Daten
Kommune
Aachen
Dateiname
243902.pdf
Größe
5,0 MB
Erstellt
10.01.17, 12:00
Aktualisiert
01.02.17, 12:05
Stichworte
Inhalt der Datei
Der Oberbürgermeister
Vorlage
Federführende Dienststelle:
Fachbereich Umwelt
Beteiligte Dienststelle/n:
Fachbereich Stadtentwicklung und Verkehrsanlagen
Vorlage-Nr:
Status:
AZ:
Datum:
Verfasser:
FB 36/0148/WP17
öffentlich
10.01.2017
FB 36/40
Antrag der CDU Fraktion vom 09.11.2016, Nr. 36/ WP 17 in der
Bezirksvertretung zur Darstellung der Brander Kaltluftschneisen
Beratungsfolge:
TOP:__
Datum
Gremium
Kompetenz
01.02.2017
B-1
Kenntnisnahme
Beschlussvorschlag:
Die Bezirksvertretung Aachen-Brand nimmt die Ausführungen der Verwaltung zustimmend zur
Kenntnis. Sie empfiehlt, die Ergebnisse der Untersuchung zur lokalen Kaltluft im Aachener Talkessel,
inkl.
der
zugehörigen
Fachkarte,
in
die
Neuaufstellung
des
Flächennutzungsplans
2030
einzubeziehen.
In Vertretung
Dr. Markus Kremer
Beigeordneter
Vorlage FB 36/0148/WP17 der Stadt Aachen
Ausdruck vom: 17.01.2017
Seite: 1/5
finanzielle Auswirkungen
Investive
Ansatz
Auswirkungen
20xx
Fortgeschriebener Ansatz
Fortgeschriebe-
Ansatz
ner Ansatz
20xx ff.
20xx
Gesamt-
Gesamtbedarf (alt)
20xx ff.
bedarf
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Auszahlungen
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Ergebnis
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0
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+ Verbesserung /
-
0
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Deckung ist gegeben/ keine
Deckung ist gegeben/ keine
ausreichende Deckung
ausreichende Deckung
vorhanden
vorhanden
Verschlechterun
g
konsumtive
Ansatz
Auswirkungen
20xx
Ertrag
Fortgeschriebener Ansatz
Fortgeschriebe-
Ansatz
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20xx ff.
20xx
20xx ff.
Folgekos-
Folgekos-
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Abschreibungen
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Ergebnis
0
0
0
0
0
0
Personal-/
Sachaufwand
+ Verbesserung /
Verschlechterun
0
0
Deckung ist gegeben/ keine
Deckung ist gegeben/ keine
ausreichende Deckung
ausreichende Deckung
vorhanden
vorhanden
g
Es sind keine zusätzlichen finanziellen Auswirkungen erkennbar.
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Ausdruck vom: 17.01.2017
Seite: 2/5
Erläuterungen:
1. Vorbemerkungen
Das Geographische Institut der RWTH Aachen, Arbeitsgruppe Klimatologie, Prof. Dr. C. Schneider
und Dr. Gunnar Ketzler, arbeiten seit Jahren zusammen mit dem Fachbereich Umwelt der Stadt
Aachen daran, eine zusammenfassende Darstellung der Kaltluft beeinflussten Flächen im Stadtgebiet
zu ermöglichen. Hierzu wurden aktuell neben zahlreichen meteorologischen Messungen auch
umfangreiche Modell-Berechnungen unter Zuhilfenahme des Kaltluftmodells KLAM 21 des Deutschen
Wetterdienstes durchgeführt.
Mit dieser innovativen Untersuchungsmethode der RWTH konnten die grundlegenden Erkenntnisse
zu abendlicher / nächtlicher Kaltluftbildung und deren Wirksamkeit vor allem im klimatischlufthygienisch besonders belasteten Aachener Talkessel vertieft und eine flächig anwendbare
Kartengrundlage entwickelt werden. Für die Umwelt- und Stadtplanung ermöglicht die neue Karte eine
erheblich
verbesserte
und
wissenschaftlich
abgesicherte
Bewertung
künftiger
Bau-
und
Planungsprojekte.
2. Fachliche Erläuterung
Abendliche und nächtliche Kaltluftbildung und deren Abflüsse stellen bei austauscharmen Wetterlagen
(30-40 % der Abende bzw. Nächte pro Jahr im langjährigen Mittel) einen wichtigen Klimaprozess dar;
sie kann bei sommerlichen Strahlungswetterlagen für klimatisch - lufthygienisch belastete
Stadtbereiche erhebliche Abkühlungsleistungen erbringen sowie für Frischluft sorgen. In Aachen
liegen besonders günstige Bedingungen für Kaltluftbildung und Kaltluftabflüsse im kleinräumig
gegliederten Relief vor. Gleichzeitig können die Talkessellage, die z.T. sehr dichte Bebauung und
erhöhte Luftschadstoffbelastungen durch Verkehr und Hausbrand zeitweise starke klimatischlufthygienische Belastungssituationen hervorrufen (siehe auch Luftreinhalteplan Aachen).
Während der Erstellung des Gesamtstädtischen Klimagutachtens, 2000, standen noch keine
zuverlässig anwendbaren Kaltluftmodelle zur Verfügung, so dass sich die Bearbeitung im
Wesentlichen an umfangreichen, aber letztlich doch nur punktuell vorhandenen Messdaten orientierte.
3. Modelldaten für die Karte „Lokale Kaltluft im Aachener Talkessel“
Die KLAM21-Modellergebnisse (Computermodell des Deutschen Wetterdienstes -DWD) bestehen aus
folgenden Rasterdatensätzen:
der mittleren horizontalen Geschwindigkeitskomponenten,
der Kaltlufthöhe und
des Kälteinhalts (DWD, Sievers, 2008).
Diese Datensätze wurden für die Bearbeitung in ein geographisches Informationssystem (GIS)
umgewandelt und daraus zusätzlich die Kaltluftströmungsgeschwindigkeit, /–richtung und die
Abkühlung berechnet. Außerdem wurde das im Vorfeld der Studie in Aachen messtechnisch
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festgestellte Phänomen von gebietsweise über die Talgrenzen hinweg strömender Kaltluft
(Kaltlufttransfluenzen) anhand einer gesonderten Modellrechnung untersucht und in die Auswertung
mit einbezogen.
Die Auswertung der Modellergebnisse im Geographischen Informationssystem (GIS) ermöglicht
Aussagen über die kommunale Klimavorsorge zu drei zentralen Kriterien der maßgeblichen VDIRichtlinie (VDI 3787, Blatt 5, Umweltmeteorologie - Lokale Kaltluft):
die Eindringtiefe der Kaltluft in die Bebauung,
die Klassifizierung der Kaltluftströmungstypen,
die kartographische Darstellung der Kaltluftbahnen (insb. Bachtäler).
Im Vergleich zu den bisherigen Untersuchungen ermöglicht die neue Karte „Lokale Kaltluft im
Aachener Talkessel“, stadtklimatische Konfliktpotentiale zwischen bestehenden oder geplanten
Nutzungen (insb. Neubebauung) deutlich früher zu erkennen und zielkonforme (planerische)
Lösungsstrategien zu entwerfen.
4. Prognose zur Kaltluftsituation für 2030
Für das Aachener Klimafolgenanpassungskonzept (2013/14) wurde eine ergänzende Modellrechnung
mit dem o.g. Computermodell durchgeführt. Dadurch konnten die Auswirkungen zusätzlicher
Bebauung auf nächtliche Kaltluftströme und die damit verbundenen Belüftungsfunktionen sowie die
Nachttemperaturen bei austauscharmen Strahlungswetterlagen (Schönwetterlagen) ermittelt werden.
In dieser Analyse wurde eine zusätzliche Bebauung (Wohnen, Gewerbe) im Umfang der Prüfflächen
mit Stand des Vorentwurfes zum Flächennutzungsplan Aachen 2030 angenommen. Das Ergebnis der
Prognose verdeutlicht, dass mit der Umsetzung geplanter Neubauflächen gebietsweise eine deutlich
reduzierte nächtliche Abkühlung einhergeht.
Die kartographische Darstellung der Veränderungen 2030 gegenüber 2010 verdeutlicht, dass eine
signifikante Reduzierung der für das Wohlbefinden und die Gesundheit so wichtigen nächtlichen
Abkühlung vor allem:
am südlichen und westlichen Innenstadtrand sowie
am Rand des Burtscheider Kernbereichs,
stellenweise in den Ortsteilen Brand, Forst, Eilendorf, Haaren, Laurensberg und Richterich
sowie
im Bereich der Gewerbe- und Industriegebiete anzunehmen ist.
