Landesamt für Natur, Umwelt und Verbraucherschutz … · Dr. Dominika Ptak Landesamt für Natur,...
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Hitzebelastung in K öln
Dr. Dominika Ptak
Landesamt für Natur, Umwelt und
Verbraucherschutz NRW tenerifa-information.de
Köln - 9. Oktober 2013
Vortragsgliederung
1. Stationäre Messungen
2. Profilfahrten
3. Stadtklimamodell MUKLIMO_3
4. ENVI-met - Fallstudie Großmarktgelände Raderberg
5. Zusammenfassung
9. Oktober 2013
DWD:
Temperatur, Feuchte, Niederschlag, Wind, Strahlung2 Stationen des DWD-Messnetzes 11 Stationen in Betrieb
LANUV:
4 Stationen des Luftqualitätsmessnetzes wurden aufgerüstet
Messnetz
9. Oktober 2013
Innenstadt
City/Gleisanlage
City/ dichte Bebauungsstruktur
Wohngebiet
lockere Zeilenbebauung
Freiflächen
im Umland
9. Oktober 2013
Profilfahrten im Stadtgebiet
• austauscharme Hochdruckwetterlage
• festgelegte Messrouten
• gesamte Messfahrt wurde mittels GPS
registriert
• Fahrtgeschwindigkeit ca. 30 km h-1
(ca. 8 m s-1)
• zu verschiedenen Jahres- und
Tageszeiten:• Sommer• Winter• vor dem Sonnenaufgang• nach dem Sonnenuntergang
9. Oktober 2013
MUKLIMO_3 (dreidimensionales mikroskaliges urbanes Klimamodell)
Vom globalen Klimamodell zum Wirkmodell
• Auflösung 100 Meter
• Input:
– meteorologische Größen,
– Höhe ü. NN,
– Landnutzung,
– Projektionsdaten (Szenario A1B)
9. Oktober 2013
MUKLIMO_3
Output:– Anzahl der Sommertage (Tmax ≥ 25°C) und heißen Tage (Tmax ≥ 30°C) für 1971-2000 (EVAL)
– Auswirkungen der Landnutzungsklassen auf die Anzahl der Kenntage
–Veränderungen der Anzahl der Kenntage 2021-2050 zu 1971-2000 für vier regionale Klimaprojektionen
– Berücksichtigung der geplanten Landnutzungsänderung
Anzahl der Sommertage 1971-2000 (EVAL)
9. Oktober 2013
Mittlere jährliche Anzahl der Sommertage und
der heißen Tage in Köln (mit Landnutzungsänderung)
20,2 (+146,3 %)66,6 (+72,5 %)STAR (2021 bis 2050)
13,8 (+72 %)50,6 (+31 %)WETTREG (2021 bis 2050)
13,8 (+72 %)50,4 (+30,6 %)CLM (2021 bis 2050)
12,9 (+57,3 %)51,9 (+34,4 %)REMO (2021 bis 2050)
8,2 38,6EVAL (1971 bis 2000)
Heiße Tage (pro Jahr)Sommertage (pro Jahr)Antrieb
9. Oktober 2013
Planung Großmarktgelände RadebergIst-Zustand• Gewerbegebiet
• 40,5 ha, 930 m x 730 m
• Hoch versiegelt
• Quasi vegetationslos
1. Planentwurf• Markthalle bleibt erhalten• Büro-/Wohnnutzung (26 ha)
• Zentraler Park (13 ha)
Optimierter PlanentwurfZusätzlich zum 1. Pl.-Entw.:• Durchlüftungsverbesserung
• Hitzeschutz
Planung Großmarktgelände KölnPlanung Großmarktgelände Köln
9. Oktober 2013
Szenario Heißer TagLufttemperatur 15 Uhr MEZDarstellung für z = 2 m. ü. Gr.
• Hohe Temperaturen im Umfeld versiegelter Flächen und Gebäude
• Hitzestau im Straßenraum von hohen Gebäuden• Opt.Plan.: Hitzereduktion um > 3 K► auch im Park um ca. 1 K kühler
Plan1 Opt .PlanPlan1 Opt .Plan
DachbegrünungLufttemperatur 15 Uhr MEZ
Darstellung für
z = 16 m. ü. Gr.
• Temperaturerniedrigung durch Dachbegrünung
• Keine Wirkung in Bodennähe
9. Oktober 2013
Wärmebelastung 15 Uhr MEZDarstellung für z = 2 m. ü. Gr. • Hohe Wärmebelastung auf
sonnenexponierten Flächen• Geringe Wärmebelastung in
Schattenzonen (Wald, Bäume, N- und E-Fassaden)
• Opt.Plan.: Komfortzone um Gebäude
Plan1 Opt .Pl.Plan1 Opt .Pl.
Wärmebelastung 15 Uhr MEZDarstellung für z = 2 m. ü. Gr. • Wirkung von Fassadenverschattung
Opt.Pl.Opt.Pl.
Plan1Plan1
9. Oktober 2013
Zusammenfassung
• Die mittlere Temperatur in Köln ist während der letzten Jahrzehnte
signifikant angestiegen;
• Innenstadt und die dicht bebauten Stadtteile in Köln stellen bereits heute
gegenüber dem Umland eine deutliche Wärmeinsel (deutlich höhere Anzahl
von Tagen mit starker Wärmebelastung) dar;
• Maximale Wärmeinselintensität wurde in einer Millionenstadt wie Köln von
mehr als zehn Grad gemessen;
• Tage mit Temperaturen über 25 (Sommertage) oder 30 Grad (heiße Tage)
werden zukünftig im gesamten Stadtgebiet zunehmen: bis Mitte des
Jahrhunderts Sommertage um 30 bis 70 % und heiße Tage bis etwa 140 %;
• Mit dem ENVI-met-Modell konnte für ein Beispielgebiet „Großmarktgelände
Raderberg“ der Planentwurf stadtklimatisch optimiert werden und somit die
Hitzebelastung reduziert und die Durchlüftung verbessert werden.
9. Oktober 2013