Stadtklima

Klimazonen

Geschichte der Sanitär-, Heizungs-, Klima- und Solartechnik
Abkürzungen im SHK-Handwerk
Bosy-online-ABC

Das Stadtklima (urbanes Klima) setzt sich aus einem Mikroklima*1 (Kleinklima) und einem Mesoklima*2 und Makroklima*3 zusammen. Es entsteht durch die Wechselwirkungen zwischen dem Makroklima (also den allgemeinen klimatischen Faktoren Strahlung, Wind, Lufttemperatur, Luftfeuchtigkeit und Niederschlag) und der lokalen Landschaft (Mesoklima). Ausschlaggebend sind die vorhandenen Oberflächen (Untergrund, Bewuchs, Bebauung), deren Rauigkeit und thermischen Eigenschaften. Durch die Geländeform und/oder Pflanzenbewuchs können dabei auf engem Raum große Unterschiede in der Temperatur und/oder Windgeschwindigkeit und der Lichtverhältnisse auftreten. So kann es z. B. an einem Sommertag über einer Asphaltdecke mehrere Grad wärmer sein als über einer benachbarten, feuchten Wiese. Auch in klaren Nächten können sich, z. B. durch unterschiedliche Ausstrahlungsbedingungen, auf kleinem Raum erhebliche Temperaturunterschiede ergeben. Das Stadtklima muss auch immer im Rahmen des Klimawandels betrachtet werden.
Der mikroklimatischen Bereich ist der Lebensraum von Menschen, den meisten Tieren und Pflanzen. Aus diesem Grund ist das Stadtklima von entscheidender Bedeutung für die Lebensqualität der Menschen, dem Pflanzenwachstum und dem Leben der Tiere. Auch in der Forstwirtschaft und Landwirtschaft spielen die mikroklimatischen Gegebenheiten der Wälder und Äcker eine bedeutsame Rolle.
In dicht besiedelten Gebieten spricht man vom Stadtklima, denn hier nehmen die von Menschen geschaffenen Bauwerke, Straßen und Plätze einen enormen Einfluss auf das Mikroklima. Hier spielen die gewählten Baumaterialen und die aufgrund der Gebäude veränderten Wind- und Lichtverhältnisse eine große Rolle. So kann durch die Anordnung von Bauwerken in einem bestimmten Bereich völlige Windstille herrschen und nur wenige Meter weiter starker Wind vorhanden sein. Außerdem gibt es Bereiche, welche die meiste Zeit des Tages im Schatten liegen, während andere überwiegend sonnige Lage aufweisen und zu Temperaturänderungen führen. Außerdem ist jedes Auto, besonders mit Verbrennungsmotor, ein "Heizkörper" und trägt zu einer Lufterwärmung bei.
Sehr große Auswirkungen auf das umgebende örtliche Stadtklima kann schon der Abriss oder die Errichtung eines Hauses haben. Deswegen beeinflussen städtebauliche Maßnahmen die mikroklimatischen Verhältnisse in die gewünschte Richtung. Auch Grünflächen, Wasserflächen, Dachbegrünungen und Fassadenbegrünungen sind wichtige Faktoren für das Herstellen eines freundlichen Stadtklimas. Hierauf muss in der Zukunft zunehmend mehr bei der Städteplanung bzw. Umplanung geachtet werden, um ein stressfreies Wohnen sicherzustellen..

*1 Mikroklima ist eine kleinräumige Klimaerscheinung und beschreibt eine bodennahen Luftschicht bis ca. 2 m Höhe. Hier haben die Oberflächengestaltung, die Bodeneigenschaft und -bedeckung, die Oberflächenform, ein Baum, Pflanzen, usw. einen direkten Einfluss. Über all diesen Bereichen können unterschiedliche Klimabedingungen herrschen.
*2 Mesoklima beschreibt den Bereich zwischen dem Mikroklima und dem Makroklima. Dabei werden die Werte von Lufttemperatur, Luftdruck, und Luftfeuchtigkeit sowie Niederschlag, Wind, Bewölkung, Verdunstung und Strahlung beurteilt.
*3 Makroklima ist von großskaligen Prozessen geprägt und unterscheidet zwischen der Makro-a und Makro-ß Skala. Atmosphärische Phänomene der Makro-a Skala, z. B. die globale Zirkulation und planetare Wellen, haben eine typische horizontale Ausdehnung von mehr als 10.000 km und eine Lebenszeit von etwa einem Monat. Die horizontale Ausdehnung von Makro-ß skaligen Prozessen, z. B. barokline Wellen oder auch synoptische Zyklonen, liegt zwischen 2.000 km und 10.000 km bei einer Lebensdauer von 1 bis 3 Wochen.

Wirkungszusammenhänge Freiraum und Mikroklima - K. Hagen, R. Stiles, H. Trimmel
Das Meso- und Mikroklima - Silke Brand, Eberhard-Karls-Universität Tübingen
Klimafolgenanpassungskonzept für die Stadt Herne
Dr. Monika Steinrücke, Denis Ahlemann, Steffen Schrödter, K.PLAN Klima.Umwelt&Planung GmbH

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Die DIN/TS 12831-1 führt neue Klimadaten ein. Die Referenzorte und die alten Klimadaten wurden überarbeitet und können aus einer Klimakarte entnommen werden. In der neuen Norm wird jedes deutsche Postleitzahlengebiet zu einem Referenzort mit Klimadaten. Aus 524 Referenzorte werden 8.199 Referenzbereiche, in denen die Norm-Außentemperaturen und die Jahresmitteltemperaturen angepasst wurden, die nun mit einer Nachkommastelle angegeben werden. Hier sind die Norm-Außentemperaturen höher als der Wert in der alte Heizlastberechnung. Außerdem ergeben sich für Stadtzentren höhere Norm-Außentemperaturen als für die Umlandbezirke.


Klimakarte nach DIN/TS 12831-1
Quelle: Bundesverband Wärmepumpe (BWP) e.V. und BWP Marketing & Service GmbH

Die Klimakarte visualisiert postleitzahlenscharf wahlweise die Jahresmittel- oder die Norm-Außentemperaturen entsprechend der DIN/TS 12831-1.

Die Anzeige kann durch den Button "Norm-Außentemperatur – Jahresmitteltemperatur" umgestellt werden. Über die Suchfunktion kann die gewünschte Postleitzahl eingegeben werden. Die Karte setzt den Fokus auf das eingegebene Gebiet und umrandet es blau. Befindet sich die Maus über einem Gebiet, werden dessen Daten angezeigt.

Bei den weißen Flecken in Bayern handelt es sich um den Ammer- und den Starnberger See. Kleinere Flecken zwischen den Postleitzahlengebieten sind der Umrechnung von Geokoordinaten in eine Vektorgrafik geschuldet. Borkum und Helgoland fehlen auf der Karte, weil die Norm für sie keine Werte ausweist. Quelle: BWP

Klimakarte nach DIN/TS 12831-1:2020-04

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Klimazonen für die Heizlastberechnung

Quelle: Free Software Foundation

In einer Klimazonenkarte wird Deutschland in 4 Bereiche eingeteilt. Hier sind die niedrigsten Zweitagesmittelwerte der Lufttemperaturen, die in den letzten 20 Jahren 10mal erreicht wurden, zugrundegelegt. Diese Temperaturen werden auch in der Heizlastberechnung DIN EN 12831 berücksichtigt.

Alle eigentümlichen Witterungserscheinungen, die in einer bestimmten Zone in einem bestimmten Zeitraum auftreten, nennt man "regionales Klima". Langfristige Beobachtungen der Witterungserscheinungen und des Wetters können über die Lebensbedingungen in einem Gebiet für Menschen, Tiere und Pflanzen Aussagen geben. Außerdem ermöglichen diese Aussagen, ob in einem Gebiet ein günstiges oder ungünstiges Klima vorhanden ist.

Die Daten von Wettererscheinungen, die über einen längeren Zeitraum (meist über 50 Jahre) ermittelt werden, geben das Klima an.

Klimafaktoren sind

  •  Temperatur
  •  Luftfeuchtigkeit
  •  Niederschlag
  •  Luftdruck
  •  Sonnenscheindauer
  •  Windrichtung
  •  Windstärke

Einen entscheidenen Einfluss haben auch

  •  geographische Breite
  •  Höhenlage
  •  Meeresströmungen
  •  Landschaftsform
  •  Vegetation
  •  Bebauung

Ob ein trockenes (arides) oder ein feuchtes (humides) Klima vorherrscht, wird von den Klimafaktoren bestimmt und ist in Klimadiagrammen festgehalten.

 
Übersicht über die Klimazonen und Jahresmittel der Außentemperatur in Deutschland (nach DIN 4710)
Einteilung in 3 Regionen nach

DIN 4108–2/A1 - Mindestanforderungen an den Wärmeschutz

Sommer-
Klimaregion

Geografie

Merkmal
qe,M,max

Grenz-Raum-
temperatur

A Mittelgebirgslagen, Bayerischer Wald, Schwarzwald, Schwäbische Alb, Küstengebiete sommerkühl < 16,5° C 25°C
B Übriges Deutschland, außer A und C gemäßigt 16,5 – 18° C 26°C
C Bodensee, Oberrhein, Saarland, Rhein-Main, Rhein-Ruhr, Oderbruch, Sachsen, Brandenburg sommerheiß > 18° C 27°C
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Windkarten
Quelle: DWD
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