Weitere Informationen hierzu sind dem Aachener Klimafolgenanpassungskonzept 2013 (BKR, Aachen
et al., 2013) zu entnehmen.
Vorlage FB 36/0148/WP17 der Stadt Aachen
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5. Wichtige Erkenntnisse für den Ortsteil Brand
Für den Ortsteil Brand, der außerhalb des Talkessels überwiegend in gut durchlüfteter Kuppenlage
liegt,
ergeben
sich
aus
den
aktuellen
Kaltluftuntersuchungen
der
RWTH
nur
wenige
Planungsempfehlungen bezüglich zukünftiger Bauentwicklungen.
Eine wichtige Erkenntnis war jedoch, dass aus dem Indetal Kaltluft über die Talkesselgrenze hinweg
über die Talsysteme von Haarbach und Beverbach in den Aachener Talkessel abströmen kann.
Dieses
Phänomen
bezeichnet
man
als
Kaltlufttransfluenz.
Vor
allem
die
Kaltluftüberströmungsbereiche am westlichen Brander Ortsrand (Bereich Münsterstraße) und am
östlichen Brander Siedlungsrand (GE-Erweiterung Brand-Nord) sind daher besonders empfindlich und
insoweit besonders schützenswert.
Dagegen bestehen gegen eine weitere angedachte Siedlungsentwicklung im westlichen Brander Feld,
im Bereich der Karl-Kuck-Straße (ehem. Sportgelände im Ortszentrum) und auch am südlichen
Siedlungsrand (westlich der Triererstraße / Rollefstraße) und auf dem Gelände der ehem. Tuchfabrik
Becker aus klimatischer Sicht keine Bedenken, soweit auch ein nennenswerter bzw. klimatisch
wirksamer Durchgrünungsgrad berücksichtigt wird.
6. Fazit
Mit den vorliegenden Ergebnissen aus der Untersuchung zum Modellprojekt „Lokale Kaltluft im
Aachener Talkessel“ (Fertigstellung Oktober 2015) liegen jetzt wissenschaftlich abgesicherte und
flächendeckende sowie quantifizierbare Informationen zu Kaltluftbildung und Kaltluftabflüssen im
klimatisch-lufthygienisch besonders belasteten Talkessel Aachen vor. Die Randbereiche außerhalb
des Talkessels, wie z.B. der Ortsteil Aachen-Brand, fanden dabei Eingang in die Untersuchung. Die
neuen klimatischen Informationen dienen u.a. als eine weitere fachliche Grundlage für die FNPNeuaufstellung.
Anlage/n:
- Ergebniskarte zur Untersuchung ‚Lokale Kaltluft im Aachener Talkessel‘
- Aachener Klimaanpassungskonzept, zusammenfassende Darstellung
Vorlage FB 36/0148/WP17 der Stadt Aachen
Ausdruck vom: 17.01.2017
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Anpassungskonzept an die Folgen des Klimawandels
im Aachener Talkessel
Zusammenfassung: Mehmet Çelik
Einstieg: Aufgabe und Vorgehensweise
Aachen ist eine Stadt, die sich größtenteils in einem weitestgehend abgeschlossenen Talkessel befindet. Diese Besonderheit macht sich hauptsächlich bei stadtklimatischen und lufthygienischen Aspekten
bemerkbar, da sich in diesem Talkessel die Luft oft staut und es nur durch wenige, zulaufende Luftleitbahnen (meist Bachtäler) zu einer Zirkulation der Lüfte bzw. zu einer Frischluftversorgung kommt. Dieses ohnehin existente Problem der Stadt wird sich allerdings in Zukunft weiter verschärfen. Die Gründe
hierfür sind vielzählig und reichen von der baulichen Verdichtung der Innenstadt bzw. der Luftleitbahnen
über das Siedlungs- und Verkehrswachstum bis hin zu direkten und indirekten Auswirkungen des Klimawandels. Um diese Prozesse erfassen, bewerten und Ihnen entgegen wirken zu können, wurde das
„Anpassungskonzept an die Folgen des Klimawandels im Aachener Talkessel“ durch den Fachbereich
Umwelt der Stadt Aachen, dem Umwelt- und Stadtplanungsbüro BKR Aachen Castro & Hinzen sowie
dem Geographischen Institut der RWTH Aachen entwickelt.
Das Anpassungskonzept zielt in erster Linie darauf ab die Neuaufstellung des Flächennutzungsplanes
der Stadt Aachen im Hinblick auf Umwelt- und Klimabelange zu beeinflussen. Im Flächennutzungsplan
2030, der sich zurzeit in der Vorbereitungsphase befindet, sollen mithilfe dieses Konzeptes Aspekte der
zukunftsweisenden klimafreundlichen Stadtentwicklung sowie Belange des Klimaschutzes und der Anpassung an die Folgen des Klimawandels eine Leitfunktion für die Entwicklung der Siedlungs-, Nutzungs- und Freiraumstruktur wahrnehmen. Weiterhin besteht auch die Möglichkeit, dass das Anpassungskonzept vom Rat der Stadt Aachen als gemeindliches Entwicklungskonzept mit Selbstbindung
oder als informelle Fachplanung beschlossen wird und somit einen bindenden Charakter erhält. Dies ist
bisher jedoch noch nicht geschehen.
Ausgangssituation, Grundlagendaten und Analyseergebnisse
Um ein schlüssiges Anpassungskonzept mit Handlungsempfehlungen zu entwickeln, war es zunächst
notwendig den klimatischen Status quo in Aachen zu ermitteln. Hierzu wurden verschiedene statistische
Daten aber auch historische Entwicklungen und Zukunftsprognosen herangezogen und verarbeitet. So
sind beispielsweise Aspekte der orographischen und topographischen Situation in Aachen (Kessellage,
Frischluftschneisen, Bachläufe, Lage von Tälern und Erhebungen etc.), das Stadtklima (Wetterereignisse, Temperaturmessungen, Luftströme etc.) aber auch die Siedlungsentwicklung (Innenentwicklung,
Hochschulerweiterung etc.) und demographische Entwicklung der Stadt (alternde, schrumpfende Bevölkerung etc.) berücksichtigt worden.
Ein besonderer Fokus wurde jedoch auf die Ermittlung von Klimadaten und die Berechnung von Zukunftsmodellen gelegt. Die Berechnungen verschiedener Klimamodelle haben ergeben, dass es direkte
und indirekte Auswirkungen des Klimawandels geben wird, die in Aachen spürbar sein werden. So wird
bis 2030 die durchschnittliche Jahrestemperatur beispielsweise um 1,4°C steigen, während Extremwetterereignisse zunehmen werden. Dies zeigt sich besonders darin, dass es häufiger Starkniederschlagereignisse geben wird. Aber auch längere Trockenperioden und Hitzesommer mit durchgängigen Tagestemperaturen über 30°C werden häufiger auftreten. In der Analyse sind Aspekte wie diese durch
zahlreiche Untersuchungskarten hinterlegt, die sich in die drei Themenfelder Temperatur, Luft und Niederschlag und Abfluss aufgliedern lassen. So gibt es z.B. eine Temperaturkarte, die verdeutlicht wie
stark die nächtliche Abkühlung der Luft im innerstädtischen Bereich abnehmen wird, während weitere
Kartendarstellungen verdeutlichen, dass die Größe von Wärmeinseln in der Innenstadt bis 2030 anwachsen wird. Aber auch die Luftqualität wurde ausführlich betrachtet. Verschiedene Luftqualitätskarten
zeigen, dass sich in den kommenden Jahren an bestimmten Standorten im Aachener Stadtraum bereits
existente Luftqualitätsprobleme verstärkt zuspitzen werden. Das dritte Analysefeld beschäftigte sich mit
Niederschlagsereignissen und Abflussmengen. Hierbei wurden besonders Extremniederschlagsereignisse berechnet und mögliche überflutungsgefährdete Gebiete bzw. Straßenzüge im Aachener Innenstadtbereich kenntlich gemacht.
