11. Juni 2021

Stadtklimatologe Rainer Kapp über das Stadtklima der Zukunft

Hat Stuttgart bald Temperaturen wie Neapel?

Der Stuttgarter Stadtkessel ist bekannt für sommerlichen Hitzestress und eine lufthygienische Problemlage. Kein Wunder, dass sich die Stadt als erste in Deutschland mit dem Thema Stadtklimatologie befasste und ein eigenes Ressort dafür einrichtete. Rainer Kapp ist Leiter der Abteilung Stadtklimatologie im Amt für Umweltschutz Stuttgart und entwirft klimatische Zukunftsszenarien, die sich aus dem Klimawandel ergeben.

Luftaufnahme von Stuttgart: elf Pfeile zeigen sind darübergelegt, um zu visualisieren, wie die kühle Luft über die Hänge in die Stadt zieht.
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Umsichtige Stadtplanung sorgt für eine gute Nachtauskühlung: Die kühle Luft zieht aus dem Umland über die Hänge in die Stadt hinein. © LH Stuttgart, Amt für Umweltschutz, Abt. Stadtklimatologie

Herr Kapp, wenn wir heute einen Begriff wie Stadtklimatologie hören, denken viele zuerst an den Klimawandel. Was bedeutet Stadtklima eigentlich und was macht ein Stadtklimatologe?

Rainer Kapp: Stadtklima kann man am einfachsten beschreiben als die Abweichung vom lokalen Umlandklima, also ein durch die Bebauung verändertes Klima. Die Veränderungen sind aus menschlicher Sicht tendenziell negativ: Es kommt zu einer urbanen Wärmeinsel mit höheren Temperaturen und zu Einschränkungen bei der Durchlüftung. In bioklimatischer – wir sagen auch humanbiometeorologischer – Hinsicht sind solche Entwicklungen unerwünscht.

Die Stadtklimatologie schützt den Menschen und seine Gesundheit. Aus diesem Grund war unsere Abteilung ursprünglich auch dem Gesundheitsreferat zugeordnet. Heute soll die Stadtklimatologie dafür sorgen, ein gesundes Stadtklima und die natürlichen Ressourcen, die dafür zur Verfügung stehen, zu erhalten bzw. nachhaltig zu verbessern. Stadtklimatologen sind bestrebt, die Stadtgestaltung trotz Bebauung und Verdichtung so zu steuern, dass sich das städtische dem Umland-Klima wieder so weit wie möglich annähert. Schon um die Jahrtausendwende war klar, dass der Klimawandel mittelfristig unser Stadtklima negativ beeinflussen wird, mit Verschärfungen hinsichtlich der innerstädtischen Aufheizung oder Extremwetterlagen mit Starkregenfällen. Aus unserer Sicht ist das Thema nicht wirklich neu; der Klimawandel verschärft aber vieles und macht die konsequente Umsetzung bioklimatisch wirksamer Maßnahmen dringlicher.

Sie haben sich auch mit Zukunftsszenarien für Stuttgart auseinandergesetzt, die sich aus dem Klimawandel ergeben. Was für Prognosen leiten Sie daraus für Stuttgart ab?

Für solche Zukunftsszenarien werden globale Klimaberechnungen zunächst auf eine regionale Ebene übersetzt und dann in einem zweiten Schritt noch einmal kleinräumig ausdifferenziert. Selbst bei einem eher milden Klimaszenario gehen wir für Stuttgart von einer Verdoppelung der Wärmebelastungstage für den Zeitraum von 2031 bis 2060 aus. Wärmebelastung definiert der Deutsche Wetterdienst als gefühlte Temperatur über 32 Grad Celsius. Die Zahl der tropischen Nächte, also der Nächte, in denen die Lufttemperatur nicht unter 20 Grad Celsius sinkt, wird sich im gleichen Zeitraum um den Faktor 3 bis 4 erhöhen. (…) Will man eine andere europäische Stadt heranziehen, um diese Entwicklung am Ende des Jahrhunderts greifbar zu machen, ist der Vergleich mit Neapel durchaus naheliegend. (…).

