Dokumentvorlage für Berichte (Ing.-Büro Lohmeyer) - Baden-Baden
Dokumentvorlage für Berichte (Ing.-Büro Lohmeyer) - Baden-Baden
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Dipl.-Met. A. Moldenhauer<br />
STADTKLIMAANALYSE<br />
BADEN-BADEN<br />
Auftraggeber: Stadtverwaltung <strong>Baden</strong>-<strong>Baden</strong><br />
Briegelackerstraße 8<br />
76532 <strong>Baden</strong>-<strong>Baden</strong><br />
Dezember 2009<br />
Projekt 61202-08-02<br />
Berichtsumfang 76 Seiten<br />
<strong>Ing</strong>enieurbüro <strong>Lohmeyer</strong><br />
GmbH & Co. KG<br />
Immissionsschutz, Klima,<br />
Aerodynamik, Umweltsoftware<br />
An der Roßweid 3, D - 76229 Karlsruhe<br />
Telefon: +49 (0) 721 / 6 25 10 - 0<br />
E-Mail: info.ka@lohmeyer.de<br />
URL: www.lohmeyer.de<br />
Messstelle nach §§ 26, 28 BImSchG<br />
Dipl.-Geogr. T. Nagel<br />
<strong>Büro</strong> Dresden: Mohrenstraße 14, 01445 Radebeul, Tel.: +49 (0) 351 / 83 914-0, E-Mail: info.dd@lohmeyer.de
<strong>Ing</strong>enieurbüro <strong>Lohmeyer</strong> GmbH & Co. KG I<br />
I N H A L T S V E R Z E I C H N I S<br />
1 AUFGABENSTELLUNG .......................................................................................4<br />
2 EINLEITUNG.........................................................................................................5<br />
3 DATENGRUNDLAGE ...........................................................................................7<br />
4 BESCHREIBUNG DES REGIONALKLIMAS IN BADEN-BADEN........................9<br />
4.1 Lage des Untersuchungsgebietes ..............................................................9<br />
4.2 Klimatische Gegebenheiten......................................................................11<br />
4.3 Windverteilung im Untersuchungsgebiet ..................................................14<br />
4.4 Wärmebelastung im Untersuchungsgebiet ...............................................16<br />
5 KALTLUFTABFLÜSSE.......................................................................................18<br />
5.1 Entstehung und planerische Relevanz von Kaltluftabflüssen....................18<br />
5.2 Vorgehensweise zur Ermittlung der Kaltluftabflüsse.................................20<br />
5.3 Ergebnisse der Kaltluftabflussmodellierung..............................................23<br />
6 MITTLERE DURCHLÜFTUNGSVERHÄLTNISSE..............................................30<br />
7 EMISSIONS- UND IMMISSIONSSITUATION .....................................................34<br />
7.1 Allgemeines ..............................................................................................34<br />
7.2 Emissionen ...............................................................................................34<br />
7.3 Immissionen .............................................................................................35<br />
8 KLIMAFUNKTIONSKARTE STADT BADEN-BADEN........................................39<br />
8.1 Klimatope..................................................................................................40<br />
8.2 Kaltluftphänomene....................................................................................43<br />
8.3 Luftaustausch ...........................................................................................45<br />
8.4 Schadstoffemissionen...............................................................................46<br />
8.5 Vorgehensweise zur Kartenerstellung ......................................................47<br />
8.6 Erläuterungen zur Klimafunktionskarte der Stadt <strong>Baden</strong>-<strong>Baden</strong>...............48<br />
9 PLANUNGSHINWEISKARTE STADT BADEN-BADEN.....................................56<br />
Stadtklimaanalyse <strong>Baden</strong>-<strong>Baden</strong> 61202-08-02
<strong>Ing</strong>enieurbüro <strong>Lohmeyer</strong> GmbH & Co. KG II<br />
9.1 Prinzipien der planungsrelevanten Klimaanalyse .....................................56<br />
9.2 Erläuterungen zur Planungshinweiskarte <strong>Baden</strong>-<strong>Baden</strong>...........................64<br />
9.3 Fazit..........................................................................................................71<br />
10 LITERATUR ........................................................................................................73<br />
Hinweise:<br />
Die Tabellen und Abbildungen sind kapitelweise durchnummeriert.<br />
Literaturstellen sind im Text durch Name und Jahreszahl zitiert. Im Kapitel Literatur findet<br />
sich dann die genaue Angabe der Literaturstelle.<br />
Es werden Dezimalpunkte (= wissenschaftliche Darstellung) verwendet, keine Dezimalkommas.<br />
Eine Abtrennung von Tausendern erfolgt durch Leerzeichen.<br />
Stadtklimaanalyse <strong>Baden</strong>-<strong>Baden</strong> 61202-08-02
<strong>Ing</strong>enieurbüro <strong>Lohmeyer</strong> GmbH & Co. KG 1<br />
ERLÄUTERUNG VON FACHAUSDRÜCKEN<br />
Temperaturgradient und Inversionen<br />
Die Lufttemperatur nimmt im zeitlichen Mittel mit zunehmender Höhe ab. Im Jahresmittel<br />
beträgt diese höhenbedingte Temperaturabnahme durchschnittlich 0.65 K pro 100 m Höhenstufe.<br />
Im Sommer und Frühjahr erhöht sich der Betrag der Temperaturabnahme, während<br />
er sich im Herbst und im Winter erniedrigt. Unter besonderen meteorologischen Bedingungen<br />
kann aber auch eine Temperaturzunahme mit zunehmender Höhenlage beobachtet<br />
werden. Hierbei spricht man von Inversionswetterlagen.<br />
Luftschichtungszustände<br />
Wird ein Luftpaket aus seiner Ruhelage heraus vertikal verschoben, so ändert sich dessen<br />
Temperatur. Ist nun der Temperaturverlauf der ruhend gedachten Umgebung so beschaffen,<br />
dass das Luftquantum durch positive oder negative Auftriebskräfte wieder in seine Ausgangsposition<br />
zurückgetrieben wird, so nennen wir die Temperaturschichtung stabil. Genügt<br />
umgekehrt eine kleine Verschiebung aus der Ruhelage zur endgültigen Entfernung des Luftpaketes,<br />
so liegt entsprechend eine labile Schichtung vor. Zwischen beiden Möglichkeiten<br />
liegt die thermisch neutrale Schichtung, bei der das vertikal verschobenen Luftpaket in jeder<br />
Position in einem indifferenten Gleichgewicht ist, das heißt keine Auftriebskräfte auftreten.<br />
Dieses Stabilitätsverhalten übt einen grundlegenden Einfluss auf den vertikalen Austausch<br />
von Luftbeimengungen - und damit auch auf die Luftqualität - aus. Eine stabile Schichtung<br />
wird im Vergleich zum neutralen Fall diesen Austausch behindern, im Extrem unterbinden,<br />
sodass bei Vorhandensein von bodennahen Schadstoffquellen, wie z. B. eine Bundesstraße,<br />
hohe Schadstoffkonzentrationen auftreten können; thermische Labilität wird dagegen zu einer<br />
mehr oder minder starken Durchmischung eines Luftkörpers und damit zu einer Intensivierung<br />
des Vertikalaustausches mit daraus resultierenden niedrigeren Schadstoffkonzentrationen<br />
im Nahbereich einer Straße führen.<br />
Kaltluftstaugebiete und Kaltluftsammelbereiche<br />
Geländemulden, Senken und Täler wirken als nächtliche Kaltluftsammelgebiete. Die dort in<br />
windschwachen wolkenarmen Strahlungsnächten von den Kaltlufteinzugsgebieten der<br />
Hänge und Höhen zusammenfließende Kaltluft lässt niedrigere nächtliche Temperaturminima<br />
entstehen, die am Tage - insbesondere im Sommer - durch die tälertypischen Übergangstemperaturen<br />
im statistischen Mittel wieder ausgeglichen werden. Extrem niedrige<br />
nächtliche Temperaturminima ergeben sich, wenn eingeflossene Kaltluft an Strömungshindernissen<br />
zu einem stagnierenden Kaltluftsee aufgestaut wird. Es sind dies auch jene spät-<br />
Stadtklimaanalyse <strong>Baden</strong>-<strong>Baden</strong> 61202-08-02
<strong>Ing</strong>enieurbüro <strong>Lohmeyer</strong> GmbH & Co. KG 2<br />
und frühfrostgefährdenden Bereiche, in welchen frostempfindliche Sonderkulturen häufiger<br />
als im Umland geschädigt werden können.<br />
Emission / Immission<br />
Als Emission bezeichnet man die von einem Fahrzeug oder anderen Emittenten ausgestoßene<br />
Luftschadstoffmenge in Gramm Schadstoff pro Stunde. Die in die Atmosphäre emittierten<br />
Schadstoffe werden vom Wind verfrachtet und führen im umgebenden Gelände zu<br />
Luftschadstoffkonzentrationen, den so genannten Immissionen. Diese Immissionen stellen<br />
Luftverunreinigungen dar, die sich auf Menschen, Tiere, Pflanzen und andere Schutzgüter<br />
überwiegend nachteilig auswirken. Die Maßeinheit der Immissionen am Untersuchungspunkt<br />
ist µg (oder mg) Schadstoff pro m 3 Luft.<br />
Grenzwerte / Vorsorgewerte<br />
Grenzwerte sind zum Schutz der menschlichen Gesundheit vom Gesetzgeber vorgeschriebene<br />
Beurteilungswerte <strong>für</strong> Luftschadstoffkonzentrationen, die nicht überschritten werden<br />
dürfen siehe z. B. Zweiundzwanzigste Verordnung zur Durchführung des Bundes-Immissionsschutzgesetzes.<br />
Vorsorgewerte stellen zusätzliche Beurteilungsmaßstäbe dar, die zahlenmäßig<br />
niedriger als Grenzwerte sind und somit im Konzentrationsbereich unterhalb der<br />
Grenzwerte eine differenzierte Beurteilung der Luftqualität ermöglichen.<br />
Luftqualitätsrichtwerte <strong>für</strong> Kurorte<br />
Die Beurteilung der Luftqualität in Kurorten im Rahmen der Selbstverpflichtung geht über die<br />
gesetzlichen Vorgaben hinaus. Die entsprechend festgelegten Luftqualitätsrichtwerte sind<br />
beim Deutschen Heilbäderverband, 2005, definiert. Die dortigen Werte gehen auf den<br />
Grundsatz zurück, dass <strong>für</strong> Kurpatienten und -gäste eine Entastung von den Immissionsverhältnissen<br />
von Großstädten gewährleistet werden soll. Es wird unterschieden zwischen<br />
Richtwerten mit und ohne Heilanzeige „Atemwegserkrankungen“.<br />
Jahresmittelwert / 98-Perzentilwert / Kurzzeitwert (Äquivalentwert)<br />
An den betrachteten Untersuchungspunkten unterliegen die Konzentrationen der Luftschadstoffe<br />
in Abhängigkeit von Windrichtung, Windgeschwindigkeit, Verkehrsaufkommen etc.<br />
ständigen Schwankungen. Die Immissionskenngrößen Jahresmittelwert, 98-Perzentilwert<br />
und weitere Kurzzeitwerte charakterisieren diese Konzentrationen. Der Jahresmittelwert stellt<br />
den über das Jahr gemittelten Konzentrationswert dar. Eine Einschränkung hinsichtlich Beurteilung<br />
der Luftqualität mit Hilfe des Jahresmittelwertes besteht darin, dass er nichts über<br />
Zeiträume mit hohen Konzentrationen aussagt. Eine das ganze Jahr über konstante Konzentration<br />
kann zum gleichen Jahresmittelwert führen wie eine zum Beispiel tagsüber sehr<br />
Stadtklimaanalyse <strong>Baden</strong>-<strong>Baden</strong> 61202-08-02
<strong>Ing</strong>enieurbüro <strong>Lohmeyer</strong> GmbH & Co. KG 3<br />
hohe und nachts sehr niedrige Konzentration. Der Gesetzgeber hat deshalb zusätzlich zum<br />
Jahresmittelwert z. B. den so genannten 98-Perzentilwert der Konzentrationen eingeführt.<br />
Das ist derjenige Konzentrationswert, der in 98 % der Zeit des Jahres unterschritten wird.<br />
Die Zweiundzwanzigste Verordnung zur Durchführung des Bundes-Immissionsschutzgesetzes<br />
(22. BImSchV) fordert weitere Kurzzeitwerte in Form des Stundenmittelwertes der NO2<br />
Konzentrationen von 200 µg/m³, der in nicht mehr als 18 Stunden pro Jahr überschritten<br />
werden darf und des Tagesmittelwertes der PM10-Konzentration von 50 µg/m³, der maximal<br />
an 35 Tagen überschritten werden darf. Da diese Werte derzeit nicht direkt berechnet werden<br />
können, erfolgt die Beurteilung hilfsweise anhand von abgeleiteten Äquivalentwerten<br />
auf Basis der 98- Perzentil- bzw. Jahresmittelwerte. Diese Äquivalentwerte sind aus Messungen<br />
abgeleitete Kennwerte, bei deren Unterschreitung auch eine Unterschreitung der<br />
Kurzzeitwerte erwartet wird.<br />
PM10<br />
PM10 sind Partikel, die einen größenselektierenden Lufteinlass passieren, der <strong>für</strong> einen aerodynamischen<br />
Durchmesser von 10 µm eine Abscheidewirksamkeit von 50 % aufweist.<br />
Stadtklimaanalyse <strong>Baden</strong>-<strong>Baden</strong> 61202-08-02
<strong>Ing</strong>enieurbüro <strong>Lohmeyer</strong> GmbH & Co. KG 4<br />
1 AUFGABENSTELLUNG<br />
Die Stadt <strong>Baden</strong>-<strong>Baden</strong> beabsichtigt, im Rahmen ihrer mittel- bis langfristigen Stadtentwicklungsplanung<br />
die Untersuchung des Stadtklimas mit Schwerpunkt Kaltluftentstehung und<br />
Kaltluftabflüsse. Ziel der Untersuchung ist eine aktuelle Planungsgrundlage <strong>für</strong> die Festsetzungen<br />
im Flächennutzungsplan sowie im Landschaftsplan. Folgende Arbeiten sind durchzuführen:<br />
1) Übernahme der Rechenergebnisse zu Kaltluft und mittlerer Durchlüftung aus dem Projekt<br />
„Ermittlung natürlicher klimatischer Ausgleichsfunktionen in der Region Mittlerer Oberrhein“<br />
und Interpretation in Bezug auf den Belastungsraum <strong>Baden</strong>-<strong>Baden</strong>.<br />
2) Ermittlung der Überwärmungskapazität von Siedlungsstrukturen anhand der o. g. Rechenergebnisse.<br />
3) Ermittlung der stadtklimarelevanten Luftleitbahnen, Kaltluftvolumenströme sowie Identifikation<br />
von bestehenden Strömungshindernissen.<br />
Alle Untersuchungsergebnisse sollen in einer Klimafunktionskarte (= klimatische Bestandsaufnahme)<br />
zusammengefasst werden. Darauf aufbauend sollen in einer Planungshinweiskarte<br />
fachgerechte Umsetzungen der Aussagen der Klimafunktionskarte <strong>für</strong> die Stadtplanung<br />
aufgezeigt werden. Diese Karte soll eine möglichst optimale Raumentwicklung unter<br />
wind- und lufthygienischen Gesichtspunkten aufzeigen.<br />
Die Erstellung der Karten erfolgt in Anlehnung an die Richtlinie VDI 3787, Blatt 1 „Klima- und<br />
lufthygienische Karten <strong>für</strong> Städte und Regionen“.<br />
Die Ergebnisse der o. g. Arbeiten werden im Folgenden dargelegt. Des Weiteren werden die<br />
erarbeiteten Karten erläutert.<br />
Stadtklimaanalyse <strong>Baden</strong>-<strong>Baden</strong> 61202-08-02
<strong>Ing</strong>enieurbüro <strong>Lohmeyer</strong> GmbH & Co. KG 5<br />
2 EINLEITUNG<br />
Als Klima definiert man das langjährige Mittel und die Schwankungen des jährlichen Ablaufs<br />
der Witterung eines Gebietes, wobei unter Witterung der Wetterzustand einer Zeitspanne<br />
von mehreren Tagen verstanden wird (Scherhag et al., 1977). Der Wetterzustand wird beschrieben<br />
durch meteorologische Größen wie Wind, Temperatur, Feuchte, Sonnenscheindauer,<br />
Strahlungsmenge und Niederschlag.<br />
Die Kombination der genannten Größen beeinflusst neben dem Pflanzenwachstum die Aktivitäten<br />
und die Gesundheit der Bewohner und insgesamt die „Lebensqualität“ in einer Region.<br />
Für die Einwirkungen auf den Menschen sind vor allem die Komplexe der thermischen<br />
(z. B. der Wärmebelastung durch Schwüle) und der lufthygienischen Bedingungen infolge<br />
Änderung der Durchlüftung von Bedeutung.<br />
Man unterscheidet das Großklima (mehrere 100 km), das regionale Klima (mehrere 10 km)<br />
und das lokale Klima (ca. 100 m bis mehrere km). Das Großklima wird z. B. beeinflusst durch<br />
die geografische Länge und Breite, die Höhenlage, die Lage zum Meer und zu Gebirgszügen.<br />
Wichtige Einflussgrößen <strong>für</strong> das regionale und lokale Klima sind, ausgehend von der<br />
geografischen Situation und der Verteilung der großräumigen Wetterlagen, das Relief und<br />
die Zusammensetzung der Landnutzung. Das Klima eines Ortes ist die Summe aus den Einflüssen<br />
der genannten Maßstabsbereiche.<br />
Unter Stadtklima versteht man das Klima einer Stadt, welches aufgrund der Wechselwirkung<br />
der Atmosphäre mit der Bebauung sowie aufgrund von Luftschadstoffemissionen gegenüber<br />
den Verhältnissen im Umland modifiziert ist. Die Besonderheiten sind u. a.:<br />
• Änderung des lokalen Windfeldes<br />
Die städtische Bebauung stellt ein Strömungshindernis dar, welches das lokale Windfeld<br />
stark beeinflusst.<br />
Die Folgen sind: geringere mittlere Windgeschwindigkeiten und damit Verschlechterung<br />
der Durchlüftungsverhältnisse im Mittel, eingeschränkter Luftaustausch mit dem Umland<br />
besonders bei stabilen Wetterlagen und damit: schlechterer Abtransport von in der Stadt<br />
emittierten Schadstoffen, Erhöhung der Böigkeit durch Kanalisierungseffekte, Wirbelbildung<br />
in Straßenschluchten.<br />
Stadtklimaanalyse <strong>Baden</strong>-<strong>Baden</strong> 61202-08-02
<strong>Ing</strong>enieurbüro <strong>Lohmeyer</strong> GmbH & Co. KG 6<br />
• Änderung der Temperaturverhältnisse<br />
Durch die Energieumsetzungen an künstlichen Oberflächen wird Wärme erzeugt. Dies<br />
bewirkt, dass die städtischen Bereiche in der Regel wärmer sind als die Umgebung<br />
(Wärmeinseleffekt). Zudem hat die städtische Bebauung ein erhöhtes Wärmespeicherungsvermögen.<br />
Die Folgen sind: erhöhte Wärmebelastung an Sommertagen, geringere Abkühlung in den<br />
Nächten.<br />
• Änderung der lufthygienischen Situation<br />
In städtischen Bereichen werden durch anthropogene Nutzungen im Vergleich zum Umland<br />
deutlich mehr Schadstoffe emittiert (Hauptquellen sind der Straßenverkehr, die<br />
Haushalte und die Industrie).<br />
Die Folgen sind: Lufthygienische Belastungen, die aufgrund der verschlechterten Durchlüftungsverhältnisse<br />
(siehe oben) noch verstärkt werden.<br />
Auch auf andere meteorologische Parameter (z. B. Feuchte- und Niederschlagsverhältnisse)<br />
wirkt sich die städtische Bebauung modifizierend aus.<br />
Die klimatischen Verhältnisse einer Stadt tragen in ihrer Gesamtheit wesentlich zum Wohlbefinden<br />
der Einwohner bei.<br />
Stadtklimaanalyse <strong>Baden</strong>-<strong>Baden</strong> 61202-08-02
<strong>Ing</strong>enieurbüro <strong>Lohmeyer</strong> GmbH & Co. KG 7<br />
3 DATENGRUNDLAGE<br />
Zur Bearbeitung des vorliegenden Werkes standen folgende Materialien zur Verfügung:<br />
Daten und Pläne mit entsprechenden Nutzungsrechten<br />
- Digitales Landschaftsmodell (DLM25) ATKIS DLM 203.2 (2007) mit erweiterter<br />
Objektnummerierung<br />
- Digitales Geländemodell (DGM-Rohdaten)<br />
- Amtlicher Stadtplan <strong>Baden</strong>-<strong>Baden</strong> M 1:15 000 analog und digital<br />
- Übersichtsplan Bebauungsdichte mit Geschossflächenzahlen<br />
- Digitales Gebäudemodell <strong>für</strong> <strong>Baden</strong>-<strong>Baden</strong> (Gebäude-Layer der ALK-Daten)<br />
- Informationen über Lärmschutzeinrichtungen und deren Höhen entlang der A 5, der B 3<br />
und der Eisenbahntrasse Karlsruhe - Basel<br />
- Topographische Karten M1:25 000 s/w (TU25)<br />
- Luftbilder <strong>für</strong> das Stadtgebiet von <strong>Baden</strong>-<strong>Baden</strong> s/w und farbig<br />
- Flächennutzungsplan der Stadt <strong>Baden</strong>-<strong>Baden</strong> (Stand: 1988) mit FNP-Änderung Gewerbe<br />
(2003)<br />
- Entwicklungsflächen und Flächenpotenziale <strong>für</strong> Wohn-/Mischgebiete und Gewerbe<br />
- Diverse Bebauungspläne<br />
Messdaten<br />
− Windmessdaten auf Brenner’s Parkhotel (Fa. Meteomedia)<br />
− Windmessdaten an der Messstation der LUBW in <strong>Baden</strong>-<strong>Baden</strong> (Nähe Aumattstadion)<br />
− Temporäre Windmessdaten am Standort der Deponie Tiefloch (Betreiber: Stadt <strong>Baden</strong>-<br />
<strong>Baden</strong>)<br />
Klimadaten<br />
− Klimaatlas der LUBW (2009): http://www.2.lubw.baden-wuerttemberg.de/<br />
public/abt5/klimaatlas_bw/biokklima/karten.html<br />
Stadtklimaanalyse <strong>Baden</strong>-<strong>Baden</strong> 61202-08-02
<strong>Ing</strong>enieurbüro <strong>Lohmeyer</strong> GmbH & Co. KG 8<br />
Rechenergebnisse<br />
- Kaltluftabflussmodellierung mit dem Modell KALM <strong>für</strong> die Region Mittlerer Oberrhein<br />
(RVMO) (<strong>Lohmeyer</strong>, 2009a)<br />
- Modellierung der mittleren Durchlüftungsverhältnisse <strong>für</strong> die Region Mittlerer Oberrhein<br />
(RVMO) (<strong>Lohmeyer</strong>, 2009b).<br />
Stadtklimaanalyse <strong>Baden</strong>-<strong>Baden</strong> 61202-08-02
<strong>Ing</strong>enieurbüro <strong>Lohmeyer</strong> GmbH & Co. KG 9<br />
4 BESCHREIBUNG DES REGIONALKLIMAS IN BADEN-BADEN<br />
4.1 Lage des Untersuchungsgebietes<br />
Die Stadt <strong>Baden</strong>-<strong>Baden</strong> liegt in der Region Mittlerer Oberrhein im Nordschwarzwald. Die<br />
Abb. 4.1 gibt einen Überblick über den gesamten Stadtbereich.<br />
Das Stadtgebiet von <strong>Baden</strong>-<strong>Baden</strong> erstreckt sich vom Rheingraben im Westen über die Vorbergzone<br />
des Schwarzwaldes bis in Höhenlagen des nördlichen Schwarzwaldes. Die Kernstadt<br />
von <strong>Baden</strong>-<strong>Baden</strong> befindet sich überwiegend in dem Tal der Oos, das dort eine Orientierung<br />
von Südost nach Nordwest aufweist und in den Oberrheingraben mündet. Die Randhöhen<br />
des Oostales erheben sich um mehr als 500 m über den Talgrund.<br />
Die Kernstadt von <strong>Baden</strong>-<strong>Baden</strong> mit den Ortsteilen Oos, Weststadt, Innenstadt, Lichtental<br />
und Geroldsau verläuft als schmales Band entlang des Tales der Oos und im Süden entlang<br />
des Grobbachtales. Die Stadtteile Balg und Ebersteinburg befinden sich auf Höhen- bzw.<br />
Halbhöhenlagen.<br />
In der nach Westen ausgerichteten Vorbergzone befindet sich das <strong>Baden</strong>-<strong>Baden</strong>er Rebland<br />
mit den Stadtteilen Varnhalt, Steinbach und Neuweier sowie Teile von Haueneberstein. Der<br />
Ortsteil Sandweier befindet sich vollständig in der Rheinebene.<br />
Der besiedelte Bereich grenzt unmittelbar an die Höhenzüge des Nordschwarzwaldes mit<br />
dem Battert (568 m über NN), dem Merkur (668 m über NN), dem Yberg (515 m über NN)<br />
und dem Fremersberg (525 m über NN) an.<br />
Der südöstliche Bereich des Stadtgebietes, welcher auch die höchsten Erhebungen beinhaltet,<br />
ist nahezu unbebaut.<br />
Die Abb. 4.2 zeigt eine Reliefdarstellung des Betrachtungsgebietes, in dem die Siedlungsräume<br />
skizziert und das Stadtgebiet von <strong>Baden</strong>-<strong>Baden</strong> gekennzeichnet sind. In Abb. 4.3 ist<br />
die Landnutzung basierend auf den ATKIS-Daten dargestellt.<br />
Stadtklimaanalyse <strong>Baden</strong>-<strong>Baden</strong> 61202-08-02
Ottersweier<br />
Iffezheim<br />
Sinzheim<br />
Steinbach<br />
Stadtkreisgrenze <strong>Baden</strong> - <strong>Baden</strong><br />
Siedlungsflächen<br />
Gebäude im Stadtgebiet<br />
±<br />
Neuweier<br />
Sandweier<br />
Oos<br />
Lageplan des<br />
Untersuchungsgebietes<br />
1 0.5 0 1 2<br />
Haueneberstein<br />
Weststadt<br />
Kuppenheim<br />
Geroldsau<br />
Kilometers<br />
<strong>Ing</strong>enieurbüro <strong>Lohmeyer</strong> GmbH & Co. KG<br />
Mohrenstraße 14, 01445 Radebeul<br />
Telefon 0351/ 83914-0<br />
Lichtental<br />
Ebersteinburg<br />
Oberbeuern<br />
Gaggenau<br />
Stadtverwaltung <strong>Baden</strong> - <strong>Baden</strong><br />
FG Umwelt und Gewerbeaufsicht<br />
Stadtklimanalyse <strong>Baden</strong> - <strong>Baden</strong><br />
gezeichnet<br />
geprüft<br />
Projekt<br />
Abb. 4.1<br />
Datum Zeichen<br />
12.01.09 FP<br />
12.01.09<br />
MOL<br />
61202-08-02
<strong>Ing</strong>enieurbüro <strong>Lohmeyer</strong> GmbH & Co. KG 11<br />
Abb. 4.2: Überhöhtes Relief des Untersuchungsgebietes<br />
4.2 Klimatische Gegebenheiten<br />
Das Klima in <strong>Baden</strong>-<strong>Baden</strong> wird geprägt durch die Lage der Stadt einerseits in der Rheinebene<br />
und andererseits in den Großen Seitentälern der selben. Die Rheinebene verläuft in<br />
diesem Bereich etwa von Südsüdwesten nach Nordnordosten in einer Höhe von ca. 110 bis<br />
130 m über NN. Die Randhöhen überragen die Rheinebene deutlich und werden durch Seitentäler<br />
unterbrochen (z. B. Oostal, Steinbachtal usw.). Die höchste Erhebung des Stadtgebietes,<br />
die <strong>Baden</strong>er Höhe, befindet sich im Südosten (1 002.5 m über NN).<br />
Das Klima eines Ortes wird durch die Angabe statistischer Kennzahlen der Klimaelemente<br />
beschrieben. Diese werden durch Beobachtungen und Messungen von Wetterstationen über<br />
einen längeren Zeitraum erfasst. Üblicherweise werden in der Klimatologie 30-jährige Perioden<br />
festgelegt, innerhalb der die sogenannten „Normalwerte“ ermittelt werden.<br />
Ausgewählte Klimaparameter („Normalwerte“) in <strong>Baden</strong>-<strong>Baden</strong> und Umgebung sind in<br />
Tab. 4.1 zusammengestellt (Quelle: DWD, 1999).<br />
Stadtklimaanalyse <strong>Baden</strong>-<strong>Baden</strong> 61202-08-02
Landnutzung<br />
lockere Bebauung<br />
Wald<br />
Freifläche<br />
dichte Bebauung<br />
Wasser<br />
Verkehr<br />
Gewerbe/Industrie<br />
Steinbach<br />
Bühl<br />
Obstplantagen/Weinanbaugebiete<br />
Stadtkreisgrenze<br />
<strong>Baden</strong> - <strong>Baden</strong><br />
Varnhalt<br />
Neuweier<br />
Sandweier<br />
Oos<br />
Landnutzungsverteilung<br />
im<br />
Untersuchungsgebiet<br />
1 0.5 0 1 2 3<br />
Kuppenheim<br />
Haueneberstein<br />
Weststadt<br />
Geroldsau<br />
Kilometer<br />
<strong>Ing</strong>enieurbüro <strong>Lohmeyer</strong> GmbH & Co. KG<br />
Mohrenstraße 14, 01445 Radebeul<br />
Telefon 0351/ 83914-0<br />
Lichtental<br />
Stadtverwaltung <strong>Baden</strong> - <strong>Baden</strong><br />
FG Umwelt und Gewerbeaufsicht<br />
Stadtklimaanalyse <strong>Baden</strong> - <strong>Baden</strong><br />
±<br />
Gaggenau<br />
Datum Zeichen<br />
gezeichnet 27.04.09 KF<br />
geprüft 27.04.09 MOL<br />
Projekt 61202-08-02<br />
Abb. 4.3
<strong>Ing</strong>enieurbüro <strong>Lohmeyer</strong> GmbH & Co. KG 13<br />
Klimaparameter Einheit<br />
<strong>Baden</strong>-<br />
<strong>Baden</strong> Bühlertal Bad Herrenalb<br />
Feldberg/<br />
Schwarzwald Karlsruhe<br />
Höhe üNN m 218 190 315 1 486 112<br />
Mittlere<br />
Lufttemperatur °C 9.6 10.2 8.2 3.3 10.3<br />
Mittlere tägl.<br />
Minima °C 5.8 6.2 4.0 0.9 6.1<br />
Mittlere tägl.<br />
Maxima °C 14.2 14.5 13.0 6.0 14.8<br />
Eistage Anzahl 17 16 21 85 14<br />
Frosttage Anzahl 71 65 97 163 68<br />
Sommertage Anzahl 43 48 28 0 53<br />
Niederschlag mm 1 168 1 329 1 418 1 909 770<br />
Bewölkung % 66 65 68 71 68<br />
Relative Feuchte % 79 74 80 82 76<br />
Tab. 4.1: Klimadaten der Station <strong>Baden</strong>-<strong>Baden</strong> und weiterer Stationen im RVMO sowie vergleichend<br />
dazu an der Station Feldberg/Schwarzwald zwischen 1961- 1990<br />
Quelle: DWD (1999)<br />
Insgesamt zeigen sich deutliche Variationen der langjährigen Klimaparameter an den einzelnen<br />
Stationen. Mit zunehmender Höhe sind geringere Lufttemperaturen und größere Anzahlen<br />
von Frost- und Eistagen verbunden. Aber auch bei vergleichbaren Höhenlagen unterscheiden<br />
sich die Klimaparameter, was durch unterschiedliche Ausprägungen der Landnutzungen<br />
in der Umgebung der Messstationen sowie die Einflüsse kleinräumiger lokalklimatischer<br />
Besonderheiten zu erklären ist.<br />
Kleinräumig werden die lokalklimatischen Verhältnisse durch das Relief und die Landnutzung<br />
geprägt und können deutliche Abweichungen von den regionalen Klimaverhältnissen aufweisen.<br />
Dabei ist im Hinblick auf die Flächennutzung von Bedeutung, dass Änderungen der<br />
Landnutzung, insbesondere bauliche Nutzungsänderungen, teilweise deutliche Eingriffe in<br />
die lokalklimatischen Verhältnisse nach sich ziehen können.<br />
An der Station <strong>Baden</strong>-<strong>Baden</strong> werden mittlere Lufttemperaturen von 9.6 o C gemessen, an ca.<br />
43 Tagen im Jahr treten Temperaturmaxima auf, die größer als 25 o C sind (Definition <strong>für</strong> einen<br />
Sommertag). Dem stehen 71 Frosttage gegenüber (Tagesminimum der Lufttemperatur<br />
<strong>Ing</strong>enieurbüro <strong>Lohmeyer</strong> GmbH & Co. KG 14<br />
4.3 Windverteilung im Untersuchungsgebiet<br />
Bei vorherrschenden Windanströmungen mit nicht zu niedrigen Windgeschwindigkeiten<br />
( =ˆ allochthone bzw. fremdbürtige Wetterlagen) wird die Windrichtung vor allem durch das<br />
Relief bestimmt (Umströmung von Bergen, Leitwirkung von Tälern), während die Landnutzung<br />
durch Verdrängungswirkungen und Rauigkeit vor allem die Windgeschwindigkeit beeinflusst.<br />
Thermisch induzierte lokale Windsysteme wie Kaltluftabflüsse und Flurwinde, welche<br />
vor allem bei niedrigen Windgeschwindigkeiten in Abend- und Nachtstunden auftreten<br />
( =ˆ autochthone bzw. eigenbürtige Wetterlagen), werden sowohl vom Relief als auch von der<br />
Landnutzung beeinflusst.<br />
Im Stadtgebiet von <strong>Baden</strong>-<strong>Baden</strong> liegen insgesamt 3 Windmessungen vor (siehe Abb. 4.4).<br />
An der Meteomedia-Station auf Brenner’s Parkhotel im Nahbereich des Kurparks werden<br />
mittlere Windgeschwindigkeiten von 1.6 m/s gemessen, entsprechend der Talausrichtung<br />
des Oostales in diesem Bereich ist die Hauptwindrichtung Süd, ein Nebenmaximum tritt bei<br />
nördlichen Windrichtungen auf (Abb. 4.4a). Eine ähnliche Windverteilung mit etwas höheren<br />
Windgeschwindigkeiten (1.9 m/s) wurde am Standort der Deponie Tiefloch gemessen<br />
(Abb. 4.4c). Am Aumattstadion ist die Ausrichtung des Oostales im Vergleich zu Brenner’s<br />
Parkhotel gedreht, sodass dort hauptsächlich Winde aus Südost bzw. Nordwest auftreten<br />
(Abb. 4.4b).<br />
Auch im Rheingraben macht sich als großräumiger (sog. mesoskaliger) Effekt die "Kanalisierung"<br />
bemerkbar. Messungen im Stadtgebiet gibt es da<strong>für</strong> jedoch nicht.<br />
Eine typische Windrichtungsverteilung im Bereich des Rheingrabens zeigt Abb. 4.4d. Dargestellt<br />
ist die in 10 m über Grund vom Deutschen Wetterdienst gemessene Windverteilung in<br />
Söllingen. Die Station zeigt die <strong>für</strong> den Rheingraben charakteristische talachsenparallele<br />
Kanalisierung mit den Hauptwindrichtungen Südsüdwest und Nordnordost. Diese Windverteilung<br />
ist auch <strong>für</strong> die Stadtgebiete von <strong>Baden</strong>-<strong>Baden</strong> im Rheingraben repräsentativ.<br />
In der östlich gelegenen Bergzone liegen die Hauptwindrichtungen in den Kuppenbereichen<br />
innerhalb der großräumigen Hauptwindrichtungssektoren Westsüdwest und Ost (siehe<br />
Abb. 4.4e am Beispiel der REKLIP-Station Hornisgrinde südlich des RVMO).<br />
Täler in der Bergzone und Nebentäler des Rheingrabens wie beispielsweise das Oostal treten<br />
durch häufigere talparallele Strömungen hervor. Das Auftreten von Kaltluftabflüssen zeigt<br />
sich in den dort durchgeführten nächtlichen Messungen. Diese zeichnen sich deutlich<br />
Stadtklimaanalyse <strong>Baden</strong>-<strong>Baden</strong> 61202-08-02
<strong>Ing</strong>enieurbüro <strong>Lohmeyer</strong> GmbH & Co. KG 15<br />
a)<br />
c)<br />
Stadtklimaanalyse <strong>Baden</strong>-<strong>Baden</strong> 61202-08-02<br />
b)<br />
d)
<strong>Ing</strong>enieurbüro <strong>Lohmeyer</strong> GmbH & Co. KG 16<br />
e)<br />
Abb. 4.4: Windrichtungs- und -geschwindigkeitsverteilung<br />
an folgenden<br />
Stationen:<br />
a) B.-B. - Brenner’s Parkhotel (Meteomedia)<br />
b) B.-B. - LUBW (Aumattstadion)<br />
c) B.-B. - Deponie Tiefloch<br />
d) Söllingen (DWD-Station)<br />
e) Hornisgrinde („REKLIP“-Projekt)<br />
als hang- bzw. talparallele Maxima in den Windrichtungsverteilungen ab. Höschele (1994)<br />
beschreibt, dass die Reichweite dieser Kaltluftabflüsse in den Rheingraben hinein in Höhe<br />
Karlsruhe zwischen 1 km und 2 km liegt. Dies bestätigen auch Untersuchungen <strong>für</strong> den<br />
Nachbarschaftsverband Karlsruhe (z. B. Schädler et al. 1995 und 1996).<br />
4.4 Wärmebelastung im Untersuchungsgebiet<br />
Die Wärmebelastung ist in den Bioklimakarten des Klimaatlas <strong>Baden</strong>-Württemberg flächenhaft<br />
aufgezeigt (LUBW, 2009). Dargestellt ist dort im 200 m-Raster die räumliche Verteilung<br />
der Tage mit Wärmebelastung, die im 30jährigen Durchschnitt zu erwarten ist. Wärmebelastung<br />
tritt hauptsächlich bei sommerlichen, strahlungsreichen Hochdruckwetterlagen mit<br />
geringer Luftbewegung auf. In <strong>Baden</strong>-<strong>Baden</strong> werden demnach die höchsten Wärmebelastungen<br />
im Oberrheingraben erwartet, in den Hochlagen des Schwarzwaldes dagegen kaum.<br />
Allerdings hat auch die Landnutzung einen bedeutenden Einfluss auf die Entwicklung von<br />
Stadtklimaanalyse <strong>Baden</strong>-<strong>Baden</strong> 61202-08-02
<strong>Ing</strong>enieurbüro <strong>Lohmeyer</strong> GmbH & Co. KG 17<br />
Wärmebelastungen. Innerhalb von Bebauung und mit zunehmender Bebauungsdichte nimmt<br />
sie im Vergleich zum Umland deutlich zu. Die höchsten Wärmbelastungen werden mit mehr<br />
als 35 Tagen pro Jahr im Stadtzentrum sowie hauptsächlich in den Ortsteilen Oos, Sandweier<br />
und Haueneberstein berechnet. In den Ortsteilen Varnhalt, Neuweier und Steinbach<br />
liegen die Belastungen überwiegend zwischen 32 und 35 Tagen pro Jahr, in Geroldsau und<br />
Oberbeuern bei ca. 30 bis 32 Tagen. Ebersteinburg stellt aufgrund der Höhenlage den Siedlungsbereich<br />
mit den geringsten Belastungen dar (ca. 22 bis 25 Tage mit Wärmebelastung).<br />
Stadtklimaanalyse <strong>Baden</strong>-<strong>Baden</strong> 61202-08-02
<strong>Ing</strong>enieurbüro <strong>Lohmeyer</strong> GmbH & Co. KG 18<br />
5 KALTLUFTABFLÜSSE<br />
5.1 Entstehung und planerische Relevanz von Kaltluftabflüssen<br />
Unter bestimmten meteorologischen Bedingungen können sich nachts über geneigtem Gelände<br />
so genannte Kaltluftabflüsse bilden; dabei strömt in Bodennähe (bzw. bei Wald über<br />
dem Kronenraum) gebildete kalte Luft hangabwärts (siehe schematische Darstellung in<br />
Abb. 5.1).<br />
Abb. 5.1: Schematische Darstellung von Kaltluftabfluss und Kaltluftstau in reliefiertem Gelände<br />
(nach Richtlinie VDI 3787, Blatt 5)<br />
Die Dicke solcher Kaltluftschichten liegt meist zwischen 1 m und 50 m, in so genannten<br />
Kaltluftseen, in denen sich die Kaltluft staut, kann die Schicht auf über 100 m anwachsen.<br />
Für die Ausbildung von Kaltluftabflüssen müssen die folgenden beiden meteorologischen Bedingungen<br />
müssen erfüllt sein:<br />
i) wolkenarme Nächte: durch die aufgrund fehlender Wolken reduzierte Gegenstrahlung<br />
der Atmosphäre kann die Erdoberfläche kräftig auskühlen<br />
ii) großräumig windschwache Situation: dadurch kann sich die Tendenz der Kaltluft, an<br />
geneigten Flächen abzufließen, gegenüber dem Umgebungswind durchsetzen.<br />
Die Produktionsrate von Kaltluft hängt stark vom Untergrund ab: Freilandflächen weisen beispielsweise<br />
hohe Kaltluftproduktion auf, während sich bebaute Gebiete bezüglich der Kaltluftproduktion<br />
neutral bis kontraproduktiv (städtische Wärmeinsel) verhalten.<br />
Stadtklimaanalyse <strong>Baden</strong>-<strong>Baden</strong> 61202-08-02
<strong>Ing</strong>enieurbüro <strong>Lohmeyer</strong> GmbH & Co. KG 19<br />
Hinsichtlich der Kaltluftentstehung von Wäldern muss nach deren topografischer Lage unterschieden<br />
werden. Bei Beständen, die in einer Ebene liegen, sinkt die im Kronendach abgekühlte<br />
Luft in den Stammraum ab und stagniert dort, oder aber sie fließt mit sehr geringer<br />
Geschwindigkeit im unteren Stammraumbereich als „Waldwind“ aus dem Bestand heraus<br />
(Geiger, 1961). Die Lufttemperatur nimmt in diesen Fällen zwar niedrige Werte an, ist jedoch<br />
im Vergleich zur Kaltluft über einer Wiesenfläche in entsprechender Lage absolut gesehen<br />
höher. Bei Wäldern in Kamm- oder Hanglage wird die in Bodennähe aus dem Stammraum<br />
mit höherer Geschwindigkeit als im vorgenannten Fall ausfließende Kaltluft durch warme Luft<br />
ersetzt, die von oben in den Bestand eindringt. Die im Stammraum bodennah austretende<br />
Luft ist hierbei in der Regel jedoch nicht so kalt wie diejenige eines in ebener Lage stockenden<br />
Waldes (Goßmann, 1988). Daher sind Täler, deren Hänge bewaldet sind, weniger frostgefährdet.<br />
Zum einen kann Kaltluft nachts <strong>für</strong> Belüftung und damit Abkühlung thermisch belasteter<br />
Siedlungsgebiete sorgen. Zum anderen sorgt Kaltluft, die aus Reinluftgebieten kommt, <strong>für</strong><br />
die nächtliche Belüftung schadstoffbelasteter Siedlungsräume. Kaltluft kann aber auch auf<br />
ihrem Weg Luftbeimengungen (Autoabgase, etc.) aufnehmen und transportieren. Nimmt sie<br />
zu viele Schadstoffe auf, kann ihr Zufluss von Schaden sein.<br />
Die Fließgeschwindigkeiten der Kaltluft sind über die Höhe verteilt nicht einheitlich. Vielmehr<br />
ergibt sich ein bauchiges vertikales Windprofil. Die Höhe der maximalen Geschwindigkeit<br />
liegt bei der vereinfachten Situation „unbebauter Hang mit konstanter Neigung ohne großräumigen<br />
Wind“ etwa bei ¼ der Kaltluftschichtdicke (VDI 3787, Blatt 5). Ein typisches Windprofil<br />
<strong>für</strong> einen bebauten Bereich ist schematisch in Abb. 5.3 dargestellt.<br />
Die Häufigkeit des Auftretens von Kaltluftabflüssen in Gebieten mit ausgeprägtem Relief ist<br />
abhängig von der Talform und der Lage des Tales zur Hauptwindrichtung (DWD, 1995). Für<br />
die Hangzone konnten Held und Höschele (1989) beispielsweise <strong>für</strong> östlich von Karlsruhe<br />
das Auftreten von Kaltluftströmungen in 15 % bis 30 % der Nächte des Jahres feststellen. Im<br />
Sommerhalbjahr können in den großen Seitentälern des Rheingrabens bis in 50 % der<br />
Nächte Kaltluftabflüsse auftreten, im Winterhalbjahr ist die Häufigkeit mit unter 30 % der<br />
Nächte geringer. Im hier betrachteten Untersuchungsgebiet werden ähnliche Häufigkeiten<br />
erwartet.<br />
Stadtklimaanalyse <strong>Baden</strong>-<strong>Baden</strong> 61202-08-02
<strong>Ing</strong>enieurbüro <strong>Lohmeyer</strong> GmbH & Co. KG 20<br />
5.2 Vorgehensweise zur Ermittlung der Kaltluftabflüsse<br />
Für die qualitative und quantitative flächenhafte Darstellung der lokalen Kaltluftströmung<br />
wurden bei <strong>Lohmeyer</strong> (2009a) Kaltluftberechnungen durchgeführt. Die Kaltluftsimulationen<br />
erfolgten <strong>für</strong> die gesamte Region Mittlerer Oberrhein in einer Rasterweite von 50 m mit dem<br />
Kaltluftmodell KALM (Beschreibung siehe <strong>Lohmeyer</strong>, 2009a). Die dortigen Ergebnisse wurden<br />
bei <strong>Lohmeyer</strong>, 2009a, mit Messdaten im gesamten RVMO verglichen und es wurde eine<br />
gute Übereinstimmung festgestellt. Die Kaltluftrechnungen sind demnach geeignet, die<br />
Strömungsverhältnisse in den topografisch gegliederten Bereichen des Untersuchungsgebietes<br />
während autochthoner Wetterlagen flächendeckend zu beschreiben. Für das hier vorliegende<br />
Projekt wurden die Ergebnisse <strong>für</strong> den Bereich <strong>Baden</strong>-<strong>Baden</strong> unverändert übernommen.<br />
Eingangsdaten und Vorgehensweise sind bei <strong>Lohmeyer</strong>, 2009a, beschrieben. Es wurde der<br />
Istzustand betrachtet. Noch nicht umgesetzte Planungen sind demnach nicht enthalten.<br />
Zu den Ergebnissen wurde bei <strong>Lohmeyer</strong>, 2009a, folgendes ausgeführt:<br />
„Die Ergebnisse der Kaltluftberechnungen beinhalten die Richtung und Geschwindigkeit des<br />
Kaltluftstroms in 0 – 2 m über Grund, die Mächtigkeit der Kaltluft und die spezifische Kaltluftvolumenstromdichte<br />
in 0 - 25 m über Grund.<br />
Die Volumenstromdichte ist das Produkt aus Kaltluftmächtigkeit und Abflussgeschwindigkeit.<br />
Sie beschreibt die Kaltluftmenge in m³, die pro Sekunde durch einen ein Meter breiten Streifen<br />
