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Stadtklimaanalyse


Temperaturfeld 4 Uhr morgens  Link öffnet eine vergrößerte Darstellung des Bildes.
Temperaturfeld zum Zeitpunkt 4 Uhr morgens (2 m ü. Grund)

Klimafunktionskarte der Landeshauptstadt München

Für das Münchner Stadtgebiet wurde eine Stadtklimaanalyse (Klimafunktionskarte) erstellt. Diese enthält – berechnete – Karten zu den thermischen Bedingungen im Stadtgebiet sowie zu Kaltluftströmungsfeld und den bioklimatischen Bedingungen. Die einzelnen Ergebnisse wurden in einer Analyse- und einer Bewertungskarte zusammengefasst. Die Projektion der zukünftigen Verhältnisse wird in einem separaten Schritt, in einer Kooperation gemeinsam mit dem Deutschen Wetterdienst, bearbeitet (s. Stadtklima der Zukunft).

Vor dem Hintergrund des Klimawandels und der damit z.B. erwarteten Zunahme der sommerlichen Wärmebelastung, ließ die Landeshauptstadt München (LHM) eine Stadtklimaanalyse zur Modellierung der aktuellen thermischen Verhältnisse für das Stadtgebiet erstellen (Klimafunktionskarte). Mit der Modellierung wurde das Büro GEO-NET, Hannover, beauftragt. Die Erstellung dieser Karte ist Teil der Maßnahme 2.6 Erhalt und Entwicklung klimawirksamer Freiflächen und Siedlungsstrukturen des IHKM, Klimaschutzprogramm 2010 (Sitzungsvorlage Nr. 08-14 / V 04165).

Zielsetzung, Aussagen und Grenzen

Die Klimafunktionskarte ist ein Fachplan für die Belange des Stadtklimas und eine wichtige Grundlage für die gesamtstädtische räumliche Entwicklung. Die Karte bildet eine wichtige Abwägungsgrundlage für die bauliche Entwicklung in München und für eine Weiterentwicklung klimawirksamer Freiflächen und Siedlungsstrukturen. Sie gibt Auskunft zu den stadtklimatischen Verhältnissen auf der Maßstabsebene des Flächennutzungsplans.

Methoden und Datengrundlagen

Die Klimafunktionskarte wurde auf Basis von Modellrechnungen erarbeitet und verwendet Grundlagendaten, die sich auf Baublöcke beziehen - einzelne Gebäude werden damit nicht erfasst. Auch die Ergebnisse früherer Studien, z.B. zur Durchlüftung des Stadtgebiets, wurden integriert. Der Maßstab der Klimafunktionskarte ist 1:30 000.

Für die Modellierung wurde das mesoskalige Modell FITNAH (Raster 50m x 50m) verwendet. In die Modellierung flossen Daten zu Geländehöhe, Nutzungsstruktur (anhand der Strukturtypenkartierung des Referates für Gesundheit und Umwelt, Stand 2011) sowie Daten zu Lufthygiene ein.

Die Analysen beziehen sich auf austauscharme sommerliche Hochdruckwetterlagen, die häufig mit einer überdurchschnittlich hohen Wärmebelastung in den Siedlungsräumen sowie hohen lufthygienischen Belastungen einhergehen. Diese Wetterlagen haben eine besondere Bedeutung für die Aufenthaltsqualität in der Stadt.

Modellierte meteorologische Größen

Zur Analyse der Klimafunktionen wurden die folgenden meteorologischen Größen modelliert und in einzelnen Themenkarten dargestellt (es handelt sich dabei nicht um Messdaten, sondern um berechnete Daten):

  • Lufttemperatur in 2 m Höhe über Grund: mittags, abends, morgens
  • nächtliche Abkühlung
  • bioklimatische Situation während einer austauscharmen Strahlungsnacht
  • Kaltluftvolumenstrom: abends und morgens
  • autochthones Strömungsfeld und Windgeschwindigkeit - abends und morgens:
    Unter einem autochonen Strömungsfeld versteht man Kaltluftabflüsse und Flurwinde, welche sich als eigenbürtige, landschaftsgesteuerte Luftaustauschprozesse während einer windschwachen sommerlichen Strahlungswetterlage ausbilden.

Klimafunktionskarte – Analysekarte

Diese Ergebnisse werden in der Klimafunktionskarte – Analysekarte aggregiert, die Karte zeigt die verschiedenen klimatischen Funktionen für das Stadtgebiet.

Grün- und Freiflächen

  • Grün- und Freiflächen sind klimaökologische Ausgleichsräume und können die Wärmebelastung in den Siedlungsflächen verringern. Es bildet sich ein Kaltluftvolumenstrom aus. Unter dem Begriff Kaltluftvolumenstrom versteht man, vereinfacht ausgedrückt, das Produkt aus der Fließgeschwindigkeit der Kaltluft, ihrer vertikalen Ausdehnung (Schichthöhe) und der horizontalen Ausdehnung des durchflossenen Querschnitts (Durchflussbreite).
  • Grün- und Parkflächen haben aufgrund ihrer Mikroklimavielfalt eine wichtige Bedeutung für den Aufenthalt am Tage.
  • Waldflächen bieten lokale Aufenthaltsqualität auch an heißen Tagen und haben zudem eine großräumige klimatische Ausgleichsfunktion.

Siedlungsräume

  • in Bezug auf die bioklimatische Situation in den Siedlungsräumen sind dicht bebaute innerstädtische Bereiche ungünstig eingestuft, günstige und sehr günstige Bereiche befinden sich angrenzend an Luftaustauschbahnen oder an den Rändern der Stadt.
  • zudem ist dargestellt, wie weit lokal entstehende Strömungssysteme in die Bebauung hineinwirken und zur Durchlüftung beitragen.
  • auch die verkehrsbedingte Luftbelastung der Siedlungsräume entlang von Hauptverkehrsachsen ist angegeben.

Luftaustausch

  • Kaltluftleitbahnen ermöglichen den Luftaustausch zwischen Siedlungsräumen und Ausgleichsräumen im Umland, basierend auf dem modellierten Kaltluftströmungsfeld.
  • durch die nächtlichen Temperaturunterschiede zwischen dicht bebauten Bereichen und Grünflächen bilden sich Ausgleichsströmungen aus (Hauptströmungsrichtung der Flurwinde in den Grün- und Freiflächen).
  • übergeordnete Ventilationsbahnen weisen Luftaustauschpotential aufgrund ihrer geringen Rauigkeit auf und sind je Windrichtung wirksam.

Klimafunktionskarte – Bewertungskarte

Aufbauend auf den Ergebnissen der Analysekarte wurde eine stadtklimatische Bewertungskarte erstellt. In dieser Bewertung wird auch der mögliche Einfluss von klimatischen Bedingungen auf den Menschen mit einbezogen. So wird die Nähe von Grünflächen zu Siedlungsräumen mit ungünstiger oder weniger günstiger bioklimatischer Situation berücksichtigt. Des Weiteren fließen folgende Größen ein: Leitbahnen zum Luftaustausch und ihr Umfeld, Aufenthaltsqualität am Tage aus bioklimatischer Sicht - Parkflächen und Waldflächen. Aus der stadtklimatischen Bewertungskarte lassen sich Schutz- und Entwicklungsmaßnahmen zu Erhalt und Verbesserung eines günstigen Stadtklimas ableiten.