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KliMoPrax – Klimamodelle für die Praxis

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Schlagwörter: Stadtklima, Stadtklimamodell, Stadtklimaforschung, Nutzungssituation, Anwender, Praxis

Projektlaufzeit: 01.06.2016 - 30.05.2019

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Auftraggeber:

„Stadtklima im Wandel“ - Urban Climate Under Change [UC]² ist eine vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) finanzierte Fördermaßnahme zur Entwicklung eines innovativen Stadtklimamodells.

Projektträger:

Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt

Projektbeschreibung (kurz):

Das Forschungsprogramm „Stadtklima im Wandel“ verfolgt das Ziel, ein neues Stadtklimamodell zu entwickeln und den Kommunen verfügbar zu machen, um aktuelle und zukünftige Fragestellungen zum Stadtklima und für eine klimawandelgerechte Siedlungs- und Freiraumentwicklung zu beantworten.

 

Kooperationsparter:

 Kommunale Praxispartner aus den Städten Berlin, Bonn, Essen, Hamburg, Karlsruhe, München, Stuttgart.

 

Projektziele:

Entwicklung eines zukunftfähigen und leistungsstarken Stadtklimamodells für die Praxis.

Projektbeschreibung (lang):

Das Forschungsprogramm „Stadtklima im Wandel“ verfolgt das Ziel, ein neues Stadtklimamodell zu entwickeln und den Kommunen verfügbar zu machen, um aktuelle und zukünftige Fragestellungen zum Stadtklima und für eine klimawandelgerechte Siedlungs- und Freiraumentwicklung zu beantworten. Das Forschungsprogramm wird vom Bundesministerium für Bildung und Forschung für die nächsten drei Jahre mit 13 Millionen Euro gefördert. Das umfangreiche Vorhaben besteht aus vier Verbundprojekten mit Partnern aus Universitäten und Forschungseinrichtungen sowie kleinen und mittelständischen Unternehmen und arbeitet mit verschiedenen Kommunen aus der gesamten Bundesrepublik zusammen.

Im Rahmen von KliMoPrax (einem der vier Verbundprojekte des Forschungsvorhabens) werden gemeinsam mit Akteuren aus den beteiligten Kommunen die Anforderungen an das Klimamodell formuliert und die Nutzung des Klimamodells exemplarisch erprobt. Die Zielgruppe bilden planende, steuernde und handelnde Akteure. Diese sollen mithilfe des neuen Stadtklimamodells perspektivisch in die Lage versetzt werden, Aussagen zu möglichen Auswirkungen baulicher oder klimatischer Änderungen auf städtische Räume und Situationen für kommunale, private und gewerbliche Planungs- und Entscheidungsprozesse zu tätigen.

Dies wird erreicht durch:

  • die Erstellung eines gemeinsamen Anforderungs- und Anwendungskatalogs anhand relevanter Nutzungssituationen für das Stadtklimamodell,
  • die Evaluierung der Praxistauglichkeit des Klimamodells anhand von Testanwendungen für und mit den kommunalen Partnern vor Ort sowie
  • verschiedene Studien als Beiträge zur zukünftigen Stadtklimaforschung.

 

Erstellung eines gemeinsamen Anforderungs- und Anwendungskatalogs

KliMoPrax erarbeitet gemeinsam mit potenziellen Anwendern (Verwaltung, Verbände etc.) im Rahmen von Workshops zunächst eine Reihe von typischen, übertragbaren Nutzungssituationen, bei denen der Stadtklima und Klimawandel eine große Rolle spielt. Hierbei sind die Erfahrungswerte der kommunalen Praxispartner entscheidend.

Nutzungssituationen ergeben sich aus den typischen Aufgaben und Prozessen der kommunalen Verwaltung und anderer Akteure, mit denen sie die Rahmenbedingungen für die Aktivitäten der Bürger und Gewerbetreibenden in der Stadt gestalten. Dies kann bspw. die Abschätzung der Folgen sein, die eine neue Bebauung für das Mikroklima in der Nachbarschaft bedeutet und wie sie sich ggf. durch bauliche Anpassungen oder Maßnahmen der Grünplanung vermindern lassen. Auch die Abschätzung stadtklimatischer Auswirkungen eines neuen Bauvorhabens im Rahmen eines Bebauungsplanverfahrens oder von Maßnahmen der Grün- und Freiraumentwicklung innerhalb der Stadt auf das Mikroklima können betrachtet werden. Je nach Nutzungssituation ergeben sich unterschiedliche Fragen an das Klimamodell: Wie hoch muss die räumliche und zeitliche Auflösung der Ergebnisse sein? Welche Parameter (z.B. Temperatur, Luftfeuchtigkeit, Windgeschwindigkeit) werden gebraucht?

Dies sind Fragen, die in KliMoPrax im Hinblick auf die heutigen und zukünftigen Anforderungen an ein neues Stadtklimamodell und seine Anwendbarkeit zusammengestellt, untersucht und in einen gemeinsamen Dialog mit den Modellentwicklern eingebracht werden. Produkt dieses Arbeitspakets ist ein Anforderungs- und Anwendungskatalog, um die Modellentwicklung und die Messkonzepte mit den Nutzerbedürfnissen abzustimmen.

Testanwendungen und Evaluation des Modells aus Anwendersicht

Das neue Stadtklimamodell und seine Nutzeroberfläche werden bei sieben kommunalen Praxispartnern anhand von ausgewählten Fragestellungen auf der Basis definierter Nutzungssituationen getestet: Die Testfälle ergeben sich zum einen aus der speziellen Situation (geographische Lage, Orographie, Stadtstruktur) sowie aus aktuellen Entwicklungen in der Kommune (z. B. Bauleitplanungsprozesse, Nachverdichtungsvorhaben, Erarbeitung von Stadtentwicklungskonzepten oder der Stadtsanierung), zum anderen aber auch aus dem Innovationspotential des neuen Stadtklimamodells (u.a. Innenraumklima, energetische und lufthygienische Fragestellungen, Wirksamkeit von Maßnahmen/-paketen).

Die Testrechnungen werden auf zweierlei Weise durchgeführt: Für fünf Praxispartner werden Modellrechnungen zu den vorher erarbeiteten Fragestellungen durch die KliMoPrax-Partner DWD und GEO-NET durchgeführt. Bei zwei weiteren Partnern werden die Tests direkt durch einen Mitarbeiter der Verwaltung vorgenommen, um zu prüfen, ob das Modell handhabbar ist. Als Produkt entsteht ein Evaluationsbericht, der die Frage beantworten wird, welche der formulierten Anforderungen durch den Modellprototyp erfüllt werden können und wo noch Verbesserungspotential besteht.

Stadtklimaforschung der Zukunft

In der Praxis stellt sich die Aufgabe, wie die neuen Anforderungen an klimagerechtes Handeln und der Umgang mit dem Klimawandel als gleichberechtigte Belange in die täglichen Verwaltungsabläufe der Planungsämter und Genehmigungsbehörden integriert werden können. In KliMoPrax werden die Workshops auch dazu genutzt, die Potenziale einer klima(wandel)gerechten Stadtentwicklung herauszuarbeiten und am konkreten Beispiel Wege zur Einbindung der Projektergebnisse in das Verwaltungshandeln zu erarbeiten.

Auch werden im Dialog mit verschiedenen Kooperationspartnern Vorschläge und Szenarien entwickelt, wie die Stadtklimaforschung zukünftig mit den komplexen Herausforderungen im Zusammenhang mit klimatischen Änderungen und anderen Trends in der Stadtentwicklung umgeht. Im Fokus stehen dabei daraus resultierende Fragen zum städtischen Energieverbrauch im Wechselspiel von Heizen und Kühlen, zu Luftqualität, Verkehr, Gebäuden, Grün und Wasser, aber auch zu zukünftigen städtebaulichen Ideen und Stadtentwicklungskonzepten, multifunktionalen Flächennutzungen und Formen des Wohnens.

Methodisches Vorgehen:

Mit der Hilfe von Dialogwerkstätten in den teilnehmenden Pilotkommunen, werden typische Nutzungssituationen für die Anwendung des Stadtklimamodells eruiert. Die Anforderungen an das Modell aus Sicht der Nutzer, werden in einem Anforderungskatalog festgehalten (Modul C). Dieser Anforderungskatalog wird den Modellentwicklern vorgelegt, die das Modell entsprechend modellieren (Modul A). Ergänzt werden die Anforderungen durch die Bereitstellung und Erhebung von Messdaten, die im Modell Anwendung finden sollen (Modul B). Eine Modellvalidierung findet zu unterschiedlichen Zeitpunkten im Projektverlauf statt. Die Praxistauglichkeit des Stadtklimamodells wird durch Anwendungstests in der Praxis überprüft (Anwendungstests).

 

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Projektleitung

Foto von Jürgen Schultze Jürgen Schultze,

Telefon: +49 231 8596-245


Projektmitarbeiterinnen und Projektmitarbeiter

Foto von Dr. Rick Hölsgens Dr. Rick Hölsgens,

Telefon: +49 231 8596-229


Foto von Saskia Dankwart-Kammoun Saskia Dankwart-Kammoun,

Telefon: +49 231 8596-236


Sachbearbeitung: Eva Alshuth