zwischen der Erdoberfläche und der Oberkante des Kaltluftstroms fließt. Die Einheit ist<br />
m³/(s ⋅ m) bzw. m²/s. (vgl. Abb. 5.2)<br />
Stadtklimaanalyse <strong>Baden</strong>-<strong>Baden</strong> 61202-08-02
<strong>Ing</strong>enieurbüro <strong>Lohmeyer</strong> GmbH & Co. KG 21<br />
Abb. 5.2: Schematische Darstellung der spezifischen Kaltluftvolumenstromdichte<br />
(aus <strong>Lohmeyer</strong>, 2009a)<br />
Im vorliegenden Gutachten wurde zur Berechnung der Kaltluftvolumenstromdichte nur der<br />
Bereich in 0 - 25 m über Grund herangezogen. Dies entspricht ungefähr dem Höhenbereich,<br />
in dem sich Bebauung und Volumenstrom beeinflussen. Ist der Volumenstrom mächtiger als<br />
25 m, so bleibt er oberhalb dieser Höhe von der Bebauung weitgehend unbeeinflusst, während<br />
die untere Kaltluftschicht abgebremst und erwärmt wird. Im Umkehrschluss bedeutet<br />
dies, dass auch nur die untere Kaltluftschicht bis 25 m <strong>für</strong> die Durchlüftung der Siedlung relevant<br />
ist.“<br />
Mit Hilfe der berechneten Volumenstromdichten werden im Folgenden Bereiche mit relevanten<br />
Talwinden identifiziert. Neben diesen Talwinden führen auch Hangwinde zu relevanten<br />
Abkühlungseffekten in Siedlungen. Diese sind i.d.R. mit sehr geringen Kaltluftschichtdicken<br />
von deutlich kleiner als 10 m verbunden. Um sie zu identifizieren, müssen deshalb bodennahe<br />
Betrachtungen durchgeführt werden. Aus diesem Grund werden im Folgenden die<br />
Kaltluftgeschwindigkeiten in 0 - 2 m über Grund dargestellt.<br />
Der durch einen beliebigen Querschnitt fließende Kaltluftvolumenstrom lässt sich allgemein<br />
durch Aufsummieren der Kaltluftvolumenstromdichte entlang dieses Querschnittes ermitteln.<br />
Bevor die Ergebnisse der Simulationen im Einzelnen diskutiert werden, sollen hier kurz die<br />
Begriffe Kaltluftvolumenstromdichte und Kaltluftvolumenstrom am Beispiel einer bodennahen<br />
Schicht (0 m bis 25 m) erläutert werden. In diesem Zusammenhang wird auch diskutiert, bei<br />
welchen Volumenströmen relevante lokalklimatische Effekte erreicht werden.<br />
Stadtklimaanalyse <strong>Baden</strong>-<strong>Baden</strong> 61202-08-02
<strong>Ing</strong>enieurbüro <strong>Lohmeyer</strong> GmbH & Co. KG 22<br />
Bei einer angenommenen Schichtdicke von 25 m betrage die Volumenstromdichte 25 m²/s<br />
über einen Talquerschnitt von 500 m Breite. Somit ist der Volumenstrom durch die 25 m dicke<br />
bodennahe Schicht<br />
25 m 3 /(m·s) x 500 m = 12 500 m³/s.<br />
Wie klimarelevant dieser Volumenstrom ist, kann anhand der Luftwechselrate wie folgt grob<br />
abgeschätzt werden (dabei wird angenommen, dass das in Betracht gezogene Gebiet eine<br />
Ausdehnung von z. B. 1 000 m in Strömungsrichtung hat): das Volumen des betrachteten<br />
Gebiets beträgt<br />
somit ist die Luftwechselrate<br />
500 m x 1 000 m x 25 m = 12.5·10 6 m³ ,<br />
(12 500 / 12.5·10 6 )/s = 0.001/s ≈ 4/h.<br />
Das bodennahe Luftvolumen wird also etwa alle 15 Minuten einmal ausgetauscht; man kann<br />
in diesem Beispiel von einer sehr guten Durchlüftung sprechen.<br />
Fordert man, dass die Luft in einem 500 m x 1 000 m x 25 m großen Volumen viermal stündlich<br />
ausgetauscht wird, so erhält man eine spezifische Volumenstromdichte von etwa<br />
25 m 2 /s, entsprechend einem Volumenstrom von 12 500 m³/s. Dieser Wert liegt in der Größenordnung,<br />
wie der in der Schriftenreihe Raumordnung (1979) angegebene klimarelevante<br />
Volumenstrom von 10 000 m³/s. Ab diesem Volumenstrom können Gruppen von Einzelgebäuden<br />
und kleinere Siedlungen von Kaltluftabflüssen durch-, um- oder überströmt werden<br />
(VDI 3787, Blatt 5). Bei einer spezifischen Volumenstromdichte von 15 m²/s wird bei gleicher<br />
Breite des Kaltluftstromes ein Volumenstrom von 7 500 m³/s erreicht, was laut Richtlinie<br />
VDI 3787, Blatt 1 einem mittleren Kaltluftmassenstrom entspricht. Bei oben genanntem Beispiel<br />
ergibt sich hierbei eine Luftwechselrate von etwa 2/h, was auch laut Richtlinie<br />
VDI 3787, Blatt 5 als gute Durchlüftung angesehen wird.<br />
Bebauung wirkt sich strömungshemmend auf die Kaltluftabflüsse aus, wobei die Stärke der<br />
Beeinflussung abhängig ist von der Flächenausdehnung der Bebauung, der Gebäudeanordnung,<br />
der Gebäudehöhe und der Bebauungsdichte (Richtlinie VDI 3787, Blatt 5, 2003). Bei<br />
größeren Orten und/oder dichterer Bebauung wird die Kaltluft abgebremst und von unten her<br />
erwärmt. Man spricht in diesem Falle von einem sogenannten Abheben der Kaltluft. Die<br />
Strecke, ab der keine merkliche Untertemperatur mehr gegenüber der Umgebungsluft nach-<br />
Stadtklimaanalyse <strong>Baden</strong>-<strong>Baden</strong> 61202-08-02
<strong>Ing</strong>enieurbüro <strong>Lohmeyer</strong> GmbH & Co. KG 23<br />
zuweisen ist, wird als maximale Eindringtiefe bezeichnet. Diese bewegt sich lt. Richtlinie VDI<br />
3787, Blatt 5 zwischen 100 m und 1 000 m.<br />
In den Bereichen, in denen die Kaltluft vom Boden abgehoben hat, kann die Modellierung<br />
dennoch nennenswerte Volumenstromdichten anzeigen. Dies liegt daran, dass die Strömung<br />
über den Dachbereichen noch besteht, im Bereich der Bebauung jedoch nicht mehr. Bodennah<br />
tritt damit kein Abkühlungseffekt mehr auf. Ein typisches durch Bebauung modifiziertes<br />
vertikales Kaltluftwindprofil ist schematisch in Abb. 5.3 dargestellt.<br />
Abb. 5.3: Schematische Darstellung eines vertikalen Kaltluftwindprofils im Bereich von<br />
Bebauung (aus <strong>Lohmeyer</strong>, 2009a)<br />
5.3 Ergebnisse der Kaltluftabflussmodellierung<br />
Die Ergebnisse der Kaltluftsimulationen sind <strong>für</strong> den Ausschnitt <strong>Baden</strong>-<strong>Baden</strong> in den<br />
Abb. 5.4 bis 5.7 dargestellt.<br />
Zur Orientierung sind in den Ergebnisabbildungen die Siedlungsbereiche, die Stadtgrenze,<br />
zum Teil die Waldgebiete und die mit grober Auflösung eingezeichneten Höhenlinien des<br />
digitalen Höhenmodells dargestellt. Kleinere Einschnitte oder Aufschüttungen werden nicht<br />
dargestellt, sind aber im digitalen Geländemodell enthalten, sofern sie bzgl. ihrer horizontalen<br />
Ausdehnung in der Größenordnung der gewählten horizontalen Auflösung (50 m x 50 m)<br />
liegen.<br />
Stadtklimaanalyse <strong>Baden</strong>-<strong>Baden</strong> 61202-08-02
Bodennahe Kaltluftgeschwindigkeit [m/s]<br />
0.4 - 0.5<br />
0.5 - 0.75<br />
0.75 - 1.0<br />
1.0 - 1.5<br />
> 1.5<br />
Landnutzung<br />
Siedlungsbereiche (inkl. Wohnbebauung und Gewerbe)<br />
Wald<br />
Freifläche<br />
Stadtgrenze <strong>Baden</strong>-<strong>Baden</strong><br />
Höhenlinien<br />
Kaltluft<br />
Kaltluftgeschwindigkeit in der<br />
Anfangsphase des Kaltluftabflusses<br />
1 0.5 0 1 2<br />
Kilometer<br />
<strong>Ing</strong>enieurbüro <strong>Lohmeyer</strong> GmbH & Co. KG<br />
Mohrenstraße 14, 01445 Radebeul<br />
Telefon 0351/ 83914-0<br />
Stadtverwaltung <strong>Baden</strong> - <strong>Baden</strong><br />
FG Umwelt und Gewerbeaufsicht<br />
Stadtklimanalyse <strong>Baden</strong> - <strong>Baden</strong><br />
gezeichnet<br />
geprüft<br />
Projekt<br />
Abb. 5.4<br />
Datum Zeichen<br />
05.01.09 FP<br />
05.01.09<br />
MOL<br />
61202-08-02
spezifische Kaltluftolumenstromdichte<br />
[m³/(m*s)]<br />
15 - 20<br />
20 - 25<br />
25 - 45<br />
< 45<br />
Landnutzung<br />
Siedlungsbereiche<br />
(inkl. Wohnbebauung und Gewerbe)<br />
Stadtgrenze <strong>Baden</strong>-<strong>Baden</strong><br />
Höhenlinien<br />
Kaltluftmächtigkeit [m]<br />
< 10<br />
10 - 20<br />
20 - 35<br />
35 - 50<br />
50- 75<br />
75 - 100<br />
100 - 125<br />
> 125<br />
Kaltluft<br />
spezifische<br />
Kaltluftvolumenstromdichte<br />
und Kaltluftmächtigkeit in der<br />
Anfangsphase des Kaltluftabflusses<br />
1 0.5 0 1 2<br />
Kilometer<br />
<strong>Ing</strong>enieurbüro <strong>Lohmeyer</strong> GmbH & Co. KG<br />
Mohrenstraße 14, 01445 Radebeul<br />
Telefon 0351/ 83914-0<br />
Stadtverwaltung <strong>Baden</strong> - <strong>Baden</strong><br />
FG Umwelt und Gewerbeaufsicht<br />
Stadtklimanalyse <strong>Baden</strong> - <strong>Baden</strong><br />
gezeichnet<br />
geprüft<br />
Projekt<br />
Abb. 5.5<br />
Datum Zeichen<br />
05.01.09 FP<br />
05.01.09<br />
MOL<br />
61202-08-02
Bodennahe Kaltluftgeschwindigkeit [m/s]<br />
0.4 - 0.5<br />
0.5 - 0.75<br />
0.75 - 1.0<br />
1.0 - 1.5<br />
> 1.5<br />
Landnutzung<br />
Siedlung<br />
Wald<br />
Freiflächen<br />
Stadtgrenze <strong>Baden</strong>-<strong>Baden</strong><br />
Höhenlinien<br />
Kaltluft<br />
Kaltluftgeschwindigkeit<br />
bei voll ausgebildeter<br />
Kaltluft<br />
1 0.5 0 1 2<br />
Kilometer<br />
<strong>Ing</strong>enieurbüro <strong>Lohmeyer</strong> GmbH & Co. KG<br />
Mohrenstraße 14, 01445 Radebeul<br />
Telefon 0351/ 83914-0<br />
Stadtverwaltung <strong>Baden</strong> - <strong>Baden</strong><br />
FG Umwelt und Gewerbeaufsicht<br />
Stadtklimanalyse <strong>Baden</strong> - <strong>Baden</strong><br />
gezeichnet<br />
geprüft<br />
Projekt<br />
Abb. 5.6<br />
Datum Zeichen<br />
05.01.09 FP<br />
05.01.09<br />
MOL<br />
61202-08-02
spezifische Kaltluftvolumenstromdichte<br />
[m³/(m*s)]<br />
15 - 20<br />
20 - 25<br />
25 - 45<br />
< 45<br />
Landnutzung<br />
Siedlungsbereiche<br />
(inkl. Wohnbebauung und Gewerbe)<br />
Stadtgrenze <strong>Baden</strong>-<strong>Baden</strong><br />
Höhenlinien<br />
Kaltluftmächtigkeit [m]<br />
< 10<br />
10 - 20<br />
20 - 35<br />
35 - 50<br />
50- 75<br />
75 - 100<br />
100 - 125<br />
> 125<br />
Kaltluft<br />
spezifische<br />
Kaltluftvolumenstromdichte<br />
und Kaltluftmächtigkeit<br />
bei voll ausgebildeter Kaltluft<br />
1 0.5 0 1 2<br />
Kilometer<br />
<strong>Ing</strong>enieurbüro <strong>Lohmeyer</strong> GmbH & Co. KG<br />
Mohrenstraße 14, 01445 Radebeul<br />
Telefon 0351/ 83914-0<br />
Stadtverwaltung <strong>Baden</strong> - <strong>Baden</strong><br />
FG Umwelt und Gewerbeaufsicht<br />
Stadtklimanalyse <strong>Baden</strong> - <strong>Baden</strong><br />
gezeichnet<br />
geprüft<br />
Projekt<br />
Abb. 5.7<br />
Datum Zeichen<br />
05.01.09 FP<br />
05.01.09<br />
MOL<br />
61202-08-02
<strong>Ing</strong>enieurbüro <strong>Lohmeyer</strong> GmbH & Co. KG 28<br />
Abb. 5.4 zeigt die Geschwindigkeit und Richtung der Kaltluftströmung in der Anfangsphase<br />
der Kaltluftbildung. Dargestellt ist die mittlere bodennahe Strömungsgeschwindigkeit der<br />
Kaltluft, wobei hier aus grafischen Gründen nur jeder vierte Pfeil dargestellt ist.<br />
Zu Beginn der Nacht fließt die auf den Freiflächen der Hänge und an den Wäldern gebildete<br />
Kaltluft ab und sammelt sich in Tälern und Mulden, um dann entsprechend der Geländeneigung<br />
weiterzufließen (Abb. 5.4). Schon sehr frühzeitig werden in den Nebentälern des<br />
Rheingrabens Kaltluftschichtdicken von zum Teil von mehr als 100 m erreicht. Dort treten<br />
bereits zu Beginn des Kaltluftabflusses relevante Kaltluftvolumenströme auf (Abb. 5.5). Die<br />
wesentliche Kaltluftzufuhr erhält der Stadtkernbereich von den südlich gelegenen Frei- und<br />
Waldflächen aus den Einzugsbereichen der dort befindlichen größeren Täler wie z. B.<br />
Oostal, Grobbachtal und Rubachtal. Aber auch entlang des Steinbachtales und entlang kleiner<br />
Seitentäler der o. g. großen Täler treten zum Teil relevante Kaltluftabflüsse auf, wobei<br />
dort die Kaltlufteinzugsgebiete aufgrund der topografischen Lage jedoch deutlich kleiner<br />
sind. Dies betrifft beispielsweise das Tal des Rotenbächel und das Gunzenbachtal.<br />
Innerhalb des Untersuchungsgebietes treten in den Hangbereichen Strömungsgeschwindigkeiten<br />
von mehr als 1 m/s auf (Maximal ca. 2 m/s). Diese Hangabwinde finden sich insbesondere<br />
an den steilen Hanglagen und Einschnitten sowie Tälern des Nordschwarzwaldes<br />
und an steilen Hangbereichen des Rheingrabens. Hangabwinde mit Geschwindigkeiten zwischen<br />
0.5 m/s und 1.0 m/s sind im Untersuchungsgebiet sehr häufig anzutreffen. Dort führt<br />
die bestehende Geländeneigung zu Hangabwinden, die den größeren Seitentälern des<br />
Rheingrabens, wie beispielsweise dem Oostal, dem Grobbachtal und dem Steinbachtal, zugewandt<br />
sind und u. a. auch Orientierungen in Siedlungsgebiete aufweisen.<br />
Im Rheingraben selbst sind die Kaltluftgeschwindigkeiten in der Anfangsphase des Kaltluftabflusses<br />
meist kleiner als 0.4 m/s.<br />
Bei ausgeprägter Kaltluftbildung werden weitgehend nur in den oberen Hangbereichen noch<br />
intensive Kaltluftströmungsgeschwindigkeiten berechnet (Abb. 5.6). Durch das fortwährende<br />
Zuströmen von Kaltluft aus den randlichen Hochlagen vergrößert sich die Mächtigkeit der<br />
Kaltluftschicht in weiten Teilen des Berechnungsgebietes. Die Hangabwinde sammeln sich in<br />
Tallagen und strömen der Geländeneigung folgend in Tallängsrichtung. Bei intensivem Zuströmen<br />
können auch kleinere Geländeerhebungen durch die gesammelten Kaltluftmassen<br />
in den Tallagen überströmt werden. Bei ausgeprägten Kaltluftbedingungen sind die Kaltluftvolumenströme,<br />
die zu intensiven Durchlüftungen von Siedlungsgebieten führen können, von<br />
Bedeutung. Abb. 5.7 zeigt flächenhaft die Kaltluftschichtdicke und die Kaltluftvolumenstrom-<br />
Stadtklimaanalyse <strong>Baden</strong>-<strong>Baden</strong> 61202-08-02
<strong>Ing</strong>enieurbüro <strong>Lohmeyer</strong> GmbH & Co. KG 29<br />
dichte bei ausgeprägter Kaltluftbildung. Im Oostal sowie im Grobbachtal und im Steinbachtal<br />
haben sich intensive KaltIuftansammlungen ausgebildet; nur die Kuppenlagen und oberen<br />
Hangbereiche überragen die Kaltluftsammelbereiche. In den genannten Tälern bilden sich<br />
intensive Kaltluftvolumenströme aus. Der Bereich der Innenstadt wird im Oostal von Kaltluft<br />
aus Südosten überströmt, im Ortsteil Geroldsau werden südwestliche Richtungen berechnet<br />
und im Steinbachtal werden im bebauten Bereich östliche Strömungskomponenten berechnet.<br />
Im Bereich des Rheingrabens werden deutlich geringere Kaltluftvolumenströme bei ausgeprägten<br />
Kaltluftbedingungen ermittelt. Relevante Volumenströme [spez. Volumenstromdichten<br />
≥15 m 3 /(m ⋅ s)] reichen im Stadtgebiet von <strong>Baden</strong>-<strong>Baden</strong> überwiegend bis maximal<br />
3 000 m in die Rheinebene hinein. Alle Ortsteile von <strong>Baden</strong>-<strong>Baden</strong> (also auch das vollständig<br />
in der Rheinebene liegende Sandweier) werden demnach noch mit relevanten Kaltluftabflüssen<br />
aus den Bergen versorgt.<br />
Die höchsten Kaltluftvolumenströme der ausgewerteten bodennahen Schicht werden nicht<br />
zwangsläufig in der Talsohle erreicht, da die dortigen Kaltluftgeschwindigkeiten z. B. durch<br />
Reibungseffekte der Bebauung niedriger als in den Talflanken sein können, was die höheren<br />
Schichtdicken überkompensieren kann. So ist beispielsweise entsprechend den Berechnungsergebnissen<br />
der höchste Volumenstrom im Oostal in Höhe des Stadtteiles Lichtental<br />
nordöstlich desselben anzutreffen. Auf der anderen Talflanke des Oostales verhindern die<br />
Ausläufer des Leisberges die Ausbildung relevanter Kaltluftvolumenströme, so dass die<br />
Kaltluft in diesem Bereich der Ortschaft überwiegend auf den nordöstlich gelegenen Hängen<br />
in Richtung Rheinebene abtransportiert wird.<br />
Stadtklimaanalyse <strong>Baden</strong>-<strong>Baden</strong> 61202-08-02
<strong>Ing</strong>enieurbüro <strong>Lohmeyer</strong> GmbH & Co. KG 30<br />
6 MITTLERE DURCHLÜFTUNGSVERHÄLTNISSE<br />
Zusätzlich zu den lokalen Strömungsverhältnissen an wolken- und windarmen Tagen wurden<br />
bei <strong>Lohmeyer</strong> (2009b) auch die mittleren Durchlüftungsverhältnisse der zusammenhängenden<br />
Siedlungsgebiete der Kommunen in der Region Mittlerer Oberrhein flächenhaft ermittelt.<br />
Die mittleren Durchlüftungsverhältnisse werden im Wesentlichen durch die Hauptwindrichtungen<br />
bei vorherrschenden übergeordneten regionalen Windanströmungen und die örtlichen<br />
topografischen Verhältnisse geprägt. Siedlungsgebiete weisen aufgrund der Baukörper<br />
und der Ausdehnung der Siedlungen bodennah Behinderungen der regionalen Windanströmungen<br />
auf, die sich durch verringerte bodennahe Windgeschwindigkeiten und teilweise<br />
durch Umlenkungen der Strömungsrichtungen ausdrücken. In Waldgebieten sind bodennah<br />
aufgrund der Bäume ebenfalls deutlich verringerte Windgeschwindigkeiten gegenüber umliegendem<br />
Freiland vorherrschend.<br />
Die mittlere jährliche Windgeschwindigkeit und damit die mittlere Durchlüftungsfähigkeit der<br />
Atmosphäre ist ein geeignetes Kriterium, um Ausgleichspotenziale <strong>für</strong> sommerliche Wärmebelastungen<br />
zu ermitteln. Mit zunehmender Windgeschwindigkeit am Ortsrand verbessert<br />
sich bei sonst gleichen Bedingungen die Durchlüftungsfähigkeit einer Siedlung, da der Abtransport<br />
wärmebelasteter und luftschadstoffbelasteter Luftmassen mit erhöhter anliegender<br />
Windgeschwindigkeit (und damit erhöhter Luftaustauschrate) verbessert wird.<br />
Auf der Grundlage der digitalen Daten der Landnutzung und des Geländemodells wurden bei<br />
<strong>Lohmeyer</strong> (2009b) Windfeldberechnungen mit dem diagnostischen Windfeldmodell (DIWIMO<br />
= DIagnostisches WIndfeldMOdell, Beschreibung siehe <strong>Lohmeyer</strong>, 2009b) durchgeführt. Berechnet<br />
wurde die jahresmittlere Windgeschwindigkeit in 10 m über Grund. Vergleiche mit<br />
Messdaten zeigten gute Übereinstimmung.<br />
Aus den Windmessdaten wurden bei <strong>Lohmeyer</strong> (2009b) zur Beschreibung der Durchlüftungsverhältnisse<br />
der Siedlungsbereiche folgende Schwellenwerte verwendet:<br />
mittlere jährliche Windgeschwindigkeiten unter 2.0 m/s werden als eingeschränkte Durchlüftung,<br />
von 2.0 m/s bis 2.5 m/s als mäßige Durchlüftung und ab 2.5 m/s als gute bis erhöhte<br />
Durchlüftung bewertet. Die Einstufungen wurden anhand der Messdaten in der Region abgeleitet<br />
und sind relativ zu den in der Region auftretenden Windgeschwindigkeiten zu sehen.<br />
Bezogen auf die mittleren Windgeschwindigkeiten beispielsweise an der DWD-Station Karlsruhe<br />
(3.0 m/s) bedeutet das, dass bei einer Verringerung der jährlichen Windgeschwindigkeit<br />
Stadtklimaanalyse <strong>Baden</strong>-<strong>Baden</strong> 61202-08-02
<strong>Ing</strong>enieurbüro <strong>Lohmeyer</strong> GmbH & Co. KG 31<br />
um mehr als 1/3 eingeschränkte Durchlüftungsverhältnisse, bei einer Verringerung um mehr<br />
als ca. 15 % mäßige und darüber gute Durchlüftungsverhältnisse vorliegen.<br />
Die jahresbezogenen Windmessdaten werden geprägt durch die Kombination der Auftretenshäufigkeit<br />
der Windrichtung und Windgeschwindigkeit. Damit prägen die Hauptwindrichtungen<br />
die örtlichen Windverhältnisse maßgeblich. Daraus lässt sich ableiten, dass gute<br />
Durchlüftungsverhältnisse dort vorherrschen, wo die regionalen Windanströmungen häufig<br />
bodennah ungestört durchgreifen können. Für die Beschreibung der Durchlüftung ist in dem<br />
Zahlenwert der mittleren Windgeschwindigkeit damit auch die Windrichtungshäufigkeit enthalten.<br />
Im Folgenden werden die aus den berechneten flächendeckenden mittleren Windgeschwindigkeiten<br />
mittels oben genannter Schwellenwerte abgeleiteten Durchlüftungsverhältnisse <strong>für</strong><br />
das Stadtgebiet <strong>Baden</strong>-<strong>Baden</strong> ausgewiesen. Einzeln gelegene Siedlungsflächen und gewerbliche<br />
Nutzungen unter 0.1 km² wurden dabei nicht berücksichtigt. Damit werden kleine<br />
Streusiedlungen wie z. B. Landwirtschaftsbetriebe, Gärtnereien, Kläranlagen etc., die außerhalb<br />
geschlossener Ortschaften liegen und nur aus wenigen Gebäuden bestehen, nicht mit<br />
betrachtet. Dies zählt nicht <strong>für</strong> Kläranlagen u. ä., die sich im zusammenhängenden Siedlungsraum<br />
befinden. Die verbleibenden Siedlungen werden im Folgenden als große Siedlungsbereiche<br />
bezeichnet.<br />
Da die Durchlüftungsverhältnisse der Siedlungsgebiete nicht nur von den Auswirkungen der<br />
Siedlungen, sondern auch von den umliegenden Nutzungen und der Lage im Gelände abhängen,<br />
werden in Abb. 6.1 die Durchlüftungsverhältnisse <strong>für</strong> die größeren Siedlungen sowohl<br />
innerhalb derselben als auch bis in einen Abstand von ca. 1 000 m dargestellt. Es ist<br />
erkennbar, dass die Nutzungen in der Umgebung deutlich die Durchlüftungsverhältnisse dort<br />
beeinflussen.<br />
Die bebauten Bereiche im Oostal und im Grobbachtal, zu denen u. a. auch die Innenstadt<br />
zählt, werden aufgrund ihrer topografischen Lage in relativ engen Talbereichen des Nordschwarzwaldes<br />
mit umliegenden hohen Bergen als im Mittel eingeschränkt durchlüftet ausgewiesen.<br />
Dies gilt auch <strong>für</strong> die Umgebung der Siedlungsbereiche, die zum Teil bewaldet<br />
sind. Der Ortsteil Ebersteinburg befindet sich in Sattellage zwischen Battert und Merkur. Aufgrund<br />
dessen sind die dortigen Durchlüftungsverhältnisse im Vergleich zur Innenstadt deutlich<br />
günstiger. Überwiegend treten dort mäßig bis gute Durchlüftungsverhältnisse auf. Überwiegend<br />
mäßig durchlüftet sind die Ortsteile Sandweier und Haueneberstein.<br />
Stadtklimaanalyse <strong>Baden</strong>-<strong>Baden</strong> 61202-08-02
Durchlüftung<br />
eingeschränkt<br />
mäßig<br />
gut/erhöht<br />
Siedlungsbereiche<br />
(inkl. Wohnbebauung und Gewerbe)<br />
Stadtgebiet <strong>Baden</strong>-<strong>Baden</strong><br />
Durchlüftung<br />
Mittlere Durchlüftungsverhältnisse<br />
der größeren Siedlungen und deren<br />
Umgebung bis ca. 1 km Abstand<br />
1 0.5 0 1 2<br />
Kilometer<br />
<strong>Ing</strong>enieurbüro <strong>Lohmeyer</strong> GmbH & Co. KG<br />
Mohrenstraße 14, 01445 Radebeul<br />
Telefon 0351/ 83914-0<br />
Stadtverwaltung <strong>Baden</strong> - <strong>Baden</strong><br />
FG Umwelt und Gewerbeaufsicht<br />
Stadtklimanalyse <strong>Baden</strong> - <strong>Baden</strong><br />
gezeichnet<br />
geprüft<br />
Projekt<br />
Abb. 6.1<br />
Datum Zeichen<br />
29.04.09 FP<br />
29.04.09<br />
MOL<br />
61202-08-02
<strong>Ing</strong>enieurbüro <strong>Lohmeyer</strong> GmbH & Co. KG 33<br />
Die Ortsteile im Rebland werden ebenfalls überwiegend durch eingeschränkte Durchlüftungsverhältnisse<br />
geprägt. Ausnahmen bilden die mäßig durchlüfteten Bereiche im Westen<br />
von Steinbach und zwischen den Ortsteilen Varnhalt und Steinbach. Zwischen dem Gewerbegebiet<br />
und dem Wohnbereich von Steinbach sind die Durchlüftungsverhältnisse als gut<br />
anzusehen. Dort befindet sich eine Luftleitbahn. Weitere Luftleitbahnen können anhand der<br />
Rechenergebnisse beispielsweise entlang der Bahnlinie bzw. der B 3 in Höhe Oos, nordwestlich<br />
von Sandweier entlang der A 5 und im Sattelbereich südöstlich von Ebersteinburg<br />
identifiziert werden.<br />
Stadtklimaanalyse <strong>Baden</strong>-<strong>Baden</strong> 61202-08-02
<strong>Ing</strong>enieurbüro <strong>Lohmeyer</strong> GmbH & Co. KG 34<br />
7 EMISSIONS- UND IMMISSIONSSITUATION<br />
7.1 Allgemeines<br />
Die Stadt <strong>Baden</strong>-<strong>Baden</strong> ist ein staatlich anerkannter Kurort. Dieser Status ist mit einer Reihe<br />
von Heilanzeigen verbunden, deren Festsetzung an bestimmte Luftqualitätsstandards geknüpft<br />
ist. Die Einhaltung dieser Standards wird regelmäßig durch Messungen geprüft. Aktuelle<br />
Messungen wurden vom DWD zwischen Mai 2006 und Mai 2007 durchgeführt (DWD,<br />
2007). Dabei wurde an zwei Messstellen der <strong>für</strong> Stickstoffdioxid (NO2) geltende Langzeit-<br />
Luftqualitätsrichtwert überschritten. Deshalb ist die Stadt <strong>Baden</strong>-<strong>Baden</strong> dabei, ein Konzept<br />
zur Luftreinhaltung erarbeiten zu lassen. In diesem Zusammenhang wurden zunächst die<br />
NO2-Belastungen im Istzustand im Innenstadtbereich flächendeckend berechnet (Müller-<br />
BBM, 2008). Die hier dargestellten Aussagen zur Lufthygiene sind den o. g. beiden Quellen<br />
entnommen. Im Rahmen des vorliegenden Projektes wurden keine weiteren Untersuchungen<br />
vorgenommen.<br />
7.2 Emissionen<br />
Die wichtigsten Quellen <strong>für</strong> die Emission der aus jetziger Sicht relevanten Schadstoffkomponenten<br />
Staub, PM10 und NOx im Stadtgebiet von <strong>Baden</strong>-<strong>Baden</strong> sind entsprechend Emissionskataster<br />
<strong>Baden</strong>-Württemberg 2004 (aus Müller-BBM, 2008):<br />
- Verkehr (Straßen-, Schienen- und Luftverkehr, Motorsport)<br />
- Kleine und mittlere Feuerungsanlagen in Haushalten (Hausbrand) und bei Kleinverbrauchern<br />
(Handel, Dienstleistungen, Nichtverarbeitendes Gewerbe)<br />
- Industrie und Gewerbe<br />
- Sonstige technische Einrichtungen (Abfalldeponien, Altablagerungen, Produkteinsatz<br />
u. ä.).<br />
Deutlich geringeren Einfluss besitzt die Landwirtschaft (Pflanzenbau, Tierhaltung). In<br />
Tab. 7.1 sind die Emissionsanteile der einzelnen Quellen getrennt <strong>für</strong> NOx (Stickoxid), Gesamtstaub<br />
und PM10 (Feinstaubpartikel) <strong>für</strong> das Jahr 2004 dargestellt. Aktuellere Auswertungen<br />
liegen derzeit nicht vor.<br />
Der Verkehr bestimmt ca. 60 % bis 70 % der NOx- und PM10-Emissionen.<br />
Stadtklimaanalyse <strong>Baden</strong>-<strong>Baden</strong> 61202-08-02
<strong>Ing</strong>enieurbüro <strong>Lohmeyer</strong> GmbH & Co. KG 35<br />
Gruppe NOx Staub PM10<br />
Kleine u. mittlere Feuerungsanlagen 91 (12 %) 7 (7 %) 7 (12 %)<br />
Industrie und Gewerbe 9 (1 %) 2 (2 %) 1 (2 %)<br />
Sonstige techn. Einrichtungen 165 (21 %) 16 (15 %) 14 (23 %)<br />
Verkehr 518 (66 %) 79 (76 %) 39 (63 %)<br />
Summe 783 104 62<br />
Tab. 7.1: Emissionen in t/a und in Klammern in Prozent der Gesamtemission <strong>für</strong> das<br />
Bezugsjahr 2004 <strong>für</strong> die Stadt <strong>Baden</strong>-<strong>Baden</strong> (aus Müller-BBM, 2008)<br />
7.3 Immissionen<br />
Die lokale stadtbedingte Zusatzbelastung wird hauptsächlich durch den Straßenverkehr bestimmt,<br />
da diese Quellgruppe bereits bei den Emissionsmengen deutlich den höchsten Beitrag<br />
aufweist. Hinzu kommt, dass die Emissionen dieser Quellgruppe bodennah und zum<br />
Teil in engen Straßenschluchten erfolgt, also in Bereichen, in denen der Luftaustausch wegen<br />
der umliegenden Gebäude stark eingeschränkt ist. Dies bewirkt <strong>für</strong> bodennahe Immissionspunkte<br />
ein noch stärkeres Gewicht der Verkehrsemissionen.<br />
Die Immissionsbelastung in <strong>Baden</strong>-<strong>Baden</strong> wird an einer Messstellen der LUBW kontinuierlich<br />
erfasst. Dabei handelt es sich um die Station am Aumattstadion im Bereich der Weststadt.<br />
Diese Station charakterisiert eine vorstädtische Hintergrundstation (Müller-BBM, 2008).<br />
An der genannten Station werden nur NO2-Belastungen erfasst. Zu Staub bzw. PM10 liegen<br />
dadurch keine Informationen vor.<br />
Bei Müller-BBM (2008) ist Folgendes dargelegt: ...“Der langjährige Trend dokumentiert einen<br />
kontinuierlichen Rückgang der NO2-Konzentrationen im Zeitraum von 1997 bis 2004 von<br />
27 µg/m³ bis auf ein Niveau von 17 µg/m³. Auf diesem Niveau stagnieren die Immissionskonzentrationen<br />
<strong>für</strong> NO2 mit einer geringfügigen Verschlechterung im Jahr 2006 auf 19 µg/m³<br />
im Jahresmittel.<br />
Vor dem Hintergrund der gesetzlichen Immissionswerte gemäß 22. BImSchV kann dieses<br />
Niveau als niedrig im Bereich typischer städtischer Hintergrundwerte bezeichnet werden. Im<br />
Hinblick auf die Richtwerte LR 1 (Jahresmittelwerte) der „Begriffsbestimmungen - Qualitätsstandards<br />
<strong>für</strong> die Prädikatisierung von Kurorten, Erholungsorten und Heilbrunnen“ werden<br />
mit diesem NO2-Niveau die Kriterien <strong>für</strong> die Ortsbereiche „Ortszentrum“ und „Verkehrszent-<br />
Stadtklimaanalyse <strong>Baden</strong>-<strong>Baden</strong> 61202-08-02
<strong>Ing</strong>enieurbüro <strong>Lohmeyer</strong> GmbH & Co. KG 36<br />
rum“ sicher eingehalten. Das Kriterium <strong>für</strong> den Ortsbereich „Kurgebiet“ ist am Ort der Messstation<br />
nicht relevant.“...<br />
Neben der genannten Messung der LUBW wurden zwischen Mai 2006 und Mai 2007 Immissionsmessungen<br />
durch den DWD durchgeführt, und zwar an insgesamt 6 Messstellen. Die<br />
Ergebnisse dieser Messkampagne sind bei DWD (2007) zusammengefasst. Einen Überblick<br />
über die Probenamestellen gibt die Tab. 7.2.<br />
Ortsbereich Probenahmestelle Bezeichnung Lage<br />
Rechtswert Hochwert<br />
Kurgebiet<br />
Ortszentrum<br />
Verkehrszentru<br />
m<br />
Hungerberg (nördl. Schlossberg-Tunnel) KG1 3444540 5403660<br />
Geroldsau (westl. Laisenbergweg 18) KG2 3444595 5399095<br />
Innenstadt (vor dem Rathaus) OZ1 3444235 5403015<br />
Lichtental (südl. Kirchweg 7a) OZ2 3445720 5400775<br />
Innenstadt (Stephanienstr./Sophienstr.) VZ1 3444560 5402950<br />
Lichtental (Brahmsplatz) VZ2 3445665 5401005<br />
Tab. 7.2: Messpunkte des DWD 2006/2007 (Quelle: Müller-BBM, 2008)<br />
Gemessen wurde NO2, Grobstaub (gesamt und schwarz) und an der Station VZ1 ergänzend<br />
dazu Benzol. In Tab. 7.3 sind die gemessenen Belastungen zusammen mit den zugehörigen<br />
Luftqualitätsrichtwerten mit/ohne Heilanzeige Atemwegserkrankungen dargestellt.<br />
Probe- Großstaub gesamt Grobstaub schwarz Stickstoffdioxid Benzol<br />
nahme-<br />
stelle<br />
LR 1 1)<br />
µg/m³<br />
MW 2)<br />
µg/m³<br />
LR 1<br />
µg/m³<br />
MW<br />
µg/m³<br />
LR 1<br />
µg/m³<br />
MW<br />
µg/m³<br />
KG1 12.0/13.0 8.4 1.2/1.4 0.58 15.0/18.0 12.8<br />
KG2 12.0/13.0 7.0 1.2/1.4 0.35 15.0/18.0 7.8<br />
OZ1 13.5/15.0 8.3 1.5/1.8 0.90 20.0/24.0 22.2<br />
OZ2 13.5/15.0 7.4 1.5/1.8 0.52 20.0/24.0 11.0<br />
LR 1<br />
µg/m³<br />
MW<br />
µg/m³<br />
VZ1 22.0/28.0 10.2 4.5/5.5 1.60 28.0/34.0 30.9 4.0/5.0 1.9<br />
VZ2 22.0/28.0 13.9 4.5/5.5 2.96 28.0/34.0 26.6<br />
1) Luftqualitätsrichtwerte <strong>für</strong> den Mittelungszeitraum Jahr mit/ohne Heilanzeige Atemwegserkrankungen<br />
2) Mittelwert des Datenkollektivs<br />
Tab. 7.3: Immissions-Kenngrößen (Jahresmittelwerte) in <strong>Baden</strong>-<strong>Baden</strong> an den Messstellen<br />
des DWD im Messzeitraum 05.05.2006 bis 25.05.2007 (DWD, 2007 aus Müller-<br />
BBM, 2008). Überschreitungen des Luftqualitätsrichtwertes mit Heilanzeige Atemwegserkrankungen<br />
sind fett gekennzeichnet.<br />
Stadtklimaanalyse <strong>Baden</strong>-<strong>Baden</strong> 61202-08-02
<strong>Ing</strong>enieurbüro <strong>Lohmeyer</strong> GmbH & Co. KG 37<br />
Bei Müller-BBM (2008) wird dazu Folgendes ausgeführt: ...“Überschreitungen des Richtwertes<br />
<strong>für</strong> Kurorte mit Heilanzeige „Atemwegserkrankungen“ nach den Qualitätsstandards <strong>für</strong><br />
die Prädikatisierung von Kurorten <strong>für</strong> den Jahresmittelwert (LR 1) von Stickstoffdioxid traten<br />
im Untersuchungszeitraum im Rahmen des Messprogramms des DWD an den Probenahmestellen<br />
OZ1 (Innenstadt - Rathaus) und VZ1 (Innenstadt - Ecke Stephanienstr./Sophienstr.)<br />
auf. An der Probenahmestelle VZ2 (Lichtental - Brahmsplatz) wurde der<br />
Richtwert LR 1 zudem zu ca. 95 % ausgeschöpft.<br />
Eine Überschreitung der Kurzzeit-Richtwerte (LR 2) wurde nicht beobachtet.“...<br />
Bereits vorliegende Untersuchungen im Rahmen des Konzeptes zur Luftreinhaltung <strong>Baden</strong>-<br />
<strong>Baden</strong> 2020 zeigen <strong>für</strong> die Schadstoffkomponente NO2, dass die im Vergleich zu den Luftqualitätsrichtwerten<br />
<strong>für</strong> Kurorte zum Teil hohen Belastungen in <strong>Baden</strong>-<strong>Baden</strong> nicht nur auf<br />
einzelne Bereiche an den betroffenen Messstationen zutreffen. Auch andere Bereiche vor<br />
allem an hoch verkehrsbelasteten Straßen und/oder in engen Straßenschluchten sind von<br />
Überschreitungen dieser Richtwerte betroffen.<br />
Bei Müller-BBM (2008) wird hierzu <strong>für</strong> den Innenstadtbereich Folgendes ausgeführt: ...“Als<br />
Immissionsschwerpunkt können die Lange Straße (insbes. im Bereich des Festspielhauses),<br />
der Leopoldplatz, die Rothenbachtalstraße (insbes. im Bereich der Einmündung zur Zähringer<br />
Straße) sowie die Lichtentaler Straße identifiziert werden - hier werden die maximalen<br />
NO2-Konzentrationen erreicht.“...<br />
Die Berechnungen bei Müller-BBM (2008) haben gezeigt, dass aufgrund der ungünstigen<br />
Ausbreitungsbedingungen bereits schon an Straßen mit geringer Verkehrsbelastung von ca.<br />
6 500 Kfz/24h (z. B. Sophienstraße) Überschreitungen der Kurortrichtwerte <strong>für</strong> die Straßenbereiche<br />
auftreten können. Bei geringeren Verkehrsbelastungen zeigen die Ergebnisse in<br />
der Regel keine Überschreitungen der o. g. Werte mehr. Ausnahme bilden die innerstädtischen<br />
Straßenzüge der Luisenstraße, des Leopoldplatzes und der Lichtentaler Straße, wo<br />
entsprechend Müller-BBM, 2004, aufgrund von hohem Busaufkommen hohe Schadstoffkonzentrationen<br />
berechnet werden.<br />
Die hohen innerstädtischen Belastungen, die besonders in beidseitig bebauten Straßenschluchten<br />
mit hoher Verkehrsstärke auftreten, sind neben den Verkehrsemissionen auch<br />
dadurch bedingt, dass die Austauschverhältnisse im Stadtgebiet stark herabgesetzt sind.<br />
Besonders ausgeprägt zeigt sich dies in Straßenschluchten, in denen die emittierten Schadstoffe<br />
aufgrund der anliegenden Bebauung nur schwer verdünnt werden können.<br />
Stadtklimaanalyse <strong>Baden</strong>-<strong>Baden</strong> 61202-08-02
<strong>Ing</strong>enieurbüro <strong>Lohmeyer</strong> GmbH & Co. KG 38<br />
Ziel sollte demnach sein, die Austauschbedingungen nicht weiter zu verschlechtern und<br />
wenn möglich, sogar zu verbessern. Letzteres könnte einen besseren Abtransport der in der<br />
Stadt emittierten Schadstoffe bewirken. Dies ist besonders bei austauscharmen Wetterlagen<br />
von großer Bedeutung. Siehe dazu die nächsten Kapitel.<br />
Stadtklimaanalyse <strong>Baden</strong>-<strong>Baden</strong> 61202-08-02
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8 KLIMAFUNKTIONSKARTE STADT BADEN-BADEN<br />
Die Klimafunktionskarte stellt die lokalklimatischen Gegebenheiten in <strong>Baden</strong>-<strong>Baden</strong> als flächenhafte<br />
Übersicht dar. Das in Kapitel 3 beschriebene Datenmaterial und die daraus abgeleiteten<br />
Karten sind dazu die wesentliche Grundlage. Als weitere Arbeits- und<br />
Informationsgrundlagen wurden benutzt:<br />
- Ergebnisse der Kaltluftsimulation<br />
- Ergebnisse der Berechnung zu mittleren Durchlüftungsverhältnissen<br />
- Verkehrsbelastungsplan <strong>für</strong> den Analysefall 2008 aus dem Verkehrsentwicklungsplan <strong>für</strong><br />
<strong>Baden</strong>-<strong>Baden</strong> (BS <strong>Ing</strong>enieure, 2009)<br />
- Ortsbesichtigungen im Untersuchungsgebiet.<br />
Zum Verständnis der Klimafunktionskarte sei darauf hingewiesen, dass die Ausweisung der<br />
Klimatope sich an den Maßstab des Flächennutzungsplanes orientiert und nicht als parzellenscharf<br />
beziehungsweise metergenau aufzufassen ist. Es ergeben sich Toleranzen von<br />
50 m bis 100 m. Für genauere Aussagen sind fachliche Detailgutachten notwendig.<br />
Die in den Karten verwendeten Signaturen und Symbole entsprechend weitgehend den Vorgaben<br />
der Richtlinie VDI 3787 Blatt 1 (1997). Dargestellt sind Klimatope und Strömungsparameter,<br />
das heißt neben der flächenhaften Zusammenfassung beziehungsweise Differenzierung<br />
des Stadtgebietes nach klimatischen Gesichtspunkten wurden die <strong>für</strong> die Siedlungsgebiete<br />
relevanten Luftströmungen durch Pfeilsignaturen symbolisch veranschaulicht.<br />
Als Mindestgröße <strong>für</strong> klimatisch wirksame Freiflächen im innerstädtischen Bereich wird in der<br />
Literatur (z. B. VDI 3782, Blatt 1) 100 m *100 m (1 ha) angegeben. Die Auswirkungen in die<br />
Randbereiche der Umgebung sind dann im Allgemeinen gering. Diese Flächengröße zur<br />
Ausbildung typischer klimatischer Eigenschaften ist auch auf andere Klimatope übertragbar.<br />
Betrachtet wurde der Istzustand mit Stand vom August 2009. Zu diesem Zeitpunkt noch unbebaute<br />
Bereiche von rechtskräftigen B-Plänen (zum Beispiel Gewerbegebiet Oos-West,<br />
Bollgraben oder Wörnersangewand) wurden mit Ausnahme des B-Planes Bretagne in der<br />
Innenstadt als unbebaut angenommen. Letzterer wurde als bebaut angenommen, da er auch<br />
im Istzustand zum Teil noch bebaut war.<br />
Stadtklimaanalyse <strong>Baden</strong>-<strong>Baden</strong> 61202-08-02
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8.1 Klimatope<br />
Klimatope beschreiben Gebiete mit ähnlichen mikroklimatischen Ausprägungen. Diese unterscheiden<br />
sich vornehmlich nach dem thermischen Tagesgang, der vertikalen Rauigkeit<br />
(Windfeldstörung), der topographischen Lage beziehungsweise Exposition und vor allem<br />
nach der Art der realen Flächennutzung. Auch Schadstoffemissionen spielen hierbei eine<br />
Rolle.<br />
Da in besiedelten Räumen die mikroklimatischen Ausprägungen im Wesentlichen durch die<br />
reale Flächennutzung und insbesondere durch die Art der Bebauung bestimmt werden, sind<br />
die Klimatope nach den dominanten Flächennutzungsarten benannt.<br />
Gewässer-Klimatop<br />
Das Gewässer-Klimatop hat gegenüber der Umgebung einen ausgleichenden thermischen<br />
Einfluss. Aufgrund der hohen Wärmekapazität des Wassers sind die tagesperiodischen<br />
Temperaturunterschiede an Gewässeroberflächen gering. An einem Sommertag sind die<br />
Lufttemperaturen tagsüber niedriger und nachts höher als in der Umgebung. Die Dämpfung<br />
des Temperaturtagesganges wird um so deutlicher, je größer die Wasseroberfläche ist. Die<br />
klimatische Wirksamkeit dieses thermischen Ausgleichs beschränkt sich allerdings bei den<br />
im Untersuchungsgebiet vorhandenen Gewässern auf einen schmalen Uferbereich. Das Gewässer-Klimatop<br />
zeichnet sich durch hohe Luftfeuchtigkeit und Windoffenheit aus. Die Windoffenheit<br />
bewirkt günstige Ventilationsbedingungen, so dass Gewässer unter Umständen als<br />
Frischluftbahnen wirken können.<br />
Freiland-Klimatop<br />
Das Freiland-Klimatop weist einen extremen Tages- und Jahresgang der Temperatur und<br />
Feuchte sowie sehr geringe Windströmungsveränderungen auf. Damit ist während Strahlungswetterlagen<br />
eine intensive nächtliche Frisch- und Kaltluftproduktion verbunden. Dies<br />
trifft insbesondere auf ausgedehnte Wiesen- und Ackerflächen sowie auf Freiflächen mit lockerem<br />
Gehölzbestand zu.<br />
Stadtklimaanalyse <strong>Baden</strong>-<strong>Baden</strong> 61202-08-02
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Wald-Klimatop<br />
Das Wald-Klimatop zeichnet sich durch gedämpfte Tages- und Jahresgänge der Temperatur<br />
und Feuchte aus. Während tagsüber durch die Verschattung und Verdunstung relativ niedrige<br />
Temperaturen bei hoher Luftfeuchtigkeit im Stammraum vorherrschen, treten nachts relativ<br />
milde Temperaturen auf. Zudem besitzt der Wald durch trockene und nasse Deposition<br />
eine Filterfunktion gegenüber Luftschadstoffen, so dass die Wald-Klimatope besonders als<br />
Regenerationszonen <strong>für</strong> die Luft und als Erholungsraum <strong>für</strong> den Menschen geeignet sind. In<br />
Hanglagen stellen Wälder auch intensive Kaltluftproduktionsbereiche dar. Aufgrund der hohen<br />
Rauhigkeit führen Wälder zu Windfeldstörungen. Im Stammraum herrscht nahezu Windstille.<br />
