Stadt im Klimawandel : Klimaanpassung in der Stadtplanung : Grundlagen, Maßnahmen und Instrumente

Abstract

Diese Forschungsarbeit beschäftigt sich damit, wie die Anpassung an die Folgen des Klimawandels in der kommunalen Stadtplanung angegangen und bewältigt werden kann. Dabei fokussiert sich diese Arbeit auf den Umgang mit zunehmenden Hitzebelastungen in den Städten. Der Weltklimarat geht davon aus, dass durch den Klimawandel in den nächsten Jahrzehnten extreme Wetterereignisse wie Hitzewellen, Dürren, Hochwasser und Starkregen zunehmen werden. Insbesondere in Städten verursachen Hochwasser- und Starkregenereignisse große wirtschaftliche Schäden. Hitzewellen stellen besonders in dicht bebauten Städten für Gesundheit, Wohlbefinden und Arbeitsleistung eine hohe Belastung dar. Deshalb ist es erforderlich, die Klimafolgen und ihre Anpassungsmöglichkeiten in Städten stärker in den Blick zu nehmen. Während der Klimaschutz seit geraumer Zeit ein wichtiger Bestandteil kommunaler Politik ist, stellt die Anpassung der städtischen Strukturen ein neues Aufgabenfeld dar. Der Gesetzgeber hat im Jahr 2011 mit der Novellierung des Baugesetzbuches deutlich gemacht, dass vorsorgende und schützende Maßnahmen zur Klimaanpassung im Rahmen der Stadtplanung umgesetzt werden sollen. Daraus wird deutlich, dass die Stadtplanung aufgrund ihrer Kernkompetenzen und Steuerungsinstrumente eine wichtige Rolle bei der Klimaanpassung einnehmen soll. Ziel dieser Arbeit ist es, aktuelle Erkenntnisse und Grundlagen aus Forschung und Praxis für die Klimaanpassung zusammenzutragen und auszuwerten, um abschließend Handlungsempfehlungen für die kommunale Planungspraxis abzuleiten. Es sind drei übergeordnete Themenfelder identifiziert worden, die im Rahmen dieser Arbeit betrachtet werden: Klimafolgen & Handlungsbedarf, Strategien & Maßnahmen und Umsetzung & Instrumente. Einleitend werden die Erkenntnisse zum Klimawandel und der Entwicklung der Hitzebelastung zusammengetragen und die kommunale Aufgabe der Klimaanpassung verdeutlicht. Zum anderen wird die Thematik der Betroffenheit in den Städten dargestellt. Außerdem wird untersucht, welche Hitzebelastungen zukünftig zu erwarten sind und welche Strategien und Maßnahmen geeignet sind, um den Hitzestress der Menschen zugunsten von Lebensqualität und Gesundheit in Städten zu minimieren. Außerdem wird betrachtet, wie Maßnahmen in der Planungspraxis umgesetzt werden können. Ergänzend werden die klimatischen Datengrundlagen und Werkzeuge betrachtet, die der Stadtplanung im Planungsprozess und für die Abwägung zur Verfügung stehen. Die Arbeit zeigt, dass die Stadtplanung einen maßgeblichen Beitrag zum Umgang mit Hitzestress in den Städten leisten kann. Im Rahmen der Betrachtungen wurde deutlich, dass wesentliche Grundlagen und Erkenntnisse zu möglichen Maßnahmen aus der Stadtklimatologie und Human-Biometeorologie bereits vorliegen, jedoch der Transfer dieser Erkenntnisse in die Stadtplanung weiter auszubauen ist. Wesentliche Handlungsansätze ergeben sich bei der Durchlüftung der Stadt sowie der Straßenraum-, Oberflächen- und Gebäudegestaltung. Mithin wird die Herausforderung darin bestehen, hitzeangepasste Städte und Quartiere zu entwickeln - also die Stadträume klimatisch weiter zu qualifizieren sowie klimatisch bedeutsame Flächen von weiterer Bebauung freizuhalten. Es wird empfohlen, die grüne und blaue Infrastruktur einer Stadt zu erhöhen und die Aufenthaltsqualität im öffentlichen Raum insbesondere durch Beschattung und Wasserangebote im Sommer zu verbessern. Ein noch weiter zu erforschendes Handlungsfeld ist der Einsatz hochreflektierender Materialien, um die Aufheizung der Stadtstrukturen zu reduzieren. Lokale Kaltluftflüsse können die nächtliche Auskühlung der Stadträume unterstützen. Untersuchungen zeigen, dass die verschiedenen Stadtquartiere aufgrund ihrer stadtstrukturellen Rahmenbedingungen unterschiedliche Anwendungspotenziale aufweisen. Außerdem ist im Einzelfall zu definieren, ob mit den angewandten Maßnahmen die Überwärmung der Stadt gemindert oder der lokale Klimakomfort des Menschen verbessert werden soll. Bei der Anwendung der Planungsinstrumente ist von Bedeutung, dass klimatische Aspekte frühzeitig und stärker in Planungsprozessen berücksichtigt werden und die verschiedenen Instrumente zielgerichtet eingesetzt werden. Für das Stadtklima bzw. Mikroklima gibt es kein Fachgesetz und damit keine Richt- oder Grenzwerte, so dass eine Umsetzung von Maßnahmen stark vom politischen Willen und von der Fachkompetenz der Fachverwaltung sowie beteiligten Büros abhängig ist. Außerdem lässt sich ableiten, dass die lokale Betroffenheit gegenüber Hitzebelastungen in den verschiedenen Regionen Deutschlands unterschiedlich ist, weshalb der individuelle Handlungsbedarf lokal zu bestimmen ist. Dafür eignet sich zum Beispiel die Entwicklung einer kommunalen Anpassungsstrategie mit einem breit angelegten Beteiligungsprozess unter Einbindung von Fachverwaltung, Politik und Öffentlichkeit. Fakt ist, dass die Integration der Klimaanpassung in die Planungspraxis erst begonnen hat und ein kontinuierlicher Erfahrungsaustausch sowie staatliche Förderprogramme weiterhin erforderlich sind. Wichtige weitere Forschungsthemen sind u. a. die mikroklimatischen Wirkungen von Maßnahmen auf Stadtquartiers- und Vorhabenebene, die Einbindung der Klimaanpassung in die Städtebauförderung und Bauleitplanung sowie die Weiterentwicklung von stadtklimatischen Analyse- und Bewertungstools für die städtebauliche und freiraumplanerische Entwurfsplanung.

This research study investigates how climate adaption can be solved and integrated into urban planning. The Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC) predicts an enormous increase of extreme weather events like heat waves, droughts, floods and strong rain through global warming within the upcoming decades. Floods and strong rain cause severe economic damage particularly within city structures. Heat waves however lead to health risks and cause strain on well-being and performance at work of the population particularly within densely built cities. Therefore it has become necessary to focus on climate change on city scale and on its potentials for climate adaption. While climate protection is since a while part of municipal politics, climate adaptation is a relatively new task. Due to its core competences and instruments urban planning is bound to play a key role within climate adaption. In the year 2011 the German federal parliament has made precautionary und protective measurements to obligatory tasks in the development of cities and towns in the Federal Building Code. The aim of this study is a subject-related documentation of current knowledge and planning-relevant basics dealing with climate adaptation extracting final recommendations for urban planning. The focus is on solutions in dealing with growing heat stress in cities due to climate change. This research study takes a closer look at three overarching subject areas that have been determined: • Climate change impact & need for action • Strategies & measures • Implementation & managements instruments At first current knowledge on possible climate changes, heat weaves and urban heat is being summarized. Secondly the municipal task of climate adaptation is being illustrated. Further the issue of the cities specific vulnerability is analyzed. This research points out future urban heat problems and discusses potential strategies and measures in urban planning, designed to minimize the overheating in cities in order to improve health-related quality of life. Furthermore it is examined how measures can be implemented in daily planning action. Additionally a closer examination of basic climatic data and tools available for planning and decision-making processes is being done. This research study indicates that urban planning can contribute to dealing with heat stress in cities. However, the challenge is to develope heat-adapted cities and urban quarters which means to qualify urban structures for climate changes and to prevent climate-relevant open spaces from further building development. It is shown that substantial basics and knowledge towards measures are already explored in urban climatology and human biometeorology whereupon the transfer of this knowledge in urban planning has still to be improved. Important fields of action lie within city ventilation and the design of urban spaces, ground and building surfaces. It is recommended to enhance the green and blue infrastructure of the cities. Further the quality of open public space should be improved by means of shading and water elements. Local flows of cold air can help to cool down city structures during night time. A further field of action yet to be explored in Germany is the use of highly reflective materials, designed to reduce the heating of urban structures. Further it becomes apparent that different urban quarters require varying strategies and solutions in order to their urban structure. In addition one has to look at whether measures rather should help to reduce urban heating or enhance thermal comfort of humans. Within planning processes it has been shown that it is crucial to consider climatic aspects to an early stage and with more significance as well as to use the planning instruments in a more target-orientated way. Missing legal requirements and therefore bench marks and critical value lead to the point that the implementation of measurements is strongly dependant on the willingness of local politicians as well as of the knowledge of municipal departments and external practices. Furthermore it can be derived that the local vulnerability within different regions in Germany needs to be estimated in order to identify the required need for action at local scale. For this a broadly based participation, for instance in the context of a municipal adaptation strategy, is suited involving administration, politics and the public. It could be illustrated that implementation of climate adaption into the planning process has just begun. Thus a continuing exchange of experience is yet required in the cities as much as the release of federal and state funding programmes. Topics of interest in research and practice include the micro-climatic effects of measures on the level of urban quarters, the implementation of measurements within the different planning instruments and the enhancement of urban micro climate assessment tools and simulations for urban designers and landscape architects.