Die Stadtklimaanalyse Hamburg 2023 basiert auf einer modellgestützten Analyse zu den klimaökologischen Funktionen für das Hamburger Stadtgebiet. Die Berechnung mit FITNAH 3D erfolgte in einer hohen räumlichen Auflösung (10 m x 10 m Raster) und liefert Daten und Aussagen zur Temperatur und Kaltluftentstehung in Hamburg. Die Untersuchung wurde auf der Annahme einer besonders belastenden Sommerwetterlage für Mensch und Umwelt mit geringer Luftbewegung und hoher Temperaturbelastung erstellt. Als Grundlage für die flächenbezogenen Bewertungen und deren räumliche Abgrenzungen diente der ALKIS-Datensatz „Bodennutzung“ der Freien und Hansestadt Hamburg, Landesbetrieb Geoinformation und Vermessung (LGV) mit Stand Dezember 2022. Weitere Informationen zur Stadtklimaanalyse Hamburg 2023 sind unter folgendem Link abrufbar: https://www.hamburg.de/politik-und-verwaltung/behoerden/bukea/themen/hamburgs-gruen/landschaftsprogramm/stadtklimaanalyse-hamburg-896054 Dort stehen der Erläuterungsbericht, die Analyse- und Bewertungskarten sowie eine Erläuterungstabelle für den Datensatz, der als Grundlage für die Ebenen 11 bis 14 dient, zum Download zur Verfügung. Die Ebenen des Geodatensatzes „Stadtklimaanalyse Hamburg 2023“ werden wie folgt präzisiert: 01 Windvektoren um 4 Uhr (aggregierte 100 m Auflösung) Die bodennahe Temperaturverteilung bedingt horizontale Luftdruckunterschiede, die wiederum Auslöser für lokale thermische Windsysteme sind. Ausgangspunkt dieses Prozesses sind die nächtlichen Temperaturunterschiede, die sich zwischen Siedlungsräumen und vegetationsgeprägten Freiflächen einstellen. An den geneigten Flächen setzt sich abgekühlte und damit schwerere Luft in Richtung zur tiefsten Stelle des Geländes als Kaltluftabfluss in Bewegung. Das sich zum nächtlichen Analysezeitpunkt 4 Uhr ausgeprägte Kaltluftströmungsfeld wird über Vektoren abgebildet, die für eine übersichtlichere Darstellung auf 100 m x 100 m Kantenlänge aggregiert werden. 02 Flurwinde und Kaltluftabflüsse Bei den nächtlichen Windsystemen werden Flurwinde von Kaltluftabflüssen unterschieden. Flurwinde werden durch den horizontalen Temperaturunterschied zwischen kühlen Grünflächen und warmer Bebauung ausgelöst. Kaltluftabflüsse bilden sich über Oberflächen mit Hangneigungen von mehr als 1 ° aus. 03 Bereiche mit besonderer Funktion für den Luftaustausch Diese Durchlüftungszonen verbinden Kaltluftentstehungsgebiete (Ausgleichsräume) und Belastungsbereiche (Wirkungsräume) miteinander und sind aufgrund ihrer Klimafunktion elementarer Bestandteil des Luftaustausches. Es handelt sich i.d.R. um gering überbaute und grüngeprägte Strukturen, die linear auf die jeweiligen Wirkungsräume ausgerichtet sind und insbesondere am Stadtrand das Einwirken von Kaltluft aus den Kaltluftentstehungsgebieten des Umlandes begünstigen. 04 Kaltlufteinwirkbereich innerhalb von Bebauung und Verkehrsflächen Hierzu zählen Siedlungs- und Verkehrsflächen, die sich im „Einwirkbereich“ eines klimaökologisch wirksamen Kaltluftstroms mit einem Wert von mehr als 5 m³/(s*m) befinden. Hier ist sowohl im bodennahen Bereich als auch darüber hinaus eine entsprechende Durchlüftung vorhanden. Die Eindringtiefe der Kaltluft beträgt, abhängig von der Bebauungsstruktur, zwischen ca. 100 m und bis zu 700 m. Darüber hinaus spielt auch die Hinderniswirkung des angrenzenden Bebauungstyps eine wesentliche Rolle. 05 Gebäude (Bestand und Planung) Mithilfe der Gebäudegrenzen werden Effekte auf das Mikroklima sowie insbesondere das Strömungsfeld berücksichtigt. Als Grundlage dient der ALKIS-Datensatz „Gebäude“ der Freien und Hansestadt Hamburg, Landesbetrieb Geoinformation und Vermessung (LGV) mit Stand Dezember 2022. Dieser Datensatz wurde anhand ausgewählter, zum Zeitpunkt der Bearbeitung im Verfahren sowie in Planung befindlicher Bebauungspläne und Großprojekte modifiziert. 06 Windgeschwindigkeit um 4 Uhr Siehe Hinweise zur Ebene 01 Windvektoren um 4 Uhr (aggregierte 100 m Auflösung). Die Rasterzellen stellen ergänzend zu den Windvektoren die Windgeschwindigkeit flächenhaft in 10 m x 10 m Auflösung dar. 07 Kaltluftvolumenstromdichte um 4 Uhr Der Kaltluftvolumenstrom beschreibt diejenige Menge an Kaltluft in der Einheit m³, die in jeder Sekunde durch den Querschnitt beispielsweise eines Hanges oder einer Kaltluftleitbahn fließt. Der Volumenstrom ist ein Maß für den Zustrom von Kaltluft und bestimmt neben der Strömungsgeschwindigkeit die Größenordnung des Durchlüftungspotenzials. Zum Zeitpunkt 4 Uhr morgens ist die Intensität der Kaltluftströme voll ausgeprägt. 07a Kaltluftvolumenstromdichte um 4 Uhr in den Grün- und Freiflächen Reduzierung der Ebene 07 Kaltluftvolumenstromdichte um 4 Uhr auf die Grün- und Freiflächen. 08 Lufttemperatur um 4 Uhr Der Tagesgang der Lufttemperatur ist direkt an die Strahlungsbilanz eines Standortes gekoppelt und zeigt daher i.d.R. einen ausgeprägten Abfall während der Abend- und Nachtstunden. Dieser erreicht kurz vor Sonnenaufgang des nächsten Tages ein Maximum. Das Ausmaß der Abkühlung kann je nach meteorologischen Verhältnissen, Lage des Standorts und landnutzungsabhängigen physikalischen Boden- bzw. Oberflächeneigenschaften große Unterschiede aufweisen. Besonders auffällig ist das thermische Sonderklima der Siedlungsräume mit seinen gegenüber dem Umland modifizierten klimatischen Verhältnissen. 08a Lufttemperatur um 4 Uhr im Siedlungsraum Reduzierung der Ebene 08 Lufttemperatur um 4 Uhr auf die Siedlungsflächen. 08b Lufttemperatur um 4 Uhr in den Verkehrsflächen Reduzierung der Ebene 08 Lufttemperatur um 4 Uhr auf die Verkehrsflächen. 09 Lufttemperatur um 14 Uhr Die Lufttemperatur am Tage ist im Wesentlichen durch die großräumige Temperatur der Luftmasse in einer Region geprägt und wird weniger stark durch Verschattung beeinflusst, wie es bei der PET der Fall ist (Erläuterung „PET“ siehe Ebene 10 und 13). Daher weist die für die Tagsituation modellierte Lufttemperatur eine homogenere Ausprägung auf. 10 Physiologisch Äquivalente Temperatur (PET) um 14 Uhr Meteorologische Parameter wirken nicht unabhängig voneinander, sondern in biometeorologischen Wirkungskomplexen auf das Wohlbefinden des Menschen ein. Zur Bewertung werden Indizes verwendet (Kenngrößen), die Aussagen zur Lufttemperatur und Luftfeuchte, zur Windgeschwindigkeit sowie zu kurz- und langwelligen Strahlungsflüssen kombinieren. Wärmehaushaltsmodelle berechnen den Wärmeaustausch einer „Norm-Person“ mit seiner Umgebung und können so die Wärmebelastung eines Menschen abschätzen. Die hier genutzte Kenngröße PET (Physiologisch Äquivalente Temperatur, VDI 3787, Blatt 9) bezieht sich auf außenklimatische Bedingungen und zeigt eine starke Abhängigkeit von der Strahlungstemperatur. Mit Blick auf die Wärmebelastung ist sie damit vor allem für die Bewertung des Aufenthalts im Freien am Tage sinnvoll einsetzbar. 11 Bewertung nachts Siedlungs- und Verkehrsflächen: mittlere Lufttemperatur um 4 Uhr Zur Bewertung der bioklimatischen Situation wird die nächtliche Überwärmung in den Nachtstunden (4 Uhr morgens) herangezogen und räumlich differenziert betrachtet. Der nächtliche Wärmeinseleffekt wird anhand der Differenz zwischen der durchschnittlichen Lufttemperatur einer Siedlungs- oder Verkehrsfläche und der gesamtstädtischen Durchschnittstemperatur von etwa 17,1 °C bewertet. Die mittlere Überwärmung pro Blockfläche wird in fünf Bewertungsstufen untergliedert und reicht von sehr günstig (≥ 15,8 °C) bis sehr ungünstig (>= 20 °C). 12 Bewertung nachts Grün- und Freiflächen: bioklimatische Bedeutung Bei der Bewertung der bioklimatischen Bedeutung von grünbestimmten Flächen ist insbesondere die Lage der Grün- und Freiflächen zu Leitbahnen sowie zu bioklimatisch ungünstig oder weniger günstig bewerteten Siedlungsflächen entscheidend. Es handelt sich um eine anthropozentrisch ausgerichtete Wertung, die die Ausgleichsfunktionen der Flächen für den derzeitigen Siedlungsraum berücksichtigt. Die klimaökologischen Charakteristika der Grün- und Freiflächen werden anhand einer vierstufigen Skala (sehr hohe bioklimatische Bedeutung bis geringe bioklimatische Bedeutung) bewertet. 13 Bewertung tags Siedlungs- und Verkehrsflächen: bioklimatische Bedeutung (PET 14 Uhr) Zur Bewertung der Tagsituation wird der humanbioklimatische Index PET um 14:00 Uhr herangezogen. Für die PET existiert in der VDI-Richtlinie 3787, Blatt 9 eine absolute Bewertungsskala, die das thermische Empfinden und die physiologischen Belastungsstufen quantifiziert. Die Bewertung der thermischen Belastung im Stadtgebiet Hamburg orientiert sich daran und reicht auf einer fünfstufigen Skala von extrem belastet (> 41 °C) bis schwach belastet ( 41 °C) zu einer sehr geringen Aufenthaltsqualität führt. 14 Bewertung tags Grün- und Freiflächen: Aufenthaltsqualität (PET 14 Uhr) Die Zuweisung der Aufenthaltsqualität von Grün- und Freiflächen in der Bewertungskarte beruht auf der jeweiligen physiologischen Belastungsstufe. Es werden vier Bewertungsstufen unterschieden. Eine hohe Aufenthaltsqualität ergibt sich aus einer schwachen oder nicht vorhandenen Wärmebelastung (PET 41 °C) zu einer sehr geringen Aufenthaltsqualität führt.
Exposure to ultrafine aerosol particles (UFPs) can cause adverse effects on human health, local environment and climate. Air traffic is associated with the emission of high numbers of UFPs, which results in increased UFP number concentrations close to airports. So far, the spatial distribution and variability of UFPs is poorly understood in the atmospheric boundary layer. The uncrewed aerial system (UAS) ALADINA (Application of Lightweight Aircraft for Detecting In-situ Aerosols, e.g. Altstädter et al., 2015) was operated close to the largest airport in Germany at Frankfurt airport (FRA) between 11 and 19 October 2024. The dataset provides airborne in-situ observations of the spatial distribution of aerosol particle number concentration with different sizes and meteorological parameters of temperature, humidity, wind, surface temperature and short-wave irradiance, as well as accurate position and orientation of ALADINA. Data are available from 26 measurement flights, comprising a number of 122 vertical profiles between ground and a maximum altitude of 750 m above mean sea level (ASL) and about 70 horizontal legs at different but constant altitude, e.g. in 100 m altitude intervals. Details about the ALADINA measurements will be provided in a publication (Harm-Altstädter et al., in prep.) soon.
Diese Daten stammen von den Stationen des DWD und qualitativ sowie rechtlich gleichgestellten Partnernetzen. Umfangreiche Stationsmetadaten (Stationsverlegungen, Instrumentenwechsel, Wechsel der Bezugszeit, Änderungen in den Algorithmen) werden beim Download über das CDC-Portal mitgeliefert. Die Messungen sind einem Zeitstempel in UTC zugeordnet, welcher das Ende des 10-min Intervalls markiert. Das 10-Minuten Mittel wird dabei alle 10 Sekunden über die letzten 20 Minuten gleitend gebildet.
Diese Daten stammen von den Stationen des DWD und qualitativ sowie rechtlich gleichgestellten Partnernetzen. Umfangreiche Stationsmetadaten (Stationsverlegungen, Instrumentenwechsel, Wechsel der Bezugszeit, Änderungen in den Algorithmen) werden beim Download über das CDC-Portal mitgeliefert. Die Messungen sind einem Zeitstempel in UTC zugeordnet, welcher das Ende des 10-min Intervalls markiert. Die mittlere Windgeschwindigkeit wird berechnet aus den 3-Sekunden Werten innerhalb eines 10-min Intervalls.
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.
Bodenerosion durch Wind tritt vor allem auf sandigen, humusarmen und organischen Böden auf. Besonders gefährdet sind windexponierte Flächen ohne Vegetation. Die Karte zur potentiellen Winderosionsgefährdung in Deutschland zeigt regionale Schwerpunkte mit dem Risiko von Bodenabtrag durch Wind. Der Kennwert wird durch die Bodenart, den Humusgehalt der Böden und die mittlere jährliche Windgeschwindigkeit in 10 Metern Höhe bestimmt. Besondere Beachtung finden zudem ackerbauliche Moorböden sowie Tief- und Sandmischkulturen. Die Methode ist in der DIN 19706:2013 veröffentlicht und in die Methodendokumentation der Ad-hoc-AG Boden aufgenommen worden. Für die Anwendung auf Bodenkarten wurde das Verfahren von der Bundesanstalt für Geowissenschaften und Rohstoffe (BGR) angepasst. Die Karte zeigt die Erosionsgefährdung für Ackerböden in Deutschland auf Basis der nutzungsdifferenzierten Bodenübersichtskarte im Maßstab 1:1.000.000 sowie der mittleren jährlichen Windgeschwindigkeit in 10 Metern Höhe für die Klimaperiode 1980–2000 (DWD) auf. Grundsätzlich ist aber nur bei Ackernutzung und einer geringen Bodenbedeckung durch die Kultur von einer tatsächlichen Gefährdung auszugehen. Die Karte zeigt eine potentielle Gefährdungssituation ohne Berücksichtigung von Windhindernissen und der Anbaukultur.
We compiled a climate dataset with high spatial and temporal resolution consisting of model and observational data suitable for assessing the impact of climate change on German forests. The dataset includes nine climate parameters with daily resolution: (1) minimum, (2) mean, and (3) maximum temperature, (4) total precipitation sum, (5) mean wind speed, (6) total shortwave radiation, (7) mean relative humidity, (8) mean water vapour pressure and (9) mean potential evapotranspiration. The data were calculated as a time series with daily resolution from 1961 to 2100 at the sample grid points (approximately 4 x 4 km) of the German National Forest Inventory (NFI) (Hennig 2022). Due to the pointwise spatial arrangement, this dataset cannot be considered raster data, but rather as sample grid points (Thünen-Atlas 2026). Models for climate projections were provided by 'Regionale Klimaprojektionen Ensemble für Deutschland' (ReKliEs-De) (Hübener et al. 2017). A variety of combinations of global circulation and regional climate models, as well as statistical and dynamic climate models, were employed to calculate climate projections. Two Representative Concentration Pathway (RCP) scenarios (4.5 and 8.5) were taken into account. A total of nine model runs were executed, seven based on RCP8.5 and two based on RCP4.5: (1) EC-Earth/RACMO (ECECMO); (2) HadGEM2-ES/WR13 (HAD013); (3) HadGEM2-ES/WRF (HADWRF); (4) MIROC5/CCLM (MIRCLM); (5) MPI-ESM-LR/CCLM (MPICLM); (6) MPI-ESM-LR/WR13 (MPI013); (7) MPI-ESM-LR/WRF (MPIWRF). The German Meteorological Service (DWD) provided observation data from 1961 to 2020. Both climate model and observation data were downscaled to a spatial resolution of 250 x 250 metres (Ahrends et al. 2018, Feigenwinter et al. 2018, Sutmöller et al. 2021). The dataset consists of 22,444 NFI potential (forested and unforested) sample grid points covering Germany. To process the data using the Climate Data Operators (CDO) tool, the sample grid points were transformed into a virtual, continuous spatial grid based on Network Common Data Form (NetCDF) files, with no georeferencing involved. The grid-based NetCDF files can be transformed into georeferenced point data (CSV) at NFI sample grid points with the aid of the included NetCDF help files (easting.nc, northing.nc, trakt_number.nc) and the R-script (NetCDF_to_csv.R). The coordinate reference system EPSG:25832 is used for transforming virtual raster data to point data.
Um das Stadtklima zu verbessern, ist es wichtig, Klimafaktoren wie Luft, Temperatur und Wind zu beobachten. Lange geschah dies in Berlin durch stationäre und mobile Messungen sowie durch die Interpretation von Daten zur Flächennutzung und Versiegelung. Diese Methoden erlaubten nur eingeschränkt die Untersuchung und Abgrenzung von lokalen oder regionalen Windzirkulations-Systemen – die sind für das Klima einer Stadt jedoch bedeutend. Das Klimamodell Berlin bietet deshalb Informationen zu den klimatischen Bedingungen für das Stadtgebiet sowie das nähere Umland, die nach den wichtigsten Parametern aufgeschlüsselt sind und 2005 mit einer Auflösung von 50 m x 50 m-Rastern durchgeführt wurden. Zentraler Baustein dieses Verfahrens ist das Simulationsmodell FITNAH , das die Wind- und Temperaturverhältnisse detailliert berechnen kann. Dadurch wird neben einer aktuellen Bestandsaufnahme der klimatischen Situation auch eine Genauigkeit erreicht, die fundierte Aussagen für die Maßstabsbereiche 1 : 100.000 bis 1 : 20.000 erlaubt. Die dargestellten Parameter umfassen die wichtigsten Größen wie bodennahe Lufttemperatur, Windfeld und bodennahe Strömungen. Alle werden zu jeweils zwei Zeiten, 22:00 und 06:00 Uhr, bezogen auf eine Höhe von zwei Metern, dargestellt. Die Beurteilung des Luftaustausches und des Luftmassenstroms erlaubt dabei die Abgrenzung der an Kaltluftentstehung bzw. Kaltluftabfluss beteiligten Grünflächen bzw. der grünbestimmten Siedlungsräume während einer warmen austauscharmen Sommernacht. Diese Informationen sind für die Planung von klimatischen Ausgleichsleistungen relevant. Die Inhalte dieses Jahrgangs sind historisch und nicht mehr aktuell. Einleitung Datengrundlage Methode Kartenbeschreibung Literatur Karten Download
Die Windspitze ist der höchste 3-Sekunden Wert innerhalb eines 10-min Intervalls. Die Messungen sind einem Zeitstempel in UTC zugeordnet, welcher das Ende des 10-min Intervalls markiert. Diese Daten stammen von den Stationen des DWD und qualitativ sowie rechtlich gleichgestellten Partnernetzen. Umfangreiche Stationsmetadaten (Stationsverlegungen, Instrumentenwechsel, Wechsel der Bezugszeit, Änderungen in den Algorithmen) werden beim Download über das CDC-Portal mitgeliefert.
Diese Daten stammen von den Stationen des DWD und rechtlich sowie qualitativ gleichgestellten Partnernetzen. Umfangreiche Stationsmetadaten (Stationsverlegungen, Instrumentenwechsel, Wechsel der Bezugszeit, Änderungen in den Algorithmen) werden beim Download mitgeliefert. Der Datensatz ist aufgeteilt in einen versionierten Teil mit abgeschlossener Qualitätsprüfung, im Verzeichnis ./historical/. Und einen sich kontinuierlich aktualisierenden Teil, für den die Qualitätsprüfung noch nicht abgeschlossen ist, im Verzeichnis ./recent/. In dem Ordner ./timeseries_overview/ stehen Angaben zu langen Zeitreihen zur Verfügung.
| Organisation | Count |
|---|---|
| Bund | 1854 |
| Europa | 5 |
| Kommune | 59 |
| Land | 1362 |
| Weitere | 87 |
| Wirtschaft | 17 |
| Wissenschaft | 1257 |
| Zivilgesellschaft | 8 |
| Type | Count |
|---|---|
| Agrarwirtschaft | 2 |
| Daten und Messstellen | 488 |
| Ereignis | 1 |
| Förderprogramm | 689 |
| Hochwertiger Datensatz | 52 |
| Kartendienst | 16 |
| Text | 165 |
| Umweltprüfung | 22 |
| unbekannt | 1181 |
| License | Count |
|---|---|
| Geschlossen | 187 |
| Offen | 2389 |
| Unbekannt | 40 |
| Language | Count |
|---|---|
| Deutsch | 2296 |
| Englisch | 581 |
| Resource type | Count |
|---|---|
| Archiv | 54 |
| Bild | 52 |
| Datei | 1262 |
| Dokument | 205 |
| Keine | 595 |
| Webdienst | 2 |
| Webseite | 711 |
| Topic | Count |
|---|---|
| Boden | 1305 |
| Lebewesen und Lebensräume | 2302 |
| Luft | 2267 |
| Mensch und Umwelt | 2616 |
| Wasser | 1662 |
| Weitere | 2566 |