Grünanlagen-Klimatop<br />
Innerörtliche Grünflächen (meist Rasenfläche mit Baumbestand) weisen je nach Bewuchs<br />
mehr oder weniger stark gedämpfte Tagesgänge der Klimaelemente auf. Durch die relativ<br />
starke nächtliche Abkühlung (geringe Wärmespeicherung, Verdunstung) und der damit verbundenen<br />
Kalt- und Frischluftproduktion wirken sie thermisch ausgleichend auf die bebaute<br />
und meist überwärmte Umgebung, allerdings ohne relevante Fernwirkung: Im Normalfall<br />
reicht sie mindestens 10 m in die umgebende Bebauung hinein und überschreitet nur in den<br />
seltensten Fällen maximal 200 m (Kommunalverband Ruhrgebiet, 1992). Größere Grünflächen<br />
dienen als Ventilationsschneisen. Innerörtliche Grünflächen mit dichtem Baumbestand<br />
stellen durch Verschattung tagsüber kühle Ausgleichsflächen mit hoher Luftfeuchtigkeit gegenüber<br />
der erwärmten Umgebung dar. Der Einfluss auf das Windfeld ist gering. Die Filterfunktion<br />
bezüglich Luftschadstoffe hängt von der Größe und dem Baumanteil ab, erreicht<br />
aber im Allgemeinen nicht die Wirksamkeit des Wald-Klimatops.<br />
Gartenstadt-Klimatop<br />
Das Gartenstadt-Klimatop umfasst bebaute Flächen mit offener, ein- bis dreigeschossiger<br />
Bebauung und reichhaltigen Grünflächen (Versiegelungsgrad ca. 20 % bis 30 %). Gegenüber<br />
dem Freiland-Klimatop sind alle Klimaelemente leicht modifiziert, wobei eine merkliche<br />
nächtliche Abkühlung stattfindet und Regionalwinde nur unwesentlich gebremst werden.<br />
Stadtrand-Klimatop<br />
Das Stadtrand-Klimatop wird durch dichter stehende, maximal dreigeschossige Einzelgebäude,<br />
Reihenhäuser oder Blockbebauung mit Grünflächen oder durch maximal fünfgeschossige<br />
freistehende Gebäude mit Grünanlagen bestimmt (Versiegelungsgrad in der Regel<br />
ca. 30 % bis 50 %). Die nächtliche Abkühlung ist stark eingeschränkt und im Wesentli-<br />
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chen von der Umgebung abhängig. Die lokalen Winde und Kaltluftströme werden behindert,<br />
während Regionalwinde stark abgebremst werden.<br />
Stadt-Klimatop<br />
Mehrgeschossige geschlossene Bebauung (Blockbebauung) mit wenig Grünflächenanteilen<br />
und frei stehende Hochhäuser prägen das Stadt-Klimatop. Der hohe Versiegelungsgrad (in<br />
der Regel ca. 50 % bis 70 %) führt bei starker Aufheizung am Tage zu einer lediglich sehr<br />
geringen nächtlichen Abkühlung. Dadurch entsteht gegenüber der Umgebung ein Wärmeinseleffekt<br />
mit relativ niedriger Luftfeuchtigkeit. Die dichte und zum Teil hohe Bebauung beeinflusst<br />
die regionalen und überregionalen Windsysteme in erheblichem Umfang, so dass<br />
der Luftaustausch eingeschränkt ist und eine insgesamt hohe Schadstoffbelastung besteht.<br />
In den Straßenschluchten sind in Abhängigkeit von der Verkehrsbelastung sowohl hohe Luftschadstoff-<br />
und Lärmeinwirkungen als auch böenartige Windverwirbelungen anzutreffen.<br />
Stadtkern-Klimatop<br />
Dichte und hohe innerstädtische Bebauung mit sehr geringen Grünanteilen führt tagsüber zu<br />
starker Aufheizung und nachts zur Ausbildung einer deutlichen Wärmeinsel bei im Durchschnitt<br />
geringer Luftfeuchtigkeit. Die massive Bebauung (Versiegelungsgrad >70 %) führt im<br />
Einklang mit der ausgeprägten Wärmeinsel zu bedeutender Beeinflussung der regionalen<br />
und überregionalen Winde. Bei austauscharmen Wetterlagen treten hohe Luftschadstoffkonzentrationen<br />
auf, im Sommer zusätzlich Hitzestress und Schwülebelastung. In den Straßenschluchten<br />
treten neben böenartigen Windverwirbelungen je nach Verkehrsbelastung hohe<br />
Luftschadstoff- und Lärmbelastungen auf.<br />
Gewerbe-Klimatop<br />
Das Gewerbe-Klimatop entspricht im Wesentlichen dem Klimatop der verdichteten Bebauung<br />
(Stadtrand), das heißt: Wärmeinseleffekt, geringe Luftfeuchtigkeit, erhebliche Windfeldstörung.<br />
Der Versiegelungsgrad ist im Allgemeinen
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Industrie-Klimatop<br />
Das Industrie-Klimatop ist mit dem Stadtkern- und Stadt-Klimatop vergleichbar, weist aber<br />
großflächige Verkehrsflächen und weit höhere Emissionen auf (eventuell genehmigungsbedürftige<br />
Anlagen). Der Versiegelungsgrad ist im Allgemeinen >70 %, Bei intensiver Aufheizung<br />
am Tage bildet sich auch nachts aufgrund der Ausdehnung versiegelter Flächen<br />
eine deutliche Wärmeinsel aus, obwohl die Dächer der Hallen teilweise bemerkenswert auskühlen.<br />
Die am Boden befindlichen Luftmassen sind erwärmt, trocken und mit Schadstoffen<br />
angereichert. Die massiven Baukörper und die bodennahe Erwärmung verändern das<br />
Windfeld wesentlich.<br />
8.2 Kaltluftphänomene<br />
Flächenhafter Kaltluftabfluss (Hangabwinde)<br />
Die Belüftung der Siedlungsgebiete hat eine wesentliche Funktion insbesondere während<br />
austauscharmer Wetterlagen. Deshalb sind die Kaltluftflüsse, welche die nächtliche Frischluftzufuhr<br />
bewirken, in der Klimafunktionskarte besonders gekennzeichnet. Hierbei handelt<br />
es sich um thermische, während der Nacht induzierte Windströme. Die am Hang bodennah<br />
in der Anfangsphase des Kaltluftabflusses erzeugte Kaltluft fließt aufgrund ihrer Temperaturund<br />
Dichteunterschiede zur umgebenen Luft ab (= Hangabwinde). Grundlage der Kennzeichnung<br />
bildet die Kaltluftrechnung mit KALM <strong>für</strong> die Anfangsphase des Kaltluftabflusses<br />
(siehe Kapitel 5).<br />
Kaltluftstrom (Talwindsystem)<br />
Die von den Hängen fließende Kaltluft sammelt sich in Tälern und Geländeeinschnitten. Bei<br />
ausreichender Neigung der Talsohle bilden sich ab einer bestimmten vertikalen Mächtigkeit<br />
der Kaltluft Kaltluftströme (auch Talabwinde genannt) heraus, die bei austauscharmen, windschwachen<br />
Wetterlagen <strong>für</strong> eine gewisse Mindestdurchlüftung von Stadtgebieten sorgen. In<br />
die Klimafunktionskarte werden nur die klimatisch relevanten Kaltluftströme eingezeichnet<br />
(Grundlage: flächendeckend Kaltluftrechnung mit KALM bei voll ausgebildeter Kaltluft).<br />
Dichte Bebauung, wie sie in den Innenstadtbereichen von <strong>Baden</strong>-<strong>Baden</strong> anzutreffen ist, bewirkt<br />
eine teilweise Erwärmung der diesen Gebieten zufließenden Kaltluftmassen. Dadurch<br />
werden diese Kaltluftströme vom Boden abgehoben beziehungsweise sogar aufgelöst. Eine<br />
charakteristische Größe <strong>für</strong> einen klimatisch relevanten Volumenstrom ist nach der Schriftenreihe<br />
Raumordnung (1979) eine Abflussmenge des Kaltluftabflusses von mindestens<br />
10 000 m3 /s. Volumenströme von geringerer Größe haben weniger weitreichende klimatische<br />
Wirkung.<br />
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Kaltluftproduktionsgebiete<br />
Die Kaltluftproduktionsgebiete zeichnen sich durch eine hohe Kalt- und Frischluftproduktion<br />
aufgrund der negativen nächtlichen Energiebilanz aus. Dies trifft auf größere zusammenhängende<br />
Freiflächen zu, während bebaute Gebiete und Wasserflächen aufgrund geringerer<br />
Kaltluftproduktion von diesen Bereichen ausgenommen werden.<br />
Die mittlere Kaltluftproduktionsrate über Freiflächen beläuft sich auf ca. 15 m3 pro m2 und<br />
Stunde, wobei dieser Wert mit größerer Hangneigung zunimmt (King, 1973). Obwohl der<br />
Wald insgesamt wärmer erscheint, darf seine Kaltluftproduktionsrate gegenüber der von<br />
Freiflächen nicht unterschätzt werden: der erzielte Abkühlungsgrad ist über Freiflächen zwar<br />
höher, das heißt die Luft kühlt über Freiflächen stärker ab als über Wäldern, da<strong>für</strong> beeinflusst<br />
der Wald ein größeres Luftvolumen (vgl. auch Goßmann, 1988). In Hanglagen trägt der Wald<br />
intensiv zu Kaltluftproduktion und zum Kaltluftfluss bei. Dementsprechend werden im Untersuchungsgebiet<br />
von <strong>Baden</strong>-<strong>Baden</strong> alle Freiflächen, Grünanlagen und Waldflächen als Kaltluftentstehungsgebiete<br />
aufgefasst.<br />
Kaltluftsammelgebiet<br />
Das Kaltluftsammelgebiet bezeichnet ein größeres, räumlich zusammenhängendes Gebiet,<br />
in dem sich durch Kaltluftabfluss aus Kaltlufteinzugsgebieten und/oder durch Kaltluftbildung<br />
vor Ort deutlich tiefere Lufttemperaturen als in der Umgebung einstellen; dort bestehen u. a.<br />
erhöhte Nachtfrostgefahr sowie eine verstärkte Neigung zu Dunst- und Nebelbildung.<br />
In der Klimafunktionskarte sind deshalb die rechnerisch simulierten Kaltluftsammelgebiete<br />
bei voll ausgebildeter Kaltluft gekennzeichnet.<br />
Kaltluftstau<br />
Im Bereich der Kaltluftströme führen quer zur Strömungsrichtung angeordnete Gebäudeverdichtungen,<br />
Dämme oder Waldriegel zu einem Kaltluftstau. Damit ist sowohl eine erhöhte<br />
Nachtfrostgefahr als auch eine Behinderung des Kalt- und Frischluftflusses verbunden.<br />
Diese Örtlichkeiten werden in der Klimafunktionskarte gekennzeichnet. Erst mit zunehmender<br />
Mächtigkeit der Kaltluft können Hindernisse überströmt werden.<br />
Bodeninversionsgefährdete Gebiete<br />
Bereiche, in denen die Temperatur mit der Höhe zunimmt und die kältesten Luftmassen auf<br />
dem Boden aufliegen, werden als Bereiche mit Bodeninversionen bezeichnet. Solche Inversionen<br />
bilden sich meist in Strahlungsnächten aus und werden bei höheren Windgeschwindigkeiten<br />
durch Durchmischungsprozesse in der Atmosphäre aufgelöst.<br />
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Bodeninversionsgefährdet sind meist flache Freilandbereiche mit geringen Kaltluftgeschwindigkeiten<br />
außerhalb von Kuppenbereichen, sodass die in der Nacht gebildete Kaltluft nicht<br />
abfließen kann und schon zu Beginn der Nacht stagniert.<br />
Luftschadstoffe, die in solchen Bereichen emittiert werden, werden aufgrund der dortigen<br />
eingeschränkten Austauschbedingungen nur schlecht abtransportiert, was teilweise zu hohen<br />
Schadstoffbelastungen führen kann.<br />
8.3 Luftaustausch<br />
Der siedlungsklimatisch bedeutsame Gesichtspunkt des Luftaustausches ist durch Pfeilsignaturen<br />
kenntlich gemacht. Diese Signaturen betreffen sowohl lokale thermisch induzierte<br />
Windsysteme (Kaltluftflüsse) als auch die Begünstigung regionaler Windeinwirkung, etwa<br />
durch Kanalisierung der Hauptwindrichtung.<br />
Die während der Nacht gebildete Kaltluft fließt bei entsprechender Geländeneigung hangabwärts.<br />
Der bis zu wenigen Metern mächtige Hangabwind tritt verstärkt in Hangeinschnitten<br />
auf; er wird allerdings schon durch Hindernisse wie Gebäude oder Dämme stark behindert.<br />
Sofern sich die Hangabwinde eines größeren Einzugsgebietes in Talzügen sammeln, entsteht<br />
dort ein bis zu mehrere Dekameter mächtiges Berg-/Talwindsystem. Während der<br />
nächtlichen Abkühlung weht der Kaltluftstrom talabwärts (Bergwind); bei einer raschen Erwärmung<br />
der Hangbereiche nach Sonnenaufgang kann sich ein Luftstrom talaufwärts entwickeln<br />
(Talwind).<br />
Das sich bei typischen Strahlungswetterlagen ausbildende Kaltluftsystem ist <strong>für</strong> die Belüftung<br />
der Stadt <strong>Baden</strong>-<strong>Baden</strong> von allergrößter Bedeutung.<br />
Luftleitbahnen (ein anderer Begriff da<strong>für</strong> ist Ventilationsbahn) sind Bereiche, in denen sich<br />
der regionale Windeinfluss, insbesondere bezüglich der Hauptwindrichtung unbehindert<br />
entfalten kann. Voraussetzungen sind geringe Bodenrauigkeit, ausreichend Länge und Breite<br />
sowie ein möglichst geradliniger Verlauf der Strömungsbahnen. Mayer & Matzarakis (1992)<br />
empfahlen folgende Mindestanforderungen <strong>für</strong> Luftleitbahnen:<br />
• Lineare Ausrichtung auf den Wirkungsraum<br />
• Generell geringe Oberflächenrauigkeit Z0 < 0.5 m<br />
• Mindestbreite: 50 m, optimal > 300 m<br />
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• Keine Austauschhindernisse, die den Leitbahnquerschnitt abriegeln<br />
Die in den Luftleitbahnen transportierten Luftmassen können sowohl belastet (z. B. bei Straßen)<br />
als auch unbelastet sein (z. B. bei Grünanlagen). Deswegen werden schadstoffunbelastete<br />
Luftleitbahnen häufig auch als „Frischluftbahn“ (bzw. primäre Luftleitbahn) bezeichnet.<br />
Liegen dagegen industrielle, gewerbliche und/oder landwirtschaftliche Einzelemittenten<br />
und/oder stark befahrene Straßen (>10 000 Kfz/d) in diesem Bereich, dann liefert die Leitbahn<br />
nur noch Kaltluft oder mechanische Turbulenz in den Wirkungsraum, aber keine<br />
Frischluft mehr.<br />
Gute Luftleitbahnen stellen z. B. breite Flussauen und breite, geradlinige Straßen dar. Letztere<br />
allerdings meist mit hoher Schadstoffbelastung (RL VDI 3787, Blatt 1).<br />
Die Doppelpfeile verdeutlichen, dass intensiver Luftaustausch, durch Kanalisierungseffekte<br />
bedingt, vornehmlich nur in den beiden angegebenen Richtungen stattfindet. Die Darstellungen<br />
basieren auf den verfügbaren punktuellen Messdaten, den Geländeinformationen und<br />
den flächendeckenden Berechnungen der mittleren Durchlüftungsverhältnisse. Die Luftleitahnen<br />
werden entsprechend der Schadstoffbelastung differenziert ausgewiesen.<br />
Des Weiteren werden im Untersuchungsgebiet gemessene Windverteilungen (Windrosen)<br />
dargestellt.<br />
8.4 Schadstoffemissionen<br />
Der Straßenverkehr stellt in <strong>Baden</strong>-<strong>Baden</strong> die Hauptquelle <strong>für</strong> Luftschadstoffemissionen dar.<br />
Durch eine schwarze Punktrasterung unterschiedlicher Breite werden die Belastungen durch<br />
Verkehrsemissionen dargestellt. Es wird dabei zwischen drei Straßengruppen unterschieden:<br />
a) Straße mit extremer Verkehrsbelastung: Autobahnen und autobahnähnliche Straßen mit<br />
täglichen Verkehrsstärken (DTVW) größer 50 000 Kfz.<br />
b) Straße mit sehr hoher Verkehrsbelastung: Hauptdurchgangsstraßen mit DTVW zwischen<br />
30 000 und 50 000 Kfz<br />
c) Straße mit hoher Verkehrsbelastung: wichtige Verkehrsstraßen mit DTVW zwischen 6 500<br />
und 30 000 Kfz<br />
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Die angegebene Signatur dokumentiert entsprechend VDI 3787, Blatt 1 aufgrund des DTV<br />
entstehende hohe Schadstoff- und Lärmemissionen, ohne im Einzelnen die räumliche Ausdehnung<br />
der belasteten Bereiche darzustellen.<br />
Zusätzlich sind mögliche Emissionen an Tunnelportalen gekennzeichnet, und zwar mithilfe<br />
eines Piktogramms.<br />
Die erhöhten innerstädtischen Schadstoffbelastungen, die laut Müller-BBM, 2004, auch an<br />
weniger stark befahrenen Straßen vorliegen, werden über die Deklaration der dortigen Klimatope<br />
angezeigt.<br />
8.5 Vorgehensweise zur Kartenerstellung<br />
Klimatope können nicht aus den vorliegenden Grundlagendaten automatisch berechnet werden,<br />
sondern wurden entsprechend der Einschätzung des Fachplaners (unter Zuhilfenahme<br />
aller zur Verfügung stehenden Informationen) zugewiesen. Die Zuordnung erfolgte unter<br />
Beachtung u. a. der jeweiligen Bebauungsdichte, der Bebauungshöhe, des Versiegelungsgrades,<br />
der Struktur der Bebauung (Einzelgebäude, Reihenhausbebauung, Blockbebauung),<br />
der Struktur der vorhandenen Vegetation, der Lage des betrachteten Bereiches in Bezug auf<br />
das Stadtgebiet und in Bezug auf die berechneten Kaltluft- und Durchlüftungsverhältnisse<br />
sowie der Immissionsbelastung.<br />
Die Kennzeichnung von <strong>für</strong> Siedlungsbereichen relevanten Kaltluft-Talwinden erfolgt im reliefiertem<br />
Bereich des Stadtgebietes bei Volumenstromdichten von mehr als 25 m³/(m*s).<br />
Entsprechend Erläuterungen im Kapitel 5 dieses Gutachtens entspricht dies einem sehr guten<br />
Durchlüftungspotenzial von Siedlungen. Im Bereich der Rheinebene (bzw. speziell im<br />
Bereich Sandweier) nehmen die Kaltluftvolumenstromdichten aufgrund der geringen Geländeneigung<br />
ab. Trotzdem hat speziell der dortige Kaltluftstrom aus dem Oostal noch eine<br />
große Bedeutung <strong>für</strong> die Durchlüftung der Ortsteile von Sandweier. Um diesem Aspekt<br />
Rechnung zu tragen, wurden in diesen Bereichen auch Talwinde gekennzeichnet, die eine<br />
Volumenstromdichte von mindestens 15 m³/(m*s) aufweisen. Auch diese Volumenströme<br />
haben noch das Potenzial, durch ihre Intensität Teile von Siedlungsbereichen belüften zu<br />
können.<br />
In der Anfangsphase der Kaltluftbildung entwickeln sich insbesondere auf geneigten Flächen<br />
Hangabwinde, die beispielsweise an Siedlungsrändern positive Auswirkungen auf überwärmte<br />
Bereiche ausüben. Hangwinde werden gekennzeichnet, wenn dabei Strömungsge-<br />
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schwindigkeiten von i.d.R: mindestens 0.4 m/s auftreten. Mit der genannten unteren<br />
Schwelle der Kaltluftströmungsgeschwindigkeit ist zu erwarten, dass diese Kaltluftströmungen<br />
messtechnisch erfasst werden können, <strong>für</strong> Anwohner spürbar sind und eine kontinuierliche<br />
Kaltluftströmung beschreiben.<br />
8.6 Erläuterungen zur Klimafunktionskarte der Stadt <strong>Baden</strong>-<strong>Baden</strong><br />
In Abb. 8.1 ist ein Auszug aus der Klimafunktionskarte aufgezeigt, wobei hier<strong>für</strong> das Zentrum,<br />
der Übergang vom Oostal in die Rheinebene, Teile des Reblandes und die Ortsteile<br />
Geroldsau und Oberbeuern ausgewählt wurde. Die dazugehörige Legende ist in Abb. 8.2<br />
gegeben. (Die gesamte Karte liegt getrennt im A0-Format in digitaler Form bei.)<br />
Entlang des Bebauungsbandes im Oostal und im Grobbachtal sowie in den bebauten Bereichen<br />
der Rheinebene und des Reblandes dominieren aufgrund der dortigen Bebauung die<br />
siedlungsbezogenen Klimatope.<br />
Die Beurteilung der Wohnbereiche in Bezug auf ihre thermische und lufthygienische Belastung<br />
fällt dabei von Ortsteil zu Ortsteil unterschiedlich aus. Das auf dem Pass zwischen Battert<br />
und Merkur gelegene Ebersteinburg ist aufgrund der dortigen aufgelockerten Bebauung<br />
in Verbindung mit den überwiegend guten Durchlüftungsverhältnissen vollständig dem Gartenstadt-Klimatop<br />
zugeordnet.<br />
Die Wohnbereiche im Rebland (Varnhalt, Steinbach, Neuweier), in Balg und in Geroldsau<br />
stellen überwiegend Gartenstadtbereiche dar. Dort werden nur leichte Modifizierungen aller<br />
Klimaelemente auftreten. Kleinere dichter bebaute Teilbereiche werden als Stadtrand-Klimatop<br />
klassifiziert.<br />
In Sandweier ist der Anteil des Stadtrand-Klimatops im Vergleich zum Gartenstadt-Klimatop<br />
bereits höher. Der Ortsteil Haueneberstein ist aufgrund der dichteren Bebauung im Vergleich<br />
zu Sandweier fast vollständig dem Stadtrand-Klimatop zugeordnet. Hier ist ein größerer Einfluss<br />
auf alle meteorologischen Parameter gegeben. Das Zentrum von Haueneberstein weist<br />
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Abb. 8.1: Ausschnitt aus der Klimafunktionskarte<br />
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Kilometer
Klimakarte <strong>Baden</strong>-<strong>Baden</strong><br />
Klimafunktionskarte<br />
Legende<br />
Klimatope<br />
Industrie-Klimatop:<br />
intensiver Wärmeinseleffekt,<br />
z. T. starke Windfeldstörung, problematischer<br />
Luftaustausch, hohe<br />
Luftschadstoffbelastung (großräumig bedeutend)<br />
Gewerbe-Klimatop:<br />
starke Veränderung aller Klimaelemente,<br />
Ausbildung des Wärmeinseleffektes,<br />
teilweise hohe Luftschadstoffbelastung<br />
Stadtkern-Klimatop:<br />
intensiver Wärmeinseleffekt,<br />
geringe Feuchte, starke Windfeldstörung,<br />
problematischer Luftaustausch,<br />
Luftschadstoffbelastung<br />
Stadt-Klimatop:<br />
starke Veränderung aller Klimaelemente<br />
gegenüber dem Freiland,<br />
Ausbildung einer Wärmeinsel,<br />
Luftschadstoffbelastung<br />
