BAU-I-1 + 2 W?rmebelastung in St?dten und Sommerlicher W?rmeinseleffekt

Monitoringbericht 2019 zur Deutschen Anpassungsstrategie an den Klimawandel

Inhaltsverzeichnis

 

BAU-I-1: W?rmebelastung in St?dten

Hei?e Tage⁠ und ebenso Tropenn?chte (nicht abgebildet) treten in den untersuchten Gro?st?dten in den meisten Jahren deutlich h?ufiger auf als im deutschlandweiten Fl?chenmittel. Vor allem in Jahren mit überdurchschnittlich warmen Sommermonaten h?ufen sich in Gro?st?dten Situationen, die zu W?rmebelastungen der Bev?lkerung führen k?nnen.

Vier Linien zeigen von 1986 bis 2017 die Anzahl Hei?er Tage in den St?dten Berlin, Frankfurt am Main und München. Mit Ausnahme von München gibt es einzelne Datenlücken in den Zeitreihen. Dargestellt ist als gestrichelte Linien auch das Gebietsmittel für Deutschland. Alle Linien steigen mit Schwankungen zwischen den Jahren an. Es erfolgte keine Trendanalyse. In den Jahren 2003 und 2015 gab es mit über 30 Tagen in allen F?llen die h?chsten Werte.
BAU-I-1: W?rmebelastung in St?dten

Vier Linien zeigen von 1986 bis 2017 die Anzahl Hei?er Tage in den St?dten Berlin, Frankfurt am Main und München. Mit Ausnahme von München gibt es einzelne Datenlücken in den Zeitreihen. Dargestellt ist als gestrichelte Linien auch das Gebietsmittel für Deutschland. Alle Linien steigen mit Schwankungen zwischen den Jahren an. Es erfolgte keine Trendanalyse. In den Jahren 2003 und 2015 gab es mit über 30 Tagen in allen F?llen die h?chsten Werte.

Quelle: DWD (Ausgew?hlte Klimamessstationen
 

BAU-I-2: Sommerlicher W?rmeinseleffekt – Fallstudie

Zwischen der Innenstadt und dem Umland Berlins kann sich in den Sommermonaten Juni bis August ein maximaler Temperaturunterschied von bis zu 9 Kelvin bilden. Ob der ⁠Klimawandel⁠ den W?rmeinseleffekt versch?rft, kann noch nicht beurteilt werden. Aber auch wenn die Lufttemperaturen in Stadt und im Umland ?nur“ im gleichen Ma? zunehmen, werden die W?rmebelastungen vor allem für die Stadtbev?lkerung besonders oft sehr hoch sein.

Dargestellt ist in Form von Stapels?ulen die H?ufigkeit von W?rmeinselsituationen im meteorologischen Sommer, also von Anfang Juni bis Ende August, anhand von Daten für Berlin.
BAU-I-2: Sommerlicher W?rmeinseleffekt – Fallstudie

Dargestellt ist in Form von Stapels?ulen die H?ufigkeit von W?rmeinselsituationen im meteorologischen Sommer, also von Anfang Juni bis Ende August, anhand von Daten für Berlin. Dargestellt sind Werte für die Jahre 2008 bis 2010, 2012 bis 2014 sowie 2016 und 2017. Es gibt drei Kategorie der W?rmeinselintensit?t: 1-3 Kelvin, 4-6 Kelvin und über 6 Kelvin. Mit Ausnahme der Jahre 2008, 2010 und 2017 gab es stets auch wenige Tage in der h?chsten Kategorie. Die mittlere Kategorie überwiegt in allen Jahren deutlich.
Zus?tzlich sind über alle Jahre eine Linie zur maximalen W?rmeinselintensit?t und eine Linie zur mittleren W?rmeinselintensit?t dargestellt. Eine eindeutige Entwicklung ist nicht erkennbar. Es erfolgte keine Trendanalyse.

Quelle: DWD (Klimamessstationen Berlin Alexanderplatz und Sch?nefeld
 

Gro?st?dte im Hitzestress

In Gro?st?dten herrschen oft klimatische Verh?ltnisse, die sich deutlich vom ⁠Klima⁠ in ihrer Umgebung unterscheiden. So ist etwa die relative Luftfeuchte geringer, und die mittleren Temperaturen liegen h?her. Mit Blick auf die Temperaturunterschiede zwischen Stadt und Land sprechen Klimatologen von der ?st?dtischen W?rmeinsel“. Wie stark der st?dtische W?rmeinseleffekt ist, h?ngt vor allem von der Gr??e der Stadt, ihrer Dichte, der H?he der Bebauung, dem Grünfl?chenanteil sowie den verwendeten Baumaterialien ab. Auch die Wolkenbedeckung und die Windverh?ltnisse spielen eine wichtige Rolle für die Hitzebelastung in St?dten.

