Klimafibel

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	Vorwort
	Inhalt
	1.	Das Klima als öffentlicher Belang in der Bauleitplanung
	2.	Charakteristik und Erscheinungsformen des Stadtklimas
	3.	Energiebewusste Bauleitplanung
	4.	Methoden der Informationsgewinnung für die Planung (Messungen, Windkanal, Numerische Modellierung)
	4.1	Messungen
	4.1.1	Stationäre Messungen
	4.1.2	Messungen mit mobilen Messeinrichtungen
	4.1.3	Tracerexperimente
	4.1.4	Vertikalsondierungen
	4.2	Windkanal
	4.2.1	Allgemeines
	4.2.2	Funktionsweise und Untersuchungsmethoden
	4.2.2.1	Sichtbarmachung von Strömungen oder Schadstoffausbreitung durch Rauch
	4.2.2.2	Windgeschwindigkeitsmessungen
	4.2.2.3	Messung der Konzentrationsverteilung bei Ausbreitungsversuchen
	4.2.3	Standorte von Windkanälen
	4.3	Numerische Modellierung von Strömungs- und Transportvorgängen
	4.3.1	Das Windfeldmodell DIWIMO
	4.3.2	Die Kaltluftabflussmodelle KALM und KLAM 21
	4.3.3	Das Modell STREET zur Abschätzung verkehrsbedingter Schadstoffbelastung
	4.3.4	Das Modell MLuS-02 bzw. neu RLuS 2012 zur Berechnung der Schadstoffausbreitung an Straßen ohne oder mit lockerer Randbebauung
	4.3.5	Das Modell PROKAS zur Berechnung der Schadstoffbelastung an Straßen
	4.3.6	Das mikroskalige Modell MISKAM
	4.3.7	Mesoskalige geländeklimatische Modelle
	4.3.8	Die Stadtklimamodelle RayMan, ENVI-met und MUKLIMO_3
	5.	Klima- und Lufthygienekarten als Hilfsmittel in der Bauleitplanung (Beispiel: Klimaatlas Verband Region Stuttgart)
	6.	Empfehlungen für die Planung
	7.	Literaturverzeichnis
	8.	Thematische Websites
	Impressum
	Download

METHODEN DER INFORMATIONS&SHY;GEWINNUNG FüR DIE PLANUNG (MESSUNGEN, WINDKANAL, NUMERISCHE MODELLIERUNG)

4.3.2 Die Kaltluftabflussmodelle KALM und KLAM 21

Das Modell KALM (SCHÄDLER, LOHMEYER 1996) ist ein Kaltluftabflussmodell. Es berechnet die zeitliche Entwicklung der Kaltluftströmung bei gegebener zeitlich konstanter Kaltluftproduktionsrate. Neben der Dicke der Kaltluftschicht werden die horizontalen Windgeschwindigkeiten und der Kaltluftvolumenstrom berechnet.

Durch Kopplung der von KALM berechneten Windfelder mit Ausbreitungsmodellen, z.B. LASAT (JANICKE, 1996; VDI-RICHTLINIE 3945 Bl. 3, 2000) kann die Schadstoffausbreitung in Kaltluftflüssen berechnet werden.

Die Abbildung 4/19 zeigt Berechnungsbeispiele des Modells KALM für die Kaltluftvolumenstromdichte im Stadtgebiet von Stuttgart.

Die Kaltluftvolumenstromdichte ist diejenige Kaltluftmenge in m³, die pro Sekunde durch einen 1m breiten Streifen zwischen der Erdoberfläche und der Obergrenze der Kaltluftschicht, welcher senkrecht zur Strömung steht, fließt; ihre Einheit ist m³/ms. In ausgeprägten Kaltluftsystemen kann der Abfluss mehrere Millionen Kubikmeter pro Stunde betragen, bei Mächtigkeiten von bis zu einigen Dekametern. Höher gelegene Flächen und Oberläufe von Tälern erweisen sich dabei als Kaltluft-Produktionsgebiete, während die Mittel- und Unterläufe von Tälern sowie niedrig liegende Ebenen Kaltluftsammel- und -staugebiete sind. Da die letztgenannten Gebiete oft auch dicht besiedelt sind, können sie durch die mit der Bebauung verbundene Aufwärmung und Vermischung eine „kaltluftvernichtende“ Wirkung haben.

Der Deutsche Wetterdienst (DWD) bietet ebenfalls ein Kaltluftabflußmodell (KLAM 21) an. KLAM 21 ist ein 2-dimensionales, mathematisch-physikalisches Simulationsmodell zur Berechnung von Kaltluftflüssen und -ansammlungen in orographisch gegliedertem Gelände. Es hat sich in zahlreichen amtlichen Gutachten zur Stadt-, Regional- und Landesplanung bewährt (www.dwd.de).

Die Abbildungen 4/20 und 4/21 zeigen ein Berechnungsbeispiel.

Abb. 4/19: Kaltluftvolumenstrom-
dichte und Kaltlufthöhe in Stuttgart, berechnet mit KALM, (SCHÄDLER, LOHMEYER, 1996)

Abb. 4/20: Flächennutzung und Gelände in KLAM 21, Quelle: Amt für Umweltschutz Stuttgart

Abb. 4/21: Differenzen Kaltlufthöhe und Kaltluftvolumenstrom in KLAM 21
Quelle: Amt für Umweltschutz Stuttgart