass es sehr wichtig ist, das Klimaschutz- und Klimaverbesserungs-belange Beachtung finden in der Regionalplanung. Somit bietet die Klimaanalyse eine sehr wichtige und nötige Informationsgrundlage, damit die Regionalplanung bestmöglich auf Klimabelange eingehen kann.

Die Klimaanalyse behandelt die klimatische Situation in der Region Südlicher Oberrhein und wurde vor allem hinsichtlich der Belastung für den Menschen (Hitzebelastung, Kältestress, Luftbelastung) analysiert. Es wird nicht ausführlich auf Stadtklima, oder beispielsweise die städtische Wärmeinsel, eingegangen, da die Analyse im Maßstab 1:50.000 erstellt wurde, aber man gibt Hinweise, wie Belastungsklimate für den Menschen entstehen und wie man sie aus planerischer Sicht vermindern und vermeiden kann, wobei sehr ausführlich auf die Belüftungssituation eingegangen wird.
Zur Methode kann man allerdings sagen, dass sie auf einer zu großen Ebene benutzt wurde und die Rastergröße von 50x50m ebenfalls zu großräumig ist, um uns auf unserem Projektgebiet zu helfen.

ENDLICHER, 2012: Einführung in die Stadtökologie. Ulmer KG: S. 72ff., 243 S.

HORBERT, M.,2000: Klimatologische Aspekte der Stadt- und Landschaftsplanung. TU Berlin, 330 S.

REGIONALVERBAND SÜDLICHER OBERRHEIN (Hrsg.), 2006: Regionale Klimaanalyse Südlicher Oberrhein. 120 S.

REGIONALVERBAND SÜDLICHER OBERRHEIN (Hrsg.), 2006. Online im Internet: URL: http://www.region-suedlicher-oberrhein.de/de/regionalplanung/fortschreibung-regionalplan/OffenlageWeb/Texte/4_Umweltbericht.pdf [Stand 13.02.2014].

REGIONALVERBAND SÜDLICHER OBERRHEIN (Hrsg.), 2006: Regionale Klimaanalyse Südlicher Oberrhein (REKLISO). Wissenschaftlicher Abschlussbericht. Auf CD.

REGIONALVERBAND SÜDLICHER OBERRHEIN (Hrsg.): Umweltbericht zur Gesamtfortschreibung des Regionalplans Südlicher Oberrhein, 2013 . Online im Internet: http://www.region-suedlicher-oberrhein.de/de/regionalplanung/fortschreibung-regionalplan/20130909_Offenlage_Regionalplan.php [Stand 30.11.2013].

SCHÖNWIESE, C., 2013: Klimatologie. 4. Auflage. Ulmer: Stuttgart: S. 362, 489 S.