ADAPT-UHI, Final Meeting - Klagenfurt, 17.12.2019; ACRP Projekt (KR17AC0K13693) - NET
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ADAPT-UHI, Final Meeting Klagenfurt, 17.12.2019; ACRP Projekt (KR17AC0K13693)
Urbanes Klimamodell MUKLIMO_3 3D Mikroskaliges Urbanes KLImaMOdell (Sievers and Zdunkowski, 1986; Sievers, 1990; Sievers, 1995) • Auflösung: horizontal 20-200 m, vertikal 10 – 100 m • Input: Digitales Höhenmodell, meteorologische und Landnutzungsdaten • Output: Tagesgänge von Wind, Lufttemperatur, relativer Feuchte, kurz und langwelliger Strahlung • Verwendung der Cuboidmethode um Klimaindizes zu berechnen (Früh et al., 2010) ADAPT-UHI Modellüberblick
Klassifizierung der Landnutzung - Klagenfurt • Reklassifiziert mit neuen Satellitendaten (100 m horizontale Auflösung) ADAPT-UHI Datenüberblick
Historische Trendanalyse - Klagenfurt • Verlauf der mittleren Lufttemperatur seit 1961 ADAPT-UHI Datenüberblick
Historische Trendanalyse - Klagenfurt • Anzahl der Hitzetage (Lufttemperatur ≥ 30 °C) seit 1961 ADAPT-UHI Datenüberblick
Referenzsimulation für Klagenfurt
26.03.2020
Slide 7
Mittlere Anzahl der Hitzetage pro Jahr (1981–2010)
Station Mess. Modell Bias
Flughafen Klagenfurt 14.0 12.2 -13%
ADAPT-UHI Reference simulation
Referenzsimulation für Klagenfurt
26.03.2020
Mittlere Anzahl der Sommertage (Lufttemperatur ≥ 25 °C) Slide 8
pro Jahr (1981–2010)
Station Mess. Modell Bias
Flughafen Klagenfurt 62.8 62.4 -1%
ADAPT-UHI Reference simulation
Zukunftsszenarien (IPCC) für die Stadt Klagenfurt und umliegende Bezirke
Future climate projections
Representative Concentration Pathways
(RCPs)
• RCPs describe radiative forcing
(cumulative measure of human
emissions of green house gasses from
all sources expressed in W/m2)
pathways and level by 2100.
› Each RCP could result from different
combinations of economic,
technological, demographic, policy,
and institutional futures.
ECP – Extended Concentration Pathways
› Radiative forcing is compared to Source: Vuuren et al. (2011)
pre-industrial values
• EURO-CORDEX (Coordinated
Downscaling Experiment - European
Domain) produce improved regional
climate change projections for Europe
based on global and regional climate
model results for different RCPs.
› We used 8 global/regional climate
models (GCM/RCM) model
simulations for urban simulations
EURO-CORDEX - (EUR-11)
ADAPT-UHI Future climate
Climate projections with RCP 4.5 und 8.5
• EURO-CORDEX - Coordinated Downscaling 26.03.2020
Experiment - European Domain (EUR-11) Folie 11
› CNRM - Météo France
› KNMI - Royal Netherlands Meteorological Institute
› SMHI - Swedish Meteorological and Hydrological
Institute
› DMI - Danish Meteorological Institute
› IPSL - Laboratoire des Sciences du Climat et de
l'Environment
› MOHC - Met Office Hadley Centre
1971-2000 2021-2050 2071-2100
Average number of summer days/year (Tmax ≥ 25 °C), ensemble average (RCP 8.5)
ADAPT-UHI Future climateZukunftsszenarien, IPCC RCP4.5
26.03.2020
1971-2000 2021-2050 2071-2100 Folie 12
Anzahl der mittleren Sommertage
avg. = Mittel im
strichlierten Rechteck
min.: 5.8 max.: 96.1 avg.: 80.3 SD min.: 9.0 max.: 103.8 avg.: 88.3 SD
min.: 1.5 max.: 78.6 avg.: 62.7 SD
RCP4.5
‘active mitigation’
ADAPT-UHI, DACH 2019Zukunftsszenarien, IPCC RCP4.5 und RCP8.5
26.03.2020
1971-2000 2021-2050 2071-2100 Folie 13
min.: 9.0 max.: 126.8 avg.: 112.5 SD
Anzahl der mittleren Sommertage min.: 5.8 max.: 98.0 avg.: 81.4 SD
RCP8.5
‘business-as-usual’
avg. = Mittel im
strichlierten Rechteck
min.: 9.0 max.: 103.8 avg.: 88.3 SD
min.: 1.5 max.: 78.6 avg.: 62.7 SD
RCP4.5
‘active mitigation’
ADAPT-UHI, DACH 2019Zukunftsszenarien, IPCC RCP4.5
26.03.2020
1971-2000 2021-2050 2071-2100 Folie 14
Anzahl der mittleren Hitzetage
min.: 0.1 max.: 35.5 avg.: 25.0 HD
min.: 0.0 max.: 28.5 avg.: 19.3 HD
min.: 0.0 max.: 14.0 avg.: 7.4 HD
RCP4.5
‘active mitigation’
ADAPT-UHI, DACH 2019Zukunftsszenarien, IPCC RCP4.5 und RCP8.5
26.03.2020
1971-2000 2021-2050 2071-2100 Folie 15
min.: 1.4 max.: 61.2 avg.: 48.1 HD
Anzahl der mittleren Hitzetage min.: 0.0 max.: 29.4 avg.: 20.1 HD
RCP8.5
‘business-as-usual’
min.: 0.1 max.: 35.5 avg.: 25.0 HD
min.: 0.0 max.: 14.0 avg.: 7.4 HD
RCP4.5
‘active mitigation’
ADAPT-UHI, DACH 2019Mögliche Klimaadaptierungsmaßnahmen für die Stadt Klagenfurt
Adaptatierungsmaßnahmen für „White City“
