Ergebnisse der Stadtklimaanalyse
Empfehlungen für eine klimabewusste Stadtentwicklung

Nach einer Richtlinie des VDI sind die Ziele einer planungsbezogenen Stadtklimatologie u.a.:

• Abbau von Wärmeinseln
• Optimierung der städtischen Belüftung

Insbesondere bedingt dies eine

• Stadtplanung mit Blick auf Lufthygiene und thermischen Komfort und
• die Erhaltung und Förderung von Frischluft- oder Kaltluftentstehungsgebieten.

Die Klimaanalysekarte wurde mit einem modularen GIS-Verfahren (nach VDI Richtlinie 3787 Blatt 1) aus Geo-Informationen, numerischen Stadtklimasimulationen und der Windstatistik erstellt. Dabei werden unter anderem das Geländemodell, Gebäude und die Landnutzung berücksichtigt. Es wurde eine flächendeckende Analyse der Klimafunktionen im Untersuchungsraum durchgeführt. Die Klimaanalysekarte weist Gebiete mit ähnlichen Klimacharakteristika (sogenannte Klimatope) aus, wie etwa Kaltluftentstehungsgebiete und Gebiete mit starker Überwärmung. Zusätzlich werden in der Karte die maßgeblichen Kaltluft-, Durchlüftungs- und Luftleitbahnen (dynamischen Mechanismen; Klimafunktionen) von Linz verortet.

Basierend auf der Klimaanalysekarte erfolgte die Ausarbeitung der Planungshinweiskarte (PHK). Hier werden die teilweise komplexen stadtklimatischen Funktionen bewertet. Somit kann die klimatische Sensibilität unterschiedlicher Areale bestimmt und deren Wertigkeit räumlich zugeordnet werden. Die daraus resultierenden Empfehlungen und Hinweise zielen darauf ab,

• die klimatischen Verhältnisse im Bestand zu verbessern
• die zukünftigen urbanen Entwicklungen zu koordinieren;
• die Auswirkungen des prognostizierten Klimawandels möglichst abzumildern.

Die bewertenden Stufen der PHK beinhalten Hinweise bezüglich der klimatischen Empfindlichkeit von Flächen gegenüber nutzungsändernden Eingriffen oder Bebauungsänderungen. Folgende sechs Planungshinweiskategorien (zwei Kategorien für Grün- und Freiflächen, vier Kategorien für Siedlungsflächen) nach VDI Richtlinie gibt es in der Stadtklimaanalyse Linz:

• Ausgleichsraum mit hoher Bedeutung 
  Hohe Empfindlichkeit gegenüber Nutzungsänderungen. Dies sind klimaaktive Freiflächen mit einem direkten Wirkzusammenhang zum Siedlungsraum wie zum Beispiel innerstädtische und stadtnahe Grünflächen. Sie weisen eine hohe klimaökologische Wertigkeit (Kaltluftproduktion und -abfluss, Belüftung allgemein, thermische Entlastung) auf. 
  Weitere Bebauung und zur Versiegelung beitragende Nutzungen führen zu klimatischen Beeinträchtigungen der verdichteten Bereiche. Dasselbe gilt für Maßnahmen, die den Luftaustausch behindern (Bodenrauigkeit, Querbebauung). 
  Es gilt, klimaaktive Freiflächen zu schützen und ihre Funktionsfähigkeit aufrechtzuerhalten und nach Möglichkeiten weitere Vernetzungen anzustreben. Innerstädtische Potentialflächen sollen über Schneisen und Vegetationsflächen verbunden werden. 
• Ausgleichsraum mit mittlerer Bedeutung
  Mittlere Empfindlichkeit gegenüber Nutzungsänderungen. Dies sind klimaaktive Freiflächen mit indirektem aber teils auch direktem Wirkzusammenhang zum Siedlungsraum. Sie haben eine hohe klimaökologische Wertigkeit (Kaltluftproduktion und/ oder -abfluss, Belüftung allgemein, thermische Entlastung). Teile der im Norden der Stadt Linz gelegenen Freiflächen übernehmen als Frisch- und Kaltluftlieferant wichtige Ausgleichsfunktionen. 
  Bauliche und zur Versiegelung beitragende Nutzungen können zu kritischen klimatischen Beeinträchtigungen führen. Dasselbe gilt für Maßnahmen, die den Luftaustausch aus angrenzenden Gebieten behindern. 
  Eine Entwicklung ist jedoch möglich, wenn diese klimasensibel erfolgt. Vor allem in direkter Verbindung mit Ausgleichsräumen mit hoher Bedeutung ist auf großzügige Abstände und Porosität zu achten.
• Bebautes Gebiet mit geringer Belastung und geringer klimarelevanter Funktion
  Bebaute Gebiete mit geringer klimatischer Funktion, die aufgrund ihrer Lage keine hohen thermischen Belastungen aufweisen. Hauptsächlich wird dies durch eine gute Belüftung und/ oder durch großzügige Freiflächen mit hohem Vegetationsanteil erreicht.
  Zusätzliche Entwicklungen sollten trotz der klimaökologischen Gunst stadtklimasensibel betrieben werden, sodass bestehende Belüftungsmöglichkeiten erhalten werden und zusätzliche Wärmebelastungen keine nachteilige Wirkung auf benachbarte Siedlungsräume nach sich ziehen.
• Bebautes Gebiet mit klimarelevanter Funktion
  Geringe klimatische Empfindlichkeiten gegenüber Nutzungsintensivierung. Bestehende Belüftungsmöglichkeiten erhalten (Dynamische Komponente: Schraffur und Pfeilsymbolik beachten) und sicherstellen, dass zusätzliche Emissionen keine nachteilige Wirkung auf Siedlungsräume nach sich ziehen. 
  Durch Dach- und Fassadenbegrünung sowie Beibehaltung/ Ausbau von Grünflächen kann einer thermischen Belastung vorgebeugt werden. Allgemein Vegetationsanteil beachten und Siedlungsränder offenhalten; Vernetzungspotentiale der Ausgleichsräume durch vertiefende Stadtklimabetrachtung prüfen.
• Bebautes Gebiet mit bedeutender klimarelevanter Funktion
  Dicht bebaute Gebiete, die eine bedeutende klimatische Funktion mit erheblicher klimaökologischer Empfindlichkeit für sich und angrenzende Bereiche übernehmen.
  Weitere Bau- und Versiegelungsmaßnahmen führen zu negativen Auswirkungen auf die klimatische Situation. Für diese Gebiete werden Vergrößerungen des Vegetationsanteils und eine Betonung oder Erweiterung der Belüftungsflächen empfohlen. Bei nutzungsändernden Planungen in diesen ausgewiesenen Flächen sind klimatische Gutachten notwendig.
• Bebautes Gebiet mit klimatischen Nachteilen
  Diese Gebiete sind unter stadtklimatischen Gesichtspunkten sanierungsbedürftig. Erhöhungen des Vegetationsanteils, Verringerungen des Versiegelungsgrads und Verringerungen des Emissionsaufkommens, insbesondere der Verkehrsemissionen. 
  Zudem wird eine Schaffung oder Erweiterung von möglichst begrünten Ventilationsbahnen empfohlen, damit das lokale Belüftungssystem entlastend wirken kann. Porosität der nördlichen Anströmungspotentiale beachten. 
  Human-Biometeorologische Empfehlung: Schaffung und Erhalt lokaler Gunsträume (Freiräume mit Vegetation und Schatten), vor allem in Hinblick auf „Auswirkungen des Klimawandels“ und bei unzureichender Belüftung.

Die PHK weist ein gröberes Raster auf und ermöglicht durch ihre vereinfachte Darstellung eine schnelle erste Einschätzung der klimatischen Bedeutung einer Fläche. Für Detailinformationen müssen deshalb auch die Klimaanalysekarte und Themenkarten verwendet werden.

Die PHK kann sowohl in der Flächenwidmung, als auch in der Entwurfs- und Einreichplanung eingesetzt werden.

Seitens Weatherpark wurden im Projektbericht eine Reihe von Empfehlungen zur Arbeit mit der Stadtklimaanalyse und speziell für die Nutzung der Planungshinweiskarte gemacht. Für jede der sechs Planungshinweiskategorien wurden dabei Handlungsempfehlungen abgegeben. Diese beziehen sich zum Beispiel darauf, welche Detailstudien erforderlich sind, worauf speziell geachtet werden muss oder welche (Ausgleichs-)Maßnahmen gesetzt werden sollten.

Handlungsfeld "Arbeit mit der Stadtklimaanalyse"

Handlungsempfehlungen für die Arbeit mit der Stadtklimaanalyse in den Feldern Politik, Anwendung und Planungsprozesse mit Verweis auf die Kapitel im Projektbericht.

