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Auftaktworkshop 19.03.2018 Dr. Büter | GEO-NET 1
Klimaanpassungskonzept für Bielefeld
Auftaktworkshop | 19.3.2018
TOP 4: Betroffenheitsanalyse
Stadtklima
Dr. Björn Büter [GEO-NET]
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Grundlagen - Städtische Wärmeinsel
In der Stadt ist es… …wärmer (!),
…trockener, …windärmer
…als im Umland
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Grundlagen – gesetzliche Auftrag (I)
• Ziele und Grundsätze der Bauleitplanung: • § 1 (5): „Die Bauleitpläne sollen […] dazu beitragen, […] den
Klimaschutz und die Klimaanpassung, insbesondere auch in der Stadtentwicklung, zu fördern […]“
• § 1 (6), Nr.1 „Bei der Aufstellung der Bauleitpläne sind insbesondere die allgemein Anforderungen an gesunde Wohn- und Arbeitsverhältnisse zu berücksichtigen.“
• §1 (6), Nr. 7 „ Bei der Aufstellung der Bauleitpläne sind insbesondere die Belange des Umweltschutzes zu berücksichtigen: a) die Auswirkungen auf Tiere, Pflanzen, Fläche, Boden, Wasser, Luft, Klima + Wechselwirkungen und c) umweltbezogene Auswirkungen auf den Menschen und seine Gesundheit sowie die Bevölkerung insgesamt
• Städtebauliche Sanierungsmaßnahmen/Stadtumbaumaßnahmen • § 136 (2) : „Städtebauliche Missstände liegen vor, wenn die
Anforderungen an gesunde Wohn- und Arbeitsverhältnisse […] auch unter Berücksichtigung der Belange […] der Klimaanpassung nicht entspricht“.
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Grundlagen – gesetzliche Auftrag (II)
• Bundesnaturschutzgesetz (BNatSchG):
• § 1 (3): „Zur dauerhaften Sicherung der Leistungs- und Funktionsfähigkeit des Naturhaushalts sind insbesondere Luft und Klima […] zu schützen; dies gilt insbesondere für Flächen mit günstiger lufthygienischer oder klimatischer Wirkung wie Frisch- und Kaltluftentstehungsgebiete oder Luftaustauschbahnen.“
• Gesetz über die Umweltverträglichkeitsprüfung (UVPG), Anlage 4
• Beschreibung der möglichen erheblichen Umweltauswirkungen des Vorhabens
• a) Art, in der Schutzgüter betroffen sind (Mensch + Klima): „[…] Veränderungen des Kleinklimas am Standort“
• b) Mögliche Ursachen der Umweltauswirkungen: „die Anfälligkeit des Vorhabens gegenüber den Folgen des Klimawandels“
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Bisherige stadtklimatische Grundlagen
• Karte der klimatischen Funktionsräume (1995) • Messungen, GIS-Analysen • Klimafunktionen (u.a. Kaltlufteinzugs- und -sammelgebiete, Kaltluftabfluss,
Leitbahnen) Bewertung der Klimaempfindlichkeit, Lufthygienische Nachteile
• Karte der klimatischen Schutzzonen (2000) • GIS-Analysen • Hochklimaempfindliche Grünzonen und Freiflächen, klimaempfindliche
Zonen, Kaltluftschneisen, Luftleitbahnen
• Kühle und warme Gebiete (2002) • Mesoskalige Modellierungen mit LORESI • Kaltluftströme und Darstellung ihrer Kühleffekte
• Fachbericht Hitzeinsel (2011) • Innerstädtische Hitzeinsel und Überwärmungsgebiete • Empirischer Ausblick 2100
• Karte der Durchlüftung (2014) • GIS-Analyse • Ventilationsbahnen (flächig) • Kaltluftleitbahnen (flächig)
• Klimatopkarte (2015) • GIS-Analyse • einheitliche, kleinräumige, bodennahe lokalklimatische Verhältnisse, die sich
überwiegend aus den jeweiligen Realnutzungen ergeben
• Einzelgutachten zu B-Plänen • Nr. I/Q 26 „Wohngebiet Charlottenstraße / Augustastraße“ (2017) • Erdbeerfeld, Bielefeld Oldentrup (2012)
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Bisherige stadtklimatische Grundlagen
• Karte der klimatischen Funktionsräume (1995) • Messungen, GIS-Analysen • Klimafunktionen (u.a. Kaltlufteinzugs- und -sammelgebiete, Kaltluftabfluss,
Leitbahnen) Bewertung der Klimaempfindlichkeit, Lufthygienische Nachteile
• Karte der klimatischen Schutzzonen (2000) • GIS-Analysen • Hochklimaempfindliche Grünzonen und Freiflächen, klimaempfindliche
Zonen, Kaltluftschneisen, Luftleitbahnen
• Kühle und warme Gebiete (2002) • Mesoskalige Modellierungen mit LORESI • Kaltluftströme und Darstellung ihrer Kühleffekte
• Fachbericht Hitzeinsel (2011) • Innerstädtische Hitzeinsel und Überwärmungsgebiete • Empirischer Ausblick 2100
• Karte der Durchlüftung (2014) • GIS-Analyse • Ventilationsbahnen (flächig) • Kaltluftleitbahnen (flächig)
• Klimatopkarte (2015) • GIS-Analyse • einheitliche, kleinräumige, bodennahe lokalklimatische Verhältnisse, die sich
überwiegend aus den jeweiligen Realnutzungen ergeben
• Einzelgutachten zu B-Plänen • Nr. I/Q 26 „Wohngebiet Charlottenstraße / Augustastraße“ (2017) • Erdbeerfeld, Bielefeld Oldentrup (2012)
Wichtig… …methodisch: z.T. nicht mehr Stand der Technik …instrumentell: keine planerische Inwertsetzung („Planungshinweiskarte“) Aktualisierung/Fortentwicklung notwendig!
