{"id":454716,"date":"2023-08-06T11:35:56","date_gmt":"2023-08-06T09:35:56","guid":{"rendered":"https:\/\/innovationorigins.com\/?p=454716"},"modified":"2023-08-06T11:35:56","modified_gmt":"2023-08-06T09:35:56","slug":"fraunhofer-baut-simulationsmodell-gegen-den-klimakollaps","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/ioplus.nl\/archive\/de\/fraunhofer-baut-simulationsmodell-gegen-den-klimakollaps\/","title":{"rendered":"Fraunhofer baut Simulationsmodell gegen den Klimakollaps"},"content":{"rendered":"\n<p>Durch den Klimawandel kommt es immer h\u00e4ufiger zu Extremwetterereignissen. Langanhaltende Hitzeperioden, Unwetter und Starkregen sind auch f\u00fcr St\u00e4dte eine Belastung. Das Stadtklimamodell PALM-4U erm\u00f6glicht es Mitarbeitenden von Kommunen sowie Stadtplanerinnen und Stadtplanern, die Auswirkungen geplanter baulicher Ma\u00dfnahmen auf das urbane Klima zu simulieren. Damit lassen sich die Folgen extremer Wetterlagen im Vorhinein besser einsch\u00e4tzen, die Lebensqualit\u00e4t in der Stadt verbessern und die Gesundheit \u00e4lterer oder kranker Menschen sch\u00fctzen. Forschende des <a href=\"https:\/\/www.ibp.fraunhofer.de\/\">Fraunhofer-Instituts f\u00fcr Bauphysik IBP<\/a> haben hierf\u00fcr die Bedienoberfl\u00e4che gestaltet \u2013 und dabei ihre langj\u00e4hrige Expertise in Fachbereichen wie Hygrothermik und Raumklima eingebracht.<\/p>\n\n\n\n<div class=\"io-block io-block__summary\"><ul><li>Fraunhofer-Forscher haben ein Simulationsmodell entwickelt, um Kipppunkte zu verstehen, die zu einem Klimakollaps f\u00fchren k\u00f6nnten.<\/li><li>Das Modell kombiniert komplexe Erdsystemprozesse wie das Schmelzen des Meereises, das Auftauen von Permafrostb\u00f6den und die Dynamik des Monsuns.<\/li><li>Es erlaubt, Interventionsstrategien zu testen, um das \u00dcberschreiten von katastrophalen Kipppunkten zu verhindern, die den Klimawandel beschleunigen w\u00fcrden.<\/li><\/ul><\/div>\n\n\n\n<p>Der Klimawandel stellt auch Stadtplanerinnen und Stadtplaner vor Herausforderungen. Forschende erwarten in Zukunft vermehrt lange Hitzeperioden, Starkregen und Unwetter. \u00bbDicht besiedelte urbane R\u00e4ume sind besonders anf\u00e4llig f\u00fcr diese extremen Wetterlagen. Diese belasten nicht nur das Wohlbefinden. F\u00fcr Menschen, die schw\u00e4cher oder gesundheitlich angeschlagen sind, beispielsweise in Seniorenheimen, Kindertagesst\u00e4tten oder Krankenh\u00e4usern, kann das extreme Wetter auch gef\u00e4hrlich sein\u00ab, erkl\u00e4rt Matthias Winkler, Experte f\u00fcr Hygrothermik am Fraunhofer IBP. Deshalb arbeiten St\u00e4dte und Kommunen intensiv an der Planung baulicher Ma\u00dfnahmen, die geeignet sind, die Folgen des Klimawandels abzumildern, das Klima in der Stadt bis zu einem gewissen Grade beherrschbar zu machen und damit die Lebensqualit\u00e4t zu erhalten und auszubauen.<\/p>\n\n\n\n<figure class=\"wp-block-image size-large\"><img decoding=\"async\" src=\"https:\/\/archive.ioplus.nl\/wp-content\/uploads\/2023\/08\/ibp-simulationsmodell-gegen-den-klimakollaps-bild-2-1004x802.jpg\" alt=\"\" class=\"wp-image-454626\"\/><figcaption class=\"wp-element-caption\">Die anwenderfreundliche Nutzeroberfl\u00e4che PALM-4U GUI erlaubt es Mitarbeitenden aus Kommunen und Planungsb\u00fcros, das Simulationsmodell in der praktischen Arbeit einzusetzen.