• Politik
  • P1 Politischer Wille (Prozessausarbeitung vorschreiben, verankern, etc.) (Kapitel 4.1.1)
  • P2 (Teile der) Planungshinweise rechtlich bindend verankern (Kapitel 4.1.2)
• Anwendung
  • A1 Verwendung und Umgang mit Ergebniskarten (Kapitel 4.2.1)
  • A2 Laufende Schulung (Kapitel 4.2.2)
  • A3 Prozessablauf implementieren (Kapitel 4.2.3)
  • A4 Ausarbeitung und Verwendung von Entscheidungsbäumen (Kapitel 4.2.4)
  • A5 Vorgangsweise bei der Abwicklung von Detailstudien (Kapitel 4.2.5)
  • A6 Ausarbeitung und Verwendung eines Maßnahmenkatalogs (Kapitel 4.2.6)
  • A7 Evaluierung und Aktualisierung (Kapitel 4.2.7)
• Planungsprozess
  • PL-A1 Empfehlungen für die Kategorie A1 (Kapitel 4.3.1)
  • PL-A2 Empfehlungen für die Kategorie A2 (Kapitel 4.3.2)
  • PL-B1 Empfehlungen für die Kategorie B1 (Kapitel 4.3.3)
  • PL-B2 Empfehlungen für die Kategorie B2 (Kapitel 4.3.4)
  • PL-B3 Empfehlungen für die Kategorie B3 (Kapitel 4.3.5)
  • PL-B4 Empfehlungen für die Kategorie B4 (Kapitel 4.3.6)

Die Themenkarte zeigt die statistische Verteilung von Kubikmeter Bauvolumen pro Quadratmeter Flächeneinheit. Diese Informationen fließen hauptsächlich in die Betrachtung der Wärmespeicherung ein, teilweise geht sie in die dynamische Berechnung der Bodenrauigkeit ein. Entsprechend des physikalischen Grundgesetzes der Energieerhaltung wird kurzwellige Sonnenstrahlung beim Auftreffen auf ein Objekt unter anderem in Wärmeenergie umgewandelt. Das Objekt wird erwärmt, speichert die Energie und gibt einen Teil dieser aufgenommenen Energie als langwellige Wärmestrahlung an die umgebende Atmosphäre ab. Dieser Prozess unterstützt die Ausprägung des städtischen Wärmeinseleffekts: Es kann zu einer verstärkten Speicherung von Energie in der bebauten Substanz kommen, welche zeitlich verzögert in der Nacht abgegeben wird. Dies vermindert die nächtliche Abkühlung des städtischen Raumes.

Kaltluft ist ein nächtliches Phänomen, sie entsteht in erster Linie durch den Prozess der Strahlungskühlung von unverbauten Oberflächen, welche darüber liegende Luftschichten abkühlt. Die Modellierungsarbeiten wurden mit "KLAM_21" durchgeführt. "KLAM_21" ist ein zweidimensionales, mathematisch-physikalisches Simulationsmodell des Deutschen Wetterdienstes zur Berechnung von Kaltluftflüssen und -ansammlungen in orographisch gegliedertem Gelände (Täler, Hänge, etc.). Das Ergebnis sind die flächenhafte Verteilung der Kaltlufthöhe, ihre mittlere Fließgeschwindigkeit und der Volumenstrom zu beliebig abgreifbaren Simulationszeitpunkten.

Folgende Empfehlungen für das Handlungsfeld Messungen wurden anhand der Zusammenschau der vorhandenen Messdaten in der Stadt Linz abgeleitet.

• Messungen
  • M1 Ausbau Messnetz (Kapitel 2.6.1)
  • M2 Zugriff Messdaten der ZAMG (Zentralanstalt für Meteorologie und Geodynamik) (Kapitel 2.6.2)
  • M3 Messungen zur Bewusstseinsbildung nutzen (Kapitel 2.6.3)

Da die Stadt Linz derzeit über kein eigenes meteorologisches Messnetz verfügt, sollte die Realisierung eines solchen in Zukunft als Ziel gesetzt werden. Dabei können stadtklimatologisch interessante Orte und Phänomene durch langjährige, konsistente Messungen abgedeckt werden, welche derzeit noch nicht durch das Messnetz anderer Betreiber erhoben werden. Insbesondere in der Innenstadt wären engmaschigere Messungen (insbesondere von Wind und Lufttemperatur) hilfreich. Dabei wäre die Integration der Messung der PET (Gefühlte Temperatur) oder Infrarot-Messungen (Wärmebildmessungen) zukunftsweisend.

Bereits in der Grundlagenstudie 2019 wurde empfohlen, die sogenannte 10-Punkte-Checkliste für Hochhäuser zu überarbeiten, damit neben der Durchlüftung und der Windwirkung (Punkt sieben der Checkliste) auch Fragen zum städtischen Mikroklima, sowie zur städtischen Überhitzung (Hitzeinsel, Hitze untertags, Sommerkomfort, Kaltluftabfluss) zu einem möglichst frühen Projektzeitpunkt mitberücksichtigt werden.

• Hochhäuser
  • H1 Eignungsprüfung des Projektstandortes vor Beginn des Planungsprozesses (Kapitel 6.1.1)
  • H2 Einbindung Stadtklimatologin/Stadtklimatologe (Kapitel 6.1.2)
  • H3 Berücksichtigung des Stadtklimas im Planungsprozess (Kapitel 6.1.3)
  • H4 Detailüberprüfungen der Auswirkungen (Kapitel 6.1.4)
  • H5 Überarbeitung der 10-Punkte-Checkliste (Kapitel 6.1.5)

Daher wurden im Rahmen der Stadtklimaanalyse seitens Weatherpark auch stadtklimatologische Empfehlungen zum Handlungsfeld Hochhäuser erarbeitet.

