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Klimaanalysekarte für den Kanton Solothurn

Der inhaltliche Schwerpunkt der Klimaanalyse lag in der Bearbeitung der räumlichen Struktur der Klimafaktoren Landnutzung und Relief sowie der hieraus resultierenden Durchlüftungsverhältnisse. Hierzu wurden Satellitendaten und digitale Geländemodelle eingesetzt.

    Landnutzung:

Zunächst wurde eine satellitenbasierte Landnutzungsklassifikation durchgeführt, die in elf verschiedenen Landnutzungsklassen resultierte (z.B. asphalt./beton. Oberflächen, Gewerbe- und Industriegebäude, Gebäude hoher Dichte usw.). Da diese Landnutzungsklassen lediglich auf den elektromagnetischen Eigenschaften der Oberflächen beruhen, jedoch nicht unbedingt eine Zuordnung zu einer direkten Nutzung der Fläche erlauben, wurde das Konzept der Arealtypen entwickelt.

Im Unterschied zu den satellitenbasierten Landnutzungsklassen handelt es sich bei den Arealtypen um komplexere Aggregate, die sich aus einer für sie charakteristischen Kombination von Landnutzungsklassen zusammensetzen und daher auch funktionale Einheiten darstellen. Der Arealtyp 'Gewerbe- und Industrieansiedlung' kann sich z.B. aus folgenden Landnutzungsklassen zusammensetzen: asphalt./beton. Flächen, Gleise, Grünland, Wasserflächen, Gebäude hoher Dichte sowie Gewerbe- und Industriegebäude. Das Konzept beruht auf der Berechnung der Flächenanteile der einzelnen Landnutzungsklassen für jedes Rasterelement des Untersuchungsgebietes. Die Flächenanteile werden anschliessend mittels eines bearbeiterunabhängigen, transparenten, regelbasierten Klassifikationsverfahrens verarbeitet und resultieren in diesem Projekt in zehn Arealtypen (siehe Tabelle 1), deren räumliche Verteilung in einer Auflösung von 25 m die Landnutzung im Untersuchungsgebiet repräsentiert.

Tab. 1: Arealtypen. die Repräsentanten der Landnutzung

    Reliefanalyse:

Eine umfangreiche Reliefanalyse auf der Basis digitaler Höhenmodelle ist für den Kanton Solothurn von entscheidender Bedeutung, da für die Städte und Gemeinden im Kanton aufgrund der Reliefgegebenheiten (z.B. Jura, Mittelland) Wechselwirkungen zwischen gelände- und siedlungsklimatischen Einflüssen entstehen. Diese stellt eine Voraussetzung für die flächenhafte räumliche Bestimmung der Durchlüftungsverhältnisse dar. In komplexem Gelände mit ausgeprägtem Relief bestehen lokale Winde, die wiederum mit synoptisch bedingten Winden und siedlungsbedingten Effekten interagieren und sich in ihren Wechselwirkungen auf die Durchlüftung ausserhalb und innerhalb der Siedlungen auswirken. Bestimmt wurden u.a. folgende Reliefparameter in einer Auflösung von 25 m: Gradienten, Hangneigung, Exposition, Wölbungen, Muldentiefen, Einzugsgebietsgrössen.

    Durchlüftungsklassen:

Auf die Bedeutung der Durchlüftung für das Bioklima und die Luftqualität einer Region wurde bereits hingewiesen. Es gibt verschiedene Methoden, Windfelder zu bestimmen. Messdaten haben den Nachteil, dass sie immer nur Einzelsituationen an einem bestimmten Standort repräsentieren. Das Problem besteht in der Übertragung der Daten in eine für die Fläche gültige Aussage. Auch der Einsatz dynamischer Strömungssimulationsmodelle erbringt letzten Ende nur die Erfassung meteorologischer Einzelsituationen. Für den Planer von grösserem Interesse sind jedoch die in einem Gebiet mit einer bestimmten Wahrscheinlichkeit auftretenden Windverhältnisse, die aus einer klimatologischen Untersuchung resultieren.

Um diesen Bedürfnissen gerecht zu werden, wurde ein neues Konzept entwickelt, das eine umfassende, flächendeckende, stochastische Charakterisierung und Bewertung  der Durchlüftungsverhältnisse des jeweiligen Untersuchungsgebietes garantiert. Auf der Basis der im Gebiet vorliegenden Kombinationen von relief- und landnutzungsbedingten Faktoren, die das lokale und regionale Windfeld sowie den vertikalen Austausch der Luftmassen beeinflussen, wurden klar unterscheidbare, charakteristische Durchlüftungssituationen definiert (siehe Tabelle 2). In Abhängigkeit von seiner strukturellen Ausstattung wird einem bestimmten Areal dann eine bestimmte Durchlüftungssituation zugewiesen, wenn diese dort eine im Vergleich zu benachbarten Gebieten erhöhte Eintrittswahrscheinlichkeit hat. Die Klassifikation erfolgt ebenfalls über ein regelbasiertes, bearbeiterunabhängiges Klassifikationsschemata.

Die planerische Relevanz der Durchlüftungssituationen ergibt sich einerseits aus der relativen Häufigkeit der jeweiligen Durchlüftungsverhältnisse, andererseits aber auch aus ihren Vor- und Nachteilen für das Wohlbefinden und die Gesundheit der Bevölkerung, sowie aus dem mit ihnen verbundenen Risikopotential für Sachschäden. Seltene, aber mit hohen Risiken verknüpfte Ereignisse wie Stürme werden mit diesem Konzept ebenso berücksichtigt wie regelmässig auftretende Phänomene wie Kaltluftabflüsse.

Für die Darstellung in der Klimaanalysekarte wurde in den Fällen, in welchen ein Gebiet mehr als eine charakteristische Durchlüftungssituation aufweist, diejenige ausgewählt, welche die grösste planerische Bedeutung besitzt. Diese wird auch Durchlüftungsklasse genannt. In allen anderen Fällen entspricht die Durchlüftungsklasse der zuvor ermittelten Durchlüftungssituation. Die räumliche Verbreitung der Durchlüftungsklassen wird in der Klimaanalysekarte dargestellt.

Tab. 2: Durchlüftungsklassen

    Messdaten:

Im Unterschied zu anderen Projekten mit dem Ziel der Klimaanalyse, wurden standortspezifische Daten zur Validierung der flächenhaften Informationsschichten eingesetzt, nicht aber zu deren Erzeugung!!!!

Meteorologische und lufthygienische Messdaten verschiedener permanenter und temporärer Stationen des Amtes für Umwelt des Kantons Solothurn sowie der MeteoSchweiz wurden in ein Datenbanksystem  integriert. Aus der Analyse der Messdaten gewonnene Windrosen dienen als Zusatzinformation in der Klimaanalysekarte. Weiterhin wurden die Daten im Hinblick auf spezifische lokale und regionale klimatische Besonderheiten im Kanton Solothurn analysiert (z.B. Inversionshäufigkeit im Mittelland).  

    Interessiert am Ergebnis?

     Ausschnitte aus der Klimaanalysekarte!