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Umweltatlas Berlin

09.01 Umweltgerechtigkeit (Ausgabe 2015)

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Kernindikator 4: Bioklima/thermische Belastung
(Katzschner, L., Burghardt, R. 2015)

Der Wärmehaushalt des menschlichen Organismus ist eng mit der atmosphärischen Umwelt verknüpft. Neben der Lufttemperatur spielen auch die Windgeschwindigkeit, der Wasserdampfdruck und die mittlere Strahlungstemperatur eine Rolle. Neben Kleinkindern, die eine noch instabile Thermoregulation aufweisen, sind besonders häufig Personen mit gesundheitlichen Beeinträchtigungen, wie Herz-Kreislaufschwächen oder Atemwegserkrankungen, sowie ältere Menschen gesundheitlich von Hitzeperioden betroffen. Ältere Menschen weisen teilweise multimorbide Krankheitsbilder auf, die ihre Anpassungsfähigkeit an Hitzewellen zusätzlich erschweren. Starkniederschläge, Hochwasser und Stürme stellen ein Potenzial für akute Verletzungen und psychische Beeinträchtigungen (Traumatisierung) dar.

Darüber hinaus haben Temperaturanstieg und Extremwetterereignisse auch indirekte Auswirkungen auf die menschliche Gesundheit - durch erhöhtes Risiko der (Wieder)Verkeimung des Trinkwassers, den Anstieg von allergenen Pollen- und Infektionskrankheiten.

Die klimatische Situation in Berlin ist durch den Einfluss eines kontinentalen Klimas mit einem in den Sommermonaten erhöhten Potenzial starker Wärmebelastung geprägt, das zusätzlich durch den urbanen Wärmeinseleffekt verstärkt wird. Hinzu kommt in Zeiten sommerlicher Hochdruckwetterlagen, dass die im Jahresmittel recht hohen Windgeschwindigkeitswerte eine deutliche Ventilationsschwäche erfahren, so dass auch dieser Effekt die Aufheizung und mangelnde Abkühlung der Stadt verstärken.

Bei der Entwicklung des Stadtentwicklungsplans Klima (StEP Klima, SenStadtUm 2011) wurde zur Bewertung der bioklimatischen Situation der dimensionslose Bewertungsindex "PMV" zugrunde gelegt. Dabei wurde methodisch zur Bewertung der Tag- und Nachtsituation unterschiedlich vorgegangen.

Für die Ermittlung der bioklimatischen Belastung im Sinne des Berliner Umweltgerechtigkeits­ansatzes wurde zusätzlich ein abweichender Bewertungsindex, der PET , herangezogen. Die Begründung liegt vor allem in der Ausrichtung dieses Bewertungsansatzes, da hier stärker die umweltmedizinische Komponente in die Berechnungen eingeht. (vgl. Tabelle 2). Bestimmende Grundlage zur Bewertung waren die Werte zur nächtlichen Abkühlung.

Darüber hinaus wurde jedoch auch das Potenzial an Wärmestress während des Tages mitberücksichtigt, indem Häufigkeitsauszählungen von wärmebelastenden Sommertagen durchgeführt wurden. Diese wurden definiert als Tage mit einem PMV-Wert von mindestens 1,8 bei gleichzeitig fehlender nächtlicher Abkühlung. Grundlage der Ermittlung waren Flächennutzungsinformationen wie die blockweise Bebauungsdichte.

Aus diesen Eingangsdaten wurden die zusammenfassenden PET-Werte bestimmt, auf deren Basis die Zuordnung der Planungsräume zu den drei Stufen der bioklimatischen Belastung stattfand.

Tab. 2: PMV- und PET-Index im Vergleich
PMV-Index PET-Index
PMV Thermisches Empfinden Thermophysiologische Beanspruchung Subjektives Empfinden Zugeordneter PET-Mittelwert
3,5 sehr heiß extreme Wärmebelastung sehr heiß 36
2,5 heiß starke Wärmebelastung heiß 33
1,5 warm mäßige Wärmebelastung sehr warm 31
0,5 leicht warm schwache Wärmebelastung warm 29
0 behaglich Komfort möglich angenehm 25
-0,5 leicht kühl schwacher Kältestress   18
-1,5 kühl mäßiger Kältestress   13
-2,5 kalt starker Kältestress   < 13
-3,5 sehr kalt extremer Kältestress   < 13
Tab. 2: PMV- und PET-Index im Vergleich (VDI 1998; Matzarakis, A., Mayer, H. 1996; Katzschner et. al. 2007)

Um den Faktor Bioklima entsprechend dem Berliner Umweltgerechtigkeitsansatz bewerten zu können, war eine Aggregation der ermittelten PET-Werte auf eine dreistufige Skala notwendig.
Auf der Basis der in Tabelle 2 dargestellten linearen Zuordnung von PMV-Werten zu PET-Werten wurde in einem weiteren Schritt eine dreistufige Einteilung entwickelt, bei der eine Vulnerabilitätsbewertung der betroffenen Bevölkerung im Vordergrund stand. Dazu wurden die Belastungsstufen nach den genannten Kriterien

  • Potenzial für nächtliche Abkühlung sowie
  • möglicher Hitzestress am Tag

ermittelt und integriert.

Tab. 3: Dreistufige Bewertungseinteilung des thermischen Indexes PET
Kategorie PET (Nacht) °C PET (Tag) °C  Δ PET  Beschreibung Bioklimatische Belastungsstufe
1 < 10 < 24 > 14 Komfortbereich mit ausreichender Abkühlung neutral/
günstig/
gering
2 15-21 24-31 ca. 10 nächtliche Abkühlung eingeschränkt belastet/
weniger günstig/
mittel
3 > 24 > 32 < 8 nächtliche Abkühlung eingeschränkt mit hohen Tageswerten stark belastet/
ungünstig/
hoch
Tab. 3: Dreistufige Bewertungseinteilung des thermischen Indexes PET (Katzschner, L., Burghardt, R. 2015)

Die Analyse zeigt, dass alle Stadtstrukturen mit dichter Bebauung Wärmebelastungen aufweisen, die auch nachts nicht ausreichend kompensiert werden können. Die Hälfte der Planungsräume ist von einer hohen bioklimatischen Belastung betroffen. 170 Planungsräume sind mittel belastet und nur 49 sind unbelastet. Berlinweit weisen insgesamt 65 Planungsräume eine hohe bioklimatische Belastung und gleichzeitig eine hohe soziale Problemdichte auf. Hiervon sind insgesamt rund 612.000 Einwohnerinnen und Einwohner betroffen. Planungsräume, die gleichzeitig sowohl eine schlechte Sozialstruktur bzw. hohe Problemdichte wie auch eine hohe bioklimatische Belastung aufweisen liegen vor allem in folgenden Ortsteilen:

  • Wedding/Gesundbrunnen,
  • Moabit,
  • Kreuzberg Nord (Askanischer Platz, Mehringplatz, Moritzplatz),
  • Nord-Neukölln (z.B. Rollberge, Schillerkiez, Körnerpark, Rixdorf),
  • Spandau (z.B. Paul-Hertz-Siedlung, Darbystraße, Germersheimer Platz, Kurstraße, Carl-Schurz-Straße),
  • Marzahn-Hellersdorf (z.B. Marzahner Promenade, Wuhletal, Helle Mitte),
  • Hohenschönhausen Nord (z.B. Falkenberg Ost und West),
  • Reinickendorf (z.B. Letteplatz, Klixstraße, Scharnweberstraße, Märkisches Zentrum).

Schwerpunkte sind mithin die dichte, überwiegend durch Blockstrukturen geprägte erweiterte Innenstadt und die Großsiedlungen in beiden früheren Stadthälften.

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