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Blickpunkt 07:


Planung "Stuttgart 21" (CD-ROM STADTKLIMA 21)


Projekt Stuttgart 21
Das Projekt Stuttgart 21 ist im Hinblick auf die Umweltsituation sowohl mit Risiken als auch mit neuen Chancen verbunden Um die denkbaren Risiken minimieren und die neuen Chancen einer umweltgerechten Stadtentwicklung nutzen zu k√∂nnen, werden die eisenbahn- und stadtbaulichen Planungen f√ľr das Projekt Stuttgart 21 durch eine Vielzahl von Umweltuntersuchungen und -erhebungen vorbereitet und gutachtlich begleitet. Zur Pr√ľfung der Auswirkungen der Planung auf die Luft-, Klima- und L√§rmsituation hat der Gemeinderat die erforderlichen Geldmittel f√ľr ein umfangreiches Untersuchungsprogramm bewilligt, das vom Amt f√ľr Umweltschutz, Abteilung Stadtklimatologie unter dem Projektnamen "Stadtklima 21" koordiniert wird. Es umfasst Messungen, Modellberechnungen und Windkanalversuche, mit deren Hilfe Planungsvarianten mit dem heutigen Ist-Zustand verglichen und optimiert werden k√∂nnen.

Rahmenplan Stuttgart 21

Abb. 1: Tage mit Hitzestress

Abb. 2: Infrarotaufnahme Abend

Abb. 3: Infrarotaufnahme Morgen

Bis zu 30 Tage Wärmestress!
Stuttgart hat ein mildes sehr windschwaches Klima. Diese Eigenschaften der Klimaregion werden durch die Lage des Stadtkerns in einem Talkessel mit hoher Bebauungsdichte noch verst√§rkt Der dadurch bedingte Ventilationsmangel der Innenstadt verursacht u.a. auch das Aufkommen sommerlicher Schw√ľle. Die Abbildung 1 zeigt dazu die mittlere j√§hrliche Anzahl der Tage mit W√§rmebelastung als Ergebnis einer Berechnung des Deutschen Wetterdienstes. Danach muss man in weiten Teilen der innerst√§dtischen Kessellage mit rund 30 Tagen W√§rmestress im Jahr rechnen. Im Rosensteinpark und im Schlossgarten sowie im Bereich des Pragfriedhofs reduziert sich diese Zahl auf etwa 22 Tage. Neben Parkanlagen und Gr√ľnfl√§chen sind es vor allem die f√ľr Stuttgart typischen Berg- und Talwindsysteme, die der Neigung zu Schw√ľle und Luftstagnation entgegenwirken. Sie machen sich als n√§chtliche Kaltluftabfl√ľsse bemerkbar und entstehen durch Temperaturdifferenzen zwischen dem Stadtrand und der tiefer gelegenen "st√§dtischen W√§rmeinsel" der City, wobei die H√∂henunterschiede im Stuttgarter Stadtgebiet immerhin mehr als 300 Meter betragen. So gibt es im Stadtgebiet viele Frischluftschneisen - allen voran das Nesenbachtal (Kaltental) - deren Kenntnis eine wichtige Grundlage der Stadtplanung ist.

 

Die flugzeuggest√ľtzte lnfrarot-Thermographie l√§sst ein Bild der momentanen Temperaturverteilung an der Erdoberfl√§che entstehen. Die Abbildung 2 und die Abbildung 3 geben ein Beispiel f√ľr die Oberfl√§chentemperatur in Stuttgart w√§hrend einer klaren Sommernacht. Den Farbabstufungen von rot (warm) nach blau (kalt) kann der Verlauf der n√§chtlichen Abk√ľhlung vom Abend (Abbildung 2) zum Morgen (Abbildung 3) entnommen werden. Mit seiner starken Abk√ľhlung bietet das Feuerbacher Tal das Musterbeispiel einer Frischluftschneise. Aber auch in der Innenstadt, die sich als wahrer Speicherofen pr√§sentiert, gibt es Hinweise auf Kaltluftzufl√ľsse aus dem Nesenbachtal. Stark abgek√ľhlt haben sich die Bahnanlagen im Vorfeld des Hauptbahnhofs mit der Gleisharfe des Abstellbahnhofs. Dies deutet darauf, da√ü ausgedehnte Bahnanlagen mehr dem Klimatyp der Freifl√§chen √§hneln als dem dichter st√§dtischer Bebauung.

 

Windverhältnisse
Der Wind bestimmt die Ausbreitung von Luftschadstoffen und ist deshalb sehr bedeutsam f√ľr die Iufthygienischen Verh√§ltnisse der St√§dte. Bedingt durch die Topographie kann f√ľr Stuttgart keine einheitliche Windverteilung angegeben werden. Die Windverh√§ltnisse werden wesentlich gepr√§gt durch tagesperiodische lokale Windsysteme, die bei der herrschenden Wind- und Austauscharmut von Bedeutung sind Nachts auf h√∂her gelegenen Freifl√§chen produzierte Kaltluft flie√üt als Berg- beziehungsweise Hangabwind talw√§rts. Tags√ľber versiegt der Kaltluftfluss, h√§ufig kommt es gar zu einer Umkehr der Windrichtung.


Abb. 4: Kaltluftfl√ľsse
Gem√§√ü Modellberechnungen sind in Bezug auf die Planung Stuttgart 21, wie die Abbildung 4 verdeutlicht (die Pfeilgr√∂√üe ist ein Ma√ü f√ľr die Kaltluftmenge), die Wartberg-/Steinberg-Klinge, die Eckartshalde und die M√∂nchhalde als Gebiete mit bodennahen Kaltluftfl√ľssen von Bedeutung. Ferner erfolgt von S√ľdwesten starkes Einstr√∂men von Kaltluft aus dem Nesenbachtal und aus der Gegenrichtung mit Ursprung im Rosensteinpark und Neckartal. Diese Str√∂mungen reichen bis etwa 50 Meter H√∂he.


Abb. 5: Windrosen
Neben den Kaltluftfl√ľssen ist auch die kleinr√§umige Ver√§nderung des √ľberregionalen Windes (zum Beispiel Kanalisierung in einem Tal) von Bedeutung. Erst die √úberlagerung beider Effekte ergibt die wirkliche Windrichtungsverteilung (Windrose). Im Plangebiet Stuttgart 21 (Abbildung 5) ist die Kanalisierung des Nesenbachtals in der Talachse zu erkennen. Im Plangebiet selbst sind durch den Einfluss der lokalen Kaltluftfl√ľsse alle Windrichtungen h√§ufiger belegt.



Abb. 6: Benzolbelastung

Die Abbildung 6 dokumentiert die wesentlich durch den Verkehr geprägte Schadstoffbelastung im Gebiet Stuttgart 21 anhand der mittleren Benzolkonzentration. Deutlich erkennbar sind die Belastungsschwerpunkte in den Straßenräumen, während abseits der Straßen wesentlich niedrigere Konzentrationen vorhanden sind.

 



Abb. 7: Planungs- empfehlungen
Luftströme nicht behindern!
Die sich aus den stadtklimatischen Zusammenh√§ngen ergebenden Planungsempfehlungen (Abbildung 7) betreffen die Notwendigkeit, zum Ausgleich f√ľr zus√§tzliche Baumassen den Rosensteinpark und das schmale Band des Schlossgartens aufzuweiten und die Durchl√ľftung im Zuge der Tall√§ngsachse keinesfalls zu verschlechtern. Auch sollten die kleinr√§umigen Frischluftstr√∂me von der Wartberg-/Steinbergklinge √ľber das zu rekonstruierende St√∂rzbachtal, von der Eckartshalde √ľber den Pragfriedhof und von der M√∂nchhalde √ľber den Bereich T√ľrlen-/Tunzhofer Stra√üe im Plangebiet Stuttgart 21 wirksam werden k√∂nnen.


Abb. 8: Fesselballon- aufstiege
Die durch Modellberechnungen gewonnenen stadtklimatischen Erkenntnisse m√ľssen durch lufthygienisch-meteorologische Messungen vor Ort erg√§nzt und verifiziert werden, Dazu geh√∂ren die Einrichtung einer zus√§tzlichen Luftmessstation im Bereich des Paketpostamts bei der Ehmannstra√üe im M√§rz 1996, die Messfahrten sowie meteorologische Fesselballonaufstiege (Abbildung 8) und Tracergasversuche.


Abb. 9: Ausbreitungs- modell
Mit dem Abschluss des st√§dtebaulichen Gutachterverfahrens im Oktober 1996 und der Empfehlung der Gutachterkommission begann die Phase der Detailuntersuchungen mit Optimierung von Planungsvarianten: Die im Windkanal am ma√üstabsgetreuen Modell vorgenommenen aerodynamischen Messungen geben Auskunft √ľber die durch k√ľnftige Bebauung zu erwartenden Ver√§nderungen der Windverh√§ltnisse und der Ausbreitung von Luftschadstoffen. In Abbildung 9 sind dazu die Ergebnisse einer Versuchsreihe abgebildet, die bei Anstr√∂mung des Bebauungsmodells aus S√ľdwesten Lage und Intensit√§t besonders zugiger Bereiche aufzeigt.



Abb. 10: Modell im Windkanal
Durch Austausch oder Ab√§nderung der Modelle im Windkanal (Abbildung 10) ist es m√∂glich, stadtklimatisch g√ľnstige Bebauungsformen zu entwickeln und Vergleiche mit dem heutigen lstzustand anzustellen.

 

 

 

 



 
 

© Landeshauptstadt Stuttgart, Amt für Umweltschutz, Abt. Stadtklimatologie