Umweltindikator // Wärmebelastung

Modellierte Wärmebelastung im Ruhrgebiet

Dieser Indikator stellt die Gesamtbewertung der Wärmebelastung im Ruhrgebiet dar, die aus einer Tag- und einer Nachtsituation ermittelt wurde.

Für die Tagsituation wurde die Physiologisch Äquivalente Temperatur (PET) um 15:30 Uhr MESZ, für die Nachtsituation die Lufttemperatur in 2m um 5:30 Uhr genutzt. Aus der Verschneidung dieser beiden Parameter ergibt sich die Gesamtbewertung der Wärmebelastung im Ruhrgebiet.

Das leistet der RVR

Der RVR ist seit über vier Jahrzehnten in den Themenfeldern Stadt- und Regionalklima tätig. Zu seinen Aufgaben zählen beispielsweise die Bereitstellung von diversen Fachdaten oder die Erarbeitung von evidenzbasierten Grundlagen für eine klimaresiliente Stadt- und Regionalplanung. Eine räumliche Darstellung vieler stadt- und regionalklimatischer Parameter im Ruhrgebiet bietet das KlimaPortal.Ruhr. Außerdem trägt der RVR durch seine Kernaufgabe der Freiraumsicherung dazu bei, das kühlende blau-grüne Infrastruktur möglichst im Verbund erhalten bleibt.

Projekte

Leitfaden für den Einsatz von Stadtklimamodellen

Handbuch Stadtklima

Klimabäume

Interpretation

Bei der Analyse der Wärmebelastung fällt auf, dass diese im Ruhrgebiet sehr unterschiedlich ausfällt. Großflächig am geringsten ist sie im von großen Waldgebieten geprägten Norden und Süden des Ruhrgebiets. Besonders hervorzuheben sind in diesem Kontext etwa Teilbereiche von Ennepetal, Breckerfeld und Hagen im Süden des Ruhrgebiets. Der oftmals dichte Baumbestand wirkt durch die Verdunstung kühlend und mindert hier tagsüber die solare Einstrahlung. Der verhältnismäßig geringe Versiegelungsgrad sowie die vorhandene Reliefenergie begünstigen darüber hinaus eine hohe Kaltluftproduktion und –dynamik in den Nachtstunden. Im Bereich der von Landwirtschaft geprägten Flächen des Ruhrgebiets kommt es meist zu einer leichten bis mäßigen Wärmebelastung. Hier fehlt zwar die großflächige Beschattung, was tagsüber durchaus zu hohen PET-Werten führen kann, aber in den Nachtstunden führt die ungehinderte Ausstrahlung zu einer meist deutlichen Abkühlung dieser Flächen. Anders ist dies in den urbanen Kernräumen des Ruhrgebiets. Hier kommt es verbreitet zu einer mäßigen bis starken Wärmebelastung, welche verschiedene Ursachen hat. Zum einen sorgt eine hohe Versiegelung, oftmals mit Materialien, die stark Wärme speichern für eine starke Aufnahme von Wärmeenergie. Zum anderen fehlt oft eine großflächige Beschattung durch Bäume. Der geringe Vegetationsanteil sorgt außerdem dafür, dass nur wenig durch Evapotranspiration entstehende Verdunstungskälte wirksam wird. Zusätzlich produzieren anthropogene Quellen wie Verkehr, Industrie, oder Klimaanalagen direkt Wärme. Ebenfalls durch ausgeprägte thermische Belastungen gekennzeichnet sind viele Industrie- und Gewerbegebiete, denn auch hier verstärken sich fehlende Verschattungselemente am Tag und eine stark eingeschränkte nächtliche Abkühlung gegenseitig. Auffällig ist auch die vergleichsweise hohe Wärmebelastung von Wasserflächen, die aus einer starken Einstrahlung tagsüber und der Tatsache resultiert, dass Gewässer Wärme sehr lange speichern können. Hierdurch weisen sie in den Sommermonaten nachts oft höhere Temperaturen auf als umliegende Freiflächen.

Zur Ermittlung der Wärmebelastung wurden die mit einem Klimamodell simulierte Lufttemperatur in 2 m Höhe um 5:30 Uhr morgens sowie die Physiologisch Äquivalente Temperatur (PET) um 15:30 mittags bei einer autochthonen Wetterlage zu einem Indikator kombiniert. Simuliert wurde hierbei ein synthetischer 21.06, also ein Mittsommertag.

Die Lufttemperatur gibt die Temperatur in 2 m Höhe gemessen im Schatten an. Die Physiologisch Äquivalente Temperatur (PET) gibt Auskunft über das thermische Empfinden einer Person. Es handelt sich hierbei um einen wissenschaftlich etablierten human-biometeorologischen Index. In die PET gehen die meteorologischen Indikatoren Lufttemperatur, Luftfeuchtigkeit und Windgeschwindigkeit ein. Außerdem auch die Strahlungsflüsse der kurzwelligen Sonnenstrahlung sowie der langwelligen Strahlung (Wärmestrahlung von Boden, Gebäuden und Himmel). Zusätzlich gehen menschliche Faktoren in den Index ein. Es wird eine standartmäßige Bekleidung (leichte Bürobekleidung) sowie eine körperliche Aktivität auf dem Level von Bürotätigkeiten (80 W) angenommen. Die Skala der Physiologisch Äquivalenten Temperatur in °C reicht von PET <4 °C (extremer Kältestress) bis PET >41 °C (extrem starke Wärmebelastung).