<\/figcaption><\/figure>\n\n\n\n<p>Das Stadtklimamodell PALM-4U erm\u00f6glicht die Darstellung und Simulation baulicher Ma\u00dfnahmen auf das urbane Klima und unterst\u00fctzt damit Planungsb\u00fcros und Kommunen. So kann man beispielsweise simulieren, ob die Begr\u00fcnung einer Fassade oder das Pflanzen von B\u00e4umen den thermischen Komfort der Bewohnerinnen und Bewohner verbessert. Die Stadtklimasimulation erm\u00f6glicht es auch, Schwerpunkte der Hitzebelastung zu identifizieren und vor der Umsetzung baulicher Ma\u00dfnahmen wie der Platzierung von Gr\u00fcnanlagen oder Entsiegelung von Fl\u00e4chen deren klimatische Folgen f\u00fcr das jeweilige Umfeld zu berechnen. Winkler und sein Team haben f\u00fcr das komplexe Tool eine Bedienoberfl\u00e4che entwickelt, die PALM-4U GUI, die \u00dcbersichtlichkeit und logischen Aufbau bietet und gleichzeitig die Einstellung aller n\u00f6tigen Funktionen und Parameter erlaubt.<\/p>\n\n\n\n<h2 class=\"wp-block-heading\">Stadtklima im Wandel<\/h2>\n\n\n\n<p>PALM-4U wurde im Rahmen der Initiative \u00bbStadtklima im Wandel\u00ab des Bundesministeriums f\u00fcr Bildung und Forschung (BMBF) konzipiert und entwickelt. Fraunhofer-Experte Winkler sagt: \u00bbPALM-4U erm\u00f6glicht nicht nur, die klimatischen Folgen baulicher Ma\u00dfnahmen zu bestimmen, sondern auch, diese exakt zu quantifizieren.\u00ab Damit k\u00f6nnten Planende auch absch\u00e4tzen, ob sich die Investition in eine Bauma\u00dfnahme am Ende rentiert oder eine andere Ma\u00dfnahme kosteng\u00fcnstiger und zugleich ebenso effektiv w\u00e4re.<\/p>\n\n\n\n<figure class=\"wp-block-image size-large\"><img decoding=\"async\" src=\"https:\/\/archive.ioplus.nl\/wp-content\/uploads\/2023\/08\/ibp-a-simulation-model-to-counter-the-climate-collapse-906x1004.jpg\" alt=\"\" class=\"wp-image-454625\"\/><figcaption class=\"wp-element-caption\">Das Stadtklimamodell PALM-4U analysiert die Auswirkungen von st\u00e4dtebaulichen Ma\u00dfnahmen auf das lokale Klima. Die Analyse ist dabei vom Einzelgeb\u00e4ude \u00fcber das Stadtviertel bis hin zur ganzen Stadt skalierbar.<\/figcaption><\/figure>\n\n\n\n<p>Als Datenbasis f\u00fcr das Tool dienen einerseits meteorologische Daten, beispielsweise die des Deutschen Wetterdienstes (DWD) oder auch aus Regionalklimamodellen. Falls vorhanden, k\u00f6nnen Kommunen auch die Wetterdaten ihrer regionalen Messstationen einbinden, also etwa Temperatur, Luftfeuchtigkeit, Windgeschwindigkeit aber auch die Feinstaubbelastung an bestimmten Pl\u00e4tzen. Au\u00dferdem flie\u00dfen die kompletten Geodaten und Stadtkarten mit ein. Darin sind Stra\u00dfen, Pl\u00e4tze, H\u00e4user, Gew\u00e4sser und Gr\u00fcnanlagen verzeichnet. Je genauer und detailreicher diese Elemente dargestellt sind, desto zuverl\u00e4ssiger gelingt die Simulation in PALM-4U.<\/p>\n\n\n\n<h2 class=\"wp-block-heading\">Thermischer Komfort, Windkomfort und Schadstoffbelastung<\/h2>\n\n\n\n<p>Die Analyse des urbanen Klimas legt den Schwerpunkt auf drei typische Themenkomplexe: Erstens thermischer Komfort und n\u00e4chtlicher Kaltlufthaushalt. Dazu z\u00e4hlen beispielsweise die W\u00e4rmebelastung bei Hochdruckwetterlagen in Geb\u00e4uden, Pl\u00e4tzen und Stra\u00dfen sowie die Frage, ob ausreichend Frischluftschneisen vorhanden sind, die das Gebiet nachts durchl\u00fcften. Zweitens der Windkomfort. Dabei werden aus den Simulationen und der lokalen Windstatistik Gebiete mit unterschiedlichen Windkomfortkriterien identifiziert. Daraus lassen sich Aussagen \u00fcber die potenzielle Nutzbarkeit der Fl\u00e4chen ableiten, beispielsweise f\u00fcr die Au\u00dfengastronomie. Und drittens die Feinstaubbelastung der Luft, etwa infolge von Hausbrand oder des Autoverkehrs \u2013 sofern die entsprechenden Daten vorhanden sind.