In hei?en Sommermonaten k?nnen daraus gesundheitliche Belastungen für die Bev?lkerung entstehen, wenn sich die Stadtr?ume wegen ihrer spezifischen Charakteristik tagsüber stark aufheizen, ohne sich in der Nacht im gleichen Ma?e wie das Umland abzukühlen. Diese Situationen k?nnen sich zukünftig h?ufen. Klimaprojektionen für Mitteleuropa zeigen, dass die mittleren Temperaturen ansteigen werden und sich die Wettercharakteristik insgesamt ?ndern wird. Erwartet werden unter anderem h?ufigere thermische Extremwerte. So werden beispielsweise die sogenannten ?Hei?en Tage“ zunehmen, an denen die maximale Lufttemperatur 30°C erreicht oder überschreitet. Belastend für die Bev?lkerung sind zudem ?Tropenn?chte“, in denen das Thermometer nicht unter 20°C f?llt und eine erholsame Nachtruhe nur noch eingeschr?nkt m?glich ist.

Im Fl?chenmittel Deutschlands hat die Anzahl der Hei?en Tage von im Mittel etwa 3,5 Tagen pro Jahr in den 1950er Jahren auf derzeit etwa 10 Tage pro Jahr zugenommen (s. S. 22). Die Zeitreihen für die Stadtklimastationen in Berlin, Frankfurt am Main und München reichen nicht bis 1951 zurück. Ein direkter Vergleich mit der bundesweiten Entwicklung ist daher nicht m?glich. Schon die kürzeren Zeitreihen belegen aber die Sondersituation der Gro?st?dte. ⁠Hei?e Tage⁠ treten hier – bei regionalen Unterschieden – in den meisten Jahren deutlich h?ufiger auf als im bundesweiten Mittel. In Jahren mit überdurchschnittlich warmen Sommern, wie 2003, 2006 und 2015, sind die Unterschiede besonders gro?. In noch st?rkerem Ma? gilt das für die hier nicht dargestellten Tropenn?chte. Lag das Fl?chenmittel Deutschlands in den genannten Jahren zwischen 1 und 1,5 Tropenn?chten, wurden in Berlin bis zu 12 und in Frankfurt am Main bis zu 14 solcher N?chte registriert.

Anders als bei Hei?en Tagen und Tropenn?chten bezieht sich die Zeitreihe zum st?dtischen W?rmeinseleffekt nicht auf die H?ufigkeit von Schwellenwertüberschreitungen, sondern nimmt auf der Basis von 10-minütlich gemessenenWerten für die Stadt Berlin die maximalen t?glichen Temperaturunterschiede zwischen dem Zentrum und dem direkten Umland in den Blick. Im Mittel liegen diese in den Sommermonaten Juni bis August zwischen 3 und 4 Kelvin. An Spitzentagen sind aber auch Temperaturunterschiede von ann?hernd 9 Kelvin m?glich. Hohe Temperaturdifferenzen treten insgesamt vor allem in den Abend- und Nachtstunden auf. Das hei?t, die Innenstadt kühlt im Sommer deutlich langsamer und weniger ab als das Umland. Für die Stadtbev?lkerung kann es dann h?ufiger zu warm sein, um ausreichend erholsamen Schlaf zu finden.

Anhand der Zeitreihe l?sst sich bislang nicht beurteilen, ob der ⁠Klimawandel⁠ den st?dtischen W?rmeinseleffekt versch?rft. Ein Grund hierfür kann sein, dass W?rmebelastungen in Stadt und Umland gleicherma?en zunehmen. Darauf weisen etwa Projektionen für Frankfurt am Main hin38. Auch ohne eine Zunahme der st?dtischen W?rmeinselintensit?t hie?e das für die Zukunft: Belastende Situationen werden wahrscheinlich weiterhin dort am h?ufigsten auftreten, wo die W?rmebelastung bereits heute hoch ist.

38 - Früh B., Ko?mann M., Roos M. 2011: Frankfurt am Main im Klimawandel – Eine Untersuchung zur st?dtischen W?rmebelastung. Berichte des Deutschen Wetterdienstes Nr. 237, Offenbach, 68 S.

 

Schnittstellen

GE-I-1: Hitzebelastung

BAU-R-1: Erholungsfl?chen

IG-I-1: Hitzebedingte Minderung der Leistungsf?higkeit

 

Ziele

Linderung einer klimatisch bedingten verst?rkten Aufheizung der St?dte und dem damit verbundenen ⁠Hitzestress⁠ durch geeignete Architektur sowie Stadt- und Landschaftsplanung; Gew?hrleistung der Frischluftzufuhr über unverbaute Frischluftkorridore gerade in Ballungszentren; Hemmen einer weiteren Versiegelung von Freifl?chen durch Siedlungs- und Verkehrsfl?chen bei der Stadtentwicklung (⁠DAS⁠, Kap. 3.2.1)