Stadtklimatologie im ländlichen Raum

9STANDORT – Zeitschrift für Angewandte Geographie 4/1997 © Springer-Verlag

Bild der Temperatur- und Luftfeuchtigkeitsverhältnisse zugewinnen. Verschiedene Feldversuche mit Rauchkerzen undRauchpatronen dienten der Erfassung der horizontalen undvertikalen Strömungsverhältnisse und damit der Analyse derFrischluftströme vom Umland in die Innenstadtbereiche. Da-bei wurde ein neues, an der Universität Tübingen entwickel-tes Rauchstrichverfahren angewendet, mit dem die Frisch-luftzufuhr für Donaueschingen durch das Brigachtal, demwichtigsten Frischluftlieferanten für die Stadt, genau erfaßtwerden konnte.

Stadtklimatologieim ländlichen RaumDas Beispiel

Donaueschingen Dieter Klaus, Michael Laufersweiler und Alexander Siegmund

a00000000Prof. Dr. Dieter KlausUniversität BonnGeographisches InstitutMeckenheimer Allee 16653115 Bonn

Dipl.-Geogr. Michael LaufersweilerKrüthstraße 1350733 Köln

Dipl.-Hdl. Alexander SiegmundUniversität MannheimGeographisches InstitutPostfach 10346268131 Mannheim

Angewandte Geographie

RahmenbedingungenIm Zuge einer eingehenden Bestandsaufnahme der aktuellenstadtklimatischen Gegebenheiten wurden zusätzlich zumbereits bestehenden Stationsnetz des Forschungsprojektessechs weitere Klimastationen im Stadtgebiet von Donau-eschingen installiert. Mit ihrer Hilfe konnten detaillierte In-formationen über Temperatur, relative Luftfeuchtigkeit, Ver-dunstung sowie Windgeschwindigkeit und Windrichtung inden verschiedenen Stadtteilen und dem angrenzenden Um-land gewonnen werden. Darüber hinaus wurden wiederholtMeßfahrten durchgeführt, um ein räumlich differenziertes

Im Rahmen eines umfangreichen Umwelt- und Klima-forschungsprojektes des Geographischen Instituts derUniversität Mannheim (PROF. DR. DR. H.C. FRANKENBERG,DIPL.-HDL. SIEGMUND) fanden intensive Untersuchungenzum Stadtklima von Donaueschingen statt. Die For-schungsarbeiten wurden in enger Zusammenarbeit mitden Geographischen Instituten der Universitäten Bonn(PROF. DR. KLAUS, DIPL.-GEOGR. LAUFERSWEILER) und Tübin-gen (DR. VOGT) durchgeführt.Die von der Stadtverwaltung Donaueschingen unter-stützten Untersuchungen sollten analysieren, in wel-chem Ausmaß sich stadtklimatische Effekte in deretwa 20.000 Einwohner zählenden Stadt bemerkbarmachen. Daraus sollten insbesondere Aussagen überden möglichen negativen Einfluß geplanter Neubauge-biete auf die human-bioklimatische Situation der In-nenstadtbereiche abgeleitet werden.

EinleitungDie ersten Untersuchungen zu den besonderen klimatischenGegebenheiten, durch die städtische Agglomerationsräumegekennzeichnet sind, wurden bereits in vergangenen Jahr-hundert vorgelegt (z.B. HOWARD 1833, HANN 1885). Seither sinddie wichtigsten Charakteristika des Stadtklimas und dessenEinflußfaktoren vielfach analysiert worden und heute wei-testgehend bekannt: im Durchschnitt höhere Lufttemperatu-ren, eine geringere relative Luftfeuchtigkeit, eine schlechtereDurchlüftung und eine Anreicherung partikel- und gasför-miger Luftverunreinigungen. Standen anfangs zumeist reinwissenschaftstheoretische Abhandlungen im Mittelpunkt desInteresses, so setzte sich nach und nach eine mehr pragmati-sche und an der planerischen Praxis orientierte Forschungs-richtung durch (vgl. u.a. REUTER, BAUMÜLLER, & HOFFMANN 1991,VOGT & ZANKE 1985). Inzwischen sind stadtklimatische Aspek-te nicht zuletzt durch die Verankerung klimatischer und luft-hygienischer Belange in Verordnungen und Gesetzen festerBestandteil stadtplanerischer Fragestellungen (vgl. u.a. KUTT-LER 1993, 1996, SCHIRMER ET AL. 1993).Bisher konzentrierten sich stadtklimatische Untersuchungenin erster Linie auf städtisch-industriell geprägte Regionen- etwa das Ruhrgebiet - oder auf Großstädte (vgl. u.a. NOACK,BAUMGARTNER & MAYER 1986). Aber auch in kleineren undmittleren Städten kommt der Berücksichtigung human-bio-klimatischer Aspekte eine wachsende Bedeutung zu, tretendoch auch hier mitunter erhebliche klimatische und lufthy-gienische Besonderheiten in Erscheinung, die durch denstädtischen Baukörper bedingt sind (vgl. WIRTSCHAFTSMINISTE-RIUM BADEN-WÜRTTEMBERG 1992, S. 13 f., BARLAG 1993).

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Abb. 1a, bTemperaturverteilung in Donau-eschingen am 5. August 1995 wäh-rend einer austauscharmen Wetter-lage (Abweichung vom Mittelwertaller Messungen in o K)a Nacht: 5 h (vgl. auch Titelseite

dieses Heftes)b Nachmittag: 14 h



schließend - den natürlichen Tiefenlinien folgend - weitertalwärts. Der stärkste Temperaturgradient bildet sich dabeiüber dem Flurstück „Süßer Wasen“ entlang der BräunlingerStraße aus. Die starken Temperaturdifferenzen zum angren-zenden Baugebiet lassen den Stau der kälteren Luft durchden Baukörper und die Bepflanzung deutlich erkennen. Zwarsickert die kühle Frischluft ins Baugebiet ein und zeigt selbstbis hinab in den Talbereich der Brigach ihren Einfluß, dochist ihre thermische Wirkung im Hinblick auf die talaufwärtsaufgestaute kühlere Luft eher gering. Weitere Eindringberei-che kühlerer Luftmassen lassen sich im Westen der Stadtüber den Flurstücken südlich des Krankenhauses sowie - inabgeschwächter Form - entlang eines flachen Geländeein-schnitts am Schluchweg erkennen.Ein stärkerer Vorstoß kühlerer Frischluft in Richtung Innen-stadt ist im Brigachtal am nördlichen Stadtrand zu konsta-tieren. Hier zeigt die Karte eine sehr dichte Isanomalenschar,wobei die durch das Tal einströmende kühlere Luft auchnoch die im Westen gelegenen Wohngebiete überstreicht.Eine positive thermische Beeinflussung bis in den Bereichsüdlich des Krankenhauses konnte entgegen entsprechenderModellrechnungen nicht nachgewiesen werden (vgl. TÜVENERGIE UND UMWELT 1995). Trotz des vermeintlich großen Po-tentials der Frischluftzufuhr durch das Brigachtal machensich die von Norden kommenden kühleren Luftmassen imweiteren Verlauf des Tales innerhalb der Stadt kaum bemerk-bar: die Temperaturen steigen beim Übergang in den Sied-lungsbereich rasch über das Gebietsmittel an.Der nördliche Siedlungsabschnitt Donaueschingens stelltsich thermisch als relativ homogen dar. Lediglich im Bereichder stark versiegelten Flächen des Gewerbe- und Industrie-gebietes fällt eine Zone höherer Temperaturen auf. Da auchhier die Bebauung die Ventilation stark herabsetzt und so gutwie keine temperaturausgleichende Vegetation vorhandenist, können die Asphaltflächen und Baukörper durch die Ab-gabe der tagsüber gespeicherten Strahlungsenergie währendder Nacht die Umgebung in starkem Maße aufheizen. EinGebiet kühlerer Temperatur bildet der Friedhof durch sei-nen Baumbestand und seine stark begrünte und wenig ver-siegelte Oberfläche.

Abb. 2Tagesgang der Lufttemperatur (7-Tagemittel)an verschiedenen Klimastationen (S1, S3, S4, S6)in Donaueschingen während autochthonerWetterlagen im Sommer 1995 (in o C)

Ergebnis der stadtklimatologi-schen Untersuchungen


Im folgenden werden die Ergebnisse der stadtklimatologi-schen Untersuchungen, getrennt nach Temperatur, relativerLuftfeuchtigkeit und Wind- bzw. Strömungsverhältnissen,dargestellt.

Die TemperaturverhältnisseDie Abbildung 1a (vgl. auch die Titelseite dieses Heftes) zeigteine Karte der nächtlichen Temperaturverteilung vom 5. Au-gust 1995 um 5 h. Hier sind die jeweiligen Temperaturabwei-chungen vom Mittelwert aller Messungen dargestellt (Isan-omalendarstellung in o K). Daraus geht eine innerstädtischeÜberwärmung von teilweise mehr als 4o K gegenüber demUmland hervor, die zu einer erhöhten thermischen und da-mit gerade nachts auch bioklimatischen Belastung der dortwohnenden Bevölkerung führt.Die höchsten Temperaturen während der Nacht sind im Be-reich der östlichen Innenstadt zu beobachten. Hier tragenvor allem die nahezu völlig versiegelten Flächen, die durchihre hohe Wärmespeicherfähigkeit und geringe spezifischeWärme die tagsüber eingestrahlte Energie in starkem Maßespeichern, sowie die dichte und fast lückenlose Bebauung,die zu einer starken Verminderung der Ventilation führt,maßgeblich zur innerstädtischen Überwärmung bei. HoheWerte sind auch auf dem Bahnhofsgelände zu verzeichnen.Die 0o K-Isanomale, die als Gebietsmittel die wärmeren vonden kühleren Zonen trennt, verläuft im wesentlichen amRande des Stadtzentrums entlang und bezieht Teile der imSüdwesten und Süden angrenzenden Wohngebiete mit ein.Ursachen der erhöhten Temperaturen sind vor allem diedichte Bebauung und die eingeschränkte Ventilation inner-halb des innerstädtischen Siedlungskörpers.Die Temperaturen in den übrigen Wohngebieten im Westenund Süden der Stadt liegen zumeist unter dem Gebietsmittel.Der Verlauf der Isanomalen deutet hierbei auf eine stärkere- mit kühlerer Luft angereicherte - Strömung von den obe-ren Hangbereichen des Schellenberges hin. Diese sammeltsich in tiefer gelegenen Geländeabschnitten und fließt an-


Die Abbildung 1b - Zeitpunkt des nachmittäglichen Tempe-raturmaximums (14 h) für die autochthone Wetterlage am 5.August 1995 - zeigt insgesamt ein ähnliches Verteilungsmu-ster. Die beiden Zentren der Wärmeinsel liegen - wie wäh-rend der Nacht - um den Bahnhof sowie im Bereich der In-nenstadt, wo die Überwärmung mit mehr als 3o K gegenüberdem Umland ihr Maximum erreicht. Selbst bei Messungenwährend einer zyklonalen Wetterlage am 24. August 1995 um14 h konnte eine deutliche städtische Wärmeinsel beobachtetwerden, die jedoch - mit einer Überwärmung der Innen-stadtbereiche von etwa 1o K - erheblich geringer ausfiel alsbei der sommerlichen Strahlungswetterlage.Die unterschiedlichen klimatischen Gegebenheiten einzel-ner Stadtbereiche spiegeln sich auch in den in Abbildung 2dargestellten mittleren Tagesgängen der Lufttemperatur ein-zelner Meßstationen während autochthoner Wetterlagenwieder. Am Tage werden die höchsten Temperaturen an denStandorten im dicht bebauten und stark versiegelten Innen-stadtbereich bzw. im Industriegebiet verzeichnet. Letzteresbesitzt wegen seiner stärker nach Osten exponierten Lageund der damit verbundenen stärkeren morgentlichen Son-neneinstrahlung einen zeitlich um ca. 60 min vorgezogenenTemperaturverlauf. Während der Nacht wird insbesondereder thermische Ausgleichseffekt des nördlichen Brigachtales(S1) deutlich. Dort ist durch den Zustrom kühlerer Luftmas-sen im Vergleich zu den anderen Stationen ein bis zu 2o K

stärkerer Temperaturrückgang zu verzeichnen. Die Umge-bung der ca. 70 m über dem Stadtzentrum gelegenen Stationam Sanatorium (S6) kühlt dagegen kaum stärker ab als dieInnenstadt (S3) und das Industriegebiet (S4). Hier tretenhangklimatische Effekte in Erscheinung, wobei die sich überden Ackerflächen im Hangoberbereich des Schellenbergesbildende kühlere Luft - den natürlichen Tiefenlinien fol-gend - talwärts abfließt und sich der thermische Einfluß desnahegelegenen Waldes bemerkbar macht. Damit wird deut-lich, welchen (potentiellen) stadtklimatischen Ausgleichsef-fekt der Schellenberg insbesondere für den Westen von Do-naueschingen aufweist.

Die relative LuftfeuchtigkeitWie aus Abbildung 3 für die nächtliche Situation am 5. Au-gust 1995 (5 h) hervorgeht, zeigt die relative Luftfeuchtigkeitaufgrund des engen physikalischen Zusammenhanges einähnliches Verteilungsmuster wie die Lufttemperatur. Nebender Temperatur spielt in den dicht bebauten Stadtbereichenauch der geringere Anteil transpirierender Vegetation undder hohe Versiegelungsgrad eine wichtige Rolle für die ge-genüber dem Umland verringerte relative Luftfeuchtigkeit.So kommt es während der Nacht - analog zur oben beschrie-benen Wärmeinsel - im Bereich der Stadtmitte zur Ausbil-dung einer „Trockeninsel“ mit Werten von teilweise bis zu10% unter dem Gebietsmittel. Sie ähnelt in ihrer räumlichen

Abb. 3Nächtliche (5 h) Verteilung der relativen Luftfeuchtigkeit in Donaueschingen am 5. August 1995 während eineraustauscharmen Wetterlage (Abweichung vom Mittelwert aller Messungen in %)



Ausdehnung sehr der Kontur der Wärmeinsel. Nicht ganz derLufttemperatur entsprechend verhält sich die relative Luft-feuchtigkeit im Bereich des Bahnhofsgeländes. Sie liegt hiernur geringfügig unter dem Gebietsdurchschnitt und scheintdemnach während der Nacht durch die dortige Überwär-mung nicht wesentlich beeinflußt zu sein. Zurückzuführenist dieser Effekt insbesondere auf die Zufuhr feuchtererLuftmassen aus den Nachbargebieten des Fürstlich Fürsten-bergischen Parkes und durch Zufluß aus den westlich gelege-nen Hangbereichen des Schellenberges.Die 0%-Isanomale der relativen Luftfeuchtigkeit verläuftähnlich der Linie des Gebietsmittels der Lufttemperatur. Sieüberspannt die dicht bebauten Bereiche der Innenstadt undTeile der jenseits der Brigach liegenden flußnahen Wohnge-biete im Westen und Süden. Dabei macht sich erneut derEinfluß einer entlang der Bräunlinger Straße hangabwärtsgerichteten Strömung bemerkbar, indem hauptsächlich diesüdlich der Straße gelegenen Wohngebiete bis ins Tal hinun-ter von feuchterer Luft durchdrungen werden. Ebenso deut-lich ist das Vordringen feuchterer Luftmassen im Brigachtalam nördlichen Stadtrand zu erkennen. Die im Westen gele-genen flußnahen Wohngebiete werden dabei ebenfalls über-strömt. Beim Übergang der Talaue in das Stadtgebiet setztsich die Strömung in Bodennähe kaum weiter fort, ähnlichwie dies bereits bei der Temperaturverteilung zu erkennenwar.Wesentlich trockener als das Gebietsmittel zeigen sich dasGewerbe- und Industriegebiet sowie zwei Wohnviertel amwestlichen und nördlichen Stadtrand. Gerade im Norden desStadtgebietes wurden jedoch gleichzeitig geringere Lufttem-peraturen gemessen, was für gewöhnlich einen Anstieg derrelativen Luftfeuchtigkeit zur Folge hat. Die über dem Bodenlagernde feuchte Luft fließt möglicherweise im Laufe derNacht allmählich ab und wird dabei durch trockenere Luft-massen aus höheren Atmosphärenschichten ersetzt, da überdem stellenweise nur 20 m breiten Hangoberbereich nichtgenügend feuchte Luft entstehen und damit nachfließenkann. Ähnliche Effekte hat bereits PLAETSCHKE (1953) auf re-gionaler Ebene in Zusammenhang mit der Entstehung vonKaltluftseen auf der Baar erläutert.

Die nachmittägliche Luftfeuchtigkeitsverteilung am 5. August1995 (14 h) ergab insgesamt ähnliche Ergebnisse. Lediglicham westlichen Stadtrand und in der Innenstadt zeigt sich einleichter Anstieg der Werte, während sie im Norden von Do-naueschingen und insbesondere im Bereich des Brigachtalesim Vergleich zum Gebietsmittel geringer ausfallen als nachts.Während der zyklonalen Wetterlage am 24. August 1995 um14 h ergab sich ein recht homogenes Verteilungsmuster derrelativen Luftfeuchtigkeit über dem gesamten Stadtgebiet.Die leicht überwärmten Innenstadtbereiche waren dabei et-was trockener.Die vergleichsweise trockenen innerstädtischen Bereichelassen sich auch an den mittleren Tagesgängen der relativenLuftfeuchtigkeit einzelner Stationen, wie Abbildung 4 zeigt,nachweisen. Deutlich treten dabei auch wieder die hangkli-matischen Phänomene hervor. Während am Tage aufgrundder höheren Temperatur, der eingeschränkten Ventilationund dem geringen Vegetationsbesatz die relative Luftfeuch-tigkeit in der Innenstadt (S3) die niedrigsten Werte erreicht,verzeichnet in den Nachtstunden die Station S6 am Sanatori-um die tiefsten Werte. Die sich hier am Oberhang des Schel-lenberges über den Ackerflächen bildende kühlere undfeuchtere Luft wird durch eine talwärts gerichtete Strömungkontinuierlich abtransportiert und durch trockenere Luft-massen aus höheren Atmosphärenschichten ersetzt. Tags-über verzeichnet die Station S6 hingegen die höchsten Wer-te.Die vergleichsweise hohe relative Luftfeuchtigkeit im Be-reich der Station S3 verdeutlicht die nächtliche Ausgleichs-wirkung eines in der Nähe gelegenen Feuchtbiotops. Denhöchsten Wert weist nachts die Station S1 im Brigachtal auf.Hier stauen sich die durch das Brigachtal und von den um-gebenden Hangbereichen einströmenden kühleren undfeuchteren Luftmassen, so daß bereits bei Sonnenuntergangeine maximale Feuchtigkeitssättigung der Luft erreicht wird,die in der Praxis im Mittel bei etwa 96% einsetzt. Am Tagewerden hier durch die kesselartige, nach Süden hin expo-nierte Lage und wegen der noch zu beschreibenden Aus-gleichsströmung in Richtung der benachbarten Wohngebieteähnlich niedrige Werte wie in der Innenstadt erreicht.

Abb. 4Tagesgang der relativen Luftfeuchtigkeit(7-Tagemittel) an verschiedenen Klimastatio-nen (S1, S3, S6) in Donaueschingen währendautochthoner Wetterlagen im Sommer 1995(in %)



Die Wind- und StrömungsverhältnisseAbbildung 5 zeigt die durchschnittliche tageszeitliche Wind-richtungsverteilung an der Station S1 im Brigachtal währendsommerlicher autochthoner Wetterlagen in Form kumulier-ter Häufigkeiten. Daraus läßt sich während der Nacht diedeutliche Dominanz der Strömungen aus Nord bzw. Nordosterkennen. Sie folgen damit der Richtung des Brigachtales.Darüber hinaus wird nachts ein hoher Anteil an Kalmen(Windstillen) verzeichnet. Im Tagesverlauf treten diese weitweniger in Erscheinung. Es dominieren östliche bzw. südöst-

auch aus lufthygienischer Sicht einen wichtigen human-bio-klimatischen Faktor dar. Zum Zeitpunkt des winterlichenFeldexperiments wurden ca. 3.650 m3/sec Frischluft durchdas Brigachtal in das Stadtgebiet transportiert und konntendort zum Austausch der mit Verbrennungsrückständen so-wie sonstigen Luftbeimengungen angereicherten Stadtatmo-sphäre beitragen.Durch Feldversuche mit Rauchkerzen in den potentiellenNeubaugebieten „Süßer Wasen“ und „Am Holsteig II“ konn-ten im Oktober 1995 in den frühen Nachtstunden bei aus-

liche Windrichtungen. Sie sind hauptsächlich thermisch in-duziert durch die im Westen bzw. Nordwesten an das Tal an-grenzenden Baugebiete. Die bodennahen Luftmassen werdendort durch das leicht nach Osten exponierte Gelände undden städtischen Baukörper rascher und stärker erhitzt alsdie Wiesenflächen des Brigachtales und steigen dadurch auf.Es stellt sich eine Ausgleichsströmung ein, die durch das An-saugen kühlerer Luft aus dem Talbereich entsteht.Die mit Hilfe eines Rauchstrichverfahrens ermittelten Strö-mungsverhältnisse im Brigachtal am nördlichen Stadtrandergaben quantitative Aussagen über die Frischluftzufuhr fürdie Stadt aus diesem Bereich. Bei den Feldversuchen wurdenwiederholt Geschosse senkrecht in die Luft gefeuert, die imfreien Fall eine Rauchspur hinterlassen. Durch die differen-zierten Strömungsverhältnisse in der Höhe wird der Rauch-strich im Laufe der Zeit unterschiedlich stark verlagert undermöglicht daher Rückschlüsse auf die jeweiligen Windge-schwindigkeiten. Abbildung 6 zeigt das Ergebnis eines sol-chen Rauchstrichversuchs vom 19. Januar 1996 (Aufstiegs-punkt Nr. 5, vgl. Abb. 7). Aus mehreren solcher Versuche querzur Talrichtung ließen sich die Strömungsverhältnisse imgesamten Brigachtal sehr genau ermitteln.Die Grafik macht deutlich, daß im Brigachtal bei austausch-armen Strahlungswetterlagen eine sehr regelmäßige, mächti-ge und schnelle Luftbewegung vorherrscht, die Geschwindig-keiten von teilweise über 1,1 m/sec erreicht. Da die Luftmas-sen aus überwiegend schadstoffarmen Reinluftgebietenstammen, stellt die Frischluftzufuhr durch das Brigachtal fürDonaueschingen daher nicht nur aus thermischer, sondern

Abb. 5Tageszeitliche Windrichtungsverteilung (10-Tagemittel) im Brigachtal (S1) am nördlichenStadtrand von Donaueschingen während auto-chthoner Wetterlagen im Sommer 1995 (kumu-lierte Häufigkeiten in %)

Abb. 6Vertikale Struktur der Kaltluftströmung im Brigachtal am nördlichenStadtrand von Donaueschingen am 19. Januar 1996 um 17.37 h (Richtungdes Oberwindes: ESE; Bedeckungsgrad des Himmels: 0/8; ausgewerteteAufnahmen: 7)



tauscharmen Strahlungswetterlagen Luftströmungen mit ei-ner Stärke von bis zu 0,2 m/sec nachgewiesen werden. DieStrömungsrichtung folgte dabei jeweils den vorgegebenenTiefenlinien. Im Bereich „Süßer Wasen“ wurde der hangab-wärts gerichtete Frischluftstrom dabei von einer entlang desSiedlungsrandes gepflanzten Baumreihe stark behindert, sodaß nur ein Teil der Luftmassen und unter zeitlicher Verzö-gerung in den Siedlungsbereich eindringen konnte oder überdie Bräunlinger Straße talwärts abfloß. Im Gebiet „Am Holz-steig II“ verlief die Strömungsrichtung in etwa entlang desGeländeeinschnitts der Alten Wolterdinger Straße hangab-wärts und wurde erheblich durch den quer zum Talausgangverlaufenden Baukörper des Fernmeldeamtes gestört. Eineentgegengesetzte, hangaufwärts gerichtete Strömung, wie sieim Gutachten des TÜV ENERGIE UND UMWELT (1995) anhandvon Modellrechnungen prognostiziert wurde, konnte durchdie Feldversuche nicht bestätigt werden.Insgesamt hat sich gezeigt, daß bereits bei Gemeinden in derGrößenordnung Donaueschingens deutliche stadtklimati-sche Effekte in Erscheinung treten. Diese können sowohl imSommer (vor allem durch Überwärmungseffekte) als auchim Winter (vor allem durch Schadstoffanreicherung in derLuft) eine nachhaltige negative Beeinträchtigung des Biokli-mas in den Kernstadtbereichen zur Folge haben. Aus diesemGrund kommt einer möglichst ungehinderten Frischluftzu-fuhr für die Innenstadtgebiete eine herausragende Bedeu-tung zu. Sie sorgt für einen Austausch thermisch und lufthy-gienisch belasteter Luftmassen und damit für eine Verbesse-rung der bioklimatischen Situation.

Empfehlungenfür die Stadtplanung

Auf der Basis der durch das umfangreiche Meßprogrammund die Feldversuche gewonnenen Ergebnisse ließen sich fürdie weitere Stadtplanung von Donaueschingen Empfehlun-gen formulieren, die beim Ausweis zukünftiger Neubauge-biete aus stadtklimatologischer Sicht Berücksichtigung fin-den sollten. Vor dem Hintergrund der wichtigen thermi-schen, hygrischen und lufthygienischen Ausgleichsfunktionder Frischluftströme für die bioklimatische Situation derstädtischen Bevölkerung stand bei den planerischen Aspek-ten eine möglichst geringe Beeinträchtigung der wichtigstenStrömungsbahnen aus dem Umland ins Stadtgebiet im Mit-telpunkt der Überlegungen (vgl. KUTTLER 1996, S. 222).Die Untersuchungen machten deutlich, daß bei austauschar-men Wetterlagen insbesondere dem Osthang des Schellen-berges und dem nördlichen Brigachtal wichtige stadtklimati-sche Ausgleichsfunktionen zukommen. Um die Frischluftzu-fuhr für die innerstädtischen Bereiche nicht weiter zubehindern, sollte daher in Zukunft eine möglichst geringeBehinderung der abfließenden Luftmassen gewährleistetwerden. Bereits geringe Geländehindernisse können dabeizu einem starken Rückgang der Strömungsgeschwindigkeitund damit der Frischluftzufuhr führen (vgl. KUTTLER 1996, S.224). Gerade bei den geplanten Neubaugebieten „Süßer Wa-sen“ und „Am Holzsteig II“ handelt es sich in bezug auf dasStadtklima von Donaueschingen um besonders sensible Be-reiche. Eine bebauungsbedingte Beeinflussung würde sichdabei in zweifacher Hinsicht nachteilig auswirken: Zum ei-nen werden durch die Erhöhung der Oberflächenrauhigkeitdie Frischluftströme abgebremst, zum anderen durch dieSiedlungserweiterung die für die Kaltluftentstehung zur Ver-fügung stehenden Flächen weiter verringert. Eine Bebauung,sofern sie in diesen Bereichen unvermeidbar ist, sollte daherin einer verdichteten Form erfolgen, wie sie auch aus Ener-giespargründen im Klimakonzept des Gemeinderates derStadt aus dem Jahre 1992 gefordert wird (im Mittel steigt derEnergieverbrauch mit zunehmender Gebäudegröße nachMaßgabe der Wärmeschutzverordnung 1995 bei Neubautenum etwa 60 bis 100 kWh pro m2 Bruttonutzfläche und Jahr).Der mit größeren Grundstückszuschnitten einhergehendehöhere Vegetationsanteil führt ebenso zu einer starken Be-einträchtigung der Frischluftströme wie die Bebauung selbst.Die Bebauung sollte jedoch am Rande der Flächen erfolgen,um entlang der Tiefenlinien ausreichend breite Frischluft-schneisen offenzuhalten, was etwa durch eine breite ver-kehrsberuhigte Straße mit angrenzendem Grünstreifen ge-währleistet werden kann. Die Ausrichtung der Häuser solltedabei dem Geländegefälle folgen, um durch eine verringerteOberflächenrauhigkeit einen möglichst ungehinderten Ab-fluß der Luftmassen zu gewährleisten (vgl. WIRTSCHAFTSMINI-STERIUM BADEN-WÜRTTEMBERG 1992, S. 50 ff.).Darüber hinaus sollte das Eindringen der Frischluftströme indas bisherige Stadtgebiet gefördert werden. Hierbei zeigteinsbesondere eine Baumallee im oberen Abschnitt derBräunlinger Straße und eine heckenartige Baumreihe amderzeitigen Siedlungsrand eine erhebliche Stauwirkung fürdie anströmende Frischluft. Von großer Bedeutung wäreauch eine effizientere Frischluftzufuhr aus dem nördlichen

Abb. 7Windgeschwindigkeitsverteilung der Frischluftströmung im Brigachtal amnördlichen Stadtrand von Donaueschingen am 19. Januar 1996 (in cm/sec)



Brigachtal. Dabei ist insbesondere auf die Entfernung bzw.den zukünftigen Verzicht hochreichender Vegetation (Bäu-me, größere Hecken etc.) am Übergang zum Stadtgebiet undin den sich westlich anschließenden Baugebieten hinzuwei-sen.Innerhalb des bereits bebauten Bereichs konnte die positiveWirkung von Grünanlagen auf das Stadtklima eindeutignachgewiesen werden. Deswegen sollten auch bei künftigenPlanungen im vorhandenen Siedlungskörper und beim Aus-weis von Neubaugebieten auf die Anlage von Grünflächengeachtet werden (vgl. WIRTSCHAFTSMINISTERIUM BADEN-WÜRTTEM-BERG 1992, S. 47 ff.). Dieses gilt auch für die Neubaugebiete„Auf der Steig“ und „Äußere Röte“, die wegen ihrer reliefbe-dingten abgewandten Lage allerdings nur einen geringfügi-gen Einfluß auf die thermische und hygrische Situation deszentralen Stadtbereichs ausüben können. Sie eignen sich da-her aus stadtklimatologischer Sicht besonders für den Aus-weis weiterer Baugebiete.Angestrebt werden sollte auch eine möglichst enge Verknüp-fung der einzelnen Grünbereiche, um ihren Wirkungsgradweiter zu erhöhen (vgl. BAUMÜLLER & REUTER 1996, S. 230). Indiesem Zusammenhang wäre zu überlegen, ob sich eine stär-kere Begrünung entlang der Bahnhofstraße realisieren ließe,wodurch das Brigachtal über eine zusätzliche Verbindungmit dem Erholungsraum des Fürstlich-FürstenbergischenParkes verknüpft würde. Bezüglich der starken sommerli-chen Überwärmung im innerstädtischen Bereich und derdamit verbundenen thermischen Belastung des menschli-chen Organismus wäre es zu empfehlen, die größeren offe-nen und zumeist stark versiegelten Flächen und Plätze (Karl-straße, Bahnhofsbereich, Industrie- und Gewerbegebiet)durch die Erhöhung des Vegetationsbestandes stärker abzu-schatten oder gegebenenfalls die umgebenden Fassadenflä-chen in größerem Umfang zu begrünen.Insgesamt kommt den Relieffaktoren für das Stadtklima vonDonaueschingen eine entscheidende Rolle zu. Eine sinnvolleAusnutzung dieser Faktoren im Rahmen der Stadtplanungbietet zugleich die Chance, zu einer Verbesserung des stadt-und human-bioklimatischen Umfeldes für die Bevölkerungbeizutragen.

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WIRTSCHAFTSMINISTERIUM BADEN-WÜRTTEMBERG (Hg.) (1992): Städtebauli-che Klimafibel - Hinweise für die Bauleitplanung. - Folge 1, Stuttgart.

Prof. Dr. Dieter Klaus, Jahrgang 1938, 1961-1966 Studium der Geogra-phie und Mathematik (LA) an der Universität Bonn, 1972 Promotion,1978 Habilitation, seit 1978 Professur an der Universität Bonn, Arbeits-gebiete/Forschungsschwerpunkte: Klimatologie, Ökologie, Fachdidaktikder Geographie, Deutschland, Mexiko

Dipl.-Geogr. Michael Laufersweiler, Jahrgang 1963, 1990-1996 Studiumder Geographie, Bodenkunde und Städtebau mit Schwerpunkt Ökologieund Umwelt an der Universität Bonn, Arbeitsgebiete/Forschungs-schwerpunkte: Stadtklimatologie, Biotopschutz/Umweltplanung, Nord-amerika

Dipl.-Hdl. Alexander Siegmund, Jahrgang 1968, 1989-1994 Studium derGeographie, Betriebswirtschaftslehre und Pädagogik an der UniversitätMannheim, seit 1994 wissenschaftlicher Mitarbeiter und Leiter einesUmwelt- und Klimaforschungsprojektes am Geographischen Institutder Universität Mannheim, Arbeitsgebiete/Forschungsschwerpunkte:Klimageographie/Klimatologie insbesondere regionale Klimatologieund Stadtklimatologie, Geoökologie, Umweltplanung, Mitteleuropa,Nordamerika


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