Stadtrand-Klimatop:<br />
wesentliche Beeinflussung von Temperatur,<br />
Feuchte und Wind, Störung lokaler<br />
Windsysteme<br />
Gartenstadt-Klimatop:<br />
geringer Einfluss auf Temperatur,<br />
Feuchte und Wind<br />
Grünanlagen-Klimatop:<br />
ausgeprägter Tagesgang der Temperatur und<br />
Feuchte, klimatische Ausgleichsfläche in der<br />
Bebauung, lokale Verschattungen durch<br />
Baumbestand, Frisch-/ Kaltluftproduktion<br />
Wald-Klimatop:<br />
stark gedämpfter Tagesgang von<br />
Temperatur und Feuchte,<br />
Frisch-/Kaltluftproduktion, Filterfunktion<br />
Freiland-Klimatop:<br />
ungestörter stark ausgeprägter Tagesgang<br />
von Temperatur und Feuchte, sehr geringe<br />
Windströmungsveränderungen,<br />
starke Frisch-/Kaltluftproduktion<br />
Gewässer-Klimatop:<br />
thermisch ausgleichend, hohe Feuchtigkeit, windoffen<br />
Fachliche Bearbeitung:<br />
A. Moldenhauer, T. Nagel, <strong>Ing</strong>enieurbüro <strong>Lohmeyer</strong> GmbH & Co.KG (LOH), 2009<br />
Kaltluftbereiche<br />
Luftaustausch<br />
Datengrundlage:<br />
Kaltluftmodellierung mit dem Programmsystem KALM (LOH), 2009<br />
Windfeldmodellierung mit dem Modell DIWIMO (LOH), 2009<br />
Luftbilder der Stadt <strong>Baden</strong>-<strong>Baden</strong>; Stand 2004<br />
Verkehrsdaten: BS <strong>Ing</strong>enieure, Verkehrsentwicklungsplan <strong>Baden</strong>-<strong>Baden</strong>, Analyse 2008<br />
Gebäudedigitalisierung der Stadt <strong>Baden</strong>-<strong>Baden</strong><br />
Winddaten in <strong>Baden</strong>-<strong>Baden</strong> der LUBW, von Meteomedia und von der Stadt <strong>Baden</strong>-<strong>Baden</strong> (Deponie Tiefloch)<br />
Belastung durch Verkehrsemissionen<br />
Stadtkreisgrenze<br />
Abb. 8.2: Legende der Klimafunktionskarte<br />
Kaltluftsammelgebiete:<br />
Kaltluftsammlung in relativen Tieflagen,<br />
Kaltlufttransportbahnen<br />
Kaltluftproduktionsgebiete<br />
nächtliche Kalt-/Frischluftproduktion<br />
auf Freiflächen<br />
Kaltluftstau durch Strömungshindernis<br />
Bodeninversionsgefährdete Gebiete<br />
Berg-/Talwindsystem: intensiver Kaltluftstrom<br />
Hangabwinde: flächenhafter Kaltluftabfluss<br />
Luftleitbahn unbelastet<br />
Luftleitbahn belastet<br />
Windrose: Windrichtungshäufigkeiten<br />
Straße mit extremer Verkehrsbelastung:<br />
extreme Luft-/Lärmbelastung<br />
Straße mit sehr hoher Verkehrsbelastung:<br />
sehr hohe Luft-/Lärmbelastung<br />
Straße mit hoher Verkehrsbelastung:<br />
hohe Luft-/Lärmbelastung<br />
Tunnelportale
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aufgrund der dortigen dichten Bebauung und geringen Grünanteil Eigenschaften des Stadt-<br />
Klimatopes auf. Dort bildet sich ein Wärmeinseleffekt aus.<br />
Die höchsten thermischen Belastungen treten im Bereich der Innenstadt auf. Die dortigen am<br />
stärksten bebauten Bereiche wurden deshalb dem Stadtkern-Klimatop zugeordnet. Die Untersuchungen<br />
haben gezeigt, dass die Durchlüftungsverhältnisse in diesen Bereichen am<br />
schlechtesten sind. Das drückt sich insbesondere in erhöhten Temperaturen in der Nacht<br />
aus, da hier wegen der kompakten Bebauung ein Wärmeinseleffekt vorliegt und die Kaltluftabflüsse<br />
aufgrund der umliegenden Bebauung nicht bodennah bis dahin eindringen können.<br />
Auch die Schadstoffbelastung ist hoch.<br />
Das Stadtkern-Klimatop reicht im Süden bis zur Luisenstraße heran, die laut Müller-BBM<br />
(2008) von hohen Schadstoffbelastungen betroffen ist. Daran schließt sich ein Bereich mit<br />
Stadt-Klimatop an. Auch dort treten laut Müller-BBM (2008) im Nahbereich der großen Straßen<br />
hohe Schadstoffbelastungen auf, was in der Stephanienstraße auch durch die Messungen<br />
des DWD bestätigt wird.<br />
Weitere Bereiche mit Stadt-Klimatopen sind in der Weststadt, in Oos und in kleineren Teilgebieten<br />
von Lichtental anzutreffen. Die leicht bebauten Hangbereiche in Höhe Innenstadt,<br />
Lichtental und Weststadt stellen Gartenstadt- bzw. Stadtrand-Klimatope dar. In der Innenstadt<br />
schließt sich westlich an das Stadt-Klimatop der Kurgarten an. Dieser stellt ein etwa<br />
talparallel ausgerichtetes Grünanlagen-Klimatop dar, welches sich von dort bis zu den Klosterwiesen<br />
in Lichtental erstreckt. Die Breite des Streifens beträgt in den überwiegenden Bereichen<br />
mehr als 100 m.<br />
Innerstädtische Grünanlagen, wie die genannte, zeichnen sich besonders durch diversen<br />
Baumbestand aus, der ausgleichend auf die Temperaturen wirkt. Außerdem geht man davon<br />
aus, dass in Parkanlagen eine regelmäßige Pflege der Grünanlagen erfolgt, sodass in allen<br />
Bereichen mit Vegetationsbestand (Rasenflächen, Blumenbeete, Buschbepflanzung u.ä.) zu<br />
rechnen ist, was im Vergleich zu brach liegenden Freiflächen thermisch günstiger ist.<br />
Gewerbe-Klimatope sind im gesamten Stadtgebiet verteilt. Stark verdichtete Gewerbegebiete<br />
treten überwiegend in der Rheinebene auf. Dort wurden die zentralen Bereiche der dortigen<br />
Gewerbegebiete als Industrie-Klimatop eingeordnet, obwohl im FNP keine tatsächlichen Industriegebiete<br />
ausgewiesen werden. Die betroffenen Gewerbegebiete sind jedoch in den<br />
genannten Bereichen so stark versiegelt, dass sie thermisch gesehen eher die Eigenschaf-<br />
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ten von Industriegebieten aufweisen. In den mit Industrie-Klimatop gekennzeichneten Bereichen<br />
bilden sich deutliche Wärmeinseleffekte aus.<br />
Sowohl bei den Gewerbe- als auch bei den Industrie-Klimatopen ist mit Schadstoffemissionen<br />
zu rechnen.<br />
Der Klimafunktionskarte kann durch die gewählte Zuordnung in Kombination mit Kaltluftfließrichtungen<br />
und Windverteilungen entnommen werden, ob durch mögliche von den Anlagen<br />
ausgehende Emissionen im Bereich von Wohnbebauung Belästigungen durch Geruchsbelastungen<br />
und/oder erhöhte Schadstoffbelastungen zu be<strong>für</strong>chten sind.<br />
Im Umland des bebauten Gebietes zeichnen sich vor allem in der Rheinebene große Flächen<br />
des Freiland-Klimatops ab, auf denen Kaltluft produziert wird. Letzteres trifft auch auf<br />
das Grünanlagen-Klimatop zu. Die großen Waldflächen innerhalb der Stadt und in weiteren<br />
Bereichen des Kaltlufteinzugsgebietes tragen ebenfalls wesentlich zur Kaltluftproduktion und<br />
damit zur Mindestdurchlüftung der Siedlungsbereiche bei Strahlungswetterlagen bei und sind<br />
somit von hoher Bedeutung <strong>für</strong> die Siedlungsgebiete.<br />
Die Angaben über die Kaltluftströmungen sind den Ergebnissen der Kaltluftsimulationsberechnungen<br />
bei <strong>Lohmeyer</strong> (2009a) entnommen (Kapitel 5).<br />
Die wesentliche Kaltluftzufuhr erhalten die Siedlungsbereiche des Stadtgebietes durch Einzugsgebiete<br />
des Grobbachtales, des Oostales und des Steinbachtales sowie weiterer kleiner<br />
Nebentäler.<br />
Gekennzeichnet wurden bei den Talwinden jeweils diejenigen Bereiche, in denen die Volumenströme<br />
bei voll ausgebildeter Kaltluft (= Produkt aus Kaltluftgeschwindigkeit und<br />
Schichtdicke) <strong>für</strong> die Belüftung der Siedlungsbereiche relevante Werte annehmen. Dies<br />
muss nicht zwingend genau der Talgrund-Bereich sein. Dies ist dadurch bedingt, dass durch<br />
Kaltluftrückstaueffekte die Kaltluftfließgeschwindigkeiten in den direkten Talgründen oft niedriger<br />
sind als seitlich davon, sodass die größten Volumenströme z. T. neben der Talsohle<br />
auftreten (siehe auch Kapitel 5).<br />
Auch macht die Kaltluft nicht jede Meandrierung des Tales zwingend mit (aus Gründen der<br />
Trägheit).<br />
Relevante Volumenströme sind bei voll ausgebildeter Kaltluft zu finden entlang des Grobbachtales,<br />
des Oostales, des Steinbachtales, des Grünbachtales sowie in Höhe von Hauen-<br />
Stadtklimaanalyse <strong>Baden</strong>-<strong>Baden</strong> 61202-08-02
<strong>Ing</strong>enieurbüro <strong>Lohmeyer</strong> GmbH & Co. KG 53<br />
eberstein entlang des Eberbachtales und des Lippersbachtales. Die genannten relevanten<br />
Kaltluftvolumenströme dringen im Bereich der Rheinebene noch bis ca. 3 km in die Ebene<br />
hinein vor. Aufgrund der dortigen geringen Geländeneigung schwächen sie sich auf ihrem<br />
Weg jedoch immer weiter ab. Insgesamt werden jedoch auch die Stadtteile, die in der Ebene<br />
liegen, von relevanten Kaltluftströmungen versorgt.<br />
Weiterhin sind Hangwinde gekennzeichnet, die hohe Geschwindigkeiten aufweisen und direkt<br />
in die Siedlung hineingerichtet sind. Diese sorgen vor allem zu Beginn der Nacht <strong>für</strong> eine<br />
merkliche Abkühlung zumindest der städtischen Randbereiche und sind somit gerade <strong>für</strong> die<br />
Einschlafzeiten der Bewohner von großer Bedeutung. Bereiche mit Hangwinden sind überall<br />
im Untersuchungsgebiet verteilt.<br />
Für den schlecht durchlüfteten Innerstadtbereich sind beispielsweise die Hangbereiche vom<br />
Merkur und vom Battert von großer Bedeutung, <strong>für</strong> die Bebauung im Gunzenbachtal die<br />
Hangwinde vom Leisberg und vom Waldeneck. Die Hangwinde zeichnen sich durch flächenhaften<br />
Kaltluftabfluss aus, der in der Karte schematisch durch einzelne Pfeile gekennzeichnet<br />
wird. Die Talbereiche werden schnell mit Kaltluft aufgefüllt.<br />
Große Bereiche des Oostals, des Grobbachtales, des Steinbachtales und der Rheinebene<br />
stellen ein Kaltluftsammelgebiet dar. Dies ist bedingt durch die topographische Lage. Besonders<br />
hohe Kaltluftschichtdicken ergeben sich wegen des Reliefs im Bereich des Oostales.<br />
In den gekennzeichneten Kaltluftsammelgebieten treten deutlich niedrigere Lufttemperaturen<br />
als in der Umgebung auf. Dichter bebaute Stadtbereiche sowie Gewerbe- und Industrieflächen<br />
zehren die Kaltluft von unter her auf, sodass dort zumeist keine relevanten Abkühlungseffekte<br />
erreicht werden. Deshalb wurden diese Bereiche aus den gekennzeichneten<br />
Sammelgebieten herausgenommen, obwohl auch dort z. T. hohe Kaltluftschichtdicken berechnet<br />
werden. Kaltluft fließt dann aber oberhalb der Bebauung ab.<br />
Im Bereich von Kaltluftseen besteht u. a. eine erhöhte Nachtfrostgefahr.<br />
Lokale Kaltluftstaueffekte treten auch dort auf, wo die Kaltluft auf riegelhaft errichtete Wohnhäuser<br />
und/oder Lärmschutzeinrichtungen trifft. Solche Kaltluftbarrieren wurden in der Karte<br />
separat gekennzeichnet. Zusätzlich wurde mit einem Kaltluftpfeil davor vermerkt, von welcher<br />
Seite die Staueffekte auftreten. Hierbei wurden in der Rheinebene <strong>für</strong> sich bereits abgeschwächte<br />
Talwinde die Symbologie <strong>für</strong> Hangwinde verwendet. In allen gekennzeichneten<br />
Stadtklimaanalyse <strong>Baden</strong>-<strong>Baden</strong> 61202-08-02
<strong>Ing</strong>enieurbüro <strong>Lohmeyer</strong> GmbH & Co. KG 54<br />
Staubereichen ist mit niedrigeren Lufttemperaturen und damit mit höheren Neigungen zu<br />
Dunst und Nebelbildung zu rechnen.<br />
Bodeninversionsgefährdete Gebiete sind vor allem in Freibereichen in der Rheinebene zu<br />
finden, aber auch z. T. in Talbereichen der Seitentäler der Rheinebene. Luftschadstoffe, die<br />
in die so gekennzeichneten Bereiche hinein emittiert werden, werden nur schlecht abtransportiert,<br />
was zu hohen Schadstoffbelastungen führen kann.<br />
Die aufgezeigten Windrichtungsverteilungen beruhen auf Messdaten von Meteomedia, der<br />
LUBW und Daten im Bereich der Deponie Tiefloch. Aufgezeigt sind Kanalisierungseffekte<br />
u. a. im Oostal mit der typischen Hauptwindrichtung aus Süden bzw. Norden im Bereich<br />
Brenner’s Parkhotel und Südost bzw. Nordwest am Aumattstadion. Die Windmessung an der<br />
Deponie Tiefloch wird geprägt durch die Nord-Süd-Erstreckung des dortigen Kerbtälchens.<br />
Die Anordnung der Pfeilsignaturen <strong>für</strong> Luftleitbahnen wurden unter Zuhilfenahme der Simulationen<br />
zur mittleren Durchlüftung bei <strong>Lohmeyer</strong> (2009b) durchgeführt.<br />
Eine ca. 1 km lange unbelastete Luftleitbahn befindet sich beispielsweise zwischen dem<br />
Gewerbegebiet Steinbach und Ottenhofen. Diese Luftleitbahn ist mehr als 500 m breit. Auch<br />
im äußersten Norden der Stadt befindet sich eine Luftleitbahn in der Rheinebene zwischen 2<br />
Waldgebieten, die aufgrund fehlender Emittenten ebenfalls unbelastet ist. Für die Belüftung<br />
der besiedelten Bereiche von <strong>Baden</strong>-<strong>Baden</strong> hat diese Luftleitbahn jedoch keine Bedeutung.<br />
Sie fördert aber den Luftaustausch in der Rheinebene und wirkt sich auf die Durchlüftungssituation<br />
der nördlichen Siedlungsbereiche von Iffezheim positiv aus. Eine weitere Luftleitbahn<br />
befindet sich im Bereich der Bahnlinie zwischen dem Gewerbegebiet Oos-Nord und<br />
dem Gewerbegebiet in der Hüfenau. Da in diesem Bereich die B3 parallel zur Bahntrasse<br />
verläuft, ist diese Luftleitbahn als lufthygienisch belastet anzusehen. Im weiteren Verlauf der<br />
Bahnlinie in Richtung Nordost verlängert sich die genannte Luftleitbahn bis in den Bereich<br />
zwischen Hauneberstein und Sandweier. Dort ist die Luftleitbahn auf ca. 500 m erweitert. Im<br />
östlichen Teil davon verläuft auch in diesem Bereich die B3 parallel, westlich befinden sich<br />
jedoch die relativ gering belasteten Siedlungsbereiche von Sandweier, so dass zumindest<br />
der westliche Bereich nicht relevant mit Schadstoffen belastet ist. Aus diesem Grund wird<br />
diese Luftleitbahn in diesem Bereich als unbelastet gekennzeichnet.<br />
Eine weitere wichtige Luftleitbahn stellt die Europastraße im Bereich der Weststadt zwischen<br />
Oos-Aue und Ebertplatz dar. Hier ist jedoch von einer erhöhten Schadstoffbelastung auszugehen.<br />
Stadtklimaanalyse <strong>Baden</strong>-<strong>Baden</strong> 61202-08-02
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Auch die im Bereich der Klosterwiese produzierte Frischluft kann südlich des Stadtzentrums<br />
entlang der Oos in besiedelte Stadtbereiche von <strong>Baden</strong>-<strong>Baden</strong> eindringen. Die Oos und<br />
beidseitig gelegene Freibereiche stellen aus diesem Grunde ebenfalls eine unbelastete<br />
Luftleitbahn dar.<br />
Weitere Luftleitbahnen befinden sich in den Sattenbereichen der größeren Täler wie beispielsweise<br />
bei Ebersteinburg oder im Bereich der Fremersbergstraße. Diese sind aufgrund<br />
der Nähe stärker befahrener Straßen als belastet anzusehen.<br />
Die Karte zeigt des Weiteren Straßen mit hohen, sehr hohen und extremen Verkehrsbelastungen<br />
auf. In deren Nahbereich ist mit erhöhten Schadstoffbelastungen zu rechnen, besonders<br />
wenn die dortigen Austauschbedingungen durch Randbebauung zusätzlich herabgesetzt<br />
sind oder im Rahmen von Planungen herabgesetzt werden könnten. Außerdem ist an<br />
den Tunnelportalen mit erhöhten Schadstoffbelastungen zu rechnen. Deshalb sind diese<br />
separat mit dem Symbol „Tunnelportal“ gekennzeichnet.<br />
Ziel <strong>für</strong> das Stadtgebiet sollte sein, die Austauschbedingungen nicht weiter zu verschlechtern<br />
und wenn möglich, sogar zu verbessern. Letzteres könnte einen besseren Abtransport der in<br />
der Stadt emittierten Schadstoffe und der produzierten Wärme bewirken. Dies ist besonders<br />
bei austauscharmen Wetterlagen von großer Bedeutung. Siehe dazu das nächste Kapitel.<br />
Stadtklimaanalyse <strong>Baden</strong>-<strong>Baden</strong> 61202-08-02
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9 PLANUNGSHINWEISKARTE STADT BADEN-BADEN<br />
9.1 Prinzipien der planungsrelevanten Klimaanalyse<br />
Die Klimafunktionskarte stellt eine Bestandsaufnahme der stadtklimatischen Gegebenheiten<br />
<strong>für</strong> den Istzustand dar und ist durch eine Vielzahl zu berücksichtigender Einzelinformationen<br />
gekennzeichnet. Bei der Ausweisung der Klimatope und der Durchlüftungsverhältnisse fanden<br />
unter fachlichen Gesichtspunkten Bewertungen statt, um die verfügbaren klimatisch-lufthygienischen<br />
Informationen auf die Fläche des Stadtgebietes zu übertragen. Diese bewerteten<br />
Übertragungen sind durch Kaltluftsimulationen (siehe Kapitel 5) und flächendeckende<br />
Berechnungen der mittleren Durchlüftungsverhältnisse (siehe Kapitel 6) gestützt. Somit erweist<br />
sich die Interpretation dieser synthetischen Fachkarte und die Umsetzung in bewertende<br />
Planungsaussagen als eine sehr komplexe Aufgabe.<br />
Die Ergebnisse der vorliegenden Klimauntersuchung sollen vorrangig der fachlichen Unterstützung<br />
der Flächennutzungsplanung sowie der Bauleitplanung aus klimaökologischer Sicht<br />
dienen. Diesem Ziel soll die Karte mit Hinweisen <strong>für</strong> die Planung gerecht werden.<br />
Für die Bauleitplanung und verschiedene Fachplanungen werden aus den Informationen der<br />
Klimaanalysekarte Planungshinweise erarbeitet und in einer Karte aufbereitet. Die Inhalte<br />
und Darstellungen der Planungshinweiskarte orientieren sich an den Vorschlägen der Richtlinie<br />
VDI 3787, Blatt 1. Die Karte enthält eine integrierende Bewertung der in der Klimafunktionskarte<br />
dargestellten Sachverhalte im Hinblick auf planungsrelevante Belange. Die flächenhaften<br />
Kennzeichnungen beinhalten Hinweise über die Empfindlichkeit der jeweiligen<br />
Bereiche unter klimatisch-lufthygienischen Aspekten gegenüber Nutzungsänderungen. Daraus<br />
lässt sich die Notwendigkeit beziehungsweise die Dringlichkeit klimatisch begründeter<br />
Anforderungen und Maßnahmen im Rahmen der Bauleitplanung entnehmen.<br />
Bei der Erstellung der Karten erfolgte eine gesonderte Prüfung der rechtskräftigen B-Pläne,<br />
der B-Pläne im Verfahren, der einfachen B-Pläne, der Flächenpotenziale <strong>für</strong> Wohnungsbau<br />
und Gewerbe und der Entwicklungsflächen. Entsprechende Informationen hierzu lagen vor.<br />
Die Hinweise <strong>für</strong> die Planung sind in acht Gruppen zusammengefasst. Drei Planungsempfehlungen<br />
beziehen sich auf den bisher weitgehend nicht überbauten Raum (mit Ausnahme<br />
einzelstehender Gebäude im Außenbereich und der Verkehrswege), also auf Freiland-,<br />
Wald- und Wasserflächen. Vier Empfehlungen werden <strong>für</strong> bereits baulich genutzte Gebiete<br />
Stadtklimaanalyse <strong>Baden</strong>-<strong>Baden</strong> 61202-08-02
<strong>Ing</strong>enieurbüro <strong>Lohmeyer</strong> GmbH & Co. KG 57<br />
ausgesprochen. Ein Hinweis dient der Kennzeichnung immissionsrelevanter Straßenzüge<br />
mit hoher Verkehrsbelegung.<br />
Die Hinweise <strong>für</strong> die Planung beziehen sich vornehmlich auf bauliche Nutzungsänderungen,<br />
insbesondere dreidimensionaler Art (Gebäude, Dämme und andere Baulichkeiten). Eine Änderung<br />
der Vegetationszusammensetzung hat in der Regel geringere klimatische Auswirkungen<br />
als großflächige Versiegelungsmaßnahmen und die Errichtung von Bauwerken. In<br />
speziellen Fällen kann sich auch eine Änderung der Vegetationszusammensetzung, wie z. B.<br />
Waldanpflanzung im Bereich einer Luftleitbahn, durchaus ungünstig auswirken. Fälle dieser<br />
Art sind bei den Aussagen zur Beurteilung von Nutzungsänderungen im unbebauten Bereich<br />
jedoch mit berücksichtigt.<br />
Die Kartierung flächenhafter Planungsempfehlungen beruht im Einzelnen auf entsprechenden<br />
Darstellungen der Klimafunktionskarte, die einer klassifizierenden Bewertung unterzogen<br />
wurden. Damit stellen die Planungsempfehlungen im Wesentlichen keine parzellenscharfen<br />
Aussagen dar, sondern beinhalten so wie die Darstellungen der Klimafunktionskarte<br />
Toleranzen zwischen 50 m und 100 m. Die Größe des Untersuchungsgebietes beziehungsweise<br />
die Maßstäblichkeit der Untersuchung bedeuten zwangsläufig, dass vertiefende<br />
Detailfragen im Zusammenhang mit Bebauungsplänen gegebenenfalls durch gesonderte<br />
Gutachten erarbeitet werden müssen. Dabei werden die Karten der Klimauntersuchung in<br />
jedem Fall von Nutzen sein, zumal der Gesamtzusammenhang der klimatisch-lufthygienischen<br />
Aspekte der Stadt <strong>Baden</strong>-<strong>Baden</strong> dargestellt ist.<br />
Die Hinweise <strong>für</strong> die Planung enthalten neben ihrer Beschreibung auch Aussagen darüber,<br />
dass aus klimatisch-lufthygienischer Sicht fachgutachterliche Stellungnahmen oder Fachgutachten<br />
bei geplanten Nutzungsänderungen erforderlich sind. Diese Aussagen und die<br />
Erforderlichkeit definieren sich aus rein fachlichen Gesichtspunkten. Die Erstellung der fachlichen<br />
Stellungnahmen bzw. Fachgutachten erfordert klimatisch-lufthygienische Fachkenntnisse,<br />
sodass deren Erarbeitung und Verfassung durch das Fachpersonal der Stadtverwaltung<br />
bzw. durch externe Fachgutachter erfolgen sollte.<br />
Neben lokalen Besonderheiten des Untersuchungsgebietes liegen den Hinweisen <strong>für</strong> die<br />
Planung folgende Prinzipien zugrunde:<br />
Vegetationsflächen haben eine bedeutende Wirkung auf das Lokalklima, da sie einerseits<br />
die nächtliche Frisch- und Kaltluftproduktion verursachen und andererseits bei hohem Baumanteil<br />
tagsüber thermisch ausgleichend sind. Innerstädtische und siedlungsnahe Grünflä-<br />
Stadtklimaanalyse <strong>Baden</strong>-<strong>Baden</strong> 61202-08-02
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chen beeinflussen die direkte Umgebung in mikroklimatischer Sicht positiv. Vegetationsflächen<br />
am Siedlungsrand fördern den Luftaustausch. Größere zusammenhängende Vegetationsflächen<br />
stellen das klimatisch-lufthygienische Regenerationspotenzial dar. Insbesondere<br />
bei vorhandenem räumlichen Bezug zum Siedlungsraum sind sie <strong>für</strong> den Luftaustausch sehr<br />
wichtig. Deshalb sollten solche Freiflächen aus klimatischer Sicht <strong>für</strong> bauliche Nutzungen<br />
nicht in Anspruch genommen werden.<br />
Größere Waldanpflanzungen haben lokalklimatisch mehrfache Bedeutungen. Im geneigten<br />
Gelände führen sie wie Freiflächen zu Kaltluftproduktionen und Kaltluftabfluss. Die Temperatur<br />
dieser Kaltluft ist zwar höher als über Freiland gebildete Kaltluft, da<strong>für</strong> ist das Kaltluftvolumen<br />
jedoch ebenfalls höher.<br />
Nachteilig wirkt sich jedoch aus, dass die Bäume ein Strömungshindernis darstellen, sodass<br />
sich in Luv Kaltluftstaubereiche bilden können und der großräumige Wind (auch die Kaltluft<br />
z. B. in Talgründen) abgebremst wird. Deshalb kann eine Neuanpflanzung von Wald im Bereich<br />
von Talgründen (Kaltluftschneisen oder Leitleitbahnen) nicht empfohlen werden.<br />
Aus diesen Gründen ist auch eine Verbauung von Tallagen nachteilig zu beurteilen, da dort<br />
einerseits bei Schwachwindlagen der Kalt- und Frischlufttransport stattfindet und sie andererseits<br />
als Luftleitbahnen <strong>für</strong> stärkere regionale Winde dienen.<br />
Die unbefestigten Hanglagen in ausgedehnten besiedelten Gebieten, insbesondere wenn in<br />
den Talzonen Bebauung existiert, sollen von Bebauung freigehalten werden, da dort ein intensiver<br />
Kalt- und Frischlufttransport stattfindet (Hangabwinde). Dasselbe gilt <strong>für</strong> Schneisen<br />
und Klingen innerhalb der Hänge.<br />
Aus lufthygienisch-klimatischer Sicht empfiehlt sich prinzipiell eine Umrandung der Siedlungen<br />
mit möglichst weiträumigen Grünzonen sowie eine Durchdringung von Ortschaften mit<br />
Grünzügen, die sich an der Oberflächengestalt der Umgebung orientieren. Das bedeutet<br />
eine Erhaltung beziehungsweise Schaffung von Belüftungsschneisen und Luftleitbahnen im<br />
besiedelten Bereich, um den Luftaustausch zu fördern. Einer Zersiedelung der Landschaft<br />
durch zahlreiche Streusiedlungen sowie der Entstehung von abriegelnden Bebauungsgürteln<br />
ist entgegenzuwirken. Das betrifft insbesondere das Zusammenwachsen benachbarter<br />
Ortslagen und die Entstehung von wenig aufgelockerten Siedlungsbändern in Tallagen. Bei<br />
städtischen Siedlungen muss auf entsprechend große nahegelegene Frisch- und Kaltluftproduktionsgebiete<br />
und Belüftungsbahnen geachtet werden.<br />
Stadtklimaanalyse <strong>Baden</strong>-<strong>Baden</strong> 61202-08-02
<strong>Ing</strong>enieurbüro <strong>Lohmeyer</strong> GmbH & Co. KG 59<br />
Bei der Ansiedlung von Gewerbe- und Industriegebieten ist zu berücksichtigen, dass die unmittelbar<br />
angrenzenden Wohngebiete nicht aufgrund der lokalen Windverhältnisse durch<br />
erhöhte Immissionen belastet werden.<br />
FREIFLÄCHEN<br />
Freiflächen mit hoher Klimaaktivität<br />
Dies sind vor allem klimaaktive Freiflächen mit direktem Bezug zum Siedlungsraum wie z. B.<br />
innerstädtische und siedlungsnahe Grünflächen oder solche, die in Hanglage zu Siedlungsbereichen<br />
orientiert oder im Einzugsgebiet eines Berg-/Talwindsystems liegen. Unbebaute<br />
Täler, Klingen und Geländeeinschnitte, in denen Kaltluftabfluss stattfindet, zählen ebenfalls<br />
dazu und sind mit hohen Restriktionen gegenüber Bebauung und Nutzungsänderungen belegt.<br />
Außerdem sind große zusammenhängende Freiflächen (inkl. Waldflächen) im Umfeld<br />
der Stadt aus klimatisch-lufthygienischen Gründen von großer Bedeutung. Die so deklarierten<br />
Flächen fungieren als Kaltluftentstehungsgebiete. Kaltluftabfluss lässt die Kaltluftmassen<br />
aus dem zugehörigen Kaltlufteinzugsgebiet heraus wirksam werden.<br />
Auch innerstädtische Grünanlagen wurden vollständig dieser Kategorie zugeordnet. Dies<br />
trifft auch auf einen Großteil der innerstädtischen Freiflächen zu. Diese Flächen sind mit einer<br />
hohen Empfindlichkeit gegenüber nutzungsändernden Eingriffen bewertet; d. h. bauliche<br />
und zur Versiegelung beitragende Nutzungen führen zu bedenklichen klimatischen Beeinträchtigungen.<br />
Dasselbe gilt <strong>für</strong> Maßnahmen, die den Luftaustausch behindern, wie z. B.<br />
dichte Aufforstung in Bereichen mit lokalen Strömungsverhältnissen.<br />
Sollten trotz des Bestehens klimatischer Bedenken Planungen in Erwägung gezogen werden,<br />
besteht die Notwendigkeit einer verstärkten Berücksichtigung dieser Belange in der<br />
Planung auf der Grundlage von detaillierten Fachgutachten.<br />
Freiflächen mit weniger bedeutender Klimaaktivität<br />
Diese Freiflächen haben entweder keine direkte Zuordnung zum Siedlungsraum, d. h. dort<br />
entstehende Kalt- und Frischluft fließt nicht direkt in Richtung bebauter Gebiete, oder nur<br />
eine geringe Kaltluftproduktion aufgrund der Ausstattung (z. B. Schotterflächen). Gleichermaßen<br />
trifft das auf Kuppenlagen zu.<br />
Sie werden mit einer mittleren Empfindlichkeit gegenüber nutzungsändernden Eingriffen bewertet.<br />
Hier ist aus klimatischer Sicht eine maßvolle Bebauung, die den regionalen Luftaustausch<br />
nicht wesentlich beeinträchtigt, möglich.<br />
Stadtklimaanalyse <strong>Baden</strong>-<strong>Baden</strong> 61202-08-02
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Klimatisch bedeutsame lokale Gegebenheiten wie z. B. Einschnitte, Schneisen, Bachläufe<br />
etc. sind jedoch bei der Planung zu berücksichtigen. Für eine möglichst geringe klimatische<br />
Beeinträchtigung sind die Erhaltung von Grünflächen und Grünzügen, die Schaffung von<br />
Dach- und Fassadenbegrünungen und möglichst geringe Gebäudehöhen sowie windoffene<br />
Gebäudeanordnungen zu empfehlen.<br />
Bei Planungen von Baumaßnahmen in derart ausgewiesenen Flächen ist eine Beurteilung<br />
durch einen Sachverständigen bezüglich der Dimensionierung und Anordnung von Bauwerken<br />
sowie der Sicherung von Grün- und Ventilationsschneisen von Vorteil. Bei bedeutsamen<br />
baulichen Eingriffen, die den Rahmen der in diesen Bereichen bestehenden ortsüblichen<br />
Bebauung überschreiten, sind Beurteilungen auf der Grundlage von detaillierten Fachgutachten<br />
angemessen.<br />
Freiflächen mit geringer Klimaaktivität<br />
Diese Flächen haben klimatisch betrachtet nur einen geringen Einfluss auf Siedlungsgebiete,<br />
da sie aufgrund ihrer Lage und Exposition von Siedlungen abgewandt oder <strong>für</strong> die Kalt- und<br />
Frischluftproduktion relativ unbedeutend sind. Dort sind teilweise bauliche Eingriffe mit nur<br />
geringen klimatischen Veränderungen verbunden, d. h. sie sind relativ stabil gegenüber begrenzten<br />
nutzungsändernden Eingriffen.<br />
Diese Klassifizierung ergibt sich <strong>für</strong> gut durchlüftete Gebiete mit schwach ausgeprägten<br />
Reliefverhältnissen, die nicht in unmittelbarer Nähe zu dichten Siedlungsbereichen liegen.<br />
Aus klimatischer Sicht sind in diesen Gebieten selbst Bauwerke wie Hochhäuser oder großflächige<br />
Gewerbebetriebe möglich. Dabei sollte darauf geachtet werden, dass bzgl. der<br />
Hauptwindrichtung die Durchlüftungsmöglichkeit erhalten bleibt. Allerdings können im Nahbereich<br />
von Gebäuden auch Nutzungskonflikte bezüglich des Windkomforts durch erhöhte<br />
Windgeschwindigkeiten und Böigkeiten entstehen. Zudem ist das schon vorhandene Emissionsaufkommen<br />
zu beachten, so dass in der Nähe von Gewerbestandorten und stark frequentierten<br />
Verkehrswegen keine empfindlichen Nutzungen geplant werden sollten.<br />
SIEDLUNGSFLÄCHEN<br />
Bebaute Gebiete mit geringen klimarelevanten Funktionen<br />
Dies sind bereits bebaute Gebiete mit geringen klimatischen Funktionen, die aufgrund ihrer<br />
Lage weitgehend geringe thermisch-lufthygienischen Belastungen aufweisen und benachbarte<br />
Siedlungsbereiche nicht wesentlich beeinträchtigen.<br />
Stadtklimaanalyse <strong>Baden</strong>-<strong>Baden</strong> 61202-08-02
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Ihnen ist keine nennenswerte klimatisch-lufthygienische Empfindlichkeit gegenüber Nutzungsintensivierungen<br />
und Bebauungsverdichtung zuzuschreiben. Bei intensiven Nutzungsänderungen,<br />
die die ortsüblichen Gegebenheiten überschreiten, sind klimatisch-lufthygienische<br />
fachgutachterliche Stellungnahmen zu erstellen.<br />
Dabei handelt es sich um bebaute, gut durchlüftete Kuppenlagen oder um bebaute Gebiete,<br />
deren thermisch-lufthygienische Emissionen nicht zu Verschlechterungen in nahegelegenen<br />
Siedlungsbereichen führt. Bei einer zusätzlichen Verdichtung ist keine nennenswerte klimatisch-lufthygienische<br />
Auswirkung zu erwarten, da sich bei diesen überwiegend kleindimensionsnahen<br />
Gebieten kein relevanter Wärmeinseleffekt ausbildet.<br />
Allerdings ist darauf zu achten, dass bestehende Belüftungsmöglichkeiten erhalten werden<br />
und zusätzliche Emissionen keine nachteilige Wirkung auf Siedlungsräume nach sich ziehen.<br />
Durch Dach- und Fassadenbegrünung und Beibehaltung von Grünflächen kann einer<br />
thermischen Belastung vorgebeugt werden.<br />
Bebaute Gebiete mit mittleren klimarelevanten Funktionen<br />
Dies sind bebaute Gebiete, die aufgrund ihrer Lage und ihrer Bebauungsart klimarelevante<br />
Funktionen übernehmen. Darunter fallen z. B. locker bebaute und durchgrünte Siedlungen<br />
bzw. Siedlungsränder, die nachts merklich abkühlen und relativ windoffen sind, oder gut<br />
durchlüftete verdichtete Siedlungsbereiche (z. B. Kuppenlagen). Diese Gebiete weisen geringe<br />
bis mittlere thermisch-lufthygienische Belastungen auf, führen nicht zu Beeinträchtigungen<br />
des Luftaustausches und weisen im Allgemeinen geringe klimatisch-lufthygienische<br />
Empfindlichkeiten gegenüber Nutzungsintensivierungen auf.<br />
Damit sind z. B. Arrondierungen an den Siedlungsrändern und das Schließen von Baulücken<br />
gemeint, wobei das in diesem Gebiet vorhandene bauliche Nutzungsmaß beibehalten werden<br />
sollte. Solche relativ geringfügigen und der Umgebung angemessenen Nutzungsänderungen<br />
ziehen im Bereich der so bezeichneten Flächen keine wesentlichen klimatisch-lufthygienischen<br />
Veränderungen nach sich.<br />
Allerdings ist bei der Planung von Baumaßnahmen in diesen ausgewiesenen Flächen eine<br />
Beurteilung der Dimensionierung und Anordnung von Bauwerken sowie der Erhaltung und<br />
Schaffung von Grün- und Ventilationsschneisen durch einen Sachverständigen vorteilhaft.<br />
Die Bodenversiegelung ist so gering wie möglich zu halten und durch Schaffung von Vegetationsflächen<br />
sowie Dach- und Fassadenbegrünung auszugleichen. Generell sollte eine<br />
emissionsarme Energieversorgung (Fernwärme) realisiert werden. Bei bedeutsamen bauli-<br />
Stadtklimaanalyse <strong>Baden</strong>-<strong>Baden</strong> 61202-08-02
<strong>Ing</strong>enieurbüro <strong>Lohmeyer</strong> GmbH & Co. KG 62<br />
chen Eingriffen, die den Rahmen der in diesen Bereichen bestehenden ortsüblichen Bebauung<br />
überschreiten, sind Beurteilungen auf der Grundlage von detaillierten Fachgutachten<br />
angemessen.<br />
Bebaute Gebiete mit hoher klimarelevanter Funktion<br />
Diese gekennzeichneten Bereiche übernehmen <strong>für</strong> sich und angrenzende Besiedlungsbereiche<br />
bedeutende klimarelevante Funktionen, bzw. weisen eine hohe klimatisch-lufthygienische<br />
Empfindlichkeit gegenüber Nutzungsintensivierungen auf. Die Art und Dimension der<br />
vorhandenen Bebauung kann dabei sehr unterschiedlich sein.<br />
Am Siedlungsrand ermöglichen locker bebaute und gut durchgrünte Gebiete mit geringen<br />
Gebäudehöhen einen nahezu ungestörten Luftaustausch, der auch lokale Windsysteme beinhaltet<br />
(z. B. Kaltluftabflüsse mit relevanten Volumenströmen). Das trifft insbesondere auf<br />
Hanglagen zu, an deren Fuß sich bebaute Gebiete befinden, wobei diese Hanglagen auch<br />
z. T. zur Kaltluftbildung beitragen.<br />
Bebaute Bereiche in Tallagen mit aufgelockerter Bebauung schränken den Luftaustausch<br />
ein. Das betrifft lokale Berg-/Talwindsysteme und die Wirkung als Luftleitbahn. Durch die<br />
bestehenden Durchlüftungsverhältnisse sind dort keine hohen thermischen Belastungen vorherrschend.<br />
Bei Nutzungsintensivierungen können diese Begünstigungen entfallen.<br />
Gebiete mit vereinzelten freistehenden Hochhäusern stellen zwar eine Behinderung des<br />
Windfeldes dar, lassen jedoch einen Luftaustausch zu und führen aufgrund vorhandener<br />
Grünflächen nicht zu übermäßiger Erwärmung.<br />
In diese Kennzeichnung sind auch verdichtete Siedlungsbereiche aufgenommen, deren<br />
klimatisch-lufthygienische Belastung nicht übermäßig hoch ist, da die bestehenden Durchlüftungsverhältnisse<br />
hohe Belastungen verhindern. Diese Bereiche weisen teilweise mittlere<br />
bis hohe thermische Belastungen auf, die durch Nutzungsintensivierungen deutlich verschlechtert<br />
würden.<br />
Bei Sanierungsmaßnahmen sollten Barrierewirkungen, zum Beispiel durch bestehende Baustrukturen<br />
beseitigt werden. Umnutzungen baulicher Art (z. B. Neubauten) sollten aus stadtklimatischen<br />
Gründen ausgeschlossen bleiben oder unter Berücksichtigung belüftungsstruktureller<br />
Gegebenheiten nur in Ausnahmefällen und unter Zugrundelegung strengster<br />
Auflagen ermöglicht werden.<br />
Stadtklimaanalyse <strong>Baden</strong>-<strong>Baden</strong> 61202-08-02
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Zusammenfassend lässt sich feststellen, dass die genannten Gebiete allesamt eine erhebliche<br />
klimatisch-lufthygienische Empfindlichkeit gegenüber Nutzungsintensivierungen aufweisen.<br />
Weitere Bau- und Versiegelungsmaßnahmen führen zu negativen Auswirkungen auf die<br />
klimatische Situation. Für diese Gebiete wird daher eine Vergrößerung des Vegetationsanteils<br />
und eine Betonung bzw. Erweiterung der Belüftungsflächen empfohlen.<br />
Bei nutzungsändernden Planungen <strong>für</strong> diese ausgewiesenen Flächen sind detaillierte klimatisch-lufthygienische<br />
Fachgutachten notwendig.<br />
Bebaute Gebiete mit klimatisch-lufthygienischen Nachteilen<br />
Diese Ausweisung umfasst vornehmlich verdichtete Siedlungsräume, die klimatisch-lufthygienisch<br />
stark belastet sind. Dazu zählen neben allen laut Klimafunktionskarte als Stadtkern-<br />
Klimatop ausgewiesenen Flächen auch diejenigen bebauten Bereiche, in denen der Luftaustausch<br />
maßgeblich durch Bauwerke behindert wird und die hohe thermische Belastungen<br />
aufweisen, beispielsweise Teilbereiche des Stadt-Klimatopes und größere Gewerbe- und<br />
Industriegebiete, sofern sich diese im bebauten Bereich befinden.<br />
Diese Gebiete sind unter stadtklimatischen Gesichtspunkten sanierungsbedürftig.<br />
Gleichermaßen sind Gebiete sanierungsbedürftig, in denen aufgrund störender Bauwerke<br />
die Belüftung der Stadt eingeschränkt wird.<br />
In beiden Fällen sollten unter stadtklimatischen Gesichtspunkten die selben gegensteuernden<br />
Maßnahmen erfolgen: Verringerung des Versiegelungsgrades bzw. Entsiegelung, Erhöhung<br />
des Vegetationsanteils bzw. intensive Begrünung (einschließlich Fassaden- und Dachbegrünung)<br />
sowie Verringerungen des Emissionsaufkommens, insbesondere der Verkehrsemissionen.<br />
Zudem wird eine Schaffung bzw. Erweiterung von möglichst begrünten Durchlüftungsbahnen<br />
empfohlen; damit ist auch gegebenenfalls die Entfernung oder Verlagerung<br />
störender Bauwerke verbunden.<br />
Bei allen Planungen innerhalb dieser Flächenausweisungen sind detaillierte klimatisch-lufthygienische<br />
Fachgutachten notwendig.<br />
Belastungen durch Luftschadstoffemissionen<br />
Diese Signatur kennzeichnet Hauptverkehrsstraßen mit hoher Verkehrsbelastung. Die dadurch<br />
entstehenden hohen Schadstoff- und Lärmbelastungen sind zu beachten, d. h. bei<br />
Planungen im Einwirkungsbereich der Straßen sind je nach Nutzungsabsicht eventuell Immissionsprognosen<br />
erforderlich.<br />
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Die durch hohe Verkehrsbelastung entstehenden hohen Schadstoffemissionen sind in die<br />
Planung mit einzubeziehen. Das bedeutet, dass empfindliche Nutzungen wie Wohngebiete,<br />
Erholungsgebiete, landwirtschaftlich und gärtnerisch genutzte Flächen in angemessenen<br />
Abständen zur Straße bzw. mit adäquaten Schutzmaßnahmen zu planen sind. Unempfindliche<br />
Nutzungen verlangen keine besondere Rücksichtnahme; sie können sogar als Schutz<br />
gegen die Schadstoff- und Lärmausbreitung verwendet werden.<br />
Bei Planungen von Nutzungsänderungen, die empfindlich gegenüber Schadstoff- und Lärmimmissionen<br />
sind, sollten klimatisch-lufthygienische Gutachten bzw. Immissionsprognosen<br />
erstellt werden.<br />
Nachteilig erweisen sich insbesondere die Schadstoffemissionen vor allem auf den Straßen,<br />
die sich innerhalb von Kaltluftschneisen bzw. Luftleitbahnen befinden, da hier mit den <strong>für</strong> die<br />
Belüftung der Stadt so wichtigen Kaltluftabflüssen bzw. Kaltluftströmen Schadstoffe verfrachtet<br />
werden, die zu lufthygienischen Nachteilen in den betreffenden Gebieten führen<br />
können. Bei zukünftigen Verkehrsplanungen sollte verstärkt darauf geachtet werden, die<br />
Verkehrsströme außerhalb der Luftleitbahnen zu führen.<br />
Ebenfalls von Nachteil sind starke Verkehrsemissionen innerhalb der in der Klimafunktionskarte<br />
markierten Kaltluftsammelgebieten, da in ihnen der Luftaustausch stark eingeschränkt<br />
ist und einmal emittierte Schadstoffe während Strahlungswetterlagen in der Nacht kaum bzw.<br />
nur sehr langsam verdünnt werden.<br />
9.2 Erläuterungen zur Planungshinweiskarte <strong>Baden</strong>-<strong>Baden</strong><br />
In Abb. 9.1 (Legende siehe Abb. 9.2) ist ein Ausschnitt der Karte mit Hinweisen <strong>für</strong> die Planung<br />
beispielhaft dargestellt. (Die gesamte Karte liegt getrennt im A0-Format in digitaler<br />
Form bei.) Die Hinweise zur Planung unter klimatisch-lufthygienischen Gesichtspunkten<br />
erstrecken sich über das gesamte Stadtgebiet von <strong>Baden</strong>-<strong>Baden</strong>. Für die Bereiche außerhalb<br />
der Stadtgrenze werden keine Planungshinweise dargestellt. Die Planungshinweise<br />
beziehen sich überwiegend auf mögliche Nutzungsänderungen, die zu ungünstigeren lokalklimatische<br />
Verhältnissen beitragen, wie beispielsweise zusätzliche Bebauung, Versiegelung<br />
etc. Ohne in den Kategorien der Planungshinweise gesondert aufgeführt zu sein, sind<br />
selbstverständlich Nutzungsänderungen, die zur Verbesserung der lokalklimatischen Verhältnisse<br />
beitragen, zu begrüßen. Das sind beispielsweise Maßnahmen zur Erhöhung des<br />
Freiflächen- und Vegetationsanteils, zur Beseitigung von Strömungshindernissen, zur Redu-<br />
Stadtklimaanalyse <strong>Baden</strong>-<strong>Baden</strong> 61202-08-02
Abb. 9.1: Ausschnitt aus der Planungshinweiskarte<br />
|ÿ<br />
0 0.45 0.9 1.8 2.7<br />
|ÿ<br />
|ÿ<br />
|ÿ<br />
Kilometer
Klimakarte <strong>Baden</strong>-<strong>Baden</strong><br />
Planungshinweiskarte<br />
Legende<br />
Freiflächen<br />
Siedlungsflächen<br />
Freiflächen mit bedeutender Klimaaktivität:<br />
klimaaktive Freiflächen in direktem Bezug zum Siedlungsraum,<br />
hohe Empfindlichkeit gegenüber nutzungsändernden Eingriffen<br />
Freiflächen mit weniger bedeutender Klimaaktivität:<br />
keine direkte Zuordnung zu besiedelten Wirkungsräumen,<br />
geringe Empfindlichkeit gegenüber nutzungsändernden Eingriffen,<br />
maßvolle ortsübliche Bebauung möglich<br />
Freiflächen mit geringer Klimaaktivität:<br />
geringer Einfluss auf besiedelte Wirkungsräume oder Freiflächen innerhalb eines<br />
ausgedehnten Klimapotenzials,<br />
relativ unempfindlich gegenüber begrenzten nutzungsändernden Eingriffen,<br />
selbst Bauwerke wie Hochhäuser oder großflächige Gewerbebetriebe möglich<br />
Bebaute Gebiete mit geringer klimarelevanter Funktion:<br />
keine nennenswerte klimatisch-lufthygienische Empfindlichkeit<br />
gegenüber Nutzungsintensivierung und Bebauungsverdichtung<br />
Bebaute Gebiete mit klimarelevanter Funktion:<br />
geringe klimatisch-lufthygienische Empfindlichkeit gegenüber<br />
Nutzungsintensivierung z. B. Arrondierung, Schließung von Baulücken<br />
Bebaute Gebiete mit bedeutender klimarelevanter Funktion:<br />
erhebliche klimatisch-lufthygienische Empfindlichkeit<br />
gegenüber Nutzungsintensivierung<br />
Bebaute Gebiete mit klimatisch-lufthygienischen Nachteilen:<br />
verdichtete Siedlungsräume bzw. störende Bauwerke,<br />
unter stadtklimatischen Gesichtspunkten sanierungsbedürftig<br />
Belastung durch Verkehrsemissionen<br />
Straße mit extremer Verkehrsbelastung: extreme Luft-/Lärmbelastung<br />
Straße mit sehr hoher Verkehrsbelastung: sehr hohe Luft-/Lärmbelastung<br />
Straße mit hoher Verkehrsbelastung: hohe Luft-/Lärmbelastung<br />
Tunnelportale<br />
Stadtkreisgrenze<br />
Fachliche Bearbeitung:<br />
A. Moldenhauer, T. Nagel, <strong>Ing</strong>enieurbüro <strong>Lohmeyer</strong> GmbH & Co.KG (LOH), 2009<br />
Datengrundlage:<br />
Kaltluftmodellierung mit dem Programmsystem KALM (LOH), 2009<br />
Windfeldmodellierung mit dem Modell DIWIMO (LOH), 2009<br />
Luftbilder der Stadt <strong>Baden</strong>-<strong>Baden</strong>; Stand 2004<br />
Verkehrsdaten: BS <strong>Ing</strong>enieure, Verkehrsentwicklungsplan <strong>Baden</strong>-<strong>Baden</strong>, Analyse 2008<br />
Gebäudedigitalisierung der Stadt <strong>Baden</strong>-<strong>Baden</strong><br />
Winddaten in <strong>Baden</strong>-<strong>Baden</strong> der LUBW, von Meteomedia und von der Stadt <strong>Baden</strong>-<strong>Baden</strong> (Deponie Tiefloch)<br />
Abb. 9.2: Legende der Planungshinweiskarte
<strong>Ing</strong>enieurbüro <strong>Lohmeyer</strong> GmbH & Co. KG 67<br />
zierung von Schadstofffreisetzungen etc. Grundlage der Planungshinweiskarte sind die<br />
Ausweisungen der Klimaanalysekarte (Kapitel 8), die Ergebnisse der Kaltluftsimulationen<br />
(Kapitel 5), die Berechnung zu den mittleren Durchlüftungsverhältnissen (Kapitel 6) und die<br />
topografischen Gegebenheiten, das heißt Höhenverhältnisse und Landnutzung.<br />
Die Karte mit den Hinweisen <strong>für</strong> die Planung wird durch die dunkelgrüne Farbe dominiert,<br />
das heißt durch Freiflächen mit bedeutender Klimaaktivität. Hier spiegelt sich das angesetzte<br />
Prinzip wider, dass Vegetationsflächen zu den geringsten Störungen des Lokalklimas führen.<br />
Die ausgedehnten Waldflächen des Nordschwarzwaldes tragen wesentlich zu den relativ<br />
klimatisch günstigen Bedingungen in einem Großteil des Untersuchungsgebietes bei. Dementsprechend<br />
sollte in diesen Gebieten aus klimatischer Sicht keine Nutzungsänderung und<br />
insbesondere keine Bebauung abseits der Siedlungen durchgeführt werden. Gleichermaßen<br />
ist eine Zersiedlung des Untersuchungsgebietes nicht zu begrüßen.<br />
Eine weitere große Rolle spielen die innerstädtischen Freiflächen mit bedeutender Klimaaktivität,<br />
da diese zumindest in den angrenzenden bebauten Bereichen <strong>für</strong> thermischen Ausgleich<br />
sorgen. Von besonders hoher Bedeutung sind diese Flächen, wenn sie sich innerhalb<br />
von Sanierungszonen bzw. innerhalb von Flächen mit erheblicher klimatisch-lufthygienischer<br />
Empfindlichkeit gegenüber Nutzungsintensivierungen (rote und lila Flächen in der Planungshinweiskarte)<br />
befinden. Dies betrifft beispielsweise den Kurgarten, die Rotenbachanlagen,<br />
den Hauptfriedhof, die Hektor-Berlioz-Anlage und die Oos-Aue.<br />
Zusätzlich sind in der Karte Bereiche mit weniger bedeutender Klimaaktivität gekennzeichnet.<br />
Dies betrifft Ränder bestehender baulicher Nutzungen, vor allem in Kuppenlagen (Ebersteinburg)<br />
bzw. in Bereichen, in denen maßvolle Bebauung zu keiner relevanten Behinderung<br />
von bedeutenden Kaltluftabflüssen führt, wie z. B. Randbereiche von fast allen Stadtteilen<br />
von <strong>Baden</strong>-<strong>Baden</strong> mit der Ausnahme der Innenstadt und der Weststadt. Bei den letztgenannten<br />
sollte keine Siedlungserweiterung vorgenommen werden.<br />
In den Bereichen mit weniger bedeutender Klimaaktivität sind Entwicklungsmöglichkeiten der<br />
baulichen Nutzungen gegeben.<br />
Freiflächen mit geringer Klimaaktivität haben im Raum <strong>Baden</strong>-<strong>Baden</strong> nur relativ geringe<br />
räumliche Ausdehnungen. Dabei handelt es sich insbesondere um Bereiche in der Rheinebene<br />
ohne direkten Siedlungsbezug (ausschließlich an Gewerbegebieten). Dort wären bauliche<br />
Eingriffe mit nur geringen klimatischen Veränderungen in Siedlungsbereichen verbunden.<br />
Stadtklimaanalyse <strong>Baden</strong>-<strong>Baden</strong> 61202-08-02
<strong>Ing</strong>enieurbüro <strong>Lohmeyer</strong> GmbH & Co. KG 68<br />
Weitere Signaturen der Karte beziehen sich überwiegend auf bebaute Bereiche bzw. Siedlungsgebiete.<br />
Diese sind mit unterschiedlichen Empfindlichkeiten gegenüber Nutzungsänderungen<br />
belegt. Bebaute Gebiete mit geringen klimarelevanten Funktionen wurden in Hochund<br />
Kuppenlage außerhalb der Talbereiche vergeben. Dies betrifft gut durchlüftete Bebauung<br />
im Bereich von Ebersteinburg sowie an der Ruine Hohenbaden.<br />
Einzelne kleinere Siedlungsgebiete mit Größen von weniger als 0.1 km 2 in Talbereichen<br />
(z. B. Malschbach und Schmalbach) stellen, sofern sie sich nicht im Nahbereich größerer<br />
Siedlungen befinden und keine siedlungsrelevanten Kaltluftabflüsse behindern, bebaute Gebiet<br />
mit klimarelevanten Funktionen dar.<br />
Gleiches gilt <strong>für</strong> locker bebaute Talbereiche, die überwiegend aus Gartenstadt- und<br />
Stadtrandklimatopen bestehen und ebenfalls den Kaltluftzufluss in weiteren Siedlungsbereichen<br />
nicht relevant beeinflussen. Dies sind große Teile der Ortsteile Geroldsau, Oberbeuern<br />
und Lichtental, die locker bebauten Hangbereiche westlich des Kurgartens und in Höhe<br />
Weststadt die Bebauung in Balg, im nordwestlichen Teil von Sandweier, große Teile von<br />
Haueneberstein sowie von Steinbach, Varnhalt und Neuweier.<br />
Die genannten Bereiche beinhalten auch Gebiete, in denen die Kaltluft bereits vom Boden<br />
abgehoben ist und deshalb in diesen Bereichen und weiter stromab keine relevanten Temperaturerniedrigungen<br />
in der bebauten unteren Schicht mit sich bringen kann.<br />
In den orange gekennzeichneten Bereichen ist eine maßvolle Nutzungsintensivierung, wie<br />
z. B. Arrondierung an den Siedlungsrändern und das Schließen von Baulücken möglich.<br />
Diese sollte jedoch der Umgebung angemessen erfolgen.<br />
Die in der Stadt <strong>Baden</strong>-<strong>Baden</strong> aus klimatischer Sicht sanierungsbedürftigen Bereiche sind in<br />
der Planungshinweiskarte mit einem lila Farbton gekennzeichnet. Dies sind zunächst verdichtete<br />
Siedlungsräume, die klimatisch-lufthygienisch stark belastet sind. Dazu zählen neben<br />
allen laut Klimafunktionskarte als Stadtkern-Klimatop ausgewiesenen Flächen auch diejenigen<br />
bebauten Bereiche, in denen der Luftaustausch maßgeblich durch Bauwerke behindert<br />
wird und die hohe thermische Belastungen aufweisen, beispielsweise Teilbereiche des<br />
Stadt-Klimatopes und größere Gewerbe- und Industriegebiete, sofern sich diese im bebauten<br />
Bereich befinden.<br />
Sanierungszonen stellen in diesem Sinne der gesamte Innenstadtbereich bis einschließlich<br />
Festspielhaus, die Bebauung im Kreuzungsbereich Eisenbahnstraße/Eichelgartenstraße<br />
Stadtklimaanalyse <strong>Baden</strong>-<strong>Baden</strong> 61202-08-02
<strong>Ing</strong>enieurbüro <strong>Lohmeyer</strong> GmbH & Co. KG 69<br />
sowie der Gewerbebereich Balger Straße/Rheinstraße, die Zentren der Weststadt und von<br />
Haueneberstein, der Bereich des Fachmarktzentrums sowie der zentrale Bereich des<br />
Gewerbegebietes entlang der Bahnackerstraße dar. Eine weitere kleinere Sanierungszone<br />
befindet sich im Bereich der Stadtwerke <strong>Baden</strong>-<strong>Baden</strong> in Lichtental.<br />
In den gekennzeichneten Sanierungsbereichen sind aufgrund der hohen klimatischen<br />
und/oder lufthygienischen Belastung dringend Maßnahmen zur Verbesserung der klimatischlufthygienischen<br />
Situation anzuraten.<br />
Gleichermaßen sind Gebiete als sanierungsbedürftig im Sinne des Stadtklimas zu bezeichnen,<br />
in denen aufgrund störender Bauwerke die Belüftung der Stadt eingeschränkt wird. Dies<br />
trifft in Lichtental zu auf die Bebauung im Bereich des Brahmsplatzes und südlich davon.<br />
Dort ist die Versiegelung relativ hoch und damit der Vegetationsanteil gering. Außerdem wird<br />
aufgrund eines Bebauungsriegels quer zur Luftströmung ca. 100 m südlich des Brahmsplatzes<br />
der Kaltluftabfluss in Richtung Lichtental behindert.<br />
Auch die nördliche Bebauung der Weststadt ist als langgestreckter Querriegel zu den zu<br />
Beginn der Nacht bedeutsamen Hangwinden zu interpretieren, so dass auch dort aufgrund<br />
der jetzigen Bebauungsstruktur eine Einsickern der Kaltluft in das Stadtgebiet behindert wird.<br />
Deshalb wurde auch dieser Bereich als sanierungsbedürftig gekennzeichnet. Die klimatischen<br />
Untersuchungen haben aufgezeigt, dass die vorhandenen Kaltluftzuflüsse eine außerordentlich<br />
wichtige Bedeutung <strong>für</strong> die Mindestbelüftung der Stadt aufweisen. Eine unter<br />
klimatischen Gesichtspunkten erfolgende Sanierung der so gekennzeichneten Bereiche<br />
würde zu einer Verbesserung der Durchlüftungssituation <strong>für</strong> Teilgebiete von <strong>Baden</strong>-<strong>Baden</strong><br />
(Weststadt und Lichtental) führen. Aus diesem Grund sind o. g. Bereiche als Sanierungszonen<br />
ausgewiesen.<br />
Für alle als sanierungsbedürftig gekennzeichneten Flächen (also sowohl diejenigen Flächen,<br />
die hohe thermische und lufthygienische Belastungen aufweisen, als auch diejenigen, die<br />
aufgrund von Bauwerken die Belüftung der Stadt einschränken) sollten unter stadtklimatischen<br />
Gesichtspunkten die selben gegensteuernden Maßnahmen erfolgen: Verringerung<br />
des Versiegelungsgrades bzw. Entsiegelung, Erhöhung des Vegetationsanteils bzw. intensive<br />
Begrünung (einschließlich Fassaden- und Dachbegrünung), Durchgrünung von Innenhöfen,<br />
Begrünung von Straßenräumen sowie Verringerungen des Emissionsaufkommens,<br />
insbesondere der Verkehrsemissionen (Verkehrsberuhigung, Förderung des ÖPNV). Zudem<br />
wird eine Schaffung bzw. Erweiterung von möglichst begrünten Durchlüftungsbahnen emp-<br />
Stadtklimaanalyse <strong>Baden</strong>-<strong>Baden</strong> 61202-08-02
<strong>Ing</strong>enieurbüro <strong>Lohmeyer</strong> GmbH & Co. KG 70<br />
fohlen; damit ist auch gegebenenfalls die Entfernung oder Verlagerung störender Bauwerke<br />
verbunden.<br />
Bei allen Planungen innerhalb dieser Flächenausweisungen sind detaillierte klimatisch-lufthygienische<br />
Fachgutachten notwendig.<br />
Die rot gekennzeichneten Bereiche stellen bebaute Gebiete mit bedeutender klimarelevanter<br />
Funktion dar. Diese schließen sich im Innenstadtbereich bzw. in der Weststadt, in Oos und in<br />
Haueneberstein an die dortigen stark überwärmten Bereiche (Sanierungszonen) an. Sie sind<br />
etwas lockerer bebaut als die Sanierungszonen und besser durchlüftet. Eine Nutzungsintensivierung<br />
dieser Gebiete würde zu einer Ausweitung der klimatischen Sanierungszonen im<br />
Innerstadtbereich führen und sollte deshalb vermieden werden. Dies betrifft beispielsweise<br />
die Bebauung, die sich beiderseits des Innenstadtkerns befindet oder beiderseits der Sanierungszone<br />
in der Weststadt. Auch der erweiterte Stadtkern von Haueneberstein sowie die im<br />
Umfeld der sanierungsbedürftigen Gewerbebereiche in Oos befindlichen bebauten Gebiete<br />
sind entsprechend gekennzeichnet.<br />
Auch im Bereich der <strong>für</strong> das Stadtgebiet bedeutsamen Kaltluftschneisen sollte eine Nutzungsintensivierung<br />
vermieden werden. Dies betrifft beispielsweise Teilbereiche von Geroldsau,<br />
die Bebauung im nördlichen Bereich von Lichtental, die Bebauung um den Hauptfriedhof<br />
südöstlich der Innenstadt, südliche Teilbereiche der Cité und von Sandweier sowie die im<br />
Steinbachtal liegenden bebauten Bereiche von Neuweier und Steinbach.<br />
Auch Gebiete, in denen Hangabwinde zu Beginn des Kaltluftabflusses ins Stadtgebiet hinein<br />
sickern, sollten von einer Nutzungsintensivierung freigehalten werden (z. B. östliche Bereiche<br />
von Varnhalt, südöstliche Bereiche von Haueneberstein u.a.).<br />
Bei Sanierungsmaßnahmen sollten in rot gekennzeichneten Bereichen Barrierewirkungen,<br />
zum Beispiel durch bestehende Baustrukturen beseitigt werden. Umnutzungen baulicher Art<br />
(z. B. Neubauten) sollten aus stadtklimatischen Gründen ausgeschlossen bleiben oder unter<br />
Berücksichtigung belüftungsstruktureller Gegebenheiten nur in Ausnahmefällen und unter<br />
Zugrundelegung strengster Auflagen ermöglicht werden.Zusammenfassend lässt sich feststellen,<br />
dass die genannten Gebiete allesamt eine erhebliche klimatisch-lufthygienische<br />
Empfindlichkeit gegenüber Nutzungsintensivierungen aufweisen. Weitere Bau- und Versiegelungsmaßnahmen<br />
führen zu negativen Auswirkungen auf die klimatische Situation. Für<br />
diese Gebiete wird daher eine Vergrößerung des Vegetationsanteils und eine Betonung bzw.<br />
Erweiterung der Belüftungsflächen empfohlen.<br />
Stadtklimaanalyse <strong>Baden</strong>-<strong>Baden</strong> 61202-08-02
<strong>Ing</strong>enieurbüro <strong>Lohmeyer</strong> GmbH & Co. KG 71<br />
Bei nutzungsändernden Planungen <strong>für</strong> diese ausgewiesenen Flächen sind detaillierte klimatisch-lufthygienische<br />
Fachgutachten notwendig.<br />
9.3 Fazit<br />
Die Stadt <strong>Baden</strong>-<strong>Baden</strong> ist aufgrund ihrer überwiegenden Lage in den Talbereichen des<br />
Nordschwarzwaldes bzw. in der Rheinebene in Großteilen bezüglich ihrer Durchlüftung eingeschränkt.<br />
Im Zentrum der Stadt befinden sich Bereiche mit klimatisch-lufthygienischen<br />
Nachteilen, in denen bereits jetzt erhöhte Wärme- und Schadstoffbelastungen vorliegen.<br />
Aufgrund zukünftiger Klimaänderungen hin zu höheren Temperaturen wird dort selbst ohne<br />
Änderung der Bedingungen der Hitzestress zunehmen.<br />
Die bei Strahlungswetterlagen einsetzenden Kaltluftabflüsse sowie vorliegende Luftleitbahnen<br />
tragen zu einer Mindestbelüftung des Stadtgebietes bei. Deshalb sollten die <strong>für</strong> diese<br />
Durchlüftung bedeutsamen Bereiche (Teilgebiete der roten und dunkelgrünen Flächen der<br />
Planungshinweiskarte) möglichst nicht weiter bebaut werden.<br />
Die in der Planungshinweiskarte rot und lila gekennzeichneten Siedlungsbereiche stellen<br />
jedoch nicht zwangsläufig Bereiche dar, die in keinem Falle bebaut werden dürfen. Bei geplanten<br />
Nutzungsänderungen in diesen Bereichen sollten jedoch strenge Auflagen den jeweiligen<br />
Eingriff zumindest mildern. Vorstellbar wäre beispielsweise das Vorschreiben der<br />
Einbindung von Vegetation (Büsche, Bäume, Dach- und Fassadenbegrünung) und eine damit<br />
verbundene Erhöhung des Grünvolumens. In jedem Falle sollte in diesen Bereichen Riegelbebauung<br />
quer zum Kaltluftabfluss oder zur Luftleitbahn vermieden werden. Außerdem<br />
sollten ortstypische Bebauungshöhen nicht überschritten werden.<br />
Allgemein können Nutzungsänderungsvarianten sehr vielfältig sein und in unterschiedlich<br />
sensiblen Stadtbereichen zu unterschiedlich großen Beeinträchtigungen führen. So beeinflussen<br />
beispielsweise einzelne Garagen wegen ihrer niedrigen Höhe und geringen Grundflächen<br />
die Wind- und Temperaturverhältnisse kaum, während hohe Riegelbebauung von<br />
mehrstöckigen Häusern in Luftleitbahnen oder Kaltluftschneisen die Durchlüftung stark herabsetzen<br />
können.<br />
Im vorliegenden Bericht werden allgemeine Hinweise zur Wirkung von Bebauung gegeben.<br />
Detaillierte Vorgehensweisen <strong>für</strong> Genehmigungen im Einzelfall können im Rahmen des vorliegenden<br />
Projektes nicht erarbeitet werden, da in der Maßstabsebene des Flächennutzungsplanes<br />
gearbeitet wird. Es wird aber empfohlen, bei stark nutzungsändernden Planun-<br />
Stadtklimaanalyse <strong>Baden</strong>-<strong>Baden</strong> 61202-08-02
<strong>Ing</strong>enieurbüro <strong>Lohmeyer</strong> GmbH & Co. KG 72<br />
gen in sensitiven Bereichen detaillierte klimatisch-lufthygienische Fachgutachten anfertigen<br />
zu lassen.<br />
Weiterführend zum vorliegenden Projekt wäre es eventuell hilfreich, eine Checkliste bzw.<br />
einen Leistungskatalog zu erstellen, der zusätzliche Hilfestellung <strong>für</strong> die Bewertung klimatischer<br />
Belange im Rahmen der Bauleitplanung gibt, da je nach Plangebietsgröße, Art und<br />
Größe der Nutzungsänderung, klimatischer Sensitivität des Plangebietes etc. unterschiedliche<br />
Anforderungen an einen notwendigen Untersuchungsumfang gestellt werden müssen.<br />
Bei kleinen Plangebieten mit geringen Nutzungsänderungen reicht oftmals schon eine gutachterliche<br />
Stellungnahme aus. Für große Planungen in klimatisch sensiblen Räumen sind<br />
dagegen umfangreiche Gutachten ggf. mit komplexen Modellrechnungen notwendig, um die<br />
Auswirkungen ausreichend genau beschreiben zu können und ggf. auch Optimierungen<br />
durchführen zu können.<br />
Stadtklimaanalyse <strong>Baden</strong>-<strong>Baden</strong> 61202-08-02
<strong>Ing</strong>enieurbüro <strong>Lohmeyer</strong> GmbH & Co. KG 73<br />
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