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Methode – mesoskalige Modellrechnung
• Mesokalige Simulationen mit dem dreidimensionalen Klimamodell FITNAH-3D
• 1x heutige & 1x 2050 • Auflösung 25m horizontal
• Wichtigste Eingangsdaten:
• Landnutzung (heute & 2050) • Geländehöhe • Versiegelungsgrad
• Meteorologischer Rahmen:
• Klima heute & Klima 2050 • sommerliche Hochdruckwetterlage • Tritt jeden Sommer mehrfach auf • Nacht (04:00 Uhr) → maximale Abkühlung • Tag (14:00 Uhr) → maximale Einstrahlung
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Eingangsdatenaufbereitung Basisgeometrie: • ATKIS Basis-DLM (Land NRW 2018) Abgleich: • DOP20 (Bodenauflösung 20 cm pro Pixel (GSD 20 cm), Land NRW, Bezirksregierung
Koeln, Abteilung Geobasis NRW) • Google-Luftbilder mit 3D-Gebäuden (Google / GeoBasis-DE/BKG 2009, 2018) • Amtliche Basiskarte (Stadt Bielefeld 2018)
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• Temperaturfelder 04:00
• Humanbioklimatische Indizes PET, UTCI 14:00 Uhr
• Windfeld (Windrichtung & -geschwindigkeit) 04:00 Uhr
• Kaltluftvolumenstromdichte und -produktionsrate 04:00 Uhr
Anvisierte Ergebnisse - Modelloutputs
Jeweils für Ist und 2050
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Anvisierte Ergebnisse - Beispiel Klimaanalysekarte
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Anvisierte Ergebnisse - Beispiel Planungshinweiskarte
Bewertung der räumlichen klimatischen Auswirkungen im Stadtgebiet sowie der Bedeutung von Grünflächen als Ausgleichsräume (Kombination aus Tag-/Nacht-Situation und Klimawandel)
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Bleibt im Klimawandel grundsätzlich erhalten!
Anvisierte Ergebnisse - Beispiel Planungshinweiskarte
Priorisierung möglich! Aber auch gewollt?
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[IST]
25 % 5 %
5 % 24 %
[2030]
25 % 8 %
20 % 36 %
25 % 27 %
Je Klasse individuelle Planungshinweise zu • Empfindlichkeit gegenüber Nachverdichtungen • Notwendigkeit von Maßnahmen • …
Maßnahmenkatalog Siedlungsraum: • Verschattungen • Begrünung (Gebäude, Innehöfe, öffentlicher Raum) • Rückbau/Entsiegelung • Technische Maßnahmen an Gebäuden • Erhöhung der Albedo • Verbesserung der Luftqualität in Leitbahnen
ggf. individuelle Maßnahmensets im Rahmen der Vertiefungsgebiete
Anvisierte Ergebnisse - Beispiel Planungshinweiskarte
Belastungen im Wirkraum nehmen im Klimawandel zu!
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Je Klasse individuelle Planungshinweise zu • Empfindlichkeit gegenüber Nutzungsänderungen • Notwendigkeit von Maßnahmen • …
Maßnahmenkatalog Grün-und Freiflächen: • Vernetzung/Beseitigung von Hindernissen • Erhöhung der Aufenthaltsqualität • Planerische Sicherung der Funktionen • Baukörperstellungen bei Bebauung beachten • …
ggf. individuelle Maßnahmensets im Rahmen der Vertiefungsgebiete
[IST]
9 %
[2030]
19 %
9 % 7 %
57 % 64 %
6 % 8 %
9 % 12 %
Anvisierte Ergebnisse - Beispiel Planungshinweiskarte
Bedeutung des Ausgleichsraumes nimmt im Klimawandel zu!
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Beispiel Vertiefungsgebiete
Gebäudehöhen Variante 1:
XIII bzw. XV Geschosse
Gebäudehöhen Variante 2:
X bzw. XV Geschosse