Stadthitze-Analysen in hoher Auflösung

Die beiden Hitzewellen vom letzten Sommer haben eindrücklich gezeigt, wie der Klimawandel das Leben in der Schweiz verändern wird. Die Klimaszenarien für die Schweiz machen deutlich, dass wir in Zukunft immer häufiger mit solchen Ereignissen rechnen müssen.

Stadtklima: Durch Bebauung und Emissionen gegenüber dem Umland verändertes Lokalklima. Durch die starke Aufwärmung tagsüber und die eingeschränkte Abkühlung nachts werden die Städte im Vergleich zum Umland deutlich wärmer

World Meteorological Organization (WMO)

Diese Veränderungen stellen neue Anforderungen an die Stadt- und Arealplanung: Überbaute Gebiete erwärmen sich während Hitzewellen deutlich stärker als das Umland. Man spricht hier von urbanen Hitzeinseln. Auch innerhalb dieser Hitzeinseln gibt es kleinräumige Unterschiede, nicht jedes Gebiet ist gleich stark betroffen. Urbane Regionen müssen daher diese Entwicklung antizipieren und in ihre Planungsprozesse einbeziehen. Hierfür ist es zentral, über genaue Informationen zu verfügen, wo sich solche Hitze-Hotspots befinden, aber auch wo relevante Durchlüftungskanäle und Kaltluftabflüsse liegen. Mit Hilfe solcher Informationen können kühlende Massnahmen wie Begrünung und Wasserflächen gezielt vorgesehen werden. Weiter kann sichergestellt werden, dass die bestehende Durchlüftung nicht durch Neubauten vermindert wird.

Die technischen Anforderungen für die Bereitstellung solcher Informationen sind sehr hoch: Die komplexen Erwärmungs- und Abkühlungsprozesse müssen in hoher räumlicher Auflösung simuliert werden. Präzise Informationen zu Gebäuden und der Beschaffenheit der Oberfläche müssen als Grundlage bereitstehen.

Bei Meteotest haben wir uns mit dieser Fragestellung auseinandergesetzt, um für diese Bedürfnisse Lösungen bereitstellen zu können. Wir freuen uns, dass wir nun in der Lage sind, solche Analysen durchführen zu können. Wir setzen hierfür das neue, innovative meteorologische Simulationsmodell PALM-4U ein. PALM-4U wurde speziell für urbane Anwendungen von einem deutschen Forschungskonsortium entwickelt. Mit diesem Modell ist es möglich, ausgewählte vergangene oder zukünftige Hitzeereignisse in urbanen Gebieten realitätsnah in hoher räumlicher Auflösung von bis zu 10m zu modellieren und die Resultate für die urbane Planung zu Verfügung zu stellen. Auf dieser Basis können besonders betroffene Gebiete definiert werden. Auch die Berechnung von Bebauungs- und Klimaszenarien sind möglich.

In den letzten 12 Monaten haben wir uns sehr intensiv mit dieser neuen Technologie befasst. Wir haben uns in das Modell eingearbeitet, es für die Verhältnisse in der Schweiz adaptiert und sind jetzt in der Lage, massgeschneiderte Stadthitzestudien für urbane Gebiete in kurzer Zeit und zu tiefen Kosten zu produzieren. Wir haben PALM-4U bereits für eine Untersuchung des Stadtklimas in der Stadt Luzern (inkl. Emmen und Ebikon) erfolgreich eingesetzt und arbeiten aktuell an einer Modellierung der Stadt St. Gallen (inkl. Gossau und Gaiserwald).

Zusätzlich bieten wir in der Software Meteonorm neu spezifisch für Stadthitze aufbereitete Klimatologien für eine realitätsnahe energetische Planung von urbanen Gebäuden an. Bisher basierten die Klimatologien auf den Daten von Wetterstationen, welche typischerweise im kühleren Umland stehen und deshalb den Stadthitzeeffekt nicht korrekt abbilden. Die neuen Datensätze wurden im Horizon2020 Projekt climate-fit.city erarbeitet. Aktuell stehen die Daten für die Städte Barcelona, Berlin, Bern, Bremen, Prag, Rom und Wien zu Verfügung. Weitere Städte werden laufend folgen.