Stadtklima: Wie lassen sich Plätze zum Wohlfühlen finden?

14. Dezember 2018, von Jana Fischereit CEN Universität Hamburg

Foto: Bernd Sterzl_pixelio.de

Wann ist ein Platz angenehm temperiert – und welche Rolle spielt die Architektur dabei?

Neues Pflaster, frische Sitzbänke, ein paar Bäume – doch der große Platz bleibt auch bei Sonnenschein meist menschenleer. Ein anderer Platz ganz in der Nähe: Hier sind die Bänke besetzt, die Leute verweilen. Woran liegt das? Es könnte an der tollen Aussicht liegen oder den historischen Fassaden – oder am „thermischen Komfort“. Die so genannte Wohlfühltemperatur spielt eine wichtige Rolle dabei, wie beliebt ein Ort ist.

Als Stadtklimaforscherin möchte ich herausfinden, wann ein Platz als angenehm temperiert empfunden wird – und welche Rolle die Architektur dabei spielt. Wenn ein Platz umgestaltet wird, dann verändern sich auch seine meteorologischen Bedingungen – und damit der thermische Komfort für die Besucher. Am Centrum für Erdsystemforschung und Nachhaltigkeit (CEN) der Universität Hamburg haben wir ein Computermodell entwickelt, das Städte sehr genau abbildet und die Wirkung von Veränderungen schon im Voraus testen kann. So stellt das Modell zum Beispiel einen bestimmten Platz in Hamburg dreidimensional dar. Es arbeitet so fein, dass es den Wind an einer Häuserecke berechnen kann oder die Temperatur an einer Hausfassade. Neue Gebäude, Mauern oder Bäume können im Modell hinzugefügt und deren Effekte berechnet werden.

Aber wie bewerte ich, ob sich die Effekte für den Menschen angenehm anfühlen? Dafür muss ich das Temperaturempfinden des Menschen mit seinem komplizierten Wärmehaushalt erfassen. Weltweit sind hierfür bislang 165 Indizes entwickelt worden, die ganz verschiedene Faktoren berücksichtigen. In Kanada wird zum Beispiel der Humidex viel genutzt, der sich aus Luftfeuchtigkeit und Temperatur zusammensetzt und deshalb nur bei Hitze geeignet ist. Ich dagegen suche einen Index, der eine Temperaturspanne von -5 bis +35 Grad Celsius abdeckt – damit er möglichst weltweit einsetzbar ist.
Andere Indizes sind für Arbeiten an Hochöfen oder in Bergbaustollen konzipiert, können aber nicht draußen genutzt werden, weil zum Beispiel der Einfluss der Sonneneinstrahlung fehlt. Insgesamt müssen elf Kriterien erfüllt sein, um die gefühlte Temperatur in einer Stadt mit Hilfe eines Computermodells angemessen berechnen zu können. Welche Indizes sind also geeignet? Um Klarheit zu schaffen, habe ich erstmals alle 165 systematisch geprüft.

Wichtig ist, dass der Index den Wärmehaushalt des Menschen genau abbildet: Ob uns warm oder kalt ist, hängt nämlich nicht allein von der Lufttemperatur ab. Bewegen wir uns etwa vom Schatten in die Sonne, spüren wir die Wärme sofort, weil unser Körper die Strahlung direkt absorbiert. Die Luft kann das nicht, sie erwärmt sich eher indirekt über den aufgeheizten Boden und erwärmte Hauswände – und deshalb viel langsamer. Der Unterschied zwischen der Luft und der eigenen „gefühlten“ Temperatur kann bis zu zehn Grad ausmachen – ein starker Effekt! Daneben spielen Wind und Luftfeuchte eine Rolle, welche Kleidung wir tragen und wie wir uns bewegen. Alle diese Faktoren muss ein passender Index enthalten.

Meine Analyse hat die Zahl der geeigneten Indizes kräftig reduziert – und kann damit eine große Hilfe für Forschende sein, die zu diesem Thema arbeiten: Nur vier sind für unsere Berechnungen zum thermischen Komfort geeignet.
Und unter welchen Bedingungen fühlen sich Menschen nun wohl? Für die Meteorologie gilt: Es sollten keine starken Windböen auftreten, ein leichter Luftstrom kann dagegen bei Hitze angenehm sein. Laubbäume sind ideale Schattenspender im Sommer. Im Winter lassen sie dagegen mehr Sonnenstrahlung durch. Am besten ist ein Platz gestaltet, wenn er möglichst unterschiedliche thermische Bedingungen auf engem Raum bieten kann. Mit dem richtigen Index kann dies nun für Städte weltweit berechnet werden.

Jana Fischereit ist Meteorologin und forscht im Bereich Stadtklima mit Rechenmodellen für kleinste Skalen.

Dieser Artikel ist zuerst als Gastbeitrag im Rahmen einer monatlichen Serie zur Klimaforschung im Hamburger Abendblatt erschienen. Hier finden Sie weitere Artikel der Serie.