Hitzebelastung in Köln

Transkript

1 Hitzebelastung in Köln Dr. Dominika Ptak Landesamt für Natur, Umwelt und Verbraucherschutz NRW tenerifa-information.de Köln -

2 Vortragsgliederung 1. Stationäre Messungen 2. Profilfahrten 3. Stadtklimamodell MUKLIMO_3 4. ENVI-met - Fallstudie Großmarktgelände Raderberg 5. Zusammenfassung

3 10-Jahres-Mittel der Lufttemperatur am Flughafen Köln-Bonn

4 Messnetz DWD: Temperatur, Feuchte, Niederschlag, Wind, Strahlung 2 Stationen des DWD-Messnetzes 11 Stationen in Betrieb LANUV: 4 Stationen des Luftqualitätsmessnetzes wurden aufgerüstet

5 Wohngebiet Innenstadt City/Gleisanlage lockere Zeilenbebauung Freiflächen im Umland City/ dichte Bebauungsstruktur

6 Anzahl der Sommertage (T max 25 C)

7 Maximale Wärmeinselintensität 10,5 C

8 Tage mit starker Wärmebelastung (GT 32 C) Juli 2010

9 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

10 Sommerliche Temperaturmessfahrten

11 Innenstadt abendliche Temperaturmessfahrten 19:30-20:10 UTC 22:00-22:40 UTC

12 MUKLIMO_3 (dreidimensionales mikroskaliges urbanes Klimamodell) Vom globalen Klimamodell zum Wirkmodell Auflösung 100 Meter Input: meteorologische Größen, Höhe ü. NN, Landnutzung, Projektionsdaten (Szenario A1B)

13 MUKLIMO_3 Anzahl der Sommertage (EVAL) Output: Anzahl der Sommertage (T max 25 C) und heißen Tage (T max 30 C) für (EVAL) Auswirkungen der Landnutzungsklassen auf die Anzahl der Kenntage Veränderungen der Anzahl der Kenntage zu für vier regionale Klimaprojektionen Berücksichtigung der geplanten Landnutzungsänderung

14 Anzahl der Sommertage ( ) - EVAL Box-Whisker-Plot

15 Anzahl der Sommertage WETTREG STAR

16 Mittlere jährliche Anzahl der Sommertage und der heißen Tage in Köln (mit Landnutzungsänderung) Antrieb EVAL (1971 bis 2000) REMO (2021 bis 2050) CLM (2021 bis 2050) WETTREG (2021 bis 2050) STAR (2021 bis 2050) Sommertage (pro Jahr) 38,6 51,9 (+34,4 %) 50,4 (+30,6 %) 50,6 (+31 %) 66,6 (+72,5 %) Heiße Tage (pro Jahr) 8,2 12,9 (+57,3 %) 13,8 (+72 %) 13,8 (+72 %) 20,2 (+146,3 %)

17 Planung Großmarktgelände Radeberg Ist-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 Planentwurf Zusätzlich zum 1. Pl.-Entw.: Durchlüftungsverbesserung Hitzeschutz Planung Großmarktgelände Köln

18 Szenario Heißer Tag Lufttemperatur 15 Uhr MEZ Darstellung 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.Plan

19 Dachbegrünung Lufttemperatur 15 Uhr MEZ Darstellung für z = 16 m. ü. Gr. Temperaturerniedrigung durch Dachbegrünung Keine Wirkung in Bodennähe

20 Wärmebelastung 15 Uhr MEZ Darstellung 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.

21 Wärmebelastung 15 Uhr MEZ Darstellung für z = 2 m. ü. Gr. Wirkung von Fassadenverschattung Plan1 Opt.Pl.

22 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.

23 Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit