Stadtklimamodellierung im Planungsprozess: Das Stadtklimamodell PALM-4U zur Unterstützung der Planung von Klimaanpassungsmaßnahmen in urbanen Räumen

Abstract

Urbane Räume reagieren sensibel auf Veränderungen des Klimas wie ausgedehnte Hitzeperioden oder starke Unwetter. Die Konsequenz: Kommunen müssen schnell und effizient auf eine klimaresiliente Kommunalentwicklung hinarbeiten und sinnvolle Anpassungsmaßnahmen umsetzen. Ihnen steht dabei eine Vielzahl von Klimaanpassungsmaßnahmen zur Verfügung, die in unterschiedlicher Intensität und Verortung eingesetzt werden können. Doch wann ist wo der Einsatz welcher Klimawandelanpassungsmaßnahme sinnvoll?

Im Rahmen BMBF-Fördermaßnahme Stadtklima im Wandel wird das neue und innovative Stadtklimamodell PALM-4U entwickelt. Ein wesentliches Ziel des Projekts ist es, sowohl den Anforderungen an einen hohen wissenschaftlichen Standard als auch an die Anwendbarkeit für Praktiker in Kommunen und Planungsbüros gerecht zu werden. Um letzteres zu ermöglichen, wurden zusammen mit einer Vielzahl an Praxispartnern im Rahmen eines Co-Creation-Prozesses zuerst Anforderungen an ein praxistaugliches Stadtklimamodell definiert, um auf dieser Basis die Praxistauglichkeit des Modells und seiner Anwendungsumgebung zu evaluieren.

Um die Operationalisierung des Modells in der Praxis zu ermöglichen, die Aufgabe definiert auf Basis der Anforderungen eine benutzerfreundliche grafische Oberfläche für PALM-4U zu entwickeln und diese in Pilotanwendungen zusammen mit Kommunen und Stadtplanern zu erproben. Die PALM-4U GUI ermöglicht Anwendern aus Forschung und vor allem der Praxis, stadtklimatische Untersuchungen mit PALM-4U eigenständig durchzuführen und diese so in die kommunale Anwendung zu integrieren. Dazu bietet sie Werkzeuge, um den gesamten Modellierungsworkflow abzubilden: Von der Eingangsdatenaufbereitung, über die Simulation bis hin zur Ergebnisauswertung. Um die praktische Anwendbarkeit des Modells zu erhöhen, wurden für relevante praktische Anwendungsfälle idealtypische Modellsetups und Auswertungsmethoden entwickelt und als kuratierte Vorlagen in die PALM-4U GUI implementiert. Dazu gehört auch der Anwendungsfall „Thermischer Komfort und Kaltlufthaushalt“. Dieser simuliert einen warmen Sommertag unter einer autochthonen Wetterlage und ermöglicht dabei die Bewertung der Hitzebelastung am Tag sowie der nächtlichen Durchlüftungssituation. Über Variantenrechnungen kann die Wirksamkeit von Anpassungsmaßnahmen, z.B. grün-blauer-Infrastrukturen, ermittelt und optimiert werden.

Die PALM-4U GUI befindet sich aktuell im projektinternen Betrieb und wurde dabei bereits von mehreren assoziierten Kommunen und Planungsbüros in Deutschland erfolgreich für eigene stadtklimatische Untersuchungen eingesetzt. Dabei wurden vor allem die einfache Bedienbarkeit und Funktionalität der PALM-4U GUI hervorgehoben, welche es auch Anfängern im Bereich der Stadtklimamodellierung ermöglicht sich in das komplexe Themenfeld einzuarbeiten. Dieser Vortrag stellt das Stadtklimamodell PALM-4U sowie die zugehörige Nutzeroberfläche vor und zeigt anhand von Beispielen deren Anwendung in der kommunalen Praxis.