<\/p>\n\n\n\n<p>Bei Bedarf stellt die PALM-4U GUI einen Expertenmodus zur Verf\u00fcgung. Damit k\u00f6nnen Anwenderinnen und Anwender weitere Simulationen benutzerdefiniert erg\u00e4nzen. \u00bbDas Tool ist skalierbar und kann das Klima der ganzen Stadt, eines Viertels, einzelner Quartiere oder einzelner Pl\u00e4tze betrachten\u00ab, sagt Winkler. Mitarbeitende in Kommunen und Stadtplanungsb\u00fcros pr\u00fcfen mit dem Tool beispielsweise, welche Folgen der Bau eines Hochhauses auf das Nebengeb\u00e4ude, auf die umliegenden Stra\u00dfen oder auf das ganze Quartier h\u00e4tte, um nur eines von vielen m\u00f6glichen Beispielen zu nennen.<\/p>\n\n\n\n<h2 class=\"wp-block-heading\">Vergleich verschiedener Planungsvarianten<\/h2>\n\n\n\n<p>F\u00fcr die Berechnung einzelner Fragestellungen sind entsprechende typische meteorologische Randbedingungen bereits hinterlegt, die durch die Anwenderinnen und Anwender auf die lokalen Gegebenheiten angepasst werden k\u00f6nnen. F\u00fcr die Untersuchungen zum thermischen Komfort wird beispielsweise eine sommerliche Hochdruckwetterlage angesetzt.<\/p>\n\n\n\n<p>\u00bbMit PALM-4U sind wir auch in der Lage, verschiedene Planungsvarianten miteinander zu vergleichen. So k\u00f6nnen wir fr\u00fchzeitig typische Fehlplanungen vermeiden, die etwa dazu f\u00fchren, dass Kinder auf einem falsch angelegten Spielplatz starker Hitze ausgesetzt sind\u00ab, erkl\u00e4rt Fraunhofer-Expertin Sabine Giglmeier, zust\u00e4ndig f\u00fcr Business Development im Bereich Hygrothermik. Auf die gleiche Weise lassen sich auch der Anbau f\u00fcr die Seniorenresidenz oder f\u00fcr das Krankenhaus bereits in der Planungsphase auf klimatisch heikle Bedingungen abklopfen.<\/p>\n\n\n\n<h2 class=\"wp-block-heading\">Unterst\u00fctzung und Beratung f\u00fcr Kommunen<\/h2>\n\n\n\n<p>Die Simulationsergebnisse k\u00f6nnen \u00fcber die Nutzeroberfl\u00e4che analysiert und visualisiert werden. Bei der Entwicklung der Bedienoberfl\u00e4che haben die Forschenden des Fraunhofer IBP auch das Feedback von Fachleuten aus der Praxis genutzt. \u00bbWir haben mit kommunalen Mitarbeitenden, zum Beispiel aus den St\u00e4dten Berlin, Stuttgart und Dresden zusammengearbeitet, um deren konkrete Anforderungen besser zu verstehen und die Praxistauglichkeit des Systems zu optimieren\u00ab, sagt Winkler. Auch die langj\u00e4hrige Erfahrung und das Know-how des Fraunhofer IBP, vor allem in Fachbereichen wie Hygrothermik und Raumklima, zahlen sich hier aus. Die Software arbeitet Cloud-basiert, eine aufw\u00e4ndige Installation und Einbindung in vorhandene IT-Systeme ist nicht erforderlich.<\/p>\n\n\n\n<p>Das Fraunhofer IBP will St\u00e4dte und Kommunen auch bei der Nutzung von PALM-4U unterst\u00fctzen. \u00bbWir bieten Schulungen zur Qualifizierung von Anwenderinnen und Anwendern an und wir beraten beim konkreten Einsatz von PALM-4U, wenn es um die Entwicklung individueller L\u00f6sungen f\u00fcr eine Stadt geht. Auf Wunsch f\u00fchren wir auch stadtklimatische Untersuchungen durch\u00ab, erkl\u00e4rt Giglmeier.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"<p>Durch den Klimawandel kommt es immer h\u00e4ufiger zu Extremwetterereignissen. Langanhaltende Hitzeperioden, Unwetter und Starkregen sind auch f\u00fcr St\u00e4dte eine Belastung. 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