Geographie-LK · GL6 · Bevölkerung und Stadt

Städtische Wärmeinsel

An einem wolkenlosen Sommertag ohne Wind kühlt das Umland nachts rasch ab, die Innenstadt bleibt warm: Versiegelte Flächen speichern Wärme, es fehlt die Verdunstungskühlung, und dichte Bebauung bremst den Luftaustausch. Baue die Stadt aus Kacheln um und beobachte die städtische Wärmeinsel nachts und am Nachmittag. Alle Temperaturen sind Modellwerte; ihre Größenordnung folgt den Angaben des Deutschen Wetterdienstes im Skript.

So gehst du vor

1Wähle unter „Nutzung zum Antippen“ eine Nutzung und tippe auf Kacheln der Karte, um sie umzubauen. Oder nimm eine Vorlage.
2Schalte die Ansicht zwischen Nutzung, Nacht und Tag um. Nachts zeigen blaue Pfeile, wo der Flurwind in die Stadt dringt.
3Tippe links auf eine Zeilennummer, um die Zeile für den Querschnitt zu wählen. Das Temperaturprofil steht unter der Karte.
4Teste Maßnahmen der Hitzeanpassung und vergleiche die Kennzahlen.

Übertemperatur gegenüber dem Umland:−2 K0 K+2 K+4 K+6 K+8 K· gestrichelt: Tropennacht · Streifen unten: Nutzung

Temperaturprofil im Querschnitt (Zeile 4)

Nutzung zum Antippen

Vorlagen

Wetterlage

Hitzeanpassung (für alle bebauten Kacheln)

Dachbegrünung: Gründächer verdunsten Wasser und speichern Regen. Straßenbäume, Fassadengrün: Schatten und Verdunstung, vor allem am Tag wirksam. Helle Dächer und Beläge: Höhere Albedo: weniger Sonnenstrahlung wird aufgenommen. Schwammstadt (entsiegeln, versickern): Regen bleibt vor Ort, versickert und verdunstet.

Wärmeinsel nachts (stärkste Stelle)+7,4 K

Wärmeinsel am Tag (stärkste Stelle)+2,1 K

Umland: Minimum | Maximum14 °C | 30 °CModell

Kacheln mit Tropennacht16 von 77

bebaut | davon dicht oder versiegelt38 | 18 Kacheln

Abfluss bei Starkregen44 % des Regens

So rechnet das Modell

Jede Nutzung hat eine eigene Übertemperatur gegenüber dem Acker, nachts und am Nachmittag: dichte Bebauung nachts am meisten, Wasser und Wald am Tag am wenigsten. Die Luft mischt sich mit den Nachbarkacheln; große zusammenhängende Flächen erreichen deshalb ihren vollen Wert, einzelne Kacheln nicht. Nachts dringt kühle Luft vom Rand über offene Flächen ein (Flurwind) und kühlt diese Kacheln und ihre Nachbarn. Wind und Wolken schwächen die Wärmeinsel stark ab.

Alle Werte sind Modellwerte zur Anschauung, keine Messungen. Die Größenordnung folgt dem Skript GL6 (Quelle Deutscher Wetterdienst): Wärmeinsel tagsüber meist 1 bis 2 K, nachts in großen Städten bis etwa 10 K; Umland 14 °C nachts und 30 °C am Nachmittag eines wolkenlosen Sommertags wie im Tagesgang des Skripts. Tropennacht: Minimum mindestens 20 °C. Der Abfluss ist mit üblichen, gerundeten Abflussbeiwerten gerechnet (z. B. Asphalt 0,9, Wiese 0,15). Echte Städte haben Relief, Hangabwinde und Regionalwind; das Modell kennt nur die Fläche.

Aufträge

Vorlage „Stadt mit Umland“, Querschnitt Zeile 4: Beschreibe das Temperaturprofil nachts mit den Begriffen Klippe, Plateau, Gipfel und Senke und vergleiche es mit dem Profil am Tag.
Schalte auf „windig, bewölkt“. Analysiere die Veränderung und erkläre, warum die Wärmeinsel in klaren, windschwachen Nächten am stärksten ist.
Vergleiche die Vorlagen „Dicht ohne Grün“ und „Mit Kaltluftschneise“ in der Nachtansicht. Erkläre die Wirkung der Schneise mit dem Flurwind und beurteile, warum Städte wie Stuttgart Ventilationsbahnen im Bebauungsplan freihalten.
Ziel: In „Dicht ohne Grün“ sollen höchstens 4 Kacheln eine Tropennacht haben. Teste Maßnahmen einzeln und gemeinsam, baue höchstens 4 Kacheln um und beurteile deine Lösung, auch mit Blick auf den Abfluss bei Starkregen und mögliche Zielkonflikte.

Kapitel „Stadtklima und Vulnerabilität“ und „Nachhaltige Stadtentwicklung“ im Skript GL6 Bevölkerung und Stadt.