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Heft 12: Klimamessungen im Plangebiet Stuttgart 21


Zusammenfassung
 
Gegenstand der vorliegenden Arbeit ist die Untersuchung und Bewertung der klimatischen Ausgleichsleistung von Gr√ľnanlagen in der Stuttgarter Innenstadt. Die Arbeit ist eingebettet in eine Reihe von Umweltuntersuchungen die das st√§dtebauliche Projekt Stuttgart 21 im Planungsablauf begleiten. In der Wirkung als potentiell k√ľhlere, klimaaktive und klimameliorativ wirkende Fl√§chen im Planungsgebiet wurden die thermisch induzierten Ausgleichsstr√∂mungen der Gr√ľnanlagen Rosensteinpark, Pragfriedhof und der Schlo√üg√§rten anhand eines station√§ren Sondermessnetzes und anhand von mobilen Messungen zwischen Januar und Dezember 1997 analysiert.  
 
Die Ergebnisse ermöglichen räumlich differenzierte Aussagen zum klimatischen Wirkungsbereich und der die Austauschprozesse bestimmenden städtebaulichen und klimatischen Faktoren sowie eine Bewertung der geplanten Veränderungen durch das Projekt Stuttgart 21.

Stationäre Messungen
 
Die station√§ren Messungen verdeutlichten neben der Kanalisierung des regionalen Windfeldes die geringen Windgeschwindigkeiten im Stadtgebiet von Stuttgart. Der Einfluss des n√§chtlichen Kaltluftsystemes des "Nesenb√§chers", welchem durch die Windarmut im Stuttgarter Stadtgebiet eine zentrale Bedeutung f√ľr den Luftaustausch zukommt, konnte bis in die Anlagen des Unteren Schlo√ügartens nachgewiesen werden.
 
Eine Modifikation des horizontalen Windfeldes durch den Einfluss unterschiedlicher Bauk√∂rperstrukturen lie√ü sich durch den Vergleich von Klimastationen im Stadtgebiet nachweisen. Dabei zeigte sich die Station Schlo√ügarten als Messpunkt innerhalb einer Gr√ľnanlage als extrem windarm. Die mittlere Windgeschwindigkeit von 0,6m/s bei √ľber 50% Calmen wurde auf das Abbremsen der vorherrschenden Windgeschwindigkeit durch den Vegetationsbestand zur√ľckgef√ľhrt.
 
Mobile Messungen
 
Messfahrten während unterschiedlicher Witterungen ergaben eine eindeutig wettertypenspezifische Ausprägung der Temperaturdifferenzen zwischen den im Untersuchungsgebiet klassifizierten Klimatopen. Maximale Temperaturunterschiede wurden während austauscharmer Strahlungswetterlagen gemessen. Durchaus erhebliche Differenzen traten jedoch auch bei den als Böentyp und Neutraltyp klassifizierten Witterungen auf.
 
Es zeigte sich, dass der Einfluss h√∂herer Windgeschwindigkeiten im Abbau mikroklimatischer Differenzen wirksamer ist als eine zunehmende Bew√∂lkung. Hinsichtlich der niedrigeren Windgeschwindigkeit im Stadtgebiet von Stuttgart -die Wettertypenklassifikation basierte auf den Daten der Freilandstation Stuttgart-Schnarrenberg- aber auch der absoluten H√§ufigkeit der Wettertypen ist, neben der unbestrittenen Bedeutung des Strahlungswettertyps mit 20% der klassifizierten Tage/N√§chte, auch der Neutraltyp mit √ľber 40% der klassifizierten Tage/N√§chte f√ľr die potentielle Ausbildung thermisch induzierter Ausgleichsstr√∂mungen zu ber√ľcksichtigen.
 
R√§umlich differenzierte Messfahrten w√§hrend austauscharmer Strahlungswetterlagen verdeutlichten gleicherma√üen die Einfl√ľsse der Bauk√∂rperstruktur wie der Topographie auf die Temperaturverh√§ltnisse im Untersuchungsgebiet, hinter welchen die Modifikationen der Tages- und Jahreszeit deutlich zur√ľcktraten.
 
Die Lufttemperaturen stiegen mit zunehmendem Versiegelungsgrad und der Nähe zum Kernstadtbereich. Die niedrigsten Lufttemperaturen wurden, bis auf wenige Ausnahmen, in Tiefenlagen gemessen.
 
Die untersuchten Gr√ľnanlagen setzten sich, modifiziert durch die obigen Einflussgr√∂√üen, s√§mtlich durch negative Temperaturgradienten von der umgebenden Bebauung ab. Eine kompakte Form wie auch die Vernetzung der Anlagen f√∂rdert eine Temperaturabsenkung innerhalb der Anlagen deutlich.
 
Wirkungsbereich der Gr√ľnanlagen
 
Der thermische Wirkungsbereich der Gr√ľnanlagen in die Bebauung hinein -die Au√üenwirkung- wurde anhand des Temperaturverlaufes entlang von sog. Transekten bestimmt. Eine charakteristische Temperaturabnahme in der Bebauung zur Gr√ľnanlage hin definierte ab einem berechneten Grenzwert die klimatische Wirkung der Gr√ľnanlage.
 
Vielfach war ein √úbergangsbereich festzustellen, in dem die Temperatur schon innerhalb der Gr√ľnanlage charakteristisch anstieg. Nach der theoretischen Vorstellung von thermisch induzierten Ausgleichsstr√∂mungen ist damit von einer Strukturwindzirkulation zwischen den unterschiedlich temperierten Fl√§chen auszugehen, die eine wechselseitige Beeinflussung zur Folge hat.
 
Die Ausbildung eines klimatischen Wirkungsbereiches erwies sich neben der Ausprägung der Temperaturdifferenzen als stark abhängig von den struktur- und lagespezifischen Standorteigenschaften des Strukturwechsels:
  - Ein zunehmender Versiegelungsgrad der angrenzenden Bebauung sowie grenzparallele, geschlossene H√§userfronten hemmen einen potentiellen Luftaustausch, w√§hrend eine aufgelockerte Struktur mit senkrecht auf die Gr√ľnfl√§che gerichteten Luftleitbahnen weitere Wirkungsbereiche erm√∂glichen.
  - Verkehrsschneisen entlang der Grenze der Gr√ľnfl√§chen beeintr√§chtigen die Austauschwirkung oder verhindern diese bei zunehmender Verkehrsdichte v√∂llig.
  - Die abgesenkte Lage der Gr√ľnanlage im Relief bzw. zur angrenzenden Bebauung erschwert die Ausbildung weitreichender Wirkungsbereiche. Im Gegenzug konnten maximale im Untersuchungsbereich gemessene Wirkungsbereiche auf eine herausgehobene Lage der Gr√ľnfl√§che zur√ľckgef√ľhrt werden.
  - Im stark reliefierten Stuttgarter Stadtgebiet erwies sich die Lage eines Teils der Gr√ľnanlagen in der Tiefenlinie von Seitent√§lern bzw. im Nesenbachtal als positiv f√ľr deren klimameliorative Wirkung. Die reliefbestimmten lokalen Kaltluftfl√ľsse k√∂nnen die Str√∂mung k√ľhler Luftvolumina in die Bebauung hinein unterst√ľtzen.
  Die im Untersuchungsgebiet berechneten Wirkungsbereiche sind mit 25 bis maximal 300m vergleichsweise gering (vgl. v. St√ľlpnagel 1988).
 
Die Ursache sind, neben dem Faktor der Gr√∂√üe der Anlage, die meist ung√ľnstigen strukturellen Faktoren im √úbergangsbereich wie auch die Lage der Gr√ľnfl√§chen im Relief. Negativ auf die Ausbildung von Strukturwindzirkulationen im Stuttgarter Stadtgebiet wirken sich in erster Linie die Stra√üen mit hoher Verkehrsbelastung aus, die einen Gro√üteil der Stuttgarter Gr√ľnanlagen unmittelbar umgrenzen. Mechanische und thermische Turbulenzen im Stra√üenraum verhindern einen Austausch der unterschiedlich temperierten Luftvolumina meist v√∂llig.
 
Besonders betroffen sind hiervon die Schlo√üg√§rten, die sowohl voneinander als auch an ihrer Ostflanke durch Verkehrsschneisen, hier die B14, isoliert werden. Desgleichen gilt f√ľr den Nordteil des Rosensteinparkes, der abgeschirmt wird durch die B10, und die Westgrenze des Pragfriedhofes, tangiert durch die B27.
 
Ebenfalls als hemmend auf die Ausbildung weitreichender Wirkungsbereiche erweisen sich die Tallage speziell der Schlo√üg√§rten und die Lage des n√∂rdlichen Rosensteinparkes unter dem Niveau der umgebenden Bebauung. Eine klimatische Innenwirkung dieser Bereiche der Gr√ľnanlagen seht der Forderung nach einer verst√§rkten Wirkung in die angrenzende Bebauung entgegen.


 
 

© Landeshauptstadt Stuttgart, Amt für Umweltschutz, Abt. Stadtklimatologie