Stadtklimaprojekt München Quelle: Michael Nagy, LH München

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1 Stadtklimaprojekt München 2050 Quelle: Michael Nagy, LH München

2 Warum ist das Klima der Städte interessant? Über 50% der Bevölkerung lebt in Städten oder städtischen Ballungsräumen. Klima: Infolge dichter Bebauung und hoher Bodenversiegelung unterscheidet sich das Lokalklima einer Stadt vom Umland (z.b. Wärmeinsel) - immer mehr Menschen leben in Städten - manche Stadtteile besonders betroffen - lebenswerte Stadt - Reduktion von Hitzestress - Stadtklimastudien zur Erarbeiten den Ist-Zustandes einer Stadt und dann Klimamodellierung für den Blick in die Zukunft 2

3 Städte haben ihr eigenes Klima! Vielfältige Prozesse beeinflussen das Stadtklima Quelle: Ossenbrügge u. Bechtel, 2010

4 Typische Merkmale des Stadtklimas Höhere Lufttemperatur: ca. 0,5 2 C im Jahresmittel Kürzere Sonnenscheindauer: ca. 5-15% Schwächere Sonneneinstrahlung: ca. 20 % Geringere Verdunstung Niedrigere Windgeschwindigkeit: ca % im Jahresmittel Mehr Niederschlag: ca % im Jahr Weniger Schnee im Winter: ca. 5 10% Deutlich erhöhte Luftverschmutzung (Staub,Ruß u.a.):. ca fach Häufiger Dunst im Sommer/ Winter: ca. 30% / 100% Wärmeinseleffekt: Im Sommer bei wolkenlosem, windschwachem Wetter in Großstädten bis zu ca. 6-8 C wärmer als im Umland 4

5 Planer benötigen Informationen (räumliche Variation, zeitlicher Verlauf) Parameter Monitoring Projektionen Region Stadt Region Stadt Temperatur und Gefühlte Temp. > 200 Stationen wird ausgebaut gut belastbar z.b. Städte B, F, K Niederschlag > 2000 Stationen Radarklimatologie Forschung Forschung Wind > 200 Stationen wird ausgebaut schwache Trends Forschung Strahlung Stationen + Satelliten wird ausgebaut Bewölkungs -effekte Gebäude auflösend?

6 Das Stadtklima mit Messtechnik analysieren Messtechnik zur Erfassung der Wärmeinsel und der Kaltluftflüsse Einsatz von Thermobuttons zur Erfassung der kleinräumigen Wärmebelastung Profilmesswagen, SODAR, Ultraschallanemometer, temporäre Messstation frei bestrahlt weiß bekleidet schwarz bekleidet ohne Strahlungseinfluss

7 Quelle: Deutscher Wetterdienst München 2012

8 HEUTE - Ist es in München im Jahresmittel 1-1,5 K wärmer als vor 50 Jahren - Ist es in den deutlich nördlicher gelegenen Städten wie Regensburg und Nürnberg so warm wie in München früher 8

9 München 2050 temporäres Messnetz 1 Buchendorf 2 Großhesselohe 3 Unterhaching Perchting (DWD) 4 Dingharting 5 Aying Wielenbach (DWD) Holzkirchen (Fraunhofer-Ges.) Königsdorf (MME)

10 00:00 01:00 02:00 03:00 04:00 05:00 06:00 07:00 08:00 09:00 10:00 11:00 12:00 13:00 14:00 15:00 16:00 17:00 18:00 19:00 20:00 21:00 22:00 23:00 Temperatur und Windfeld am Dingharting Uhr Dingharting Uhr Aying Uhr Aying Uhr C Zeit (MESZ) München-Stadt Holzkirchen Hohenpeißenberg Mittenw ald-buckelw iesen 11

11 PBPV 10/

12 Globale Klimamodelle berechnen die Lufttemperaturänderungen für die Emissionsszenarien Lufttemperatur Je nach Entwicklung der SRES anthropogenen Szenarien (Special Report on Emissionen ergeben Emission Scenarios) sich verschiedene Erwärmungs- THG-Emissionen: Szenarien. A2 : nur Zunahme A1B: Abnahme nach 2060 B1 : Abnahme nach 2040 Quelle: IPCC 2007 (WGI-AR4, Summary for Policymakers, Feb. 2007)

13 Vom globalen zum lokalen Klimamodell Globales Klimamodell (ECHAM5 A1B) Ensemble - 4 regionale Klimamodelle: REMO, CLM, WETTREG, STAR Stadtklimamodell MUKLIMO_3

14 München Maximales Gesamtmodellgebiet: 70 km x 70 km inneres Modellgebiet: 38 km x 30 km MUKLIMO_3 Landnutzungsklassen Geplante Auflösung: inneres Modellgebiet 100 m (äquidistant) äußeres Modellgebiet 100 m bis 500 m Datenquellen: Stadtstrukturtypdaten (Stadtgebiet) Corine Landcover 2006 (Umland) Dichte Bebauung Lockere Bebauung Wald Park Gewerbe (dicht) Gewerbe (locker) Freifläche Verkehrsfläche (versiegelt) Gewässer Ein- und Mehrfamilienhäuser (mittel) Dorfkern und Einfamilienhäuser Reihenhaussiedlung Zeilenbebauung Zeilenbebauung mit Hochhäusern Blockbebauung Ein- und Mehrfamilienhäuser (mittel) Gleisanlagen Gärten

15 COSMO-CLM Stadtklimaparametrisierung: Town Energy Budget (TEB) V. Masson, Météo-France Einflussgrößen: horizontale Gebäudeausdehnung München Verteilung der Gebäudedichte Gebäudehöhen zu Straßenbreitenverhältnis (H/W) W H Stadtflächenanteil im COSMO-CLM Modellgebiet mit Auflösung 2,8km

16 MUKLIMO_3 Simulation -MUKLIMO_3: Mikroskaliges Urbanes Klimamodell -hochauflösendes Stadtklimamodell -zeigt detailliert die städtischen Bebauungsstrukturen -Untersuchung des Einflusses der unterschiedlichen Strukturen auf die Temperatur v.a. bei hohen Temperaturverhältnissen -Abbildung: Maximumtemperaturen für München und Umgebung -Idealisierter heißer Tag mit hoher Luftfeuchte, schwache Anströmung aus ENE, Sonnenstand 16. Juli -Horizontale Modellgitterweite: 200 m -Schwarze Linie: Stadtgrenze der LH München KU1 11/

17 Minimumtemperaturen für München und Umgebung Idealisierter heißer Tag mit hoher Luftfeuchte, schwache Anströmung aus ENE, Sonnenstand 16. Juli Die städtische Bebauung in München führt tags und vor allem aber auch nachts zu ausgedehnten Gebieten mit erhöhten Lufttemperaturen, in die aber vor allem aufgrund der Grünanlagen viele kühlere Inseln eingebettet sind Im nächsten Schritt wird, durch Kopplung der Stadtklimasimulationen mit den regionalen Simulationen der alpinen Zirkulation, untersucht wie die Maximumund Minimumtemperaturen in der Stadt durch die Durchlüftung des alpinen Pumpens beeinflusst werden.

18 100 m Raster Rechengebiet 28kmx22km Entspricht inneren Bereich des Stadtklimamodells Sommertage Tmax >= 25 C MUKLIMO_3 Simulation und Quadermethode (Früh et all, 2011) Eingangsdaten für Quadermethode sind die Klimabeobachtungen der Station Weihenstephan 20

19 Gibt es die Möglichkeit Aussagen für jede Stadt zu machen?

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21 INKAS Informationsportal Klimaanpassung in Städten Internetbasiertes Beratungswerkzeug Für typische Bebauungsstrukturen können die Auswirkungen unterschiedlicher städtebaulicher Maßnahmen analysiert und verglichen werden (flaches Gelände) Die Effekte der einzelnen Maßnahmen können qualitativ und quantitativ erfasst werden Flächenanalyse und Wirkungsanalyse Ziel: Minderung der städtischen Überwärmung Alle Modellrechnungen werden für eine sommerliche Wettersituation im Juli gemacht Dorfkern und Einfamilienhaussiedlung Citybebauung

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23 Herzlichen Dank für die Aufmerksamkeit! Dipl.-Met. Gudrun Mühlbacher Deutschen Wetterdienst Regionales Klimabüro München Helene-Weber-Allee München Tel.: +49 (0) 69 / Fax: +49 (0) 69 / Foto U. Zimmermann 28