Innenentwicklung versus Klimakomfort

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1 Prof. Kerstin Gothe, KIT Karlsruhe Fachgebiet Regionalplanung und Bauen im ländlichen Raum Untersuchungen in der Region Karlsruhe Conference: The greener, the merrier? Innovative approaches towards city development in France and Germany Paris,

2 Unterscheidung von drei Ebenen der Klimastrategie in der Stadtentwicklung: Strategie des Schutzes des globalen Klimas (Mitigation), Strategie der Klimaanpassung an die nicht mehr vermeidbaren Folgen des Klimawandels (Adaptation) Energiewende (peak of oil).

3 Strategische Widersprüche dieser drei Ebenen untereinander: Klimaschutz und Energiewende machen eine hoch verdichtete, kompakte Stadt wünschenswert die Anpassung an den Klimawandel steht zu diesen Zielen zum Teil im Widerspruch: Aus dieser Perspektive sind dicht bebaute Innenstadtviertel problematisch, locker bebaute Einfamilienhaus-Gebiete positiv.

4 Karlsruhe sommerliche Wärmebelastung Sommerliche Wärmebelastung Vergleich Städte Deutschland 4

5 Klima im Wandel... ca Karlsruhe Kopf, Sebastian; Ha-Duong, Minh; Hallegate, Stephane (2008) Karlsruhe 5

6 Urbane Strategien zum Klimawandel Untersuchung 2010 bis 2012 im Nachbarschaftsverband Karlsruhe Partner: Nachbarschaftsverband Karlsruhe, Dipl. Ing Heike Dederer geo-net, Peter Trute in Kooperation mit Prof. Dr. G. Gross Leibniz Universität Hannover, Institut für Meteorologie und Klimatologie Institut für Entwerfen von Stadt und Landschaft am KIT

7 Thema: Wie lassen sich mit stadtplanerischen Maßnahmen die negativen Folgen der Überwärmung ( Urban-Heat - Problematik) vermeiden oder minimieren? Lässt es sich verhindern, dass bei einer Nachverdichtung zusätzliche bioklimatische Problemgebiete entstehen? Welche Effekte haben kleinräumige Maßnahmen auf Quartiersebene?

8 Arbeitsschritte: Berechnung eines Klima-Zukunftsszenarios für den Zeitraum 2050 und 2090 (geo-net) Entwurf von Alternativen zur Nachverdichtung ausgewählter Stadtquartiere (KIT) Berechnung von Nachverdichtungskonzepten hinsichtlich ihrer kleinräumigen klimaökologischen Auswirkungen auf Quartiersebene (geo-net)

9 Klimaszenario:Temperaturen um morgens im Hochsommer im Nachbarschaftsverband Karlsruhe Abschlussvernstaltung

10 Zum Vergleich: Baustruktur im Nachbarschaftsverband Karlsruhe Abschlussvernstaltung

11 Besonders von der Erwärmung betroffene Bereiche Hot-Spots Wärmebelastung Bereiche mit > 50 Tage mit PMV-Wert >

12 Kriterien zur Auswahl von Vertiefungsgebieten Landschaftstypen/Raumstrukturen o Nördliche Oberrhein Niederung Kraichgau Schwarzwaldrandplatte Klimatypen + Bioklimatisch hoch belastete Bereiche, (Noch) Gut durchlüftete Siedlungskörper Luftaustauschbereiche ++ Baustrukturtypen Hochverdichtete Innenstadtbereiche mit Umnutzungspotenzialen Innenstadtnahe Arrondierungen Dörfliche Strukturen 13

13 Drei Vertiefungsgebiete

14 Vertiefungsgebiet 1: Ettlingen - Luftbild 15

15 Vertiefungsgebiet 1: Ettlingen - Klimafunktionskarte sehr hohe, hohe bzw. mittlere Bedeutung für die Kaltluftlieferung, Kaltluftleitbahnen geringe bzw. mäßige bioklimatische Belastung der Siedlungsräume Erhöhte NO2 - Konzentrationen 16

16 , Entwurfsszenario A 17

17 Entwurfsszenario B 18

18 Frischluftversorgung Variante A Variante B Landschaftsgesteuerte Strömungssysteme 19

19 Entwurfsszenario B Variante A Kalt-/Frischluftversorgung: Variante A günstiger für das Ein- bzw. Durchströmen mit Kalt-/Frischluft! 20

20 Erkenntnisse Kaltluft aus den nördlichen Hängen von Ettlingen spielen größere Rolle als erwartet. Baukörperstellung beeinflusst das Eindringen der Kaltluft in der Nacht in den Siedlungsraum. Bedeutung der nächtlichen Belüftung über das Flusstal der Alb wurde überschätzt. Großzügiger Bebauungstrichter günstiger als schmale Belüftungsachsen. Am Tag heizen sich schattenlose Wiesenflächen ähnlich auf wie versiegelte Flächen. 21

21 Vertiefungsgebiet 3: Karlsruhe Ost, Luftbild Schloss KIT Zentrum Oststadt Bestandsquartier Gleisbauhof + Kleingärten Stadtumbaubereich A 5 22

22 Vertiefungsgebiet 3: Karlsruhe Ost, Klimafunktionskarte mittlere bzw. hohe bioklimatische Belastung der Siedlungsräume, Erhöhte NO2 - Konzentrationen mittlere bzw. hohe Bedeutung für die Kaltluftlieferung Kaltluftleitbahnen 23

23 Entwurfskriterien - Dichte (Klimaschutz-Ziel) gewerbliche Nutzung, GFZ Anpassungsfähige Raumstrukturen (Klima- Anpassungs-Ziel): Freiräume an Kaltluftströmen bei austauscharmen Wetterlagen ausgerichtet Grünraumstruktur teils schattenspendend (Kühlung am Tag), teils offen, (Luftaustausch- fördernd) 24

24 2 Varianten städtebaulicher Entwürfe Variante 1: Variante 2: 25

25 Variante 1 Entsiegelung/ -kernung der Blockinnenbereiche Aufstockung im Blockinneren und am Blockrand Öffnungen für Kaltluftzufuhr von Süden weniger Flächeninanspruchnahme geringe GRZ, höhere Gebäude 26

26 Variante 2 Ergänzung Blockstruktur stärkere Flächeninanspruchnahme Belassen der Blockinnenbereiche Schaffung grüner Trittsteine/Inseln Schaffung grüner Trittsteine/Inseln 27

27 Erkenntnisse Kleinräumig große Differenzen der Hitzebelastung Betrachtung der Temperatur / Behaglichkeit im Vordergrund Entsiegelung von Hofflächen / Fassadenbegrünung wirksamer als Pocketparks Die Entsiegelung großer versiegelter Flächen hat große positive Effekte, sofern bei der Bebauung Grünflächen entstehen. Die Bebauung grüner Kleingarten-Gebiete lässt dort die Wärmebelastung auf das oststadt-typische Niveau ansteigen. Schattenspendende Bäume wirken tagsüber kühlend, nachts können sie den Luftaustausch behindern. 28

28 Die Ergebnisse haben Eingang gefunden in den städtebaulichen Rahmenplan Klimaanpassung der Stadt Karlsruhe 29

29 Merci pour votre attention 30