Schriftenreihe Des Amtes Für Umweltschutz - Heft 3/2010

Schriftenreihe des Amtes für Umweltschutz - Heft 3/2010

Der Klimawandel – Herausforderung für die Stadtklimatologie Climate change – challenge facing urban climatology Impressum Imprint

Herausgeberin: Publisher: Landeshauptstadt Stuttgart State Capital Stuttgart Referat Städtebau und Umwelt Office of Urban Planning and the Environment Amt für Umweltschutz Environmental Protection Office Abteilung Stadtklimatologie Section of Urban Climatology In Verbindung mit der Abteilung Kommunikation In association with the Communication Department

Bilder: (soweit nicht bei der Abbildung angegeben) Pictures: (except as noted otherwise at the caption) Stadt Stuttgart, Amt für Umweltschutz City of Stuttgart, Environmental Protection Office Abt. Stadtklimatologie: Seiten 57, 65 Section of Urban Climatology: pages 57, 65 J. Baumüller: Titelbild und Seiten 43, 49, 51, 56, 59 J. Baumüller: cover picture and pages 43, 49, 51, (links), 67, 68, 70, 75, 78 (links) 56, 59 (left), 67, 68, 70, 75, 78 (left) E. Kohfink: Seiten 46, 52, 59 (rechts), 60 (unten), 63 E. Kohfink: pages 46, 52, 59 (right), 60 (bottom), 63

Stadt Stuttgart, Amt für Stadtplanung und Stadter- City of Stuttgart, Office of City Planning and Urban neuerung: Seite 53 Renewal: page 53 U. Schmidt-Contag: Seiten 58, 77 (links) U. Schmidt-Contag: pages 58, 77 (left)

M. Storck: Seite 77 (rechts) M. Storck: page 77 (right)

A. Mende: Seite 78 (rechts) A. Mende: page 78 (right)

Stadt Stuttgart, Stadtmessungsamt: City of Stuttgart, Surveying Office: Seiten 60 (oben), 62 (unten) pages 60 (top), 62 (bottom)

Gestaltung und Produktion: Design and production: media_projekt e.K, Stuttgart media_projekt e.K, Stuttgart

Übersetzung: Translation: Sprachdienst Dr. Herrlinger GmbH, Sprachdienst Dr. Herrlinger GmbH, Kirchentellinsfurt Kirchentellinsfurt

Schutzgebühr: 10,00 Euro Nominal charge: 10.00 Euro Stuttgart, Oktober 2010 Stuttgart, October 2010 Gedruckt auf Recyclingpapier Printed on recycled paper Auflage: 800 Exemplare Print run: 800 copies

ISSN 1438-3918 ISSN 1438-3918

Titelseite: Title page: Dachbegrünung in Stuttgart Roof greening in Stuttgart

Der globale Klimawandel – Anpassung und Vermeidung als neue Herausforderung der Stadtklimatologie

Schriftenreihe des Amtes für Umweltschutz - Heft 3/2010 Global climate change – adaptation and mitigation: the new challenge facing urban climatology

Schriftenreihe des Amtes für Umweltschutz - Heft 3/2010 Vorwort

Matthias Hahn Joachim von Zimmermann

Bürgermeister für Städtebau und Umwelt Leiter des Amtes für Umweltschutz der Landeshauptstadt Stuttgart der Landeshauptstadt Stuttgart

Der globale Klimawandel hat begonnen. Der Klimawandel kann nicht länger vollständig aufgehalten werden. Zunehmende Wetterextreme wie Hochwasser, Stür-me, Hitzewellen und Dürren sind klare Zeichen für die heftigen Auswirkungen des Klimawandels.

Selbst wenn heute der gesamte Ausstoß der Treibhausgase gestoppt werden könnte, wären die Wirkungen des Klimawandels auch in den kommenden Jahrzehnten noch spürbar. Der Klimawandel und dessen Auswirkungen bergen eine doppelte Herausforderung. Erstens Klimaschutz: daher die Reduzierung von Treibhausgasen um den Klimawandel einzuschränken. Zweitens Anpassung: Das bedeutet, sich auf die Auswirkungen des unausweichlichen Klimawandels vorzubereiten.

Die Landeshauptstadt Stuttgