Ziel der Untersuchung ist es, auf einer qualitativen und quantitativen Abschaetzung des Strahlungsenergie- und Waermehaushaltes charakteristischer Baukoerperstrukturen Regeln ueber die Gestaltung der thermischen und hygrischen Stadtklimaeigenschaften abzuleiten. Als Baukoerperstruktur wird das Mosaik aus Gebaeuden, Strassen, Rasenflaechen, Baumgruppen und evtl. Wasserflaechen verstanden. Alle Staedte weisen dem jeweiligen Baustil und der stadtplanerischen Auffassung ihrer Zeit entsprechende Strukturtypen auf. In ihnen wird zunaechst durch systematische Messfahrten die Lufttemperatur bei austauscharmen Wetterlagen gemessen. Anschliessend werden an ausgesuchten Modellfaellen die Oberflaechentemperaturen aller Strukturbestandteile im Tages- und Jahresgang festgestellt. Im dritten Schritt sollen die charakteristischen Tages- und Jahresgaenge der Strahlungstherme festgestellt werden.
Die vorliegende Vegetationsstruktur des Grünvolumens basiert auf einem Zwischenergebnis aus dem durch das Leibniz-Institut für ökologische Raumentwicklung e.V. (IÖR) erstellten Gutachten "Grünvolumenbestimmung der Stadt Dresden auf der Grundlage von Laserscandaten" vom August 2014. Dieses ist unter dem zugeordneten Dokument einsehbar.
Einleitung:
Städtisches Grün ist aus stadtökologischer und sozialer Sicht unverzichtbar und erfüllt wichtige Funktionen wie Staubbindung, Temperaturminderung, Winddämpfung oder Grundwasserneubildung. Darüber hinaus bilden öffentliche Grünanlagen Oasen der Ruhe, die der Erholung, Freizeitgestaltung und Kommunikation dienen und wichtige soziale Funktionen erfüllen.
Die ökologische Wirksamkeit des städtischen Grüns ist im besonderen Maße von der vorliegenden Vegetionsstruktur abhängig. So besitzt niedrige Vegetation (Rasen und Wiesen) vor allem in den Abend- und Nachtstunden eine abkühlende Wirkung, während hohe Vegetation (mittlere bis große Bäume) vorwiegend am Tag zu einer Absenkung der klimatischen Belastung beiträgt, aber zugleich die Belüftung negativ beeinträchtigen kann. Mittlere Vegetation (Sträucher, Stauden, Hecken und kleine Bäume) verfügt ebenso wie die hohe Vegetation über ein hohes Maß an Staubbindevermögen aus der Luft, während niedrige Vegetation vorwiegend Staub- und Gasteile aus den Niederschlägen bindet und aufgrund der hohen Versickerungsleistung einen großen Anteil zur Grundwasserneubildung beiträgt (siehe auch Metadaten zur Planungshinweiskarte Stadtklima).
Hintergrund:
Für die Grünvolumenbestimmung war es zwingend erforderlich, Vegetation von anthropogenen Objekten mit einer relevanten Höhe über dem Boden, wie Gebäuden, Laternen, Fahrzeugen etc. zu trennen. Gleichzeitig war für die Anwendung der Kronenformkorrektur (nur auf Laubbäume) und des pauschalen Aufschlages für Rasen und Ackerflächen eine weitere Differenzierung nach Vegetationstypen erforderlich. Folgende Vegetationstypen sollten voneinander getrennt werden:
- Laubbaum
- Nadelbaum
- Sträucher
- Rasen
- Acker.
Datengrundlage/Methodik:
Grundlage der Bestimmung der Vegetationsstruktur (als Zwischenergebnis der Grünvolumenbestimmung) sind Laserscandaten, RGBI-Bilddaten sowie Gebäudedaten.
Klassifizierung der Vegetationsstruktur des Grünvolumens:
- Value 0: vegetationslos => (farblos oder weiß)
- Value 1: Laubbaum => (grün)
- Value 2: Nadelbaum => (dunkelgrün)
- Value 3: Sträucher => (braungrün)
- Value 4: Rasen, Wiesen und sonstige niedrige Vegetation => (gelbgrün/hellgrün)
- Value 5: Acker => (gelbgrün/hellgrün)
Die Planungsempfehlungen beruhen im wesentlichen auf den Darstellungen der Klimafunktionskarte.
Unterteilung in Flächen mit positiver klimatischer Ausgleichsfunktion = Schutzzone (insb. Grünflächen) und Flächen mit mäßiger bis erhebliche Veränderungen der meteorologischen Parameter = Übergangs- und Sanierungszone: stadtplanerische Maßnahmen nötig zur Verbesserung des Stadtklimas.
Die Entwicklung der Anzahl ausgewählter klimatologischer Kenntage ist ein Ergebnis der durchgeführten Klimamodellierung 2022 im Land Berlin. Mit dem Angebot der Kenntage ist ein Blick zur Entwicklung des Stadtklimas im Land Berlin möglich. Betrachtet werden die drei Parameter bestehend aus Sommertage, Heiße Tage und Tropennächte in unterschiedlichen Zeiträumen. Die Kenntagsentwicklung ist räumlich für das gesamte Stadtgebiet von Berlin in Karten dargestellt.
Die Anzahl und Verteilung der jeweiligen klimatologischer Kenntage ist für den Referenzzeitraum 1971 bis2000 sowie für zwei Zeitabschnitte in der Zukunft 2031 bis2060 und 2071 bis2100 modelliert worden. Zudem wurde ausgehend vom Referenzzeitraum die Zunahme der Anzahl der Kenntage gegenüber den beiden Zeitschnitten jeweils berechnet. Die Karten werden jeweils in einem 10x10 m Raster und als Mittelwerte pro Block(teil)fläche (ISU5) angeboten.
Die gesamtstätische Klimamodellierung dient als Grundlage, um die den Ist-Zustand des Stadtklimas im Land Berlin in die Planung einbeziehen zu können. Es werden hierfür notwendige stadtklimatische Klimaanalysen (siehe Klimaanalyse) und -bewertungen (siehe Planungshinweise Stadtklima) bereitgestellt.
Für die gesamte Stadtfläche werden im Bereich der Klimaanalyse acht Klimaparameter jeweils in einer Rasterdarstellung mit einer hohen räumlichen Auflösung von 10 m x 10 m sowie aggregiert auf ca. 25.000 Block- und Blockteilflächen angeboten. Durch die hohe räumliche Auflösung sind die Klimaanalyseergebnisse dazu geeignet Planungsprojekte bis zur Ebene der Bauleitplanung zu unterstützen.
Die dargestellten Parameter umfassen darüber hinaus nicht nur die wichtigsten klimatischen Größen wie (1) bodennahes Windfeld und Kaltluftvolumenstrom, (2) Luft- und (3) Strahlungstemperatur, (4) nächtliche Abkühlung sondern auch den thermischen Bewertungsindex (5) PET sowie die (6) Anzahl meteorologischer Kennwerte im Mittel der Jahre 2001-2010. Die Zusammenfassung der Erkenntnisse aus der Klimaanalyse erfolgt in der (7) Klimaanalysekarte. Die Klimaanalysekarte ermöglicht es, die einzelnen Bereiche der Stadt nach ihren unterschiedlichen klimatischen Funktionen, d.h. ihrer Wirkung auf andere Räume, abzugrenzen.
Die Klimabewertungskarten bieten die Grundlage für die Berücksichtigung klimatischer Belange bei den Planungen in der Stadtentwicklung. Es gibt insgesamt drei Planungshinweiskarten.
Die Klimaanalysekarten sind Ergebnis einer durchgeführten gesamtstätischen Klimamodellierung im Land Berlin. Sie bilden den stadtklimatischen Ist-Zustand an einem durchschnittlichen autochthonen Sommertag ab.
Die Klimaanalysekarten umfassen neben verschiedenen klimatischen Parametern, bestehend aus (1) dem bodennahen Windfeld und Kaltluftvolumenstromdichte, (2) die Luft- und (3) Oberflächentemperatur, (4) die nächtliche Abkühlung, sondern auch zwei thermische Bewertungsindizes, bestehend aus (5) dem PET und (6) dem UTCI. Die Zusammenfassung der Erkenntnisse aus der Klimaanalyse erfolgt in der (7) Klimaanalysekarte. Die Klimaanalysekarte ermöglicht es, die einzelnen Bereiche der Stadt nach ihren unterschiedlichen klimatischen Funktionen, d.h. ihrer Wirkung auf andere Räume, abzugrenzen.
Die Karten der Klimaanalyse werden teilweise in einer Rasterdarstellung mit einer hohen räumlichen Auflösung von 10 m x 10 m sowie aggregiert auf etwa 25.000 Block- und Blockteilflächen angeboten.
Anzahl und Verteilung klimatologischer Kenntage für zwei Zeitabschnitte in der Zukunft (2011-2040, 2041-2070) sowie die Zunahme der Anzahl der Tage gegenüber dem heutigen Zustand (1981-2010), berechnet als Mittelwerte pro Fläche der Blockkarte 1 : 5.000 (ISU5, Raumbezug Umweltatlas 2010), Bearbeitungsstand Dezember 2015.
Die Klimabewertungskarten bzw. auch Planungshinweise Stadtklima (PHK) bilden die Grundlage, um klimatische Belange in der Stadtplanung berücksichtigen zu können. Neben der Darstellung von belasteten Gebieten werden auch Entlastungsräume sowie Leitbahnen dargestellt.
Die Planungshinweise bestehen insgesamt aus einer Gesamtbewertung sowie einer jeweils getrennten Bewertung der Tag- sowie Nachtsituation. Ergänzend werden in zwei weiteren Kartendarstellungen stadtklimatisch besonders belastete und vulnerable Gebiete sowie Maßnahmenempfehlungen, die u. a. zur Minderung der thermischen Belastung beitragen, angeboten. Die Maßnahmenempfehlungen sind jene des Stadtentwicklungsplans (StEP) Klima 2.0, die überschlägig auf Grundlage der Stadtstrukturtypen im Land Berlin bestimmt worden sind.
Langjährige Verteilung der mittleren Lufttemperaturen in 2 m Höhe in Berlin und dem näheren Umland (Gesamtjahr, Frühling, Sommer, Herbst, Winter). Die Berechnung des 30-jährigen Temperaturmittels erfolgte auf Grundlage der mittleren Monatswerte für den Zeitraum vom 01.01.1981 bis zum 31.12.2010.
