Klimawandel: Digitales Stadtklimamodell zeigt in Städten, wo es Anpassungsbedarf bei Hitze und Smog gibt

Das Simulationsmodell PALM-4U ermöglicht es Städten (Extrem-)wetter und Klima bis auf die Gebäudeebene hin zu simulieren. So können Städte berechnen, wodurch Stadtteile bei Hitze und Smog extrem belastet werden und wie Klimaanpassungsmaßnahmen wirken.

Der nächste Hitzesommer in Europa wird mit hoher Wahrscheinlichkeit auch Deutschland treffen: In Deutschland sind immer mehr Städte von Überwärmung in langanhaltenden Hitzeperioden betroffen. Besonders dort, wo viele Menschen auf engem Raum leben, Straßenbeläge die Wärme speichern, hohe Gebäude womöglich die Luftzirkulation erschweren und Grünanlagen fehlen, können sich ganze Stadtteile schon nach ein bis zwei Wochen so aufheizen, dass sich auch nachts kaum Abkühlung ergibt. Dann entstehen sogenannte urbane Hitzeinseln. Diese belasten die Menschen ebenso wie die Infrastruktur.

Städte müssen frühzeitig Hitzevorsorge betreiben

Vorsorge gegen Hitze, etwa durch bauliche Maßnahmen, wie Gebäudestellung, Begrünung oder Wasserflächen, werden immer wichtiger. Viele Städte sind ganzjährig dabei, Klimaanpassungsmaßnahmen zu konzipieren und umzusetzen, aber brauchen dafür noch eine solide Datengrundlage. Der Ort und das Ausmaß einer Klimaanpassungsmaßnahme müssen gut begründet sein und in Zeiten geringer finanzieller Spielräume sollten Kosten und Nutzen besonders sorgfältig abgewogen werden.

Gerade hat die BMBF-geförderte Maßnahme „Stadtklima im Wandel" das Simulationsmodell PALM-4U für die Hitzebelastung von Gebäuden, Windzirkulation sowie die Ausbreitung von Luftschadstoffen in ihrer Abschlussveranstaltung präsentiert. Bereits mehr als zehn Städte, Kommunen und Unternehmen in ganz Deutschland und Österreich nutzen das Modell, um die Hitzebelastung für die Sommermonate zu berechnen und anhand der Zahlen und Fakten Vorkehrungen zu treffen.

Das Stadtklimamodell zeigt Städten, wo Klimaanpassungsmaßnahmen dringlich werden

Für eine Berechnung der Hitzebelastung, Windzirkulation oder thermischem Komfort von Stadtvierteln oder einzelnen Gebäuden steht nun das digitale Stadtklimamodell PALM-4U aus der BMBF-Fördermaßnahme „Stadtklima im Wandel" öffentlich zur Verfügung. Das Simulationsmodell PALM-4U kann von den Stadtverwaltungen entweder direkt oder über Dienstleister genutzt werden. Die Nutzung des Modells zur Planungsunterstützung erfordert allerdings hohe Rechenleistungen. Die Ressourcen dafür stehen Cloud-basiert zur Verfügung. Für die Anwendung auch durch Nicht-Fachleute – das heißt, ohne Expertise in der Anwendung von numerischen Modellen – wurde eine graphische Benutzeroberfläche als gut handhabbarer Zugang für die Anwendung und Verbreitung von PALM-4U entwickelt. Dieser Zugang ist in der Praxis zu einem Türöffner für das Modell geworden.

Das Modell dient ganz konkret einer lokalen Prognose von Hitze- und Schadstoffbelastungen sowie zur Konzeption und Bewertung von Klimaanpassungsmaßnahmen. Städte haben die errechneten Ergebnisse des PALM-4U-Modells bisher beispielsweise für die Überprüfung von laufenden Planungsverfahren oder einer ersten Abschätzung zur Wirksamkeit verschiedener Klimaanpassungsmaßnahmen genutzt, wie zum Beispiel weiße Außenwände, Entsiegelung von Plätzen und Innenhöfen oder Begrünung von Fassaden und Dächern.

 

 

Forschende zeigten auf Abschlusskonferenz die Funktionen und Stärken des neuen Stadtklimamodells PALM-4U

Zur Abschlusskonferenz kamen mehr als 110 Teilnehmende, darunter Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler sowie Praxispartner aus Städten, Unternehmen und Klimaanpassungszentren nach Berlin. Diskutiert wurden die Herausforderungen des Klimawandels in Städten und welchen Beitrag das Stadtklimamodell PALM-4U nun für die Praxis leistet. Einig war man sich in der Erkenntnis, dass das Modell als hoch spezialisiertes Werkzeug für die klimaresiliente Stadtplanung technisch weltweit führend ist. Mit dieser Fördermaßnahme ist es gelungen, jahrzehntelange Grundlagenforschung zur hochauflösenden Modellierung des Stadtklimas für die praxistaugliche Anwendung weiterzuentwickeln.

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PALM-4U
© BMBF

Eckdaten zum Abschluss der Fördermaßnahme „Stadtklima im Wandel“

Die Fördermaßnahme wurde vom Bundesministerium für Bildung und Forschung
(BMBF) insgesamt für sieben Jahre mit rund 28 Millionen Euro finanziert.