Glossar

Gebäudetool - Datengrundlage

Die Bewertung der Hitzebelastung des jeweiligen Raumes mit und ohne Anpassungsmaßnahmen basiert auf verallgemeinerten und abgeleiteten Erkenntnissen aus thermisch-dynamischen Gebäudesimulationen. Auf Grundlage dieser Erfahrungen wird das Überhitzungsrisiko mit Hilfe eines fünfstufigen Ampelsystems (von Rot für sehr hohes Risiko bis Grün für minimales Risiko) eingeschätzt und visualisiert.
Die Bewertungsmethodik wird im Tool-Handbuch näher beschrieben.

Maßnahmenkombinationen im/am Gebäude

Die Kombination aus verschiedenen Anpassungsmaßnahmen (z.B. außenliegender Sonnenschutz und Verbesserung der Dachdämmung) hat meist einen stärkeren positiven Effekt auf die Reduktion der Hitzebelastung im Innenraum als alleinstehende Maßnahmen. In diesem Tool ist jedoch vorerst nur die Wirksamkeit von einzelnen Maßnahmen möglich. Der Hintergrund ist, dass das Zusammenwirken von Maßnahmenkombinationen sehr stark von der Gebäudebeschaffenheit und der Lage des betrachteten Raumes im Gebäude abhängt. Um diese Wirksamkeiten zu analysieren, empfehlen wir die Abbildung in thermischen, zeitaufgelösten Gebäudesimulationen. Diese wurden auch als Grundlage zur Einschätzung der Wirksamkeit der Einzelmaßnahmen im vorliegenden Tool genutzt.

Ampelsystem zur Bewertung (fünfstufig) - Innenraum

Die Bewertung der Hitzebelastung im gewählten Innenraum erfolgt mittels zweier Ampeln. Die erste Ampel zeigt dabei die Hitzebelastung im Raum im Ausgangszustand, die zweite Ampel zeigt die Hitzebelastung im Raum nach Umsetzung einer gewählten Anpassungsmaßnahme. Wird durch eine Anpassungsmaßnahme die Hitzebelastung im Innenraum gesenkt, so ist dies anhand der zweiten Ampel ersichtlich. Die Bewertungsmethodik wird im Tool-Handbuch näher beschrieben.

Ausgangssituation – massive Bauweise eines Gebäudes

Bitte geben Sie hier an, ob die betrachtete Wohnung überwiegend in massiver Bauweise besteht, d. h. Innen- und Außenwände sowie Geschossdecken aus Stahlbeton oder Ziegel (größtenteils ohne innenliegende Dämmung und Verkleidung). Diese Einstellung berücksichtigt das Vermögen des Raumes Wärme zu speichern und Temperaturspitzen abzufedern.

Ausgangssituation - Leichtbauweise eines Gebäudes

Bitte geben Sie hier an, ob die betrachtete Wohnung überwiegend in leichter Bauweise besteht, d. h. Innen- und Außenwände in Trocken- oder Holzständerbauweise (ggf. mit innenliegender Dämmung und Verkleidung). Diese Einstellung berücksichtigt das Vermögen des Raumes Wärme zu speichern und Temperaturspitzen abzufedern.

Ausgangssituation - Fensterorientierung

Bitte geben Sie hier an, zu welcher Himmelsrichtung die Fenster des betrachteten Raumes orientiert sind. Bei Räumen mit Fenstern unterschiedlicher Orientierung ist die Fensterorientierung mit der ungünstigsten Sonneneinstrahlung zu wählen. Hierbei gilt: Fenster in Ost- und Westorientierung sind stärker belastet als in Südorientierung und diese stärker als in Nordorientierung. Diese Einstellung berücksichtigt die solaren Einträge (Wärmeeinträge durch Sonneneinstrahlung) in den Raum.

Ausgangssituation - große und kleine unverschattete Fenster

Bitte geben Sie hier an, ob im betrachteten Raum große unverschattete Fensterflächen vorliegen. Unter Räumen mit großen Fensterflächen sind Räume zu verstehen, bei denen das Verhältnis von Fensterfläche zur Grundfläche des Raumes 10 % übersteigt (Beispiel: Wenn in einem 10 m² großen Raum eine Fensterfläche größer 1 m² vorhanden ist). Bei Räumen mit Dachschrägenfenstern oder Dachfenstern gilt dies ab einem Verhältnis größer 7 % (Anlehnung an die DIN 4108-2). Als Verschattung zählen bei dieser Abfrage nur außenliegende Verschattungselemente wie Markisen, Jalousien, Rollos, aber auch die Verschattung durch Balkone, Bäume oder Nachbargebäude. Diese Einstellung berücksichtigt die solaren Einträge (Wärmeeinträge durch Sonneneinstrahlung) in den Raum.

Ausgangssituation - nächtliche Fensterlüftung

Bitte geben Sie hier an, ob im betrachteten Raum während der Nacht gelüftet wird. Nächtliche Fensterlüftung bedeutet hier, dass die vorhandene Fensterfläche zum Großteil (mindestens 50 % der Fensterfläche bei normalen Fenstern und mindestens 25 % bei bodentiefen, großen Fensterfronten) geöffnet werden kann und Hemmnisse zur nächtlichen Fensterlüftung wie Einbruchsschutz und Lärmbelastung das nächtliche Öffnen der Fenster nicht limitieren. Diese Einstellung berücksichtigt die (Aus-)Kühlung des Gebäudes durch nächtliche Fensterlüftung (Nachtauskühlung).

Ausgangssituation – Dachgeschoss

Bitte geben Sie hier an, ob die betrachtete Wohnung im Dachgeschoss liegt. Unter Dachgeschoss wird bei dieser Auswahl auch das oberste Geschoss von Gebäuden mit Flachdächern gezählt. Diese Einstellung berücksichtigt zusätzliche Wärmeeinträge über die Dachfläche bei Räumen, die direkt an diese angrenzen.

Anpassungsmaßnahmen im Freiraum

Ampelsystem zur Bewertung (fünfstufig) – Freiraum

Die Ampel zeigt die Bewertung einer bestimmten Anpassungsmaßnahme in komprimierter Form an. Wird durch eine Anpassungsmaßnahme eine geringere Belastungsstufe erreicht, zeigt die Ampel grün. Nimmt die Belastung zu (ab), aber die Belastungsstufe ändert sich nicht (Änderung des UTCI innerhalb einer Belastungsstufe), so zeigt die Ampel rot-gelb (gelb-grün). Ist die Änderung des UTCI kleiner gleich 0,5°C, so zeigt die Ampel gelb.

Belastungsstufe

Der UTCI wird in °C angegeben und ist in folgende Belastungsstufen bezüglich Hitzestress eingeteilt:

• 9°C - 26°C kein thermischer Stress
• 26°C - 32°C moderater Hitzestress
• 32°C - 38°C starker Hitzestress
• 38°C - 46°C sehr starker Hitzestress
• > 46°C extremer Hitzestress.

Für jede Belastungsstufe gibt es generelle Handlungsempfehlungen zum Verhalten der Menschen selbst. Weitergehende Informationen sind im Tool-Handbuch zu finden.

Bewertung - detailliert

Bei Auswahl der detaillierten Bewertung (Freiraum) werden folgende Informationen für die Monate Juni, Juli, August sowie für unterschiedliche Tageszeiten (Mittelwert Tag, früher Abend, späte Nacht) bereitgestellt:

• Angabe der Belastungsstufe bezüglich Hitzestress für die gewählten Modellflächen
• Angabe der Differenz im UTCI zwischen beiden Flächen
• kurze verbale Einschätzung
• ggf. weitere textliche Hinweise
• komprimierte Darstellung der Bewertung in Ampelform

Die Bewertung wird für unterschiedliche Monate bereitgestellt, um dem sich ändernden Schattenwurf Rechnung zu tragen, da sich mit einem geänderten Schattenwurf auch die thermische Belastung ändert. Die Bewertung wird für verschiedene Tageszeiten bereitgestellt, da Hitzeanpassungsmaßnahmen je nach ihrer Charakteristik unterschiedliche Auswirkungen am Tag und in der Nacht haben können und somit unterschiedliche Ziele mit ihnen verfolgt werden können (z.B. Förderung der nächtlichen Auskühlung oder Reduzierung des Hitzestresses am Tag).

Bewertung – einfach

Bei Auswahl der einfachen Bewertung werden folgende Informationen für die Monate Juni, Juli, August sowie für unterschiedliche Tageszeiten (Mittelwert Tag, früher Abend, späte Nacht) bereitgestellt:

• komprimierte Darstellung der Bewertung in Ampelform
• kurze verbale Einschätzung

Flächen – Charakteristik der Bäume der Modellflächen

Der Freiraumindikator basiert auf Stadtklimasimulationen. Hierbei entsprechen die Bäume einem 15 m hohen Baum mit ausgeprägter Krone. Weiterführende Informationen sind im Tool-Handbuch zu finden.

Flächen – einheitliche Flächengröße der Modellflächen

Um die Vergleichbarkeit der unterschiedlichen Modellflächen zu gewährleisten, wurde eine einheitliche Flächengröße gewählt.

Flächen – fehlende Szenarien

Bei der Entwicklung des Freiraumindikators wurde versucht, durch eine entsprechende Flächenauswahl viele unterschiedliche Flächen zur Verfügung zu stellen. Aus fachlichen Gründen und wegen der zur Verfügung stehenden Datenbasis ist die Gesamtzahl der Flächen dennoch begrenzt.

Flächen – zu beurteilende Fläche ist größer als Modellfläche

Grundsätzlich ist eine Beurteilung größerer Flächen möglich, solange diese sich in ihrer grundlegenden Charakteristik und Ausrichtung nicht ändern. Hierbei sollte sowohl nach der grundlegenden Charakteristik der Ausgangsfläche als auch der Anpassungsmaßnahme geschaut und die Flächenauswahl entsprechend angepasst werden.

Flächen – Flächen ohne Vegetation

Viele Modellflächen ohne Vegetation erscheinen in der bildlichen Darstellung oft gleich. Sie unterscheiden sich jedoch in ihrer Umgebung. Flächen ohne Vegetation erlauben die Bewertung der Wirkung von begrünenden Maßnahmen auf zuvor vegetationsfreien Flächen.

Flächen – Hilfestellung zur Flächenauswahl

Grundsätzlich sollte man sich von der grundlegenden Charakteristik der Ausgangsfläche bzw. der Anpassungsmaßnahme leiten lassen und entsprechende, repräsentative Flächen wählen. Beispiele zur Flächenauswahl sind im Tool-Handbuch dargestellt.

Freiraumindikator - Anliegen

Der Freiraumindikator dient der orientierenden, quantitativen Einschätzung der Wirksamkeit von Hitzeanpassungsmaßnahmen im Freiraum und soll der Bewertung und Priorisierung von Hitzeanpassungsmaßnahmen dienen. Er steht bezüglich seiner Komplexität zwischen rein qualitativen Aussagen (z.B. gut bzw. nicht gut) und detaillierten Stadtklimasimulationen.

Freiraumindikator - Datengrundlage

Der Freiraumindikator beruht auf Stadtklimasimulationen mit dem Modell ENVI-met. Weiterführende Informationen sind im Tool-Handbuch zu finden.

Freiraumindikator – Einzelmaßnahmen

Diese Ebene des Freiraumindikators adressiert die Bewertung von Maßnahmen im Freiraum mit sehr begrenzter räumlicher Ausdehnung (Fläche: 12 m x 12 m).

Freiraumindikator – Straßen

Diese Ebene erlaubt grundsätzlich eine Bewertung der Wirksamkeit von straßenbegleitendem Grün (z. B. Straßenbäume) für Straßen mit unterschiedlicher Charakteristik hinsichtlich Straßenausrichtung und Vegetation.

UTCI

Der UTCI (Universal Thermal Climate Index, Jendritzky et al. 2009) ist ein human-bioklimatischer Index, mit dem die thermische Belastung des Menschen beschrieben werden kann. Bei der Berechnung finden folgende Größen Eingang: Sonnenstrahlung, Wärmestrahlung, Lufttemperatur, Luftfeuchte, Wind.
Der UTCI ist die Lufttemperatur, bei der unter standardisierten Innenraumbedingungen die gleiche thermische Wärmebelastung vorherrscht wie in der tatsächlichen thermischen Umgebung im Freien (Błażejczyk et al. 2010). Es ist möglich, sich den UTCI direkt als eine gefühlte Temperatur vorzustellen, die ein Fußgänger unter den gegebenen Umständen empfinden würde. Zu beachten ist, dass mit dem UTCI keine personenspezifischen Aussagen möglich sind, z. B. in Bezug auf Kleinkinder oder ältere Menschen.
Der UTCI wird in Grad Celsius (°C) angegeben und ist in verschiedene Belastungsstufen unterteilt.

Ökosystemleistungen - Was sind Ökosystemleistungen (ÖSL)?

Ökosystemleistungen umfassen alle Versorgungs-, Regulations- und soziokulturellen Leistungen, die von der Natur erbracht und vom Menschen genutzt werden (Grunewald,Bastian, 2023). Vor allem für Stadtbewohner sind Grünflächen mit ihren Ökosystemleistungen von großer Bedeutung. So filtern funktionierende Ökosysteme u. a. Schadstoffe aus der Luft, steigern das physische und psychische Wohlbefinden und setzen Anreize zur körperlichen Aktivität. Zudem tragen Grünflächen besonders bei länger andauernden Hitzeperioden in Städten zu einer Temperaturregulierung bei.

Ökosystemleistungen - Erholungswert

Der Fokus bei der ÖSL „Erholung“ liegt hier auf der psychischen Erholung im Sinne der Steigerung des Wohlbefindens durch den Aufenthalt im Freiraum ohne Berücksichtigung spezifischer Aktivitäten. Die Bewertungsmethodik wird im Tool-Handbuch näher beschrieben.

Ökosystemleistungen - Naturerfahrung

Unter der Ökosystemleistung "Naturerfahrung" wird an dieser Stelle die Möglichkeit eines direkten Kontakts und damit Erlebens von Natur verstanden. Darunter zählt z.B. das Beobachten unterschiedlicher Tierarten, das Wahrnehmen naturtypischer Geräusche (z.B. Vogelstimmen, Insektenlaute) und diverser Pflanzenarten. In die Bewertung des Bereitstellungspotenzials der ÖSL „Naturerfahrung“ sind die Kriterien Biotop-/Grünflächenpflege, Zugänglichkeit, Vegetationsstruktur, Versiegelungsgrad, Naturcharakter sowie Flächengröße eingegangen. Die Bewertungsmethodik wird im Tool-Handbuch näher beschrieben.

Ökosystemleistungen - langfristige Kohlenstoffspeicherung

Durch die Photosynthese nehmen Pflanzen CO₂ auf, welches zum Teil in Form von Kohlenstoff von ihnen gespeichert wird (Wachstum). Pflanzen entziehen der Atmosphäre über die Photosynthese also CO₂ und leisten somit einen Beitrag zur Mitigation des Klimawandels (Reduzierung bzw. Stabilisierung der Treibhausgaskonzentration in der Atmosphäre). Der gespeicherte Kohlenstoff wird erst wieder bei Zersetzung oder Verbrennung in Form vom CO₂ frei. Die Bewertungsmethodik wird im Tool-Handbuch näher beschrieben.

Ökosystemleistungen - Biodiversität

Biodiversität bezeichnet die Variabilität biologischer Lebensformen in all ihren Ausprägungen in einem bestimmten Raum. Die biologische Vielfalt gilt als eines der am schützenswertesten natürlichen Güter und wird zunehmend durch anthropogene Einflüsse geprägt und bedroht (Kehl, 2014). In die Bewertung der Biodiversität fließen in dem HRC-Hitzetool die Anzahl der Baum- und Grasflächen ein. Die Bewertungsmethodik wird im Tool-Handbuch näher beschrieben.

Literatur

Błażejczyk, K., Broede, P., Fiala, D., Havenith, G., Holmér, I., Jendritzky, G., Kampmann, B., and Kunert, A. (2018); Principles of the New Universal Thermal Climate Index (UTCI) and its Application to Bioclimatic Research in European Scale;  Miscellanea Geographica 14, 91–102.  https://doi.org/10.2478/mgrsd-2010-0009

Grunewald, K.; Bastian, O. (Hrsg.) (2023) Ökosystemleistungen - Konzept, Methoden, Bewertungs- und Steuerungsansätze; 2. aktualisierte und stark erweiterte Auflage; Springer-Spektrum; Heidelberg. https://doi.org/10.1007/978-3-662-65916-8

Jendritzky, G., Fiala, D., Havenith, G., Koppe, C., Laschweski, Staiger, H., and Tinz, B. (2009); Der thermische Klimaindex UTCI; Deutscher Wetterdienst; Offenbach am Main

Kehl, C. (2014); Inwertsetzung von Biodiversität. Studien des Büros für Technikfolgen-Abschätzung, Bd. 42. ISBN 978-3-8487-2064-4