Mit welchen Maßnahmen kann das Stadtklima gesteuert werden?

Rainer Kapp: Ein Hauptziel der Stadtklimatologie ist die nächtliche Auskühlung der Stadt. Um die dafür notwendigen Kaltluftschneisen sicherzustellen, weisen wir Zonen aus, in denen aus unserer Sicht keine Bebauung stattfinden kann. Dazu sind vorab stadtklimatische Fragen zu klären: Woher kommen die Kaltluftströme, wo sammeln sie sich und auf welchen Wegen fließen sie durch die Stadt? Wir klären, wo wir Kaltluft benötigen und wie wir sie dorthin bekommen. Beispielsweise kann mit begrünten Straßenräumen für eine gute Lenkung und Kühlung des Luftstroms gesorgt werden. Ein zweiter Aspekt ist das Thema Oberflächenerwärmung. Hier geht es darum, exponierte Gebäudeteile zu verschatten oder die Gebäudeausrichtung zu beeinflussen, um den Wärmeeintrag in die Gebäude zu reduzieren. Auch die Betrachtung von Oberflächenmaterialien ist wichtig: zum Beispiel kann mit sogenannten „Cool Colours“ eine starke Aufheizung von Fassaden verhindert werden. Wir wollen ja verhindern, dass man Gebäude kühlen muss, denn dies hätte einen doppelt negativen Effekt: Der Energieverbrauch steigt extrem, Stichwort CO2, und mit der Abwärme, Stichwort Kühlschrankeffekt, heizt sich die Umgebung zusätzlich auf.

Der Klimawandel ist nicht nur für extreme Hitze, sondern auch für die Zunahme von Starkregenfällen verantwortlich: Das Konzept der „Schwammstadt“ sieht vor, anfallendes Regenwasser in der Fläche zu speichern, um Überflutungen der Kanalisation zu vermeiden. Im Klimaanpassungskonzept der Stadt Stuttgart (KLIMAKS) sind dafür planerische Maßnahmen wie die Entsiegelung von Innenhöfen und großflächige Begrünungen vorgesehen. Das Konzept beinhaltet auch Regelungen für die Freihaltung von Frischluftschneisen sowie bauliche Maßnahmen an städtischen Hochbauten. Ein Beispiel ist die Verschattung mit außenliegendem Sonnenschutz oder durch Nature Based Solutions, also Verschattung durch Stadtbäume. Mit Blick auf den sommerlichen Wärmeschutz müssen Quartiere immer ganzheitlich gesehen werden, weil hier alles zusammentrifft: Verschattungseffekte, Exponiertheit, unterschiedliches Abkühlungsverhalten von ungenutzten und versiegelten Flächen und damit Veränderung der Durchlüftungsströme. (…)

Das Interview in gesamter Länge finden Sie in der aktuellen Ausgabe der come.inn zum Thema „Sommerlicher Wärmeschutz“

Inside

Rainer Kapp, Leiter der Abteilung Stadtklimatologie im Amt für Umweltschutz Stuttgart

Stadtklimatologie hat in Stuttgart eine lange Tradition. Bereits 1938 beschloss der Gemeinderat die Anstellung eines Meteorologen, um Untersuchungen über die klimatischen Verhältnisse der Stadt vornehmen zu lassen und ihre Beziehungen zum Städtebau aufzuzeigen. Die Klimahygiene im Städtebau wurde als Mittel zur Förderung und Erhaltung der Gesundheit der Bewohner gesehen. Seit dem 1. Februar 2018 ist Dipl.-Ing. (FH) Verfahrenstechnik (Umwelttechnik) Rainer Kapp Leiter der Abteilung Stadtklimatologie im Amt für Umweltschutz Stuttgart.

 

Einen historischen Rückblick über 300 Jahre Stadtklima in Stuttgart finden Sie hier.