Stadtplanung im Zeichen des Klimawandels Lokale Klimaschutzkonferenz in Offenbach

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1 Stadtplanung im Zeichen des Klimawandels Lokale Klimaschutzkonferenz in Offenbach M. Kügler 2009 Marita Roos Offenbach 18. September 2009

2 Stadtplanung im Zeichen des Klimawandels 1. Klima- und Umweltberatung im DWD 2. Stadtklima und Klimawandel Übersicht 3. Beobachtete und berechnete Klimatrends 4. Mögliche Anpassungsmaßnahmen 2

3 1 Klima- Deutscher Wetterdienst und Umweltberatung im DWD Humanbiometeorologie Hydrometeorologie Klimamonitoring Kompetenz und Beratung Agrarmeteorologie Klimafolgenabschätzung Stadtklima 3

4 Stadtplanung im Zeichen des Klimawandels 1. Klima- und Umweltberatung im DWD 2. Stadtklima und Klimawandel - Übersicht 3. Beobachtete und erwartete Klimatrends 4. Mögliche Anpassungsmaßnahmen 4

5 Was zeichnet das Stadtklima aus? Höhere Jahresmittel der Lufttemperatur: ca. 0,5 2 Grad Kürzere Sonnenscheindauer: ca. 5-15% Geringere Globalstrahlung: ca. 20 % Geringere Verdunstung Niedrigere mittlere Windgeschwindigkeiten: ca % Höhere Jahressumme der Niederschläge: ca % Weniger Schnee im Winter: ca. 5 10% Deutlich erhöhte Luftverschmutzung (Ozon, Staub, Ruß): ca fach Häufiger Dunst im Sommer/ Winter: ca. 30% / 100% Wärmeinseleffekt in in deutschen Städten: Im Sommer in in Strahlungsnächten ca. + 6 Grad wärmer als das umliegende Freiland 5

6 Ursachen der städtischen Wärmeinsel Vergleich Stadt - Umland Höhere Wärmespeicherung durch versiegelte, bebaute Flächen und dunkle Farben (Strahlungsabsorption) Geringere Verdunstung (= geringere Abkühlung) durch hohen Niederschlagsabfluss bei hohem Versiegelungsgrad In In Städten steigt die Lufttemperatur im Sommer um 0,3 0,4 Grad je je 10% zusätzlichem Versiegelungsgrad 6

7 Erwartete Auswirkungen der Klimaänderung auf Städte Zunahme der sommerlichen Strahlungswetterlagen Zunahme des Wärmeinseleffektes Verstärkung des Wärmeinseleffektes durch Gebäudeklimatisierung Häufigere und längere Wärmebelastungsperioden Trockenere Sommer Mehr Sommergewitter mit Starkniederschlägen und Hagel Mehr Niederschläge und weniger Schnee im Winter Erwärmung Flüsse und Seen Anstieg Ozonkonzentration Zunahme der Wetterextreme in in Intensität und Häufigkeit! 7

8 Stadtplanung im Zeichen des Klimawandels 1. Klima- und Umweltberatung im DWD 2. Stadtklima und Klimawandel Übersicht 3. Beobachtete und berechnete Klimatrends 4. Mögliche Anpassungsmaßnahmen 8

9 Lufttemperatur in einigen deutschen Städten Übergreifende 10-Jahresmitteltemperaturen 12,0 11,5 11,0 10,5 10,0 9,5 9,0 8,5 8,0 7,5 7,0 Karlsruhe Frankfurt-Flughafen Stuttgart-Echterding. Schleswig Karlsruhe, 112 m NN, Schlesw ig, 43 m NN, Frankfurt-F., 111 m NN, Stuttgart-E., 371 m NN, heute ist es in in Frankfurt im Jahresmittel 1,5 K wärmer als vor 50 Jahren ist es in in Schleswig so warm wie früher im 750 km südlicher gelegenen Stuttgart 9

10 Klimaänderung Frankfurt-Flughafen ( ) Anzahl der heißen Tage Zahl der Frosttage Anzahl der heißen Tage*: Zunahme um etwa 70 % in den letzten 30 Jahren *Höchsttemperatur mind. 30,0 C Anzahl der Frosttage*: Abnahme um etwa 20 % in den letzten 30 Jahren *Tiefsttemperatur unter 0,0 C 10

11 Niederschlagsänderungen von 1901 bis heute Prozentuale Änderung seit 1901 (Jahr) Sommer Deutschland -1,4% Hessen -0,9% Deutschland +10 % Hessen +11,7 % Winter Deutschland +20,8% Hessen +20,4% 11