• Potentiell umsetzbare Maßnahmen 26.03.2020
Slide 17
› Albedo versiegelter Flächen von 0.2 auf 0.4 (LU-Klassen 1 bis 7)
› Albedo der Wände von 0.3 auf 0.5 (LU-Klassen 1 bis 7)
› Albedo der Dächer von 0.2 auf 0.5 (LU-Klassen 1 bis 7)
archiexpo Innsbruck Innenstadt TU Wien NÖM
ADAPT-UHI Climate adaptationsAdaptatierungsmaßnahmen für „White City“ und „Green City“
• Potentiell umsetzbare Maßnahmen 26.03.2020
Slide 18
› Albedo versiegelter Flächen von 0.2 auf 0.4 (LU-Klassen 1 bis 7)
› Albedo der Wände von 0.3 auf 0.5 (LU-Klassen 1 bis 7)
› Albedo der Dächer von 0.2 auf 0.5 (LU-Klassen 1 bis 7)
› Versiegelte Flächen -30% (LU-Klassen 1 bis 6)
› Anzahl der Gründächer 50% (LU-Klassen 3, 4, 5 und 7)
› Anzahl der Bäume +50% (LU-Klassen 8 bis 10 und 15 bis 19)
› Niedrige Vegetation erhöht +15% (LU-Klassen 1 bis 7)
archiexpo Innsbruck Innenstadt TU Wien NÖM
JAHN Stuttgart, researchgate greenroofsaustralasia
ADAPT-UHI Climate adaptationsKlimaadaptierungsmaßnahmen für Klagenfurt
Referenzsimulation 26.03.2020
Slide 19
Mittlere Anzahl der Hitzetage pro Jahr (1981–2010)
Verdoppelung der Albedo versiegelter
Flächen (‚White City‘)
NÖM
ADAPT-UHI Climate adaptationsAdaptierungsmaßnahmen für Klagenfurt
Differenz der mittleren Anzahl der Hitzetage pro Jahr (1981-2010) für „White 26.03.2020
City“ Folie 20
∆Hitzetage
Adaptierung Avg. % Min. %
White City -3.1 -25 -7.3 -38
Green City -4.5 -8.8 -9.0 -18.8
Kombination -11.0 -21.8 -19.4 -29.3
ADAPT-UHI Climate adaptationsAdaptierungsmaßnahmen für Klagenfurt
Differenz der mittleren Anzahl der Hitzetage pro Jahr (1981-2010) für „Green 26.03.2020
City“ Folie 21
∆Hitzetage
Adaptierung Avg. % Min. %
White City -2.9 -25 -7.3 -38
Green City -2.0 -17 -4.7 -27
Kombination -11.0 -21.8 -19.4 -29.3
ADAPT-UHI Climate adaptationsAdaptierungsmaßnahmen für Klagenfurt
Differenz der mittleren Anzahl der Hitzetage pro Jahr (1981-2010) 26.03.2020
als Kombination von „White and Green City“ Folie 22
∆Hitzetage
Adaptierung Avg. % Min. %
White City -2.9 -25 -7.3 -38
Green City -2.0 -17 -4.7 -27
Kombination -4.2 -36 -9.2 -44
ADAPT-UHI Climate adaptationsMögliche Zukunftsszenarien und deren Wirkung in den nächsten 30 Jahren
Zukunftsszenario „2050“ für Klagenfurt
• Basierend auf konzeptuellen Plänen von IPAK
Wohngebiet + Gewerbe
Wald + Naturpark
Erweiterung Wohngebiet
ADAPT-UHI Data overviewReferenzsimulation für Klagenfurt
26.03.2020
Mittlere Anzahl der Hitzetage pro Jahr (1981–2010) Slide 25
ADAPT-UHI Reference simulationZukunftsszenario für Klagenfurt
26.03.2020
Differenz in Anzahl der Hitzetage pro Jahr (2021–2050) für RCP4.5 Slide 26
ADAPT-UHI Future simulationZukunftsszenario für Klagenfurt mit Maßnahmen
26.03.2020
Differenz in Anzahl der Hitzetage pro Jahr (2021–2050) für RCP4.5 mit Maßnahmen Slide 27
ADAPT-UHI Climate adaptationsZusammenfassung
26.03.2020
• Zukunftsprojektionen zeigen einen deutlichen Anstieg an Hitzetagen pro Jahr Folie 28
› Über 7 HT mehr für RCP4.5 und 8.5 bis 2050
› Über 35 HT mehr für RCP8.5 bis 2100
• Multiple Adaptierungsmaßnahmen haben einen kumulativen Effekt
• Wenn kombinierte Maßnahmen bis 2050 umgesetzt werden, können
› großteils die Hitzetage auf dem gleichen Level bleibenAusblick
26.03.2020
• Zuvor beschriebene Maßnahmen sind Empfehlungen Folie 29
• Jeder einzelne Schritt zur Kühlung oder Nachhaltigkeit hilft UHI Effekte
einzudämmen
› Zum Beispiel KLAR! in der Region Rosental
Region-rosental.at
meinbezirk.atAusblick
26.03.2020
• Zuvor beschriebene Maßnahmen sind Empfehlungen Folie 30
• Jeder einzelne Schritt…
› Zum Beispiel Flächenumwidmung für Straßenkünstler
pinterest.atAusblick
26.03.2020
• Zuvor beschriebene Maßnahmen sind Empfehlungen Folie 31
• Jeder einzelne Schritt…
› Zum Beispiel (betriebl.) Gärten auf Dächern (SC, Gewerbe) wie in Paris
pinterest.at
theguardian.comAusblick
26.03.2020
• Diese müssen aber korrekt umgesetzt werden!!! Folie 32
• Pflege von Grünbereichen, neue Baumarten (Sterberate in den letzten Jahren
gestiegen), etc.Vielen Dank! Urban climate modelling Department Weather Prediction Models/Model Applications ZAMG - Zentralanstalt für Meteorologie und Geodynamik 1190 Wien, Hohe Warte 38
Correct realization of these climate adaptations
Correct realization of these climate adaptations
• Decrease of impervious areas = More meadows 26.03.2020
Folie 35
› Carbon sequestration and greenhouse gas
emissions in urban turf (Townsend-Small A., 2010)
▪ Greenhouse potential (GWP) of ornamentals lies
in range from -108 to +285 g CO2 m−2 yr−1
robomaeher.de
› Mowing should happen CO2 neutral
• Moore trees = more foliage care
› CO2 neutral
› Use of evergreen trees
▪ Citree.de kloenschnack.de
Stone oak, vdberk.de
ADAPT-UHI Climate adaptationsCorrect realization of these climate adaptations
• Decrease of impervious areas = More meadows 26.03.2020
Folie 36
› Carbon sequestration and greenhouse gas
emissions in urban turf (Townsend-Small A., 2010)
▪ Greenhouse potential (GWP) of ornamentals lies
robomaeher.de
in range from -108 to +285 g CO2 m−2 yr−1
› Mowing should happen CO2 neutral
• Moore trees = more foliage care
› CO2 neutral
kloenschnack.de Stone oak
› Use of evergreen trees
▪ Citree.de
• Increase of albedo means more direct reflections
› Possible, dangerous situations for car drivers
(glazed roof tiles) → dull paint
› Thermal comfort (UTCI) increase from certain
albedo value (0.7 - 0.8) although air temperature baumarkt.de
decrease (results of other models)
ADAPT-UHI Climate adaptationsInnovative buildings for the future
• Eastgate Centre in Harara, Simbabwe 26.03.2020
Folie 37
Cool air are transported with turbines from cellar to the top
ADAPT-UHI Climate adaptationsInnovative buildings for the future
• Builded like Mound-building termites 26.03.2020
Folie 38
ADAPT-UHI Climate adaptationsSocial Cost-Benefit
Analysis of Adaptation
Scenarios in Klagenfurt
Daniel Johnson
ESCP Europe Berlin
djohnson@escpeurope.eu
International Institute of Applied
Systems Analysis (IIASA)
Daniel Johnson, ADAPT-UHI AbschlussveranstaltungWhy Social Cost-Benefit Analysis?
Costs to be covered by citizens and the city
Less hot days has many effects on society
▪ Less people dying due to heat
▪ Less people being hospitalized due to
heat
▪ Lower decreases in worker
productivity during heat events
Also many benefits to society in terms of
urban green
▪ Stormwater reduction
▪ Cleaner air, less CO2
▪ Lower costs for buildings
▪ …
→ Benefits need to be monetized to
understand if scenarios are worth investing in
→ Social cost-benefit analysis
2 Daniel Johnson, ADAPT-UHI AbschlussveranstaltungConceptual Framework
Eingangsdaten der Bewertung
Quantitative
Urbanes Demographische
Sterblichkeits-rate Klimadaten Daten aus der
Klimamodell Daten
Literatur
Risiko Modellierung Nutzen durch Steigerung der Ökosystemdienstleistungen
Zusammenhang CO2 Speicherung
Temperatur – Abwasser Habitate
Exposition Schadstoffreinigung
Sterblichkeit
Gebäude Grundstücks- Heizen und
Langlebigkeit werte Kühlen
Nutzen durch Hitzereduktion
Weniger Kranken- Geringere
hausaufenthalte Sterblichkeit Bewertungsprozess
Geringere Monetäre Bewertung
Produktivitätsverluste am aller Nutzen-kategorien Kosten-schätzung
Arbeitsplatz
Soziale Kosten-Nutzen Analyse
Daniel Johnson, ADAPT-UHI Abschlussveranstaltung
3Summary of Heat-
Related Benefits
Citizens at risk of dying at high
temperature, especially vulnerable groups
like the elderly
Also true for hospitalization
Average worker productivity goes down by
7% at extreme temperatures (> 30º C)
✓ € 2.5 bilion in reduced heat-related
mortality
✓ € 11 million in reduced hospitalization
and time spent in hospital
✓ € 24 million in reduced worker
productivity loss
4Summary of
Green Benefits
✓ € 130 million in reduced stormwater runoff
✓ € 47 million in reduced replacements of
roofs due to the longevity of green roofs
✓ € 146 million in increased property values
✓ € 20 million in additional habitat space
✓ € 13 million in pollution and carbon
dioxide (CO2) reduction
✓ € 115 million in heating and cooling
savings
5Present Value of All Benefits
Reduced mortality
Reduced morbidity Heat-
Reduced time in hospital
related
benefits
Reduced productivity loss
Runoff reduction
Roof longevity
Cooling savings
Heating savings Urban
Reduced heating externalities green
Property value increase
benefits
Habitat creation
Pollution removal
Carbon reduction
6 Daniel Johnson, ADAPT-UHI AbschlussveranstaltungNet Present Value (€)
Cost-Benefit Analysis
1,200,000,000
1,000,000,000
Net present value = present value of all
benefits – present value of all costs
800,000,000
Discounting using 4.1% (the rate at which
society discounts the future)
600,000,000
Time horizon: 50 years
Results:
400,000,000
• White city is less costly but has no
additional benefits
200,000,000
• Green city and combined have much
higher overall benefits despite higher
0 costs
White City Green City Combined
7 Daniel Johnson, ADAPT-UHI AbschlussveranstaltungDanke für Ihre Aufmerksamkeit!
Daniel Johnson, ESCP Europe Berlin
Ecosystem Services and Management
International Institute of Applied Systems Analysis (IIASA)
djohnson@escpeurope.euADAPT-UHI - URBANE HITZEINSELN PRÄSENTATION DER ERGEBNISSE FÜR KLAGENFURT Aktualisierte Version für Webpräsentation (Stand: 19. März 2020) 1 | ADAPT-UHI ● PROJEKTERGEBNISSE KLAGENFURT
ADAPT-UHI - URBANE HITZEINSELN
PRÄSENTATION DER ERGEBNISSE FÜR KLAGENFURT
⚫ Urban Heat Island Risiko-Index (UHI Risiko-Index)
⚫ Methode
⚫ Datengrundlagen
⚫ Ergebnisse für Österreich und Klagenfurt
⚫ Urban Climate Quality Mapping (UCQM)
⚫ Methode
⚫ Datengrundlagen
⚫ Ergebnisse Verschattung und Evapotranspiration
⚫ Maßnahmen zur Klimawandelanpassung
⚫ Vorschlag für 10 Maßnahmen zur Klimawandelanpassung im Rahmen des
ADAPT-UHI Projekt des ACRP (Austrian Climate Research Programm)
2 | ADAPT-UHI ● PROJEKTERGEBNISSE KLAGENFURTURBAN HEAT ISLAND RISIKO-INDEX (UHI RISIKO-INDEX) METHODE, DATENGRUNDLAGEN & ERGEBNISSE 3 | ADAPT-UHI ● PROJEKTERGEBNISSE KLAGENFURT
UHI RISIKO-INDEX METHODE
Gewichtung Risikogruppen in der
Bevölkerung
Meteorologie
Verstärkende Reduzierende Bestimmte Personen
Einflussfaktoren Einflussfaktoren ≤ 64 Jahre
Gewichtung
Ø Dauer von Kühlung durch
Hitzeperioden Grünflächen Personen > 65 Jahre
UHI Belastungs-Index
Landbedeckung Ø Dauer der jährlich Kühlung durch
Aufenthalt im Freien
längsten Hitzeperiode Wasserflächen und
Feuchtgebiete Arbeitsplatzflächen
Längste Hitzeperiode
in 15 Jahren Beschattung durch
Gebäude
Versiegelung
Siedlungsgebiete
Rasterzellen mit ≥1 Einwohner & minimaler Versiegelung
Bevölkerte Fläche Versiegelung ≥ 5% UHI Risiko-Index
Demographie
Filter
© Enriched LISA Landcover by GeoVille 2017
4 | ADAPT-UHI ● PROJEKTERGEBNISSE KLAGENFURTUHI RISIKO-INDEX
DATENGRUNDLAGEN
⚫ INCA Meteorologie (bereitgestellt durch ZAMG 2019) © ZAMG INCA Daten © ZAMG INCA Daten
Dauer der längsten Dauer der
⚫ Wahrgenommene Temperatur während und durchschnittliche Länge der
Hitzeperioden (3 und mehr aufeinanderfolgende Hitzetage und tropische
jährlichen Hitzeperiode absolut längsten
Nächte in den Jahren 2003-2017) mit Bodenauflösung von 1 x 1 km² Hitzeperiode
⚫ AGWRII Daten (bereitgestellt durch BMNT 2018)
⚫ Gebäudegeometrie und geocodierte Adressen
⚫ Anzahl der Bewohner in Hauptwohnsitz-Wohnungen
⚫ COPERNICUS High Resolution Layer (EEA 2018) © ZAMG INCA Daten © ZAMG INCA Daten
⚫ Versiegelung, Baumkronendichte, Grünland Wahrgenommene minimale Wahrgenommene maximale
⚫ Gewässer und Feuchtgebiete, Gewässer und Feuchtgebiete Temperatur während Temperatur während
Wahrscheinlichkeits-Index Hitzeperioden Hitzeperioden
⚫ Bodenauflösung von 20 x 20 m²
⚫ Abgestimmte Erwerbsstatistik (STATcube 2019)
⚫ Altersgruppe der Wohnsitzbevölkerung 2017
⚫ Zuschreibung der Daten zu rund 2.100 Gemeinden in Österreich
© ZAMG INCA Daten © ZAMG INCA Daten
Anzahl der Hitzeperioden Länge der Hitzeperioden
5 | ADAPT-UHI ● PROJEKTERGEBNISSE KLAGENFURTUHI RISIKO-INDEX Versiegelung
© COPERNICUS (EEA 2018)
DATENGRUNDLAGEN
⚫ INCA Meteorologie (bereitgestellt durch ZAMG 2019)
⚫ Wahrgenommene Temperatur während und durchschnittliche Länge der
Hitzeperioden (3 und mehr aufeinanderfolgende Hitzetage und tropische
Nächte in den Jahren 2003-2017) mit Bodenauflösung von 1 x 1 km²
⚫ AGWRII Daten (bereitgestellt durch BMNT 2018)
⚫ Gebäudegeometrie und geocodierte Adressen
⚫ Anzahl der Bewohner in Hauptwohnsitz-Wohnungen
⚫ COPERNICUS High Resolution Layer (EEA 2018) Baumkronendichte
© COPERNICUS (EEA 2018)
⚫ Versiegelung, Baumkronendichte, Grünland
⚫ Gewässer und Feuchtgebiete, Gewässer und Feuchtgebiete
Wahrscheinlichkeits-Index
⚫ Bodenauflösung von 20 x 20 m²
⚫ Abgestimmte Erwerbsstatistik (STATcube 2019)
⚫ Altersgruppe der Wohnsitzbevölkerung 2017
⚫ Zuschreibung der Daten zu rund 2.100 Gemeinden in Österreich
6 | ADAPT-UHI ● PROJEKTERGEBNISSE KLAGENFURTUHI RISIKO-INDEX
SCHRITT 1: BERECHNUNG DES BELASTUNGS-INDEX
⚫ Meteorologie (30 %, mit 1x1 km² Bodenauflösung)
Wahrgenommene Temperatur an Hitzetagen HD und Tropischen Nächten TN in Hitzeperioden HP der letzten 15 Jahre
⚫ (05 %) Ø Dauer von Hitzeperioden in Tagen pro Jahr (+)
⚫ (10 %) Ø Dauer der jährlich längsten Hitzeperiode in Tagen pro Jahr (+)
⚫ (15 %) Längste Hitzeperiode in 15 Jahren in Tagen (+)
⚫ Landbedeckung (60 %, starker lokaler Einfluss)
⚫ (25 %) Anteil versiegelter Bodenfläche (+)
⚫ (10 %) Anteil der Grünflächen (untergliedert in Wald und nicht bewaldete Flächen) (–)
⚫ (25 %) Anteil der Blauflächen (–)
⚫ Gebäudestruktur (10 %, sehr starker lokaler Einfluss)
⚫ (10 %) Beschattung durch Gebäude (aus Verhältnis vertikaler Gebäudefläche und Standfläche) (–)
7 | ADAPT-UHI ● PROJEKTERGEBNISSE KLAGENFURTUHI RISIKO-INDEX
SCHRITT 2: BERECHNUNG DES RISIKO-INDEX
⚫ Indikator für Risikogruppen in der Bevölkerung
Exposition von Risikogruppen in potenziell belasteten Gebieten gemäß UHI Belastungs-Index
⚫ (10 %) Bestimmte Personen ≤ 64 Jahre am Hauptwohnsitz
⚫ (75 %) Personen > 65 Jahre am Hauptwohnsitz
⚫ (15 %) Nutzfläche in Gebäuden für Nicht-Wohnzwecke (27 Beschäftigte in Arbeitsstätten pro 1.000 m² Nutzfläche)
⚫ (10 %) Versiegelte Fläche (Schätzung: 1 Person pro 1.000 m² Bodenfläche)
UHI Risiko-Index
=
Indikator für Risikogruppen in der Bevölkerung x UHI Belastungs-Index
8 | ADAPT-UHI ● PROJEKTERGEBNISSE KLAGENFURTUHI BELASTUNGS-INDEX
FÜR ÖSTERREICH
100x100 m²
⚫ rund 10 % Landesfläche relevant für
Hitzebelastung
⚫ davon 10 % Hoch / Sehr hoch / Mittel
© ZAMG INCA Daten
AGWR II Daten (BMNT 2018)
Abgestimmte Erwerbsstatistik (STATcube 2019)
© COPERNICUS (EEA 2018)
eigene Bearbeitung
9 | ADAPT-UHI ● PROJEKTERGEBNISSE KLAGENFURTUHI BELASTUNGS-INDEX FÜR KLAGENFURT 100x100 m²
© ZAMG INCA Daten
AGWR II Daten (BMNT 2018)
Abgestimmte Erwerbsstatistik (STATcube 2019)
© COPERNICUS (EEA 2018)
|
10
eigene BearbeitungADAPT-UHI ● PROJEKTERGEBNISSE KLAGENFURTUHI RISIKO-INDEX
FÜR ÖSTERREICH
100x100 m²
⚫ rund 10 % der Landesfläche mit
Risikobewertung
⚫ davon 30 % Hoch / Sehr hoch und
20 % Mittel
© ZAMG INCA Daten
AGWR II Daten (BMNT 2018)
Abgestimmte Erwerbsstatistik (STATcube 2019)
© COPERNICUS (EEA 2018)
eigene Bearbeitung
11 | ADAPT-UHI ● PROJEKTERGEBNISSE KLAGENFURTUHI RISIKO-INDEX FÜR KLAGENFURT 100x100 m²
© ZAMG INCA Daten
AGWR II Daten (BMNT 2018)
Abgestimmte Erwerbsstatistik (STATcube 2019)
© COPERNICUS (EEA 2018)
|
12
eigene BearbeitungADAPT-UHI ● PROJEKTERGEBNISSE KLAGENFURTURBAN CLIMATE QUALITY MAPPING (UCQM) METHODE, DATENGRUNDLAGEN & ERGEBNISSE 13 | ADAPT-UHI ● PROJEKTERGEBNISSE KLAGENFURT
UCQM - URBAN CLIMATE QUALITY MAPPING
KONZEPT
⚫ Integriertes, fachübergreifendes, GIS-basiertes Planungsinstrument der Raum- und
Stadtplanung für die langfristige Steuerung hin zu nachhaltigen und resilienten Strukturen
⚫ Strukturentwicklung, Maßnahmen, Querschnittsmaterien im Kontext der Klimawandelanpassung
⚫ Faktenbasierte Gesamtbewertung der Sommertauglichkeit urbaner Gebiete/Standorte
⚫ Eingangsdaten: Gebäudestrukturen, Oberflächen von Baulichkeiten, Blau- und Grünflächen, Vegetation, Grund- und
Oberflächengewässer, Information zu Nutzung und Pflege/Instandhaltung, Widmung
⚫ Ergebnisse: Blau- und Grünflächenanteil, Verschattung, Kühlleistung, Albedo, nächtliche Abkühlung, Wasserbedarf
⚫ Beitrag zu Lebensqualität und regionaler Raumentwicklung
Was ist „URBAN CLIMATE
⚫ nachhaltige Entwicklung inklusive Biodiversität
QUALITY MAPPING“?
⚫ Strategien zur Reduktion des Risikos von Naturkatastrophen (DRRM)
Broschüre ab April 2020
⚫ Unterstützung für Kooperation mit umgebenden Gemeinden und innerhalb
abrufbar unter
von Regionen zum Thema der Grün-/Blauflächenplanung
https://adapt-uhi.org/
14 | ADAPT-UHI ● PROJEKTERGEBNISSE KLAGENFURTURBAN CLIMATE QUALITY MAPPING
METHODE
⚫ Das Hauptziel von Urban Climate Quality Mapping (UCQM) ist
die Unterstützung von Städten bei Entwicklung, Schutz und
Management von Grünflächen, Blauflächen, Verschattung und
städtischer Luftkühlung innerhalb der administrativen Grenzen in
Bezug auf deren Funktion zur Verbesserung von Komfort,
Resilienz und Reduktion von gesundheitlichen Risiken während
Hitzeperioden im Allgemeinen und insbesondere in identifizierten
potenziellen Urban Heat Islands (UHI).
⚫ Kartierung von Verschattung und Evapotranspirationskühlung
⚫ Veränderung der Evapotranspirationskühlung während
aufeinanderfolgenden Hitzetagen ohne Niederschlag
© Enriched LISA Landcover by GeoVille 2017
15 | ADAPT-UHI ● PROJEKTERGEBNISSE KLAGENFURTLANDBEDECKUNG
⚫ Land Information System
Austria (LISA Landcover)
⚫ Filter für Gebäude, Vegetation und
Gewässer
Gebäude
Verkehrsfläche
Gewässer
Vegetationsfrei
Wiese
Äcker
Sträucher
© Enriched LISA Landcover by GeoVille 2017
Bäume eigene Bearbeitung
16 | ADAPT-UHI ● PROJEKTERGEBNISSE KLAGENFURTOBJEKTHÖHE
⚫ Differenz aus DOM und DGM
⚫ Digitales Oberflächenmodell (DOM):
Seehöhe aller oberirdischen Objekte
⚫ Digitales Geländemodell (DGM):
Seehöhe des Bodenniveaus
> 50 m
> 45 bis 50 m
> 40 bis 45 m
> 35 bis 40 m
> 30 bis 35 m
> 25 bis 30 m
> 20 bis 25 m
> 15 bis 20 m
> 10 bis 15 m
> 5 bis 10 m
> 3 bis 5 m
> 1 bis 3 m
≤1m Stadt Klagenfurt
© Enriched LISA Landcover by GeoVille 2017
Gebäude eigene Bearbeitung
17 | ADAPT-UHI ● PROJEKTERGEBNISSE KLAGENFURTMaximum: 100 %
VERSCHATTUNG
⚫ Gebäude (Schattengeber)
⚫ Berechnung der Schattenmuster als
Tagessumme (von 8:00 bis 16:00
Uhr am 21. Juni)
Ø 18 %
Ø4%
Stadt Klagenfurt
© Enriched LISA Landcover by GeoVille 2017
Minimum: 0 % eigene Bearbeitung
18 | ADAPT-UHI ● PROJEKTERGEBNISSE KLAGENFURTMaximum: 100 %
VERSCHATTUNG
⚫ Gebäude und Vegetation
(Schattengeber)
⚫ Berechnung der Schattenmuster als
Tagessumme (von 8:00 bis 16:00
Uhr am 21. Juni)
Ø 27 %
Ø 19 %
Stadt Klagenfurt
© Enriched LISA Landcover by GeoVille 2017
Minimum: 0 % eigene Bearbeitung
19 | ADAPT-UHI ● PROJEKTERGEBNISSE KLAGENFURTMaximum: 100 %
VERSCHATTUNG
⚫ Gebäude, Vegetation und
sonst. Objekte (Schattengeber)
⚫ Berechnung der Schattenmuster als
Tagessumme (von 8:00 bis 16:00
Uhr am 21. Juni)
Ø 28 %
Ø 20 %
Stadt Klagenfurt
Minimum: 0 % eigene Bearbeitung
20 | ADAPT-UHI ● PROJEKTERGEBNISSE KLAGENFURTMaximum: 100 %
VERSCHATTUNG
⚫ Schatten auf Gebäudeflächen
(inkl. Eigenverschattung)
⚫ Berechnung der Schattenmuster als
Tagessumme (von 8:00 bis 16:00
Uhr am 21. Juni)
Ø 21 %
Ø 17 %
Stadt Klagenfurt
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Minimum: 0 % eigene Bearbeitung
21 | ADAPT-UHI ● PROJEKTERGEBNISSE KLAGENFURTMaximum: 100 %
VERSCHATTUNG
⚫ Schatten auf Verkehrsflächen
(inkl. Eigenverschattung)
⚫ Berechnung der Schattenmuster als
Tagessumme (von 8:00 bis 16:00
Uhr am 21. Juni)
Ø 30 %
Ø 19 %
Stadt Klagenfurt
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Minimum: 0 % eigene Bearbeitung
22 | ADAPT-UHI ● PROJEKTERGEBNISSE KLAGENFURTVEGETATIONSHÖHE
⚫ Höhenklassen Bäume
≤1m
⚫ Abschätzung der Evapotranspiration
> 1 bis 3 m
für verschiedene oberirdische > 3 bis 5 m
Höhenklassen von Bäumen, > 5 bis 10 m
Sträuchern, Wiesen und Äckern > 10 m
Sträucher
≤1m
> 1 bis 3 m
> 3 bis 5 m
> 5 bis 10 m
> 10 m
Wiesen/Äcker
≤1m
> 1 bis 3 m
> 3 bis 5 m
> 5 bis 10 m
> 10 m
Gebäude
Verkehrsfläche
Gewässer Stadt Klagenfurt
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Vegetationsfrei eigene Bearbeitung
23 | ADAPT-UHI ● PROJEKTERGEBNISSE KLAGENFURTBAUMKATASTER
⚫ Bäume im öffentlichen Raum
⚫ Abschätzung der potenziellen
Oberflächen- und Tiefenbewäs-
serung an aufeinanderfolgenden
Hitzetagen ohne Niederschlag
Kronen-
durchmesser
≤4m
> 4 bis 7 m
> 7 bis 10 m
> 10 bis 13 m
> 13 bis 16 m
> 16 bis 21 m
> 21 bis 30 m
> 30 m
Gebäude
Verkehrsflächen
Gewässer Stadt Klagenfurt
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Sonstige Flächen eigene Bearbeitung
24 | ADAPT-UHI ● PROJEKTERGEBNISSE KLAGENFURTFLÄCHENWIDMUNG
⚫ Flächenwidmungsplan
⚫ Abschätzung der potenziellen
Oberflächenbewässerung an
aufeinanderfolgenden Hitzetagen
ohne Niederschlag
Grünland
Freizeit-/Sportstätte
Betriebsgebiet
Wohnen/Gemischt
Handel
Sondergebiet
Verkehr/Sonstige Stadt Klagenfurt
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Gewässer eigene Bearbeitung
