Diplomarbeit zum Download - cpe - Universität Kaiserslautern
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II.4. . Das Kllima der SStadt II. Konzeeptionelle Gru undlagen Obwohl in Städtiscche Siedlunggen mehr aals die Hälfte e der Weltbbevölkerungg lebt, bedecken sie nur dreii Prozent deer Erdoberflläche. Die SStädte stoße en den Hauuptteil der SSchadstoffe aus und verbrauchen mehrr als 80 Proozent aller Ressource en (World FFuture Council, 2009) . Da sie anderenn Einflüsseen als ihremm natürlichen Umland d ausgesetzzt sind, scchaffen sie sich ihr eigeness Klima, dass „Stadtklimma“. II.4.1. Deefinition uund Ursacchen des Stadtklima S as Klima eentsteht auss den Wechhselwirkunggen zwische en den phyysikalischenn Vorgänge en in der Atmospphäre und am Erdbodeen, wobei die geograph hische Posittion sowie ddie Höhe de es Ortes ausschllaggebendee Faktoren ddarstellen. Eine Stadt mit ihren Bauwerken bbildet eine spezielle s Form ddes strukturrierten Geläändes, da die in ihr befindlichen b n Grünanlaagen, Straß ßenzüge, Parkpläätze sowie IIndustrieanllagen im gleichen Sinne eine geggliederte Oberfläche schaffen. s Währennd das Klimma in der nnatürlichen Landschaf ft weitgehennd von nattürlichen Gegeben heiten aabhängig isst, herrscht in Siedlunggsgebieten, , insbesonddere in Grooßstädten, das d sog. Stadtklima vor. DDie Phänommene diesees Klimas sind vorneehmlich duurch anthro opogene Eingriffee in die nattürlich vorgeegebene Oberflächeng gestalt und in die Zusaammensetz zung der Atmospphäre bedinggt (Helbig, BBaumüller, & Kerschge ens, 1999, SS. 8ff.). Das „SStadtklima“ ist von deer World MMeteorologic cal Organizzation (WMMO, 1983) als ein gegenüber dem Ummland verändertes Lokkalklima definiert, das durch die WWechselwirk kung mit der Bebauung unnd deren AAuswirkungen, einschließlich Abbwärme undd Emission nen von luftverunreinigendeen Stoffen, ein modifiziiertes Klima a darstellt. Somit werden auufgrund deer menschlichen Akt tivitäten, der versiegelten Fläc che, der Baustruuktur, sowiee auch deer fehlendeen Vegetation in Stäädten durchhschnittlich höhere Lufttemperaturen und Schaadstoffkonzentrationen n gemesseen. Außerddem werden hier geringere Luftfeucchtigkeit unnd Windgeeschwindigk keit als im Umland vverzeichnet t. Diese verändeerten Konsttellationen fführen zumm Klimatyp Stadtklima. . An kaltenn Wintertage en kann uns diesse städtischhe Klimasituuation behaaglicher als jene im Ummland vorkoommen, jedo och birgt sie aucch unerwünnschte Effekkte wie dass Auftreten n von Wärmmeinseln, SSmog und in i Folge dessen gesundheittliche Schädden. Der MMensch, abber auch Pflanzen und Tiere e, sind ddem Stadtklima mit seinen unterschiedlichen Mikroklimatten direkt aausgesetzt. In diesem nicht natürrlichen Lebe ensraum Stadt koommt es duurch die Arrchitektur, ddie untersch hiedlichen BBaumaterialien, die Va ariabilität der Soonneneinstraahlung durrch Beschaattung ode er die Moddifikation des Windfe eldes zu erheblicch Abweichungen voon den reegionaltypis schen Geggebenheitenn. Ein Mikroklima innerhalb der Staddt ist überauus anfällig uund kann sich schon ddurch kleinee Eingriffe, wie den Bau oder Abriss eeines Hausses, schlagartig änder rn. Da diesse Wechsellwirkungen vielfach verzweigt sind unnd sich rappide änderrn, muss in der Staddtklimatologgie jedes einzelne Kleinklimma untersucht werdenn, um an ein einwandf freies Gesaamtergebniss zu gelang gen. Das 18
Stadtklima kann ddurch Messungen (Besstandsklima a) und Simulationen ( Bestandsklima und möglichhe Auswirkuungen von VVeränderungen) erfass st und beschhrieben werrden. Die wessentlichen UUrsachen, ddie zur Ausbbildung eine es Stadtklimmas führen, liegen vor allem in der Verränderung des Wasseerhaushaltees (Strahlun ngsbilanz und Energieehaushalt) und u des örtlichenn Windfeldees. Hinzu koommt die AAnreicherung g der Stadtluft mit Schhadstoffen. All A diese Faktoreen führen wwie beim globalen Klimmawandel zu z einem TTemperaturanstieg, de er in der Stadt imm Gegensattz zum weltwweiten Klimma sogar um m ein vielfacches stärkerr ausgepräg gt ist. Die Ursachen für dden Temperraturanstiegg beim Stadtklima sind im Wesenttlichen (BDL LA; BdB; BGL, 19983, S. 16-117): WWärmespeiicherkapaziität der Häuuser und Str raßen, eerhöhte Auffnahme derr Sonneneinnstrahlung durch d Mehrffachreflektioon und Abs sorption, VVerminderuung der näcchtlichen Wäärmeabstrahlung, ffehlende bzzw. verringeerte Vegetattion, sschnelle unnterirdische Abführung des Regen nwassers unnd ffehlende WWasserflächeen, wodurchh ungünstig ge Vorausseetzungen füür eine Durc chlüftung und Abkühlung durch FFreilandwinnde entstehe en. Als Eiggenschaftenn des Stadtklimas bbezeichnet man Klimaaparameterr wie Tem mperatur, Strahlunng, Windverhältnisse ooder Feuchte. Da diese im Gegennsatz zum nnatürlichen Umland in modifizierter Form vorherrsschen, ist ees sinnvoll, die wichtiggsten Klimaaunterschied de einer Stadt gegenüber dder freien LLandschaft aufzuzeige en. Die verränderten KKlimaparam meter mit ihren AAuswirkungeen sind in Tab. 02 zusammengestellt und verkörpernn die wese entlichen Bestimmmungsgrößeen des SStadtklimas. Zugleich werden die Folgeen der je eweiligen Abweichhung beschhrieben. Klimapparameter Tempeeratur Strahluung II.4.2. Eiigenschafften des Stadtklimas s Windveerhältnisse Niederrschlag II. Konzeeptionelle Gru undlagen Charakkteristischee Größe Jahressmittel an Straahlungstagenn mittleree Minima im Winter Extremmwerte Globalsstrahlung UV-Strrahlung (Winter) UV-Strrahlung (Sommmer) Sonnenscheindaueer mittleree Windgeschhwindigkeit Windsttille Jahressmenge Schneeefall 19 Verändderung + 0,5-1,5 °C + 2-6 °CC + 1-2 °CC + 10 °CC - 15-200 % - 30 % - 5 % - 5-15 % - 20-300 % + 5-20 % + 5-10 % - 5 % Folgen Städtisch he Wärmein nsel Treibhauseffekt Fehlende e Kaltluftzu ufuhr Starkrege en, Hagelfälle
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II.4. . Das Kllima<br />
der SStadt<br />
II. Konzeeptionelle<br />
Gru undlagen<br />
Obwohl in Städtiscche<br />
Siedlunggen<br />
mehr aals<br />
die Hälfte e der Weltbbevölkerungg<br />
lebt, bedecken<br />
sie<br />
nur dreii<br />
Prozent deer<br />
Erdoberflläche.<br />
Die SStädte<br />
stoße en den Hauuptteil<br />
der SSchadstoffe<br />
aus und<br />
verbrauchen<br />
mehrr<br />
als 80 Proozent<br />
aller Ressource en (World FFuture<br />
Council,<br />
2009) . Da sie<br />
anderenn<br />
Einflüsseen<br />
als ihremm<br />
natürlichen<br />
Umland d ausgesetzzt<br />
sind, scchaffen<br />
sie sich ihr<br />
eigeness<br />
Klima, dass<br />
„Stadtklimma“.<br />
II.4.1. Deefinition<br />
uund<br />
Ursacchen<br />
des Stadtklima<br />
S as<br />
Klima eentsteht<br />
auss<br />
den Wechhselwirkunggen<br />
zwische en den phyysikalischenn<br />
Vorgänge en in der<br />
Atmospphäre<br />
und am<br />
Erdbodeen,<br />
wobei die<br />
geograph hische Posittion<br />
sowie ddie<br />
Höhe de es Ortes<br />
ausschllaggebendee<br />
Faktoren ddarstellen.<br />
Eine Stadt mit ihren Bauwerken<br />
bbildet<br />
eine spezielle s<br />
Form ddes<br />
strukturrierten<br />