12 Deutscher Wetterdienst Vom globalen zum lokalen Klimamodell Globales Klimamodell (ECHAM5 A1B) Ensemble 4 regionale Klimamodelle: REMO, CLM, WETTREG, STAR Stadtklimamodell MUKLIMO_3 M. Roos Klimaschutzkonferenz Offenbach

13 4 regionale Klimaprojektionen: Änderung der jährlichen Anzahl der SOMMERTAGE (mittleres Emissionsszenario A1B, Antrieb durch globales Klimamodell ECHAM-5) Änderungen im Vergleich zu Rhein-Main- Gebiet: Zunahme zwischen 6 und 30 Tagen Rhein-Main- Gebiet: Zunahme zwischen 24 und 42 Tagen 13

14 Deutscher Wetterdienst Mittlere Anzahl der Sommertage* *Tmax 25 C DWD-Modell: MUKLIMO_3 Modellgebiet: Frankfurt/Main N Nordwest-Kreuz Eingangsdaten: Flugwetterwarte Frankfurt Offenbach ( & ) Modell Station d/a 49.6 d/a Flughafen Frankfurt Frankfurter Kreuz o Offenbacher Kreuz 85 ( ) Modell Station M. Roos 43.3 d/a 46.1 d/a Days/Year Klimaschutzkonferenz Offenbach

15 Deutscher Wetterdienst Modellgebiet Frankfurt/M Änderung der Sommertage (A1B) zu d/a +32 d/a +30 d/a CLM +26 d/a +24 d/a Mittel d/a o o WETTREG STAR +18 d/a N N Mittel d/a +12 d/a Mittel d/a o o d/a +8 d/a d/a d/a = Tage/Jahr Mittel d/a +22 d/a +20 d/a +16 d/a N N +28 d/a MUKLIMO_3 mit Antrieb CLM, REMO, STAR, WETTREG REMO M. Roos Klimaschutzkonferenz Offenbach

16 Stadtplanung im Zeichen des Klimawandels 1. Klima- und Umweltberatung im DWD 2. Stadtklima und Klimawandel Übersicht 3. Beobachtete und berechnete Klimatrends 4. Mögliche Anpassungsmaßnahmen 16

17 Innerstädtische Wärmebelastung reduzieren Mehr Parks, Grünund Wasserflächen und Frischluftschneisen regional planen planen und und ausbauen Vernetzung der der Grünflächen Bebauungsstrukturen anpassen Mehr Mehr Schatten (Bäume, Arkaden) Mehr Mehr reflektierende, helle helle Materialien Alleen; Alleen; Renaturierung usw. usw. Vermeidung sekundärer Wärmequellen 17

18 Gebäudespezifische Anpassung an Wärmebelastung Dach- und Fassadenbegrünung Isolation und Schutz gegen Witterung wichtig für Temperatur- und Feuchtehaushalt im Sommer: Bitumen ca. 80 C / Kiesdach ca. 50 C Begrüntes Dach ca C Wand im Sommer 1-2 K kühler Wind an Fassade um ca. 0,5 m/s geringer 18

19 Stadtpanerische Möglichkeiten zur Anpassung an mehr Starkniederschlag mehr Verdunstung und weniger Abfluss in die Kanalisation, wie z.b. durch mehr Dachbegrünung weniger versiegelte Flächen mehr Rückhaltebecken Bemessung der Kanalisation anpassen 19

20 Gebäudespezifische Anpassungsmaßnahmen an intensivere Sturmereignisse Erhöhung der Windfestigkeit von Dächern und Fassadenverkleidungen Vermeidung oder verstärkte Befestigung von Außenanlagen Erhöhung der Schlag- und Bruchfestigkeit der verwendeten Baumaterialien (besonders im Hinblick auf Hagelschlag) 20

21 Energiespezifische Anpassungsmaßnahmen Energieeffiziente (Bau-) Planung andere Bauweisen und materialien: zum Beispiel bessere Wärmeisolation von Gebäuden Niedrigenergiehäuser natürliche Belüftung statt Klimaanlagen helle, reflektierende Fassadenfarben Förderung alternativer Energien Verkehrskonzept optimieren X 21

22 Stadtplanung im Zeichen des Klimawandels Anpassungsmöglichkeiten - Zusammenfassung - Wärmebelastung reduzieren Starkniederschlag einplanen Gebäude isolieren Gebäude schützen (Sturm, Niederschlag, Hagel) Energieeffizient planen Herausforderung für Stadtplaner, Bauherren und Klimatologen 22

23 Vielen Dank für Ihr Interesse. M. Kügler