Fraunhofer-Plattform ermöglicht Simulation von Klimaanpassungsmaßnahmen für Kommunen
Das Fraunhofer-Institut für Bauphysik (IBP) stellt mit der Webplattform OASITY ein Werkzeug bereit, das Städte und Gemeinden bei der Planung von Klimaanpassungsmaßnahmen unterstützt. Die Plattform erlaubt es Planungsbüros und kommunalen Ämtern, die Effekte von Begrünung, Entsiegelung und weiteren Interventionen vor der Umsetzung zu simulieren und verschiedene Varianten direkt zu vergleichen.
Herausforderungen durch urbane Hitzeinseln
In dicht bebauten und stark versiegelten Stadtgebieten liegen die Temperaturen häufig mehrere Grad über denen des Umlands. Besonders nachts kühlt die Umgebung kaum ab, da Materialien wie Asphalt und Beton Wärme speichern und langsam abgeben. Der Deutsche Wetterdienst warnt bundesweit vor extremer Hitze, die mit erhöhten Gesundheitsrisiken verbunden ist. Vor diesem Hintergrund sind Kommunen seit Inkrafttreten des Bundes-Klimaanpassungsgesetzes im Jahr 2024 verpflichtet, Strategien zur Anpassung an Hitze und weitere Klimafolgen zu entwickeln.
Effiziente Planung trotz begrenzter Ressourcen
Viele Kommunen setzen bereits Maßnahmen wie Baumpflanzungen, begrünte Dächer oder Entsiegelungen um. Angesichts knapper finanzieller Mittel ist es jedoch entscheidend, die Wirksamkeit einzelner Maßnahmen präzise zu bewerten und Prioritäten zu setzen. Matthias Winkler, Gruppenleiter Stadtbauphysikalische Modellierung am Fraunhofer IBP, betont: „Die zentrale Frage lautet, welche Maßnahme an welchem Standort die größte Wirkung erzielt.“ Simulationen bieten hier eine datenbasierte Entscheidungsgrundlage, bevor Investitionen getätigt werden.
Technische Grundlage und Anwendung der Plattform OASITY
OASITY basiert auf dem öffentlich zugänglichen Stadtklimamodell PALM-4U, das stadtklimatische Prozesse wie thermischen Komfort, Luftströmungen, Kaltluftbewegungen sowie Schadstoffausbreitung auf Stadt- und Quartiersebene abbildet. Während solche Simulationen bislang vorwiegend in der Forschung zum Einsatz kamen, ermöglicht OASITY nun eine eigenständige Durchführung durch Planungsbüros und kommunale Ämter. Verschiedene Szenarien lassen sich systematisch vergleichen, um beispielsweise die Kühlwirkung einer Baumreihe oder die Effekte einer Entsiegelung zu bewerten. Die Plattform kann zudem in bestehende digitale Stadtmodelle und urbane digitale Zwillinge integriert werden.
Wirkung von Begrünungsmaßnahmen auf Temperatur und Energieverbrauch
- Begrünte Fassaden reduzieren die Oberflächentemperatur an heißen Tagen um bis zu 20 Grad Celsius im Vergleich zu unbegrünten Flächen.
- Die kühlere Gebäudehülle führt zu einer geringeren Aufheizung der Innenräume, wodurch der Bedarf an aktiver Kühlung sinkt.
- Technische Anlagen wie Lüftungs- und Klimasysteme profitieren von der kühleren Umgebung.
- Auf Quartiersebene zeigen Simulationen, dass Begrünung die Hitzebelastung signifikant mindert: In Rosenheim kann die gefühlte Temperatur lokal um bis zu fünf Grad Celsius reduziert werden, in München-Giesing liegt die Verringerung je nach Standort und Ausgestaltung zwischen drei und sieben Grad Celsius.
- Die Maßnahmen tragen somit sowohl zur Klimaanpassung als auch zur Senkung des Energieverbrauchs bei.
Simulationen als Grundlage für fundierte Entscheidungen
Matthias Winkler weist darauf hin, dass Simulationen politische Entscheidungen nicht ersetzen, jedoch die tatsächlichen Effekte verschiedener Maßnahmen im Stadtraum transparent machen und Unsicherheiten in der Planung reduzieren. Die Modelle berücksichtigen physikalische Größen wie Temperatur, Wind und Strahlung. Soziale und nutzungsbezogene Faktoren sind nicht direkt Teil der Simulation, können jedoch ergänzend analysiert werden.
Aktuelle Nutzung und zukünftige Entwicklungen
Bereits über zehn Kommunen und Planungsbüros verwenden OASITY aktiv, weitere testen die Plattform in Pilotprojekten. Seit 2024 wurden mehr als 100 Fachkräfte aus Planungsbüros und Ämtern geschult. Für das Jahr 2027 ist eine Erweiterung der Plattform um Module zur Analyse zusätzlicher Klimarisiken geplant.
Kontakt für wissenschaftliche Rückfragen
Matthias Winkler
Gruppenleiter Stadtbauphysikalische Modellierung
Fraunhofer-Institut für Bauphysik IBP
E-Mail: matthias.winkler@ibp.fraunhofer.de