Geläändes,<br />
da die in ihr befindlichen<br />
b n Grünanlaagen,<br />
Straß ßenzüge,<br />
Parkpläätze<br />
sowie IIndustrieanllagen<br />
im gleichen<br />
Sinne<br />
eine geggliederte<br />
Oberfläche<br />
schaffen. s<br />
Währennd<br />
das Klimma<br />
in der nnatürlichen<br />
Landschaf ft weitgehennd<br />
von nattürlichen<br />
Gegeben<br />
heiten aabhängig<br />
isst,<br />
herrscht in Siedlunggsgebieten,<br />
, insbesonddere<br />
in Grooßstädten,<br />
das d sog.<br />
Stadtklima<br />
vor. DDie<br />
Phänommene<br />
diesees<br />
Klimas sind vorneehmlich<br />
duurch<br />
anthro opogene<br />
Eingriffee<br />
in die nattürlich<br />
vorgeegebene<br />
Oberflächeng<br />
gestalt und in die Zusaammensetz<br />
zung der<br />
Atmospphäre<br />
bedinggt<br />
(Helbig, BBaumüller,<br />
& Kerschge ens, 1999, SS.<br />
8ff.).<br />
Das „SStadtklima“<br />
ist von deer<br />
World MMeteorologic<br />
cal Organizzation<br />
(WMMO,<br />
1983) als ein<br />
gegenüber<br />
dem Ummland<br />
verändertes<br />
Lokkalklima<br />
definiert,<br />
das durch die WWechselwirk<br />
kung mit<br />
der Bebauung<br />
unnd<br />
deren AAuswirkungen,<br />
einschließlich<br />
Abbwärme<br />
undd<br />
Emission nen von<br />
luftverunreinigendeen<br />
Stoffen, ein modifiziiertes<br />
Klima a darstellt.<br />
Somit werden auufgrund<br />
deer<br />
menschlichen<br />
Akt tivitäten, der<br />
versiegelten<br />
Fläc che, der<br />
Baustruuktur,<br />
sowiee<br />
auch deer<br />
fehlendeen<br />
Vegetation<br />
in Stäädten<br />
durchhschnittlich<br />
höhere<br />
Lufttemperaturen<br />
und Schaadstoffkonzentrationen<br />
n gemesseen.<br />
Außerddem<br />
werden<br />
hier<br />
geringere<br />
Luftfeucchtigkeit<br />
unnd<br />
Windgeeschwindigk<br />
keit als im Umland vverzeichnet<br />
t. Diese<br />
verändeerten<br />
Konsttellationen<br />
fführen<br />
<strong>zum</strong>m<br />
Klimatyp Stadtklima. . An kaltenn<br />
Wintertage en kann<br />
uns diesse<br />
städtischhe<br />
Klimasituuation<br />
behaaglicher<br />
als jene im Ummland<br />
vorkoommen,<br />
jedo och birgt<br />
sie aucch<br />
unerwünnschte<br />
Effekkte<br />
wie dass<br />
Auftreten n von Wärmmeinseln,<br />
SSmog<br />
und in i Folge<br />
dessen gesundheittliche<br />
Schädden.<br />
Der MMensch,<br />
abber<br />
auch Pflanzen und Tiere e, sind ddem<br />
Stadtklima<br />
mit seinen<br />
unterschiedlichen<br />
Mikroklimatten<br />
direkt aausgesetzt.<br />
In diesem nicht natürrlichen<br />
Lebe ensraum<br />
Stadt koommt<br />
es duurch<br />
die Arrchitektur,<br />
ddie<br />
untersch hiedlichen BBaumaterialien,<br />
die Va ariabilität<br />
der Soonneneinstraahlung<br />
durrch<br />
Beschaattung<br />
ode er die Moddifikation<br />
des<br />
Windfe eldes zu<br />
erheblicch<br />
Abweichungen<br />
voon<br />
den reegionaltypis<br />
schen Geggebenheitenn.<br />
Ein Mikroklima<br />
innerhalb<br />
der Staddt<br />
ist überauus<br />
anfällig uund<br />
kann sich<br />
schon ddurch<br />
kleinee<br />
Eingriffe, wie den<br />
Bau oder<br />
Abriss eeines<br />
Hausses,<br />
schlagartig<br />
änder rn. Da diesse<br />
Wechsellwirkungen<br />
vielfach<br />
verzweigt<br />
sind unnd<br />
sich rappide<br />
änderrn,<br />
muss in<br />
der Staddtklimatologgie<br />
jedes einzelne<br />
Kleinklimma<br />
untersucht<br />
werdenn,<br />
um an ein<br />
einwandf freies Gesaamtergebniss<br />
zu gelang gen. Das<br />
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