Aussagen zu lokalklimatischen Auswirkungen des Bebauungsplans Nr. 131 in Bad Homburg

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1 Ingenieurbüro Lohmeyer GmbH & Co. KG Immissionsschutz, Klima, Aerodynamik, Umweltsoftware An der Roßweid 3, D Karlsruhe Telefon: +49 (0) 721 / Telefax: +49 (0) 721 / info.ka@lohmeyer.de URL: Büroleiter: Dr.-Ing. Wolfgang Bächlin Aussagen zu lokalklimatischen Auswirkungen des Bebauungsplans Nr. 131 in Bad Homburg v.d. Höhe In Bad Homburg vor der Höhe ist der Bebauungsplan Nr. 131 Gertrud-Bäumer-Straße, Dornholzhäuser Straße, Saalburgchaussee in Aufstellung. Das Plangebiet liegt am nordwestlichen Rand des Siedlungsgebietes von Bad Homburg zwischen den Stadtteilen Dornholzhausen und Kirdorf, die durch die bestehende, nord-süd orientierte Saalburgchaussee (B 456) getrennt werden. Das Plangebiet besteht derzeit aus landwirtschaftlichen Nutzflächen sowie den Straßenflächen der Dornholzhäuser Straße sowie der Gertrud-Bäumer-Straße. Mit der Planung sind der Neubau der Freiwilligen Feuerwehr Bad Homburg-Dornholzhausen, eine soziale Infrastruktur mit Kindertagesstätte/Jugendtreff, eines Spielplatzes sowie die Erweiterung des Friedhofs vorgesehen. Der wirksame Regionale Flächennutzungsplan 2010 (RegFNP) stellt die Fläche des Plangebietes als Grünfläche mit der Zweckbestimmung Friedhof sowie als Vorbehaltsgebiet für besondere Klimafunktionen dar. Dementsprechend sind Ausarbeitungen zu den Auswirkungen auf die lokalklimatischen Verhältnisse erforderlich. Lageverhältnisse und klimatische Gegebenheiten Das Bebauungsplangebiet liegt zwischen dem westlich angrenzenden Siedlungsgebiet des Stadtteils Dornholzausen und dem östlich der Saalburgchaussee (B 456) anschließenden Siedlungsgebiet des Stadtteils Kirdorf. Das Gelände liegt ca. 223 m ünn und fällt leicht in östlicher Richtung zur im Einschnitt verlaufenden und von Lärmschutzwällen gesäumten Saalburgchaussee ab. Nach Norden fällt das Gelände im Anschluss leicht zum Kirdorfer Bach und nach Süden zum Heuchelbach ab. Insgesamt ist hervorzuheben, dass das umliegende Gelände in westlicher und nördlicher Richtung intensiv zum Taunus um mehr als 200 Höhenmeter ansteigt und in östlicher Richtung zur Nidda abfällt. Abb. 1 zeigt eine perspektivische Ansicht des Plangebietes mit Umgebung. Messstelle nach 26, 28 BImSchG # In Deutschland wird durch den Deutschen Wetterdienst (DWD) ein Messnetz zur Erfassung der Klimadaten betrieben. In der Umgebung von Bad Homburg sind die in Tab. 1 aufgeführten Messstationen gelegen, für die aus dem Zeitraum langjährige Klimadaten vorliegen. Insgesamt zeigen sich deutliche Variationen der langjährigen Klimaparameter an den aufgeführten Stationen. Mit zunehmender Höhe sind geringere Lufttemperaturen, größere Anzahlen von Frost- und Eistagen sowie tendenziell höhere mittlere Windgeschwindigkeiten verbunden. Für Ingenieurbüro Lohmeyer GmbH & Co. KG, Sitz ist Karlsruhe Amtsger. Mannheim, HRA Prok.: Dr.- Ing. Wolfgang Bächlin Pers. haftende Gesellschafterin: Lohmeyer GmbH, Karlsruhe, Amtsger. Mannheim, HRB Geschäftsführer: Dr.- Ing. Achim Lohmeyer Büro Dresden: Mohrenstraße 14, D Radebeul Tel.: +49 (0) 351 / , Fax: info.dd@lohmeyer.de Büroleiter: Dr. rer. nat. Ingo Düring Sparkasse Karlsruhe Kto.: , BLZ: IBAN: DE BIC (SWIFT): KARSDE66 USt - IdNr.: DE

2 Ingenieurbüro Lohmeyer GmbH & Co. KG 2 Bad Homburg sind vergleichbare Verhältnisse wie für Bad Nauheim vorherrschend. Abb.1: Perspektivische Darstellung des Betrachtungsgebietes mit Blick aus Süd-Südosten; das B-Plangebiet ist schwarz eingerahmt. Bad Nauheim Nidderau- Windecken Frankfurt (Flughafen) Klimaparameter Einheit Offenbacsteiberg König- Kl. Feld- Höhe ünn mm Mittlere Lufttemperatur C Mittlere tägl. Minima C Mittlere tägl. Maxima C Eistage Anzahl Frosttage Anzahl Sommertage Anzahl Niederschlag mm Bewölkung % Relative Feuchte % Sonnenscheindauer Stunden Tab. 1: Klimadaten der Stationen in der Umgebung von Bad Homburg für den Zeitraum , Quelle DWD (1999) Auswertungen für den Zeitraum 1971 bis 2000 ergeben für Bad Nauheim eine mittlere Lufttemperatur von 9.3 C, für Frankfurt von 10.1 C und für den Kleinen Feldberg von 5.9 C (

3 Ingenieurbüro Lohmeyer GmbH & Co. KG 3 Aufgrund der Lage von Bad Homburg v.d. Höhe am Fuße des Taunus bilden sich an wind- und wolkenarmen Tagen thermisch induzierte Winde aus, die zu nächtlichen Kaltluftströmungen aus den Hangbereichen führen. Dies wurde u.a. an der temporär betriebenen Messstelle im Kurpark in Bad Homburg erfasst, die im Zeitraum Februar 2014 bis März 2015 von Forschungszentrum Jülich GmbH betrieben wurde. Abb. 2 zeigt die Zeitreihe der Lufttemperatur ( C), Windgeschwindigkeit (in 1/10 C) und Windrichtung (Grad) für die Strahlungstage vom bis Die Lufttemperatur stieg mit der Sonneneinstrahlung rasch und intensiv über 30 C an und sank in den Nachtstunden um mehr als 15 Kelvin und unter 20 C. In den Tagstunden wurden Winde aus dem südwestlichen Sektor (ca. 180 Grad bis 270 Grad) erfasst. Mit dem Sonnenuntergang stellten sich Winde aus dem nördlichen Sektor ein, d.h. erst aus nordwestlicher bis nördlicher Richtung (315 bis 360 Grad) und dann im Laufe der Nacht aus nördlicher bis nordöstlicher Richtung (1 bis 45 Grad). Am dritten Tag dämpfte aufziehende Bewölkung die nächtliche Abkühlung. Damit sind mit dieser Messung nächtliche Kaltluftströmungen erfasst, die sich in der ersten Nachthälfte aus Hangabwinden von den nördlich und nordwestlich gelegenen vegetationsbestandenen Geländeanstiegen und in der zweiten Nachthälfte aus gesammelten, mächtigen Kaltluftströmungen entsprechend der Orientierung des Niddatals zusammensetzen Temp in C Windgeschw. in 1/10 m/s 30 Windrichtung in Grad : : : : : : : : : : : : :00 Temperatur in C Windgeschwindigkeit in 1/10 m/s Windrichtung in Grad Abb. 2: Zeitreihe der Messdaten der Station Bad Homburg v.d. Höhe, Kurpark Flächenhafte Modellsimulationen für die Kaltluftströmungen im Planungsverband Ballungsraum Frankfurt/Rhein-Main (Lohmeyer, 2004) sowie Ausarbeitungen für den Klinikneubau in Bad Homburg (Lohmeyer, 2007) zeigen für den oben genannten Standort vergleichbare Strömungsrichtungen. Für den Bereich des B-Plangebietes Nr. 131 werden in der ersten Nachthälfte

4 Ingenieurbüro Lohmeyer GmbH & Co. KG 4 Hangabwinde aus dem nordwestlichen Richtungssektor berechnet; in der zweiten Nachthälfte sind Kaltluftströmungen aus nördlicher bis nordöstlicher Richtung berechnet. Geplante Nutzung In dem Bebauungsplan Nr. 131 ist im Kreuzungsbereich Dornholzhäuser Straße / Gertrud- Bäumer-Straße der Neubau für die Feuerwehr vorgesehen mit einem zweigeschossigen Riegelgebäude (Länge 40 m, Breite 12 m, Höhe ca. 8 m), einem eingeschossigen Zwischenbau und einer Fahrzeughalle (Breite und Länge ca. 20 m, Höhe bis 6.2 m). Die geplanten Gebäude werden von Verkehrsanlagen umgeben (Zufahrtsbereiche, Stellplatzanlagen, Stauraum) und in östlicher Verlängerung des Feuerwehrhauses ist eine bis zu 6 m lange 3 m hohe Lärmschutzwand vorgesehen. Nördlich davon ist eine Bebauung für eine geplante Infrastruktur Kindertagesstätte/Jugendtreff mit einer Höhe von max. 8 m zur Dornholzhäuser Straße hin vorgesehen. Zwischen dem Bereich der Kita und dem geplanten Friedhof ist eine max. 1.5 m hohe Einfriedung geplant. Für das Grundstück der Infrastruktureinrichtung Kindertagesstätte/Jugendtreff und den nördlich gelegenen Erweiterungsbereich des Friedhofgeländes sind im Grünkonzept entlang der Dornholzhäuser Straße Stellplätze vorgesehen. Im östlichen Bereich des Bebauungsplangebietes sind keine baulichen Nutzungen vorgesehen. Damit verbleibt zwischen der geplanten Bebauung und der östlich gelegenen Saalburgchaussee ein Freibereich. Die geplante Bebauung im Bebauungsplangebiet Nr. 131 entspricht einer Arrondierung des Siedlungsbereichs von Dornholzhausen am östlichen Rand. Auswirkungen auf lokalklimatische Verhältnisse Aufgrund des Reliefs von Bad Homburg v.d. Höhe und dessen Umgebung stellen sich an Strahlungstagen nach Sonnenuntergang ausgleichende, thermisch induzierte Strömungen ein. Damit werden einerseits kühle Luftmassen in das Siedlungsgebiet von Bad Homburg und auch in das Plangebiet transportiert. Andererseits fördern diese Kaltluftströmungen den Abtransport thermisch oder lufthygienisch belasteter Luft im Siedlungsgebiet. Damit wird die nächtliche Abkühlung der bodennahen Luft im Stadtgebiet gefördert. Im Bebauungsplangebiet sind entsprechend den o.g. Kaltluftrechnungen in der ersten Nachthälfte Kaltluftströmungen aus dem nordwestlichen Sektor wirksam, die in der Folge den angeschrägten Lärmschutzwall entlang der Saalburgchaussee überwinden und die Belüftung des zentralen Stadtbereichs unterstützen. In der zweiten Nachthälfte stellen sich gesammelte Kaltluftströmungen aus dem nordöstlichen Sektor ein, die entlang dem Grünzug an der Saalburgchaussee und den Lärmschutzwällen nach Süden in das südwestliche Siedlungsgebiet von Bad Homburg transportiert werden und dort die nächtliche Belüftung fördern. Im Bebauungsplangebiet führt im derzeitigen Zustand der Vegetationsbestand zu einer raschen nächtlichen Abkühlung der bodennahen Luft in Strahlungsnächten. Aufgrund der Größe der Fläche und der geringen Längsneigung werden dort keine intensiven, eigenständigen Kaltluftströmungen initiiert. Allerdings unterstützt die derzeitige Nutzung die aus oberhalb gelegenen Hangbereichen herantransportierte Kaltluftströmung.