Weatherpark empfiehlt eine Überarbeitung der magistratsinternen Abläufe dahingehend, dass noch vor einer Ausschreibung bzw. dem Planungsbeginn eines Hochhauses (Firsthöhe größer oder gleich 22 m) überprüft werden muss, ob der Standort des Planungsvorhabens laut Stadtklimaanalyse grundsätzlich für ein Hochhausprojekt geeignet ist.

Auch wenn ein Areal aus stadtklimatologischer Sicht grundsätzlich für ein Hochhausprojekt geeignet ist, müssen die Auswirkungen auf das Stadtklima im weiteren Prozess noch stärker berücksichtigt werden. Es wird daher insbesondere empfohlen, den Punkt „7. Windwirkung“ in der Hochhaus-Checkliste zu „7. Stadtklima“ umzubenennen und neu zu formulieren.

Die Erarbeitung eines Klimawandelanpassungskonzeptes hat höchste Priorität. Seitens Weatherpark wird betont, dass es wichtig ist, dass das Konzept nicht nur ein reiner Katalog von lokalen Anpassungsmaßnahmen (Fassadenbegrünung, Baumpflanzungen, etc.) sein soll. Vielmehr sollte in diesem Konzept – basierend auf den neuen Grundlagen (Planungshinweiskarte, Empfehlungen) – auch konkrete (strategische) Handlungsschritte festgelegt werden.

Ziel des Projekts Stadtklimaanalyse und insbesondere der abgeleiteten Empfehlungen von Weatherpark war es auch, dass der Transformationsprozess in der Stadt weiter vorangetrieben wird, um die klimasensible Stadtentwicklung und –verwaltung zu fördern. Dafür ist die interdisziplinäre Zusammenarbeit entscheidend. Es darf nicht sequentiell gearbeitet werden. Das ist nicht nur bei der Ausarbeitung von neuen Prozessabläufen wichtig, sondern auch bei der konkreten Entwicklung von lokalen Anpassungsmaßnahmen. Um den optimalen Anpassungsmix für den jeweiligen Standort zu finden und zu ermöglichen, braucht es eine intensive Zusammenarbeit zwischen verschiedenen Fachbereichen (Mobilitätsdesign, Architektur, Landschaftsarchitektur, Stadtplanung, Stadtklimatologie, …).

Der Transformationsprozess sollte auch einen Paradigmenwechsel herbeiführen. Es gilt, bei allen Projekten bzw. Planungen Klimawandelanpassung und Klimaschutz einen hohen Stellenwert zu geben und nicht nur die bisher durchzuführenden Studien und Aspekte (bspw. Verkehrssicherheit) zu bedenken. Es muss sich die Gedankenwelt/die Maximen umdrehen bzw. wandeln: Es gilt, bei jedem Projekt zu überlegen: „Was/wie kann dieses Projekt möglichst viel zur Anpassung und zum Klimaschutz beitragen?“

• Strategie
  • S1 Erarbeiten einer Strategie zur Anpassung an die Klimakrise (Klimawandelanpassungskonzept) (Kapitel 7.2.1*
  • S2 Durchführung von Detailstudien einzelner Bau- und  Infrastrukturprojekte (inklusive Auflagen für die Bauwerber*innen) (Kapitel 7.2.2*
  • S3 Transformationsprozess (Kapitel 7.2.3*
  • S4 Austausch national und international (Kapitel 7.2.4*
  • S5 COIN Studie (Kapitel 7.2.5*
  • S6 Bewusstseinsbildung bei Stakeholdern und Bevölkerung (Kapitel 7.2.6*
  • S7 Fortbildung (Kapitel 7.2.7*
  • S8 Zukunftsweisende Planung (Kapitel 7.3.1*
  • S9 Werkzeuge / Grundlagen überarbeiten und ergänzen (Kapitel 7.3.2*
  • S10 Berücksichtigung des Klimawandels bei öffentlichen  Ausschreibungen und Wettbewerben (Kapitel 7.3.3*
  • S11 Vulnerabilitätsanalysen (Kapitel 7.3.4*
  • S12 Umgang mit dem Umland (Kapitel 7.3.5*
  • S13 Verbesserung Datengrundlagen (Kapitel 7.3.6*
  • S14 Evaluierung Co-Benefits (Kapitel 7.3.7*
  • S15 Festlegung von Indikatoren, Schwell- und Grenzwerten (Kapitel 7.3.8*