Wie können wir uns an kommende Hitzewellen und Jahrhundertsommer anpassen? Das ist angesichts des bereits spürbaren Klimawandels vor alle in den Städten die entscheidende Frage. Jetzt hat eine Simulation untersucht, wie schon mit kleinen Mitteln, beispielsweise Fassadenbegrünungen, das Mikroklima der Städte deutlich verbessert werden kann.
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Der wärmste April in Deutschland seit Beginn der Wetteraufzeichnungen belegt die beschleunigte Entwicklung des Klimawandels in Mitteleuropa. Hitzewellen und Jahrhundertsommer treffen dabei die Städte aufgrund ihrer Struktur besonders stark. „Die versiegelten Flächen, eine verdichtete Bebauung, fehlende Verdunstung und der geringere Luftmassenaustausch führen in den Städten zu einem sogenannten Wärmeinseleffekt, der sich bei der zunehmenden globalen Erwärmung besonders bemerkbar macht“, erklärt Professor Michael Bruse vom Geographischen Institut der Johannes Gutenberg-Universität Mainz dazu mit.
Software ermöglicht virtuelle Baubegrünung
Im Rahmen des BMBF-Verbundprojektes KLIMES erforschten Mitarbeiter der Universitäten Mainz, Kassel und Freiburg nun mögliche stadtplanerische Konzepte, um den negativen Auswirkungen des Klimawandels auf den Menschen im städtischen Raum entgegenzuwirken. Die Geoinformatiker entwickelten dafür ihr Mikroklimamodell ENVI-met so weiter, dass es möglich ist, auf der Architekturebene die Auswirkungen von baulichen Veränderungen auf das Stadtklima zu analysieren.
Dank ihrer sehr hohen Auflösung – es können Strukturen bis zu einem Meter wiedergegeben werden – eignet sich die Software nicht nur dazu, den Einfluss großflächiger Elemente wie Grünanlagen, sondern auch kleinskaliger Maßnahmen wie Sonnensegel, Fassadenbegrünung oder Pergolen explizit zu simulieren. Damit stellt ENVI-met das bisher einzige Modell dar, das auf dieser Maßstabsebene dynamische Simulationen ermöglicht. Um das thermische Empfinden von Personen, die sich im Stadtgebiet bewegen, zu simulieren, wurde erstmalig auch die Technik der Multi-Agenten-Simulation eingesetzt. Virtuelle Fußgänger testeten den städtebaulichen Entwurf im Hinblick auf die Hitzebelastung.
Freiburg als Testobjekt
Für KLIMES wurden vier Quartiere in Freiburg, der Stadt mit der höchsten Wärmebelastung in Deutschland, in ENVI-met simuliert. Als Szenarien dienten dabei sowohl aktuelle Wetterlagen als auch Zukunftsszenarien, die den Klimawandel berücksichtigen. Auf der Basis der Computersimulationen wurden stadtplanerischen Szenarien entwickelt, um den Hitzestress zu mildern, und diese wiederum im Computer „getestet“.
„Die Simulationen belegen, dass eine stadtplanerisch angepasste Durchgrünung im Stadtgebiet Hitzewellen abschwächen und so die Gesundheitsgefahren für besonders gefährdete Bevölkerungsgruppen wie Kinder, alte Menschen und chronisch Kranke senken kann“, fasst Bruse die Ergebnisse zusammen. Die Stadtplanung müsse nach seiner Ansicht ihre Strategien und Konzepte daher im Rahmen des Vorsorgeprinzips an den Klimawandel anpassen, um die zu erwartenden Hitzebelastungen für Menschen in städtischen Räumen wirksam zu reduzieren. Insbesondere eigneten sich Begrünungen und verschattende Gebäudeformen wie Galerien oder Pergolen, um den zu erwartenden Temperaturanstieg abzumildern.
(Universität Mainz, 06.05.2009 – NPO)
