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5. Windverhältnisse
5.2 Kaltluftfluss


Der Abschirmungseffekt der umgebenden H√∂henz√ľge hat zur Folge, da√ü die speziell an den H√§ngen und in den T√§lern h√§ufig sich entwickelnden lokalen Windsysteme sehr deutlich in Erscheinung treten. Sie erreichen zwar keine hohen Windgeschwindigkeiten, aber f√ľr die lokale Bel√ľftung der Stadtteile √ľbernehmen sie eine wichtige Rolle. Die Abbildung 5-3 zeigt Modellberechnungen (SCH√ĄDLER, 1996) der sich aus dem Kaltluftflu√ü ergebenden Windgeschwindigkeiten in Stuttgart (Schichth√∂he 0-50 m). Die h√∂chsten Geschwindigkeiten der Kaltluft treten an den steileren H√§ngen sowie im Nesenbachtal und Rohrackertal auf und erreichen im Maximum bis zu 3 m/s.


Abb. 5-4: Kaltluftfl√ľsse in Stuttgart im Ist-Zustand als Volumenstromdichte (m¬≥/ms) (Schicht- mittelwert 0 - 50 m)
Entscheidender als die Geschwindigkeit der Kaltluftstr√∂me sind jedoch die Mengen an Kaltluft. In den Abbildungen 5-4 (Gesamtstadt) und Abbildung 5-5 (Innenstadt mit Plangebiet) ist deshalb die Kaltluftvolumenstromdichte dargestellt. Im vorliegenden Fall ist die Kaltluftvolumenstromdichte diejenige Kaltluftmenge im m¬≥, die pro Sekunde durch einen 1 m breiten Streifen zwischen Erdoberfl√§che und 50 m √ľber Grund (senkrecht zur Str√∂mung) flie√üt. Ihre Einheit ist m¬≥/ms bzw. m¬≤/s.

Die Ergebnisse der Kaltluftflu√überechnung ber√ľcksichtigen allein die f√ľr Entstehung, Abflu√ü und Bilanzierung ma√ügebenden Parameter. In diesem Modellierungsschritt nicht enthalten ist die √úberlagerung mit dynamischen Windfeldkomponenten, d.h. durch das Relief bedingte Ver√§nderungen der gro√ür√§umigen Windverh√§ltnisse sind darin nicht enthalten. Im folgenden Kapitel werden deshalb die berechneten dynamischen Windfeldkomponenten dargestellt und in einem weiteren Bearbeitungsschritt mit den Kaltluftfl√ľssen zu statistischen Windrichtungsverteilungen (Windrosen) √ľberlagert.

Die in Kapitel 4 behandelte Infrarot-Thermographie basiert auf Messungen und Auswertungen w√§hrend einer Strahlungswetterlage mit geringem √ľberregionalem Wind. Damit stellen die "W√§rmebilder" des Stadtgebietes eine thermische Situation dar, die den Grundlagen der Berechnung der Kaltluftfl√ľsse entspricht. Somit empfiehlt es sich, beide Auswertungen im Zusammenhang zu betrachten.


Abb. 5-5: Kaltluftfl√ľsse in der Stuttgarter Innenstadt (mit Plangebiet) im Ist-Zustand als Volumenstromdichte (m¬≥/ms)
(Schicht- mittelwert 0 - 50 m)
Die Zufuhr von Luft √ľber Vegetationsfl√§chen hinweg gestaltet sich im Stuttgarter Westen sehr schwierig, da nur wenig ausgedehnte Einzugsgebiete f√ľr den Nachschub reiner Luft sorgen k√∂nnen. Vom Birkenkopf und Hasenberg ausgehend ist vor allem √ľber das Vogelsangtal ein Beitrag zur Bel√ľftung des Westkessels zu erwarten. Das Einstr√∂men der Luft in Bodenn√§he wird in diesem Bereich durch das Vorhandensein von Gr√ľn- und Freifl√§chen beg√ľnstigt. Im Gegensatz zum Westkessel hat das Nesenbachtal bessere Durchl√ľftungsm√∂glichkeiten. Daf√ľr sprechen die Zug√§nglichkeit des Tales f√ľr vorherrschende Windstr√∂mungen, die Ausbildung der Talsohle als breiter Verkehrsweg sowie die Existenz der Schlo√ügartenanlagen am Talausgang. F√ľr die Ausbildung eines lokalen Luftaustausches √ľber die H√§nge hinweg bestehen durch ausgedehntere, zusammenh√§ngende Gr√ľnfl√§chen im S√ľden und S√ľdosten der Innenstadt vorteilhafte Voraussetzungen. Die starke Gliederung der H√§nge in oft schluchtartigen Taleinschnitten bietet der k√ľhleren Hangluft bevorzugte Abflu√üm√∂glichkeiten zum innerst√§dtischen Bereich.

In Bezug auf die Planungen von Stuttgart 21 sind, wie die Abbildung 5-5 verdeutlicht, folgende Gebiete mit Kaltluftfl√ľssen von Bedeutung:

1) Wartberg-/Steinberg-Klinge
2) Eckardshalde
3) Mönchhalde


Wie die Modellberechnungen ergeben haben, finden diese hangseitigen Strömungen nur in Bodennähe statt und erreichen als Hangabwinde Höhen von bis zu ca. 15 m.
Ferner erfolgt ein starkes Einstr√∂men von Kaltluft bei der Talverengung zwischen Uhlandsh√∂he und Kriegsberg im Zusammenhang mit dem "Nesenb√§cher" bis zum "Unteren Schlo√ügarten". Eine entgegengerichtete Str√∂mung aus Nordosten hat ihren Ursprung im Rosensteinpark und im Neckartal. Diese Str√∂mungen sind wesentlich m√§chtiger als die Kaltluftfl√ľsse √ľber die H√§nge und kleinen Klingen des Kesselrandes und erreichen H√∂hen von √ľber 50 m. F√ľr den Luftaustausch des Innenstadt-Kessels sind diese Str√∂mungen von gro√üer lufthygienischer Bedeutung, w√§hrend die bodennahen Kaltluftstr√∂me mehr kleinr√§umige Auswirkungen in lufthygienischer bzw. bioklimatischer Sicht haben.


 
 

© Landeshauptstadt Stuttgart, Amt für Umweltschutz, Abt. Stadtklimatologie