Strategien zur Anpassung an die Folgen des Klimawandels sind zu entwickeln um die Lebensqualität in der Stadt langfristig zu erhalten.

© Stadt Köln

Die Stadt weist einen geänderten Wärmehaushalt gegenüber der freien Landschaft auf. So verursachen Oberflächenversiegelung, Bebauung und menschliche Wärmeerzeugung in der Stadt Temperaturerhöhungen.

Die Berücksichtigung des Stadtklimas ist vor allem für dicht besiedelte Stadtteile wichtig, da auch hier gewährleistet sein muss, dass diese Bereiche ausreichend mit kühler Frischluft versorgt sind. Das ist insbesondere an heißen Sommertagen wichtig. Auf diese Wetterlagen reagieren zum Beispiel Herz- und Kreislaufkranke sehr empfindlich.

Welches Klima prägt die Kölner Bucht?

Die Kölner Bucht ist der südlichste Ausläufer des Niederrheinischen Tieflandes und zählt klimatisch zu den Gunsträumen der Mittleren Breiten Europas. Das Klima der Kölner Bucht wird, wie im ganzen Westen Deutschlands, stark von der geografischen Nähe zur Nordsee und zum Atlantik und somit vom Golfstrom beeinflusst. Diese Lage sorgt für ein maritim beeinflusstes Klima mit milden Wintern und gemäßigten Sommern. Im Bereich der Westwinddrift überwiegen Tiefausläufer, die vom Atlantik kommend Deutschland regelmäßig mit entsprechenden Niederschlägen überqueren. Bei weniger häufigen Hochdruckwetterlagen nehmen die Tiefdruckgebiete nördliche oder südliche Zugbahnen, so dass sich dann länger anhaltende, trockene Perioden einstellen können.

Das Relief der Kölner Bucht zeigt, dass die Eifel, das Siebengebirge und das Bergische Land die höchsten Erhebungen von mehr als 680 Metern ü.N.N sind. Im Mittel liegt in der Kölner Bucht eine Höhe von circa 40 Meter ü.N.N vor. Linksrheinisch erstreckt sich der Höhenzug der Ville mit einer Höhe von maximal 205 Meter ü.N.N entlang des Rheintals, welcher in Richtung Norden ausläuft.

Besonderheiten in der Kölner Bucht - Geologie, Niederschläge, Temperaturen und Wetterlagen

Durch die spezielle Reliefform und Ausrichtung der Kölner Bucht werden bodennahe Luftströmungen kanalisiert und der Wind schwenkt in Richtung des Rheinverlaufs. Aber nicht nur Luftbewegungen, auch Niederschläge werden hierdurch beeinflusst.

Die Erhebungen des Rheinischen Schiefergebirges verlaufen quer zur Hauptwindrichtung, dies führt zu ausgeprägten Luv- und Lee-Effekten. Luv ist die dem Wind zugekehrte Seite und Lee die dem Wind abgewandte Seite. Die Luftmassen aus westlichen Richtungen überqueren das Hohe Venn und die Eifel. Dabei werden sie erwärmt und weisen nur geringe Niederschlagswerte auf (Föhn-Effekt), da wärmere Luft mehr Feuchtigkeit speichern kann. Der Anstieg zum Bergischen Land östlich des Rheins verursacht hingegen eine Stauung und Abkühlung der Luftmassen, dies führt zu deutlich mehr Niederschlägen.

Betrachtet man die langjährigen Temperaturmittel, zeigt sich die Kölner Bucht während der Winter als eine der wärmsten Regionen Deutschlands. Längere Frostperioden oder dauerhafte Schneedecken sind die Ausnahme.

Grundsätzlich sind in Köln zwei Wetterlagen zu unterscheiden: Zum einen treten in Köln Wetterlagen auf, die geprägt sind durch westliche Windrichtungen (Nord-West- bis Süd-West-Winde) mit teilweise höheren Windgeschwindigkeiten.

Rheintalwind

Die Studie "Klimawandelgerechte Metropole Köln" hat gezeigt, dass die Stadt Köln sich auf länger anhaltende Hitzewellen mit Spitzentemperaturen von mehr als 40 Grad einstellen muss.

Für die Stadt Köln bedeutet dies, dass längere Hitzeperioden mit Temperaturen über 25 Grad (Sommertage) und über 30 Grad (heiße Tage) vermehrt auftreten. Im Vergleich mit dem Referenzzeitraum (1971 bis 2000) zeigt sich für das gesamte Stadtgebiet mindestens eine Zunahme von 50 Prozent an Sommertagen beziehungsweise heißen Tagen. Neben der Wärmeentwicklung in den dicht bebauten Stadtteilen mit dem zusätzlichen Wärmeinseleffekt, ist die Durchlüftung der Stadt und insbesondere der Wohngebiete von zentraler Bedeutung für ein gesundes Stadtklima. Gleichzeitig ist die Stadt Köln eine wachsende Stadt. Die Einwohnerzahl nimmt zu, aber auch die Anzahl an vulnerablen Personengruppen, die durch die sommerliche Hitzebelastung kombiniert mit einer Verminderung der Durchlüftung gesundheitliche Einschränkungen erleiden.

Daher nimmt in Kommunen der Bedarf an stadt- und regionalklimatischen Erkenntnissen im Zuge des Klimawandels zu. Vor allem bei besonders hitzebelasteten Strahlungswetterlagen mit hoher Sonneneinstrahlung und geringem Luftaustausch sind Kenntnisse zur Kaltluftbildung und Kaltluftabfluss von Bedeutung.

Bei austauscharmen Strahlungswetterlagen bildet sich in den ersten Stunden nach Sonnenuntergang eine zunächst eine ungerichtete Kaltluftströmung, die auf lokale Phänomene wie thermische Flurwinde oder lokale Hangabwinde deuten. In der zweiten Nachthälfte tritt eine deutliche Ausrichtung der Strömung ein.

Insbesondere bei sommerlichen (autochthonen) Strahlungswetterlagen zeigt sich, dass im Verlaufe der Nacht der aus der südlichen Kölner Bucht kommende „Rheintalwind“ die lokalen Kaltluftflüsse überlagert und der Wind auf eine Rheinparallele Richtung von Ostsüdost bis Südsüdost schwenkt.

Die regional bedeutsame Kaltluftströmung im Rheintal wird insbesondere von kräftigen Kaltluftzuflüssen aus den Rheinnebentälern (linksrheinisch: Eifeltäler, Ahrtal, / rechtsrheinisch: Siegtal, Sülztal, Wahnbachtal, Aggertal, etc.) gespeist. Im südlichen Bereich der Kölner Bucht bildet sich hierdurch eine Kaltluftströmung mit hoher Intensität aus. Die auf geeigneten Flächen des Kölner Stadtgebietes lokal gebildete Kaltluft wird im Laufe der Nacht verfrachtet und mit dem regionalen Hangabwindsystem mitgeschleppt, so dass diesen lokalen Kaltluftentstehungsgebieten ebenfalls eine Bedeutung zukommt.

Windsysteme Rheintalwind 2022
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Das spezielle Klima in der Großstadt

Während in der freien Landschaft das Klima weitgehend von natürlichen Gegebenheiten abhängig ist, bildet sich in Stadtlandschaften ein durch Bauwerke beeinflusstes Klima aus, das Stadtklima. Dieses variiert kleinräumig durch die Art und Dichte der Bebauung. Auch die Veränderung der natürlichen Zusammensetzung der Luft durch anthropogene, also menschliche Einflüsse, wie Luftverschmutzung, Staub- und Schwebteilchen (Aerosole) beeinflussen das Stadtklima.

Die Stadt weist einen geänderten Wärmehaushalt gegenüber der freien Landschaft auf. Gebäude, Straßen und versiegelte Flächen erhitzen sich deutlich intensiver und speichern die Wärme über eine längere Zeit.

Das wirkt sich auch auf das thermische Empfinden der Menschen in der Stadt aus. So hängt das Hitzeempfinden eines Menschen, der sich im Freien aufhält, nicht allein von der Umgebungstemperatur ab. Entscheidend ist der Austausch des Menschen mit seiner Umgebung. Dabei sind neben der Umgebungstemperatur auch Faktoren wie Luftfeuchte, Luftströmung, Sonneneinstrahlung und die eigene Bekleidung entscheidend. Die neben stehende Grafik stellt die gefühlte Temperatur ohne und mit Begrünung an einem heißen Tag dar.

Oberflächenversiegelung, Bebauung und menschliche Wärmeerzeugung wie auch Aerosole und Luftverschmutzung in der Stadt verursachen Temperaturerhöhungen. Die Stadt bildet eine Wärmeinsel und ist im Jahresmittel etwa ein bis zwei Grad Celsius wärmer als das Umland. Bei starken Strahlungswetterlagen - beispielsweise im Sommer - kann die Differenz zwischen dicht bebauten Flächen der Wärmeinseln und dem Freiland jedoch deutlich höher ausfallen.

Aufgrund der unterschiedlich starken Abkühlung der Flächen im Umland wird die Stadt nachts durch Flurwinde mit kühlerer Luft aus dem Freiland versorgt. Darüber hinaus wird das Kölner Stadtgebiet durch den Rheintalwind bei schwachwindigen, austauscharmen Wetterlagen mit Frischluft versorgt.

Klima und Umwelt, Deutscher Wetterdienst
Sommerhitze
Starkregen, Stadtentwässerungsbetriebe Köln AöR

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Maßnahmen und Empfehlungen zum Stadtklima

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Brunnen im Wohngebiet

Nur durch ein günstiges Wohlfühlklima bleibt das Leben in der Stadt weiterhin attraktiv. Die Aufgabe besteht darin, die notwendigen Voraussetzungen für ein gutes Stadtklima zu schaffen. Hier sind die Stadt Köln und auch die Kölnerinnen und Kölner gefordert. Denn schon kleine Einzelmaßnahmen sorgen in der Summe für ein verbessertes Umfeld.

Freihaltung von Freiflächen und Ventilationsbahnen

Generell sind größere, zusammenhängende Freiflächen unter klimatologischen Aspekten freizuhalten. Sie wirken sich vorwiegend lokal auf die angrenzende Bebauung aus, führen jedoch auch regional zu einer Verbesserung. Bodennahe Kaltluft aus dem unbebauten Umland kann über Ventilationsbahnen zum überwärmten Verdichtungsraum gelangen. Dieser Austausch vollzieht sich durch den thermischen Unterschied zwischen dem überwärmten, bebauten Gebiet und seinem unbebauten Umland. Die Freihaltung von zukünftiger Bebauung ist besonders für die Freiflächen wichtig, die Gebiete mit einem stadtklimatisch hohen Belastungsgrad umschließen. Diese Flächen sollten auch in der Bauleitplanung verbindlich gesichert werden.

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Dachbegrünung

Durchgrünung intensivieren

Eine Maßnahme, die in der Zukunft vermehrt auftretenden trockenen Hitzperioden im Sommer für die Bevölkerung erträglicher zu gestalten, ist eine konsequente Durchgrünung der Wohngebiete. Das Grün spendet nicht nur Schatten, sondern sorgt durch die Wasserverdunstung über die Blätter auch für ein angenehmes Mikroklima. Zudem wird durch einen Rückhalt der Regenwassermengen in den Grünbereichen auch ein positiver Effekt auf das Grundwasservorkommen erzielt.

Wichtig ist, die bereits vorhandenen Park- und Grünanlagen in Köln zu schützen und erhalten. Weiterhin gilt es auch im privaten Bereich neues Grün zu pflanzen, beispielsweise als Dach-, Garten- und Fassadenbegrünung.

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Straßenbäume

Verminderung der Bodenversiegelung

Eine geringere Anzahl von versiegelten Flächen und konkrete Entsiegelungsmaßnahmen mindern die Wärmeinseleffekte in der Stadt. Beispielsweise indem ein asphaltierter Innenhof eines Mehrfamilienhauses umgewandelt wird in einen Garten. Dadurch kann Regenwasser ortsnah versickern und die Verdunstung mit der entstehender Verdunstungskälte erzeugt einen positiven Effekt auf das Kleinklima in der Stadt.

Weitere Informationen zum Thema Stadtklima

Hier finden sie Informationen wie Sie wassersensibel planen und bauen können und welche positiven Auswirkungen eine Begrünung privater Flächen mit sich bringt.

Das Handbuch Stadtklima

Der Ratgeber für Städte und Ballungsräume herausgegeben vom Ministerium für Klimaschutz, Umwelt, Landwirtschaft, Natur- und Verbraucherschutz des Landes Nordrhein-Westfalen. Stand: Januar 2011

Handbuch Stadtklima - Maßnahmen und Handlungskonzepte für Städte und Ballungsräume zur Anpassung an den Klimawandel

Die Städtebauliche Klimafibel

 Die Städtebauliche Klimafibel des Wirtschaftsministeriums Baden-Württemberg gibt Hinweise für die Bauleitplanung, Internetseite des Wirtschaftsministeriums Baden-Württemberg

Städtebauliche Klimafibel

Leitfaden Wassersensibel planen und bauen in Köln

Der Leitfaden zur Starkregenvorsorge gibt wichtige Hinweise für Hauseigentümer, Bauwillige und Architekten, StEB Köln

Wassersensibel planen und bauen in Köln

Mehr Grün für ein besseres Klima in Köln

Der Leitfaden zeigt auf wie private Flächen entsiegelt und begrünt werden können, StEB Köln und Stadt Köln

Mehr Grün für ein besseres Klima

Daten zum Stadtklima anderer Großstädte

Berlin

Karten zum Stadtklima sind im Digitalen Umweltatlas Berlin eingestellt. Es gibt zum Beispiel Karten, die die räumliche Verteilung von Klimaparametern, wie Lufttemperatur, Feuchte, Wind oder Niederschläge darstellen.

Umweltatlas Berlin: Karten zum Stadtklima

Hamburg

Stadtklimatische Bestandsaufnahme und Bewertung für das Landschaftsprogramm Hamburg.

Innerhalb des Gutachtens zum Hamburger Stadtklima liegt nun erstmalig ein flächendeckendes Bild der stadtklimatischen Situation vor. Das Gutachten umfasst die Bewertung der heutigen Klimasituation in Hamburg sowie die voraussichtlichen Veränderung bis zum Jahr 2050.

Stadtklima Hamburg

München

Es liegen Messwertübersichten, eine Stadtklimaanalyse (Klimafunktionskarte) und ein Ausblick auf das Klima der Stadt München im Jahre 2050 vor. Des Weiteren gibt es ein konkretes Maßnahmenkonzept zur Anpassung an den Klimawandel für die Stadt München und das angrenzende Umland. 

Stadtklima München

Frankfurt

Flächendeckende stadtklimatische Untersuchungen liegen für Frankfurt vor, sie erlauben eine erste Beurteilung der stadtklimatischen Situation vor Ort. Diese Daten werden auch als Grundlage für weiterführende stadtklimatische Untersuchungen, beispielweise bei Bau- oder Planungsvorhaben eingesetzt. Der "Klimaplanatlas" für Frankfurt kann heruntergeladen werden.

Stadtklima Frankfurt

Stuttgart

Die Landeshauptstadt Stuttgart bietet auf ihren Internetseiten umfassende Informationen zum Stadtklima. Die "Städtebauliche Klimafibel" zum Herunterladen beschreibt das Thema Klima in der Bauleitplanung.

Stadtklima Stuttgart