25 | ADAPT-UHI ● PROJEKTERGEBNISSE KLAGENFURTMaximum: 6
BLATTFLÄCHENINDEX
⚫ Blattflächenindex (BAI)
⚫ Abschätzung des Blattflächenindex
als einseitige grüne Blattoberfläche
pro Bodenfläche als Zwischenschritt
zur Evapotranspiration
Stadt Klagenfurt
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Minimum: 0 eigene Bearbeitung
26 | ADAPT-UHI ● PROJEKTERGEBNISSE KLAGENFURTEVAPOTRANSPIRATION
⚫ Abschätzung der potenziellen Evapotranspiration von Grünflächen und Gewässern während drei
Stufen an aufeinanderfolgenden Hitzetagen ohne Niederschlag
Tag 1 (Ø 1.919) (100 %) Tag 14 ( Ø 1.232) (– 36 %) Tag 63 (Ø 785) (– 59 %)
Minimum: 0 g H2O/(d.m²) Maximum: 15.841
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27 | ADAPT-UHI ● PROJEKTERGEBNISSE KLAGENFURTEVAPOTRANSPIRATION
⚫ Abschätzung der potenziellen Evapotranspiration von Grünflächen und Gewässern während drei
Stufen an aufeinanderfolgenden Hitzetagen ohne Niederschlag
Tag 1 (Ø 712) (100 %) Tag 14 ( Ø 477) (– 33 %) Tag 63 (Ø 356) (– 50 %)
Minimum: 0 g H2O/(d.m²) Maximum: 15.841
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28 | ADAPT-UHI ● PROJEKTERGEBNISSE KLAGENFURTEVAPOTRANSPIRATIONSKÜHLUNG
⚫ Abschätzung der potenziellen Evapotranspirationskühlung von Grünflächen und Gewässern während
drei Stufen an aufeinanderfolgenden Hitzetagen ohne Niederschlag
Tag 1 (Ø 1.280) (100 %) Tag 14 ( Ø 822) (– 36 %) Tag 63 (Ø 523) (– 59 %)
Minimum: 0 Wh/(m².d) Maximum: 10.561
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29 | ADAPT-UHI ● PROJEKTERGEBNISSE KLAGENFURTEVAPOTRANSPIRATIONSKÜHLUNG
⚫ Abschätzung der potenziellen Evapotranspirationskühlung von Grünflächen und Gewässern während
drei Stufen an aufeinanderfolgenden Hitzetagen ohne Niederschlag
Tag 1 (Ø 475) (100 %) Tag 14 ( Ø 318) (– 33 %) Tag 63 (Ø 237) (– 50 %)
Minimum: 0 Wh/(m².d) Maximum: 10.561
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30 | ADAPT-UHI ● PROJEKTERGEBNISSE KLAGENFURTKÜHLLEISTUNGS-LUFTSTROM
⚫ Abschätzung des potenziellen Kühlleistungs-Luftstroms von Grünflächen und Gewässern während
drei Stufen an aufeinanderfolgenden Hitzetagen ohne Niederschlag
Tag 1 (Ø 3.945) (100 %) Tag 14 ( Ø 2.536) (– 36 %) Tag 63 (Ø 1.615) (– 59 %)
Minimum: 0 (m³.K)/(m².d) Maximum: 32.603
© Enriched LISA Landcover by GeoVille 2017, Stadt Klagenfurt, eigene Bearbeitung
31 | ADAPT-UHI ● PROJEKTERGEBNISSE KLAGENFURTKÜHLLEISTUNGS-LUFTSTROM
⚫ Abschätzung des potenziellen Kühlleistungs-Luftstroms von Grünflächen und Gewässern während
drei Stufen an aufeinanderfolgenden Hitzetagen ohne Niederschlag
Tag 1 (Ø 1.464) (100 %) Tag 14 ( Ø 981) (– 33 %) Tag 63 (Ø 733) (– 50 %)
Minimum: 0 (m³.K)/(m².d) Maximum: 32.603
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32 | ADAPT-UHI ● PROJEKTERGEBNISSE KLAGENFURTMAßNAHMEN ZUR KLIMAWANDELANPASSUNG VORSCHLAG VON 10 APAPT-UHI MAßNAHMEN AM BEISPIEL KLAGENFURT 33 | ADAPT-UHI ● PROJEKTERGEBNISSE KLAGENFURT
MAßNAHMEN ZUR KLIMAWANDELANPASSUNG
VORSCHLAG VON 10 APAPT-UHI MAßNAHMEN FÜR KLAGENFURT
1. Ausbau der Gestaltung und nachhaltigen Bewässerung von öffentlichen Grünflächen
⚫ Bauliche/technische und organisatorische Optimierung der Bewässerung für extreme Hitzeperioden
(Tiefwurzelbewässerung bei Bäumen, Rohrquerschnitte, Wasserreserven, bodennahe Tropfbewässerungen für
niedrige Vegetation, ausreichende Bewässerungs-Kapazitäten beim Personal und Fuhrpark der Stadtgärtnerei).
⚫ Dezentrale Wasserspeicherung für Bäume (Substrat, Regenwasserspeicher, Schwammstadt, Aqua Bag).
⚫ Ausreichende Versickerungsflächen für Bäume und Sträucher (Bodendurchfeuchtung mit Regen).
⚫ Bedarfsgerechte und wassereffiziente Bewässerung von Grünflächen (Sensorik, GIS) je nach Art und Zustand
der Vegetation/Baum, Standortfaktoren (Wurzelraum, Boden, Mikroklima, Wurzel- und Grundwassertiefe) und
Witterung (Lufttemperatur, Wind und Einstrahlungsintensität).
⚫ Wandel zu hitze-, trocken-, salz- und schädlingsresistenten Bäumen (z.B. Silberlinde) und Sträuchern mit
hoher, potenzieller blattflächenspezifischer Verdunstungsleistung (z.B. Winterlinde, Stieleiche).
⚫ Verdichtung der Vegetation bestehender Grünflächen und Entsiegelung (Schwerpunkte öffentliche Stellfläche,
Plätze, Fußwege).
34 | ADAPT-UHI ● PROJEKTERGEBNISSE KLAGENFURTMAßNAHMEN ZUR KLIMAWANDELANPASSUNG
VORSCHLAG VON 10 APAPT-UHI MAßNAHMEN FÜR KLAGENFURT
2. Nachhaltige Gestaltung und Bewässerung von privaten Grünflächen
⚫ Beratungsschwerpunkte nach Zielgruppen (Private und institutionelle Wald- und Gartenbesitzer, Betriebe in
Industrie- und Gewerbegebieten, Landwirte, Forstbetriebe) und Themen.
⚫ Baumschutzprogramm für den Baumbestand (ähnlich zu Wien).
⚫ Baumförderprogramm für neue Bäume in Gärten (ähnlich der Stadt Graz).
⚫ Erhaltung von Grünflächen bzw. Rückbau zu Grünflächen (Entsiegelung privater Stellplätze und Innenhöfe)
durch Grünflächenanteil-Zielwerte im Bebauungsplan unter Berücksichtigung von Gründächern, Fassaden-
/Balkonbegrünung und der Blauflächen.
3. Errichtung/Erneuerung von Gründächern bei Neubau und Dachsanierung ab einer Mindestflach-Flachdach-
fläche von 200 m² (K ROG bzw. BO anpassen) mit Mindestanforderungen zum Substrat (Qualität, Stärke).
4. Aufbau eines Förderprogrammes für intensiv begrünte Dachflächen sowie für Fassadenbegrünung.
35 | ADAPT-UHI ● PROJEKTERGEBNISSE KLAGENFURTMAßNAHMEN ZUR KLIMAWANDELANPASSUNG
VORSCHLAG VON 10 APAPT-UHI MAßNAHMEN FÜR KLAGENFURT
5. Festlegung eines Mindestwertes von 0,70 bzw. 0,50 für die solare Bauteilreflexion für neue Dachflächen
(Neubau, Sanierung) bzw. Straßen- und Wegbefestigungen abhängig von Schutzgütern (z.B. Denkmalschutz).
6. Sommerliche Beschattungsmaßnahmen im öffentlichen Raum mit Bäumen, Lauben, Sonnensegel und
Photovoltaik (mit einem mittleren solaren Mindestreflexionsgrad über alle Einfallswinkel und über die gesamte PV-
Installationsfläche von 40%), sowie durch die Optimierung der max. Gebäudehöhe.
7. Integrierte Grün- und Blauflächenplanung für Stadtentwicklungsgebiete unter Berücksichtigung von
Baumkataster, Dach- und Fassadenbegrünungen, Biotopverbund, Gärten, Landwirtschaft, Versickerungsflächen,
beschattete offene Wasserflächen mit bewegtem Wasser, etc.), sowie ausreichende sommerliche Regenerations-
und Komfortzonen/-plätze mit viel Schatten und Wasser im öffentlichen Raum, zur direkten Abkühlung (Spring-
und Erlebnisbrunnen, Nebeldüsen, etc.) und für die Flüssigkeitszufuhr (Trinkbrunnen).
36 | ADAPT-UHI ● PROJEKTERGEBNISSE KLAGENFURTMAßNAHMEN ZUR KLIMAWANDELANPASSUNG
VORSCHLAG VON 10 APAPT-UHI MAßNAHMEN FÜR KLAGENFURT
8. Optimierung und Sicherung der Kaltluftschutzflächen, Agrarflächen, Grüngürtel und Waldflächen im Stadtgebiet
und im Stadtumland (Kaltluftbereitstellungsflächen, Kaltluft- bzw. Zuluftschneisen).
9. Integrierte Erfassung, Monitoring, Management, Bewertung und Planung der Grün- und Blauflächen und
sonstiger Faktoren (z.B. Verschattung, absorptionsarme Dachflächen, ADAPT-UHI Insel) hinsichtlich Stadtkühlung
mittels GIS mit einem Urban Climate Quality Mapping UCQM, mit Stadtklimaanalysen (Klimatop-,
Klimafunktions- und Planungshinweiskarte) und UHI Anpassung des örtlichen Entwicklungskonzeptes sowie
Bereitstellung der erforderlichen Datengrundlagen und Kapazitäten.
10. Regionale Kooperationen betreffend Anpassungsmaßnahmen zu Hitzeinseln mit den benachbarten Gemeinden
und Bezirken, besonders im TwinCity Metropolraum Kärnten+ mit Villach, insbesondere betreffend
gemeinsame Maßnahmenplanung und in der Raumplanung (Schutz der Waldgebiete - insbesondere gegen Feuer,
Entwicklung und Gestaltung von Industrie- und Gewerbegebieten, große Bauprojekte, regionales
Entwicklungskonzept, Datengrundlagen).
37 | ADAPT-UHI ● PROJEKTERGEBNISSE KLAGENFURTKONTAKT & INFORMATION
ADAPT-UHI - URBANE HITZEINSELN
PRÄSENTATION DER ERGEBNISSE FÜR KLAGENFURT
Aktualisierte Version für Webpräsentation (Stand: 19. März 2020)
⚫ Alexander Storch ⚫ Wolfgang Schieder
+43 (0)1 31305 5965 +43 (0)1 31305 5984
alexander.storch@umweltbundesamt.at wolfgang.schieder@umweltbundesamt.at
⚫ Gundula Prokop
+43 (0)1 31305 5923 ⚫ Projekthomepage
gundula.prokop@umweltbundesamt.at https://www.adapt-uhi.org/
38 | ADAPT-UHI ● PROJEKTERGEBNISSE KLAGENFURTSie können auch lesen