5 Ingenieurbüro Lohmeyer GmbH & Co. KG 5 Mit der zusätzlichen Versiegelung durch die Planungen wird im Bebauungsplangebiet der vegetationsbestandene Flächenanteil und damit dort die Kaltluftentstehung verringert. Die geplanten Gebäude führen zu Beeinträchtigungen der bodennahen Windströmung. Allerdings können die einzeln stehenden Gebäude um- und überströmt werden, sodass keine sehr intensive Einschränkung der Kaltluftströmung zu erwarten ist. Da im östlichen Bereich des Plangebietes entlang der Saalburgchaussee ein großzügiger Vegetationszug bestehen bleibt, wird kein zusammenhängender Überwärmungsbereich zwischen den beiden Ortsteilen Dornholzhausen und Kirdorf erstellt. Bei vorherrschenden Kaltluftströmungen aus dem nordwestlichen Sektor ist zu erwarten, dass sich die durch die Planungen bewirkten Änderungen der bodennahen Kaltluftströmungen auf den direkten Nahbereich und damit auf den verbleibenden Grünstreifen entlang der Saalburgchaussee beschränken. Erfassbare Änderungen der Belüftungsverhältnisse bei Kaltluftströmungen aus dem nordwestlichen Sektor sind im Siedlungsbereich von Kirdorf und im zentralen Bereich von Bad Homburg nicht zu erwarten. Bei vorherrschenden Kaltluftströmungen aus dem nordöstlichen Sektor führt der verbleibende Grünstreifen die Kaltluftströmung in den südlich anschließenden Siedlungsbereich von Dornholzhausen und Bad Homburg und lässt dort keine erfassbare Änderungen der Belüftungsverhältnisse bei Kaltluftströmungen aus dem nordöstlichen Sektor im Siedlungsbereich erwarten. Geringe Einschränkungen der Kaltluftströmung bei dieser Anströmrichtung beschränken sich auf den Bereich südlich des geplanten Feuerwehrgebäudes, d.h. auf die benachbarte Bebauung südlich der Gertrud-Bäumer-Straße. Auch dort bleiben ortsübliche nächtliche Belüftungsverhältnisse erhalten. Die geplante Bebauung der Feuerwehr führt zu Beeinträchtigungen der bodennahen Windverhältnisse. Aus den geplanten Gebäudeabmessungen mit einer maximalen Längsausdehnung von ca. 40 m und einer maximalen Gebäudehöhe von 8 m über Grund lässt sich nach VDI- Richtlinie 3783, Blatt 10 (Umweltmeteorologie. Diagnostische mikroskalige Windfeldmodelle. Gebäude- und Hindernisumströmung) ableiten, dass bis in einen Abstand von ca. 30 m im Lee des Gebäudes Änderungen der bodennahen Strömungsrichtung und Strömungsgeschwindigkeit zu erwarten sind und bis in einen Abstand von ca. 150 m etwas verringerte Windgeschwindigkeiten hinter dem geplanten Gebäude erwartet werden. Sollte die Lärmschutzwand östlich der Halle in gleicher Höhe weitergeführt werden, erhöhen sich die genannten Abstände auf ca. 35 m bzw. ca. 180 m. Das betrifft bei nördlicher Windanströmung den bebauten Bereich südlich der Gertrud-Bäumer-Straße; dort sind keine intensiven bodennahen Luftschadstofffreisetzungen vorhanden, sodass keine erfassbaren Änderungen der lufthygienischen Verhältnisse zu erwarten sind. Bei Windanströmung aus östlicher Richtung betrifft der Bereich der Windfeldänderungen den westlich gelegenen Friedhof. Bei Windanströmung aus westlichen Richtungen erreicht der Bereich mit Änderungen der bodennahen Strömungsrichtung und Strömungsgeschwindigkeit nicht den Straßenraum der Saalburgchaussee, sodass auch dort keine erfassbaren Änderungen der lufthygienischen Verhältnisse zu erwarten sind. Im Zuge der Erwartungen der Auswirkungen des anthropogen verursachten Klimawandels treten die Tage bzw. Perioden mit Hitzebelastungen in den Vordergrund. Das betrifft insbesondere Sommertage mit hoher Lufttemperatur, d.h. überwiegend die Anzahl heißer Tage mit

6 Ingenieurbüro Lohmeyer GmbH & Co. KG 6 Tageshöchsttemperaturen von mindestens 30 C. An solchen Sommertagen führt die Kombination aus hoher Lufttemperatur, geringer Windgeschwindigkeit und intensiver Sonneneinstrahlung zu extremen Hitzebelastungen für die Aufenthaltsbereiche im Freien. Lediglich im Schatten können im Freien diese Hitzebelastungen moderater ausfallen; das betrifft insbesondere Baumstandorte mit dichter Krone, da neben der Verschattung auch die Verdunstung zur gefühlten Minderung der Hitzebelastung beiträgt. An solchen Tagen ist die mögliche nächtliche Abkühlung als Ausgleich der Hitzebelastung der Tagstunden von Bedeutung, sodass mittels natürlicher Belüftung auch die Temperatur in Innenräumen der Wohnungen verringert werden kann, um erholsame Schlafbedingungen zu ermöglichen. Diese ist in Bad Homburg aufgrund der Kaltluftverhältnisse im Prinzip gegeben. Bei dichter Bebauung führt jedoch die in den Tagstunden erwärmte Bausubstanz zu einer stark eingeschränkten und verzögerten nächtlichen Abkühlung. Im Gebiet des Bebauungsplans Nr. 131 ist aufgrund der bestehenden Grünlandnutzung im derzeitigen Zustand in den Tagstunden von Heißen Tagen keine kleinräumige Variation der Hitzebelastungen vorherrschend. In den Nachtstunden wird die nächtliche Abkühlung über der Vegetationsfläche wirksam und unterstützt wie oben beschrieben die Kaltluftverhältnisse. Mit der Planung im Bebauungsplangebiet Nr. 131 ist keine flächenhafte Bebauung und keine flächenhafte Versiegelung vorgesehen. Damit ist eine flächenhafte Überwärmung im Plangebiet nicht zu erwarten. Die zusätzlichen Erwärmungen beziehen sich auf den direkten Nahbereich der zusätzlichen künstlichen Oberflächen. In den Abend- und Nachtstunden sind im direkten Nahbereich der zusätzlichen künstlichen Oberflächen verringerte Abkühlungen zu erwarten; da die Kaltluftströmungen weiterhin wirksam sind, ist auch an der benachbarten Bebauung keine wesentliche Änderung der Lufttemperatur zu erwarten. Karlsruhe, Literatur: DWD (1996): Klimadaten von Deutschland. Zeitraum (Lufttemperatur, Luftfeuchte, Niederschlag, Sonnenschein, Bewölkung). Selbstverlag des Deutschen Wetterdienstes, Offenbach am Main. Lohmeyer (2004): Planungsverband Ballungsraum Frankfurt/Rhein-Main. Ausweisung von Flächen für besondere Klimafunktionen. Ingenieurbüro Lohmeyer GmbH & Co. KG, Karlsruhe. Projekt vom Mai Auftraggeber: Planungsverband Ballungsraum Frankfurt/Rhein-Main, Frankfurt. Lohmeyer (2007): Klinikneubau in Bad Hamburg. Aussagen zu lokalklimatischen Auswirkungen. Ingenieurbüro Lohmeyer GmbH & Co. KG, Karlsruhe. Projekt vom Mai Auftraggeber: Stadt Bad Homburg.

7 Ingenieurbüro Lohmeyer GmbH & Co. KG 7 VDI (2010): Umweltmeteorologie. Diagnostische mikroskalige Windfeldmodelle. Gebäude- und Hindernisumströmung. Richtlinie VDI 3783, Blatt 10. Hrsg.: Kommission Reinhaltung der Luft (KRdL) im VDI und DIN - Normenausschuss, Düsseldorf, März 2010.