Wir erleben bei der Konzeptionierung von klimagerechten Gebäuden und Quartieren, dass die Klimawandelanpassung und das Ziel eines guten Mikroklimas einen erhöhten Aufwand in der Planung und der Umsetzung von Maßnahmen bedeuten. Zusätzlich behindern restriktive Grün(dach)anforderungen in Bebauungsplänen oder städtischen Satzungen gleichzeitig eine maximierte Solarisierung. Diese spielt jedoch zur Erreichung der Klimaneutralitätsziele des Landes eine zentrale Rolle. Die Grün(dach)anforderungen werden überwiegend mit dem Verweis auf eine Verbesserung des Mikroklimas begründet. Dazu gibt es auch detaillierte Simulationsuntersuchungen – jedoch keine Messungen. Mit dem Projekt GRÜN-BLAU lenken wir angesichts der Klimaveränderungen erstmalig den Fokus auf die Auswirkung hinsichtlich der Wärmebelastung von Bewohnern im Aufenthaltsbereich.
AP 0 Koordination
Das Arbeitspaket (AP) Koordination dient der erfolgreichen Erarbeitung des Vorhabens. Neben der Projektorganisation beinhaltet dies alle erforderlichen Prozesse zur Sicherung der Qualität und Fristen als auch die projektbegleitende Kommunikation mit der Förderstelle, den Projektbeteiligten und den relevanten Multiplikatoren für die Verbreitung der Ergebnisse.
AP 1 Grundlagenerarbeitung
Definition der Analyseziele für die Messung und Mikroklimasimulationen; Festlegung der Messinfrastruktur und Verortung in den drei Quartieren. Für die Durchführung des Projektes wurden drei repräsentative Quartiere in Stuttgart ausgewählt:
Step: Quartier mit durchgehender Gewerbenutzung in der Randlage in Stuttgart-Vaihingen; Mehrgeschossige Bebauung mit Vielfalt an Gebäudehöhen, Versiegelungs-graden und Solarisierungsvarianten auf den Dächern, mehrere Wasserflächen
Rosensteinviertel: Wohnquartier des Siedlungswerk Stuttgart mit Geschosswohnungsbauten im Stuttgarter Norden; Das Quartier grenzt sowohl an Grünflächen als auch an urbane, versiegelte Strukturen an
Calwer Passage: Neubau eine Bürokomplexes in typischer City-Bebauung in der Stuttgarter Stadtmitte, Pilotprojekt mit hohen Anteilen Fassaden- und Dachbegrünung
AP 2 Mikroklima-Messungen
Zur Erfassung der realen Mikroklimadaten in den Quartieren wird eine Messinfrastruktur aufgebaut auf Basis von LoRaWAN: Wetterstationen (Wind, Strahlung), Temperatursensoren (Lufttemperatur, Oberflächentemperaturen) und Bodenfeuchte-Sensoren sollen auf und an Gebäuden sowie im Außenraum zum Einsatz kommen. Die Messungen sollen über die gesamte Projektlaufzeit laufen. Die Messdaten werden kontinuierlich ausgelesen, in die Messdatenbank von SIZ übertragen und analysiert, um in die Optimierung der Simulationsparameter einfließen zu können. Die Analyse der Messdaten werden im Abschlussbericht entsprechend aufbereitet.
AP 3 Mikroklima-Simulation
Nach Klärung der Simulationsrahmenbedingungen (z.B. Klimadaten, Versiegelungsgrade) werden die Simulationsmodelle je Quartier aufgebaut und in einer ersten Stufe die Basisvarianten mit unterschiedlichen Oberflächennutzungen simuliert. Nach Vorliegen der ersten Messdaten erfolgt eine Validierung der Modellparameter. In einer zweiten Stufe werden für ausgewählte Varianten geeignete Parametervariationen vorgenommen:
• Variation der Klimaszenarien (Referenzszenario heute, RCP 4.5 oder 8.5)
• Fassadenbegrünung, bewässerte Gründächer
• Anpassungen in den Außenräumen
• Kombination von Maßnahmen
Der zweite Simulationslauf soll dazu dienen die Wirksamkeit von Einzelmaßnahmen und Maßnahmenkombinationen auf die Wärmbelastung in den relevanten Aufenthaltsräumen von Menschen zu bewerten. Die Analyse der Ergebnisse geschieht in enger Abstimmung mit den Simulationsexperten und unserem Projektteam.
AP 4 Handlungsempfehlungen
Nach Vorliegen und Abgleich der Mess- und Simulationsergebnisse erfolgt die Interpretation der Maßnahmenwirksamkeit. Mit Fokus auf die Anwendung der Erkenntnisse in Planungsprozessen werden die Handlungsempfehlungen abgeleitet und formuliert. Für die direkte Verwertung in laufenden Projekten erfolgt eine Strukturierung der Empfehlungen anhand konkreter Planungskategorien: z.B. für bestimmte Quartierstypologien, Neubau oder Transformation von Bestandsquartieren.
AP 5 Dokumentation
Die Projektergebnisse werden in einem Abschlussbericht zusammengefasst und dokumentiert. Zudem sollen die Erkenntnisse auf Fachveranstaltungen präsentiert und in Fachmedien veröffentlicht werden. Zudem wird eine Zusammenstellung der Handlungsempfehlungen für eine anschließende Publikation formuliert und vorbereitet.