Abschließend wurden auch klimasensitive Bevölkerungsgruppen, Einrichtungen und Infrastrukturen
oder Güter ermittelt und kartiert. Hierunter sind besonders Menschen oder Güter gefasst, die unmittelbar, direkt oder indirekt die Auswirkungen des Klimawandels als Erste spüren. Bei der Bevölkerung
betrifft dies z.B. besonders Menschen, die in sehr dicht bewohnten Gebieten leben, sich in einem hohen
(über 80 Jahre) oder jungen Alter befinden oder aber gesundheitlich vorbelastet sind. Mithilfe dieser
Daten konnte man sogar Belastungsschwerpunkte im Stadtraum ermitteln.
Fazit: Anpassungsmaßnahmen und Auswirkungen auf den Flächennutzungsplan
Die ermittelten Analyseergebnisse flossen in einen großen Informationspool aus dem letztendlich
Hauptprobleme und Folgen des Klimawandels in Aachen extrahiert werden konnten. Auf Grundlage
dieser Schlüsse wurden dann entsprechende Anpassungsmaßnahmen formuliert und diese sogar so
weit spezialisiert, dass sie teilweise konkrete Vorschläge für den Flächennutzungsplan 2030 geben
konnten.
Diese Klima-Anpassungsmaßnahmen gliedern sich in zwei unterschiedliche Wirkungsbereiche. So gibt
es gesamtstädtische Maßnahmen, die den gesamten Stadtraum Aachens als Betrachtungsfeld ins Auge
fassen und daher eher allgemeiner formuliert sind, sowie Maßnahmen für besonders betroffene Bereiche (Bestandsquartiere, Neubebauung, Freiflächen), die sich wiederum konkret mit Problematiken in
Teilräumen der Stadt beschäftigen. Allgemeine Maßnahmenvorschläge für die Gesamtstadt sind beispielsweise die Förderung der Regenrückhaltung, die Offenlegung von Gewässern oder der Verzicht
auf Bebauung in Bereichen, die für das gesamtstädtische Klima von Bedeutung sind (Frischluftschneisen). Konkreter formuliert sind hingegen die Maßnahmen für besonders betroffene Bereiche. Ein Beispiel hierfür ist die Kaltluftbahn im Wurmbachtal in Burtscheid, wo eine Entdichtung der Bebauung in
bestimmten Straßenzügen oder aber eine Entbuschung des Abschnitts der Wurm als notwendige Maßnahme angesehen wird. Für sämtliche Anpassungsmaßnahmen werden gleichzeitig einige, anschauliche Beispiele mitgeliefert, wie solch eine Maßnahme konkret gestaltet werden könnte.
Um diesen Anpassungsmaßnahmen jedoch auch einen rechtlich bindenden Charakter zu verleihen
wurde im letzten Abschnitt auch auf die Integration der Anpassungselemente in den Flächennutzungsplan 2030 eingegangen. Neben der Klärung der rechtlichen Grundlagen hierfür fällt besonders ein detaillierter Maßnahmenkatalog ins Auge, der für viele verschiedene Themen und städtische Räume die
zu erwartenden klimatischen Änderungen und Probleme auflistet, die dazu gehörigen Anpassungsmaßnahmen nennt und dann Vorschläge macht, in welcher Form diese in den Flächennutzungsplan 2030
aufgenommen werden sollten. Mit diesem abschließenden Schritt wird das Anliegen des Anpassungskonzepts an die Folgen des Klimawandels im Aachener Talkessel besonders deutlich. Die Anpassungsvorschläge sollen nicht nur einen informativen Status haben sondern bindend in die Planung integriert
werden und diese auch für die Zukunft maßgeblich mitgestalten.
Aachen, Februar 2014
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un g ein b ezo gen .
Die Ein drin gt
iefe der K a lt
luftwird mitdem für pla n erisc he Zwec ke a lsreleva n ta n gesehen en U n t
ersc hreit
en ein er Durc hlüft
un gsra t
e vo n et
wa 2/
ha n geset
zt
,die a lsM erkma lfür ein e n o c hgut
e Durc hlüft
un g gewert
etwird (
V DI
,2003,S.35)
.
Da b eiwird ein e mit
t
lere Geb äudehö he (
Ca n o pyhö he)vo n 18m a lsvert
ika le Bezugsgrö ße für die Durc hlüft
un g a n geset
zt
;der Sc hwellen wertfür die Gren ze der K a lt
luften t
spric htdemn a c hein em V o lumen st
ro m vo n 0,
01m3m2s1.
