Münchner Stadtklima und Klimaanpassung

Durch Thermalbilder werden die Oberflächentemperaturen dargestellt. Gemeinsam mit der Lufttemperatur zeigt sich für München, dass die dicht bebauten Bereiche der Innenstadt, Innenstadt-Randbereiche und die Industrie- und Gewerbegebiete stark überwärmt sind.

Sie zeigen auch, dass die geschlossenen Waldgebiete im Süden, Südwesten und Südosten, der Bereich des Isartals, die Parks und Grünanlagen, sowie Acker- und Wiesenflächen westlich bis nordöstlich zur Kühlung beitragen.

Bei kleinräumigen Analysen der thermischen Verhältnisse sind die Art und Dichte der Bebauung in der Nähe von klimaausgleichenden Grünanlagen zu berücksichtigen. So wurde festgestellt, dass die positiven klimatischen Wirkungen von Grünanlagen je nach Art der Grünanlage und der angrenzenden Bebauung, nur eine geringe Reichweite in die bebauten Bereiche hinein aufweisen.

Durch die Bebauung in München wird der Luftaustausch beeinflusst. Vor allem der bodennahe Austausch wird vermindert.

In der Nähe von Gebäuden oder in Straßenschluchten kommt es aufgrund von Wirbelbildungen sowohl zur Erhöhung (Zugerscheinungen) als auch Abschwächung des Luftaustausches.

Die Intensität des Luftaustausches sowie die Art und Ausprägung der Gebäude sind wetterlagenabhängig. Bei Wetterlagen mit starker Luftbewegung ist ein ausreichender horizontaler und vertikaler Luftaustausch gewährleistet.

Windschwache Wetterlagen

Problematischer sind windschwache Wetterlagen, bei denen häufig der Vertikalaustausch reduziert ist. Diese austauscharmen Wetterlagen entstehen, wenn eine kalte Luftschicht das Aufsteigen von wärmeren darunter liegenden Luftmassen verhindert. Sie führen aufgrund des eingeschränkten Luftaustausches, zu erhöhten Immissionen oder zu zusätzlicher thermischer Belastung im Sommer.

Aufgrund der dadurch verursachten gesundheitlichen Belastungen gehört der Luftaustausch, sowie dessen Verbesserung bei austauscharmen Wetterlagen zu den Schwerpunkten bei stadtklimatischen Untersuchungen.

Eine Untersuchung von Windrichtung und Windgeschwindigkeit zeigt für München, hauptsächlich Winde aus west-südwestlichen Richtungen. Analysiert man diese Windrichtungsverteilung auf unterschiedliche Windgeschwindigkeiten, so zeigt sich, dass Winde mit hohen Geschwindigkeiten am häufigsten aus westlichen Richtungen kommen. Winde mit niedrigen Geschwindigkeiten (bis drei Meter pro Sekunde) kommen dagegen überwiegend aus südwestlichen, südlichen und östlichen Richtungen.

Diese Verteilung der Windrichtungen ist unter anderem auf ein bei Hochdruckwetterlagen zu beobachtendes Windsystem zurückzuführen. Dabei kommen tagsüber die Winde überwiegend aus östlichen und nachts aus südlichen bis südwestlichen Richtungen.

Klimastatistiken zeigen es ganz deutlich: Die mittlere jährliche Lufttemperatur ist in den vergangenen 120 Jahre angestiegen, bundesweit um etwa ein Grad. Auch in München lässt sich dieser Trend deutlich beobachten. Die globale Erwärmung wird sich auch weiterhin fortsetzen und unter Umständen sogar beschleunigen.

Doch was bedeutet das für München? Wie wird das Stadtklima der Zukunft aussehen und wie wird es durch das "Alpine Pumpen", ein regional auftretendes Windsystem zwischen den Alpen und dem Alpenvorland, beeinflusst?

Dafür hat der Deutsche Wetterdienst lokale Daten für München gesammelt, ausgewertet und in ein Modell für das zukünftige Klima einfließen lassen.

Dabei zeigt sich, dass die Wärmebelastung in der Stadt seit Beginn der Beobachtungen 1955 zugenommen hat. Es wird angenommen, dass sich diese Erwärmung in Zukunft weiter fortsetzen wird. Damit ist bis zur Mitte des Jahrhunderts eine deutlich höhere Wärmebelastung im Stadtgebiet zu erwarten.

Die Ergebnisse des Deutschen Wetterdienstes zeigen, dass das "Alpine Pumpen" insbesondere an strahlungsintensiven, windschwachen Tagen, an denen die Wärmebelastung besonders hoch ist, eine positive, abkühlende Wirkung hat.

Im Laufe der Jahre hat die Anzahl der Sommertage (Tage mit Lufttemperaturen von mindestens 25 Grad Celsius) pro Jahr im Durchschnitt zugenommen, dabei liegen die Jahre mit der höchsten Anzahl von Sommertagen alle im 21. Jahrhundert.

Prognosen für die Entwicklung der Anzahl von Sommertagen in München zeigen: Es ist wichtig, die Funktionsfähigkeit der Luftaustauschbahnen zu erhalten. Dies ist vor allem im Hinblick auf das aktuelle starke städtische Wachstum und die steigende Wärmebelastung in der Stadt sehr relevant.

Insbesondere große und zusammenhängende Grünflächen dienen als Luftaustauschbahnen. Diese funktionsfähigen Austauschbahnen sind notwendig, um auch zukünftig möglichst günstige bioklimatische Bedingungen und eine hohe Lebensqualität für München gewährleisten zu können. Auch unterstreichen die Ergebnisse die Bedeutung von innerstädtischen Grünflächen, die kühler sind und auch unter veränderten Temperaturen kühler sein werden als dicht bebaute Bereiche.

Die Klimafunktionskarte ist ein Fachplan für das Stadtklima und eine wichtige Grundlage für die räumliche Entwicklung in München.

Die Karte bildet eine wichtige Grundlage für die bauliche Entwicklung und für die Weiterentwicklung klimawirksamer Freiflächen und Siedlungsstrukturen. Sie gibt Auskunft zu den stadtklimatischen Verhältnissen auf der Maßstabsebene des Flächennutzungsplans.

Die Klimafunktionskarte wurde auf Basis von Modellrechnungen erarbeitet und verwendet Grundlagendaten, die sich auf Baublöcke beziehen. Einzelne Gebäude werden damit nicht erfasst. Auch die Ergebnisse früherer Studien wurden eingearbeitet. Der Maßstab der Klimafunktionskarte ist 1 zu 30.000.

In die Erstellung flossen Daten zu Geländehöhe, Nutzungsstruktur sowie Daten zu Lufthygiene ein.

Die Analysen beziehen sich auf sommerliche Hochdruckwetterlagen, die häufig mit einer überdurchschnittlich hohen Wärmebelastung sowie hohen lufthygienischen Belastungen einhergehen. Diese Wetterlagen haben eine besondere Bedeutung für die Aufenthaltsqualität in der Stadt.

Zur Analyse der Klimafunktionen wurden die folgenden meteorologischen Größen modelliert und in einzelnen Themenkarten dargestellt (es handelt sich dabei nicht um Messdaten, sondern um berechnete Daten):

• Lufttemperatur in zwei Metern Höhe über dem Boden: mittags, abends, morgens
• nächtliche Abkühlung
• bioklimatische Situation während einer austauscharmen Strahlungsnacht
• Kaltluftvolumenstrom: abends und morgens
• autochthones Strömungsfeld* und Windgeschwindigkeit abends und morgens:
  * Unter einem autochonen Strömungsfeld versteht man Kaltluftabflüsse und Flurwinde, welche sich als eigenbürtige, landschaftsgesteuerte Luftaustauschprozesse während einer windschwachen sommerlichen Strahlungswetterlage bilden.

Die Ergebnisse werden in der Klimafunktionskarte – Analysekarte zusammengeführt, die Karte zeigt die verschiedenen klimatischen Funktionen für das Stadtgebiet.

Bedeutung von Grün- und Freiflächen

• Grün- und Freiflächen sind klimaökologische Ausgleichsräume und können die Wärmebelastung in den Siedlungsflächen verringern. Es bildet sich ein Kaltluftvolumenstrom aus. Unter dem Begriff Kaltluftvolumenstrom versteht man das Produkt aus der Fließgeschwindigkeit der Kaltluft, ihrer vertikalen Ausdehnung (Schichthöhe) und der horizontalen Ausdehnung des durchflossenen Querschnitts (Durchflussbreite).
• Grün- und Parkflächen haben aufgrund ihrer Mikroklimavielfalt eine wichtige Bedeutung für den Aufenthalt tagsüber.
• Waldflächen bieten lokale Aufenthaltsqualität auch an heißen Tagen und haben zudem eine großräumige klimatische Ausgleichsfunktion.

Die Bedeutung von Siedlungsräumen

• Dicht bebaute innerstädtische Bereiche werden als bioklimatisch ungünstig eingestuft, günstige und sehr günstige Bereiche befinden sich angrenzend an Luftaustauschbahnen oder an den Rändern der Stadt.
• Zudem ist dargestellt, wie weit lokal entstehende Strömungssysteme in die Bebauung hineinwirken und zur Durchlüftung beitragen.
• Die verkehrsbedingte Luftbelastung der Siedlungsräume entlang von Hauptverkehrsachsen ist ebenfalls angegeben.

Bedeutung des Luftaustauschs

• Kaltluftleitbahnen ermöglichen den Luftaustausch zwischen Siedlungsräumen und Ausgleichsräumen im Umland, basierend auf dem modellierten Kaltluftströmungsfeld.
• Durch die nächtlichen Temperaturunterschiede zwischen dicht bebauten Bereichen und Grünflächen bilden sich Ausgleichsströmungen (Hauptströmungsrichtung der Flurwinde in den Grün- und Freiflächen).
• Übergeordnete Ventilationsbahnen weisen Luftaustauschpotential aufgrund ihrer geringen Rauigkeit auf und sind je Windrichtung wirksam.

Auf den Ergebnissen der Analysekarte wurde eine Bewertungskarte erstellt. Dabei wird auch der mögliche Einfluss von klimatischen Bedingungen auf den Menschen mit einbezogen.

So wird die Nähe von Grünflächen zu Siedlungsräumen mit ungünstiger oder weniger günstiger bioklimatischer Situation berücksichtigt. Des Weiteren fließen folgende Größen ein: Leitbahnen zum Luftaustausch und ihr Umfeld, Aufenthaltsqualität am Tag aus bioklimatischer Sicht (Parkflächen und Waldflächen).

Aus der stadtklimatischen Bewertungskarte lassen sich Schutz- und Entwicklungsmaßnahmen zu Erhalt und Verbesserung eines günstigen Stadtklimas ableiten.

Der Stadtrat hat 2016 hat das erste Maßnahmenkonzept zur Anpassung an den Klimawandel in der Landeshauptstadt München beschlossen.

Insgesamt wurden 26 Maßnahmen durch die Vollversammlung des Stadtrats beschlossen und umgesetzt.

• Das Konzept steht unter "Anpassungskonzept 2016, Monitoringbericht 2021 und Fortschreibung 2022" zur Verfügung.

Die Umsetzung der Maßnahmen ist erfolgreich verlaufen und wurde im Rahmen des Monitoringberichts 2021 bewertet und veröffentlicht.

• Der Monitoringbericht steht unter "Anpassungskonzept 2016, Monitoringbericht 2021 und Fortschreibung 2022" zur Verfügung.

Auf Grundlage der Erkenntnisse des Monitorings und aktueller wissenschaftlicher Daten wurde das Konzept weiterentwickelt. Diese erste Fortschreibung des Münchner Klimaanpassungskonzepts enthält 30 Maßnahmen, die seit 2023 umgesetzt werden.

• Die Fortschreibung des Anpassungskonzepts ist unter "Anpassungskonzept 2016, Monitoringbericht 2021 und Fortschreibung 2022" verlinkt.

Die Ziele des Klimaanpassungskonzepts wurden im Rahmen der Fortschreibung weiterentwickelt. Es wurden zehn Ziele für die Klimaanpassung in München beschlossen:

• Sicherung und Verbesserung der übergeordneten klimatischen Ausgleichsfunktion
• Sicherung und Entwicklung von klimawirksamen Freiflächen
• Sicherung und Schaffung einer guten Aufenthaltsqualität vor allem im öffentlichen Raum auf der Quartiers- und Objektebene
• Berücksichtigung von veränderten klimatischen Rahmenbedingungen, insbesondere Extremereignisse in räumlichen Planungen
• Förderung von klimaresilienter Entwicklung durch grün-blaue Infrastruktur in Bestandsgebieten
• Kontinuierlicher Ausbau und Aktualisierung der klimatischen Datengrundlage
• Ausbau und Verstetigung der referatsübergreifenden Informations- und Kooperationsplattform
• Bewusstseinsschärfung und Wissensaufbau für das Thema Klimaanpassung
• Integration von Klimaanpassung in betroffenen Lebens- und Arbeitsbereichen
• Verminderung gesundheitlicher Belastungen durch den Klimawandel und Förderung des Wohlbefindens insbesondere für vulnerable Gruppen

Durch den Klimawandel sind folgende Veränderungen in und um München zu erwarten:

• Anstieg der Durchschnittstemperatur
• Zunahme der Häufigkeit und Intensität von Hitze
• Veränderung des jährlichen Niederschlagsmusters
• die Zunahme von Intensität und Häufigkeit von lokalen Starkregenereignissen.