[UC]² - "Urban Climate Under Change"

Projektbeschreibung

Das Projekt „Stadtklima im Wandel“ - Urban Climate Under Change [UC]² ist eine vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) geförderte Maßnahme zur Entwicklung eines innovativen Stadtklimamodells. Dieses Modell soll in der Lage sein, für Städte der Größe von Stuttgart bis Berlin atmosphärische Prozesse gebäudeauflösend mit einer Gitterweite von 10m, zu simulieren.

Aufgrund der räumlichen unterschiedlichen Stadtstrukturen und der meteorologischen Bedingungen zeigen Temperatur und Feuchte eine extrem heterogene Verteilung in urbanen Räumen. Die Baustruktur, städtische Geometrie, Bodenversiegelung sowie geringe Vegetation in der Stadt erzeugen ein eigenes Temperatur- und Feuchtigkeitsfeld. Deshalb spielen diese genannten Faktoren zukünftig eine wichtige Rolle in der städtischen Planungs- und Klimawandelanpassungsstrategie für Städte.

Das Teilprojekt 03 (TP-03) erstellt eines stadtspezifischen Datensatzes der 2m-Temperatur und relativen Luftfeuchtigkeit zur Initialisierung, zum Forcing und Assimilation wie auch zur Evaluierung des Modells entwickelt im Modul A. Dieser Datensatz wird auch für Anwendungstest von Modul A und C sowie der integrierten Plattform angewendet.


Projektziele

1. Erstellung einer umfassenden Stadtklimaanalyse für Berlin:

Der Standort der meisten Wetterstationen im Berliner Stadtgebiet befindet sich in nichtstädtischen Gebieten (z.B. Parks, Grünanlagen), da diese laut der World Meteorologischen Organisation (WMO) einen Standard erfüllen müssen, sind diese Stationen nur bedingt für städtische Klimastudien anwendbar. Deshalb hat das TP 03 zum Ziel, Berlin in verschiedene 'Lokale Klimazonen/Cluster' (LCZs, Stewart und Oke, 2012) gestützt auf physikalische Eigenschaften von Gebäuden, Landbedeckungs- und Landnutzungsklassen sowie Vegetationshöhe hinsichtlich der Temperatur und Feuchte, einzuteilen. Mit Hilfe von hoch aufgelösten Satelliten und GIS-Daten werden Unterklassen identifiziert, die im Vergleich zu den Haupt- LCZs detaillierter sind. Diese Gebiete werden mit neuen Messstationen bestücken und können somit die Stadtstruktur besser klimatisch erfassen.

Das Stadtmessnetz der FU-Berlin mit seinen langfristen Beobachtungsdaten wird durch 21 neue Stationen erweitert, um repräsentative stadtspezifische Temperatur- und Feuchtedaten zu erhalten, die zur Validierung in Modul A und als Anwendungstests in Modul C angewendet werden. Die Erweiterung des AWS ist zwingend notwendig, um die unterschiedlichen lokalen Klimazonen meteorologisch zu erfassen, die die Grundlage für eine umfassende städtische Klimaanalyse schaffen. Diese Klassifikation wird für die Modellevaluierung in Modul A verwendet.

Das TP-03 beteiligt sich zusätzlich an vier Beobachtungsperioden (IOP's) mit mobilen Messgeräten, um die Temperatur/Feuchte sowie die Globetemperatur und die Infrarottemperatur verschiedener Oberflächen zu messen.

 

2. Validierung des Stadtmodells entwickelt von Modul A für Berlin:

Entwicklung und Prüfung eines Konzepts zur Evaluierung des städtischen Klimamodells (entwickelt im Modul A) um die räumlich-zeitliche Verteilung von Temperatur und Feuchtigkeit bezüglich des Park Cool Islands (PCI), den Städtischen Wärmeinseleffekt bei Windstillen und klaren Nächten; der Ventilation in Innenhöfen und des Tagesganges der Temperatur und Feuchte zu validieren.


Literatur:

I. D. Stewart and T. R. Oke, 2012: Local Climate Zones for Urban Temperature Studies. Bull. Amer. Meteor. Soc., 93, 1879–1900.

 

Förderung

Das Projekt wird durch das Bundesministerium für Bildung und Forschung gefördert (BMBF-Förderkennzeichen: 01LP1602C) und von dem Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) als Projektträger betreut.