Beiein em Bet
rieb desM o dellsb ei15m Ra st
erweit
e en t
st
ehen Art
efa kt
e durc hein zeln e fehlerha ft
e Ra st
erin fo rma t
io n en in sb eso n dere direkta n der M o dellgren ze.
Diese werden da durc helimin iert
,da ssn ur so lc he Fläc hen elemen t
e b erüc ksic ht
igtwerden ,b eiden en in ein em U mkreisvo n 50m da sErgeb n isin min dest
en s50% der Ra st
erzellen ein t
rit
t
;a n sc hließen d wird mitein er Bufferfun kt
io n der hierdurc hzu weitb erec hn et
e Gren zverla ufwieder um 50m zurüc kverlegt
.
K a lt
luft
a b fluss,a kkumula t
io n un d –st
a u werden en t
sprec hen d der M erkma le a usTa b elle 6(
V DI
,2003,S.35)un t
ersc hieden .
Da b eiwird die K o mb in a t
io n a usSt
rö mun gsgesc hwin digkeitun d Sc hic ht
dic ke a lsK rit
erium hera n gezo gen .Ha n ga b wärt
iger K a lt
luft
a b flusswird mitWert
en <5m3m2s1defin iert
,t
a lb wärt
iger (
in der V DI
RLet
wa sun glüc klic ha ls„K a lt
luft
a kkumula t
io n “ b ezeic hn et
)mitWert
en da rüb er.
Aufgrun d derAa c hen er Gelän desit
ua t
io n mitTälern ein er meis
tgerin geren Tiefe a ls50m un d der b ewusst
en Beschrän kun g a uf den M o della usga b ezeit
pun kt3hn a c hSo n n en un t
erga n g,zu dem die vo llen K a lt
luft
mäc ht
igkeit
en n o c hn ic hterreic htsin d,erwiessic hder Gren zwertvo n 50m für K a lt
luft
s
t
a u n a c hV DI
RLa lsun zwec kmäßig.
Eswird st
at
tdessen ein Wertvo n 30m a n geset
zt(
der V DI
Sc hwellen wertder Gesc hwin digkeitvo n 0,
5m s1wird b eib eha lt
en )
.
Die La ge zur Beb a uun g (
in n erha lb o der a ußerha lb )wird üb er die Gren ze desb a ulic hen Außen b ereic hsdefin iert
.Diesb ein ha lt
etzwa r U n sc härfen in Bezug a ufdie Rea ln ut
zun g,jedo c hwird so die K o n flikt
sit
ua t
io n mitho hem po t
en t
iellen Nut
zun gs
druc k direkterken n b a r.
I
m Ein zugsgeb ietdesJo ha n n isb a c hswurde in ein er Ta lmulde a n der V a a lser St
ra ße b eiM essun gen im Gelän de ein Ü b erst
rö men vo n K a lt
lufta usdem Do rb a c ht
a lb eo b a c ht
et
.Die Ergeb n isse desM o dellla ufswurden da ra ufhin un t
ersuc ht
,o b diese K a lt
luft
t
ra n sfluen z a b geb ildetwird,wa sder Fa llwa r.
Zur K lärun g der Fra ge,o b mö glic herweise weit
ere Tra n sfluen zen vo rliegen ,wurde da sges
a mt
eU nt
ersuc hun gsgeb ietin Bezug a ufso lc he Fälle üb erprüft
.Da zu wurden die Gren zen der Ein zugs
geb iet
e ma n uellda ra ufhin un t
ersuc ht
,o b K a lt
luftdie Wa ssersc heiden üb erst
rö mt
.
En t
sprec hen de Bereic he werden qua lit
at
iv in grö ßere un d klein ere Tra n sfluen zen un t
ert
eiltun d in der K a rt
e en t
sprec hen d da rgest
ellt
.Neb en den n äher un t
ersuc ht
en Bereic hen Do rb a c ht
a l/V a a lser St
ra ße,Ro llefb a c ht
a l/Beverb a c ht
a lun d I
n det
a l/Ha a rb a c ht
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u.
)gib tesla utM o delln o c hklein ere Tra n sfluen zen u.
a .Do rb a c ht
a l/Sen s
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a lun d
K upferb a c ht
a l/Gillesb a c ht
a l.
Aus
ga b e 12/
2015