CHARAKTERISTIK UND ERSCHEINUNGSFORMEN DES STADTKLIMAS
2.5 Wind

Ein besonderes Merkmal der Stadt ist die Veränderung der Windverhältnisse sowohl hinsichtlich der Windrichtung als auch bezüglich der Windgeschwindigkeit. Die größere Oberfläche und Rauhigkeit einer städtischen Bebauung bewirkt durch die erhöhte Reibung eine Verminderung der Windgeschwindigkeit. Sie kann im Jahresmittel bis zu 30 % niedriger sein. Insbesondere nimmt die Häufigkeit von Windstillen um bis zu 20 % zu, was auch zu einer Verminderung des Luftaustausches führt und damit den Schadstofftransport behindert.

In der Abbildung 2/9 kommt zum Ausdruck, dass sich die vertikalen Windprofile über der Innenstadt, dem Stadtrand und dem Freiland stark unterscheiden. Neben der Abnahme der Windgeschwindigkeit zum Stadtzentrum hin erkennt man auch die im Stadtkern höher reichende Störung des Windfeldes (ROBEL et al., 1978).

Jedoch kann in der Stadt auch die Böigkeit durch Wirbelbildung an hohen Gebäuden zunehmen, was in Bodennähe zu Zugerscheinungen und teilweisen Nutzungseinschränkungen im Nahfeld der Gebäude führt (Abbildung 2/10) (GANDEMER, 1977).

Die Darstellung zeigt skizzenhaft die Umströmung von Gebäuden, an denen es strömungsbedingt zu Wirbelbildungen kommt. Die Verwirbelung der Luft im Nahfeld der Gebäude hat insbesondere Auswirkungen auf den Abtransport von Schadstoffen aus Kaminen und anderen bodennahen Schadstoffquellen. Die Störung des Windfeldes durch Gebäude reicht in der Regel bis zu einer Entfernung, die der zehnfachen Gebäudehöhe entspricht.

Von Bedeutung für die Luftbewegung in Stadtgebieten können auch lokale Windsysteme sein, die sich insbesondere bei schwachem überregionalem Wind ausbilden. Dabei unterscheidet man zwischen topographisch bedingten Systemen und durch Bebauung bedingten Windsystemen.

Erstere, zu denen Hangwinde sowie Berg- und Talwinde gehören, sind stark durch das vorhandene Relief geprägt. Die Abbildung 2/11 verdeutlicht skizzenhaft die Zirkulation bei Hang-, Berg- und Talwind (LILJEQUIST, 1994). Diese Zirkulation ist vor allem bei Städten in Tal- und Kessellagen von Bedeutung, da sie zum Schadstoffabtransport sowie zur Frischluftzufuhr beiträgt. Die Ausprägung der vor allem nachts bodennah stattfindenden Kaltluftflüsse ist abhängig von der Größe der Kaltluft produzierenden Flächen sowie von der Hangneigung.

Die Abbildungen 2/12 und 2/13 zeigen das Anwachsen des Kaltfuftstromes in Freiburg i. Breisgau (RICHTER u. RÖCKLE, 2003).

Letztere, so genannte Flurwinde, sind sehr viel schwerer nachweisbar und weniger ausgeprägt. Sie haben ihre Bedeutung bei Städten mit gering ausgeprägtem Relief und sind stadteinwärts gerichtet (BARLAG, KUTTLER (1991); HUPFER, KUTTLER (1998); WEBER, KUTTLER (2003)).

Für die Windgeschwindigkeit gelten die folgenden Umrechnungen: