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 regelmäßige Tiefausläufer, die vom Atlantik kommend Deutschland 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.

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

Durch die Reliefform 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 westlicher Richtung überqueren das Hohe Venn und die Eifel. Dabei werden sie erwärmt und weisen nur geringe Niederschlagswerte auf, da warme 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.

Zum anderen sind Wetterlagen anzutreffen, bei denen sich bodenständige Windsysteme einstellen können, die in der Regel durch Schwachwinde geprägt sind. Neben den auf wenige Prozent der Jahresstunden beschränkten lokalen Kaltluftabflüsse vom bergischen Höhenrand und der Ville, kommt es hier zu einem regionalen Kaltluftabfluss vom Siebengebirge. Kanalisiert durch das Rheintal herrschen dann schwach windige süd-süd-östliche Windrichtungen vor. Dieser Abfluss kann Mächtigkeiten bis über 100 Meter erreichen. Dabei gibt es keine topografischen Hindernisse auf Kölner Stadtgebiet.

Das spezielle Klima in der Großstadt

© Stadt Köln
Begrüntes Parkhaus, Stadthaus

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 wechselt 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 viel längere Zeit.

So verursachen Oberflächenversiegelung, Bebauung und menschliche Wärmeerzeugung wie auch Aerosole und Luftverschmutzung in der Stadt Temperaturerhöhungen. Die Stadt bildet eine Wärmeinsel und ist im Jahresmittel etwa 1 bis 2 Grad Celsius wärmer als das Umland. Bei starker Strahlungswetterlage 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.

Die Klimaanalyse

Für die Stadt Köln ist eine Klimaanalyse erstellt worden, um Flächen mit vergleichbaren Klimaeigenschaften unter Berücksichtigung lokaler Windverhältnisse darzustellen. Dieses Stadtklimagutachten fließt bei Entscheidungen zur Flächennutzungsplanung, Bebauungsplanung und bei Umweltprüfungen ein.

Hierzu wurde das Stadtgebiet überflogen und mit einem Thermalscanner die Oberflächentemperaturen aufgezeichnet. Messungen am Boden zur Lufttemperatur, Windgeschwindigkeit und Windrichtung ergänzen diese Aufnahmen. Zur Bestimmung des Temperaturprofils wurden Vertikalsondierungen, also Messungen ausgehend vom Erdboden bis in 100 Meter Höhe durchgeführt.

Darüber hinaus wurden Untersuchungen zur Luftbewegung mit einem Markierungsverfahren, dem sogenannten Tracerverfahren angewandt. Hierzu werden Spezialgase eingesetzt, die sich mit der strömenden Luft verteilen und so das Eindringen von kalten Frischluftmassen in die dicht bebaute Innenstadt bei austauscharmen Wetterlagen nachweisen.

Anhand dieser umfangreichen Daten war die flächendeckende Analyse des Stadtklimas mit der Darstellung in der Kölner Klimafunktionskarte möglich.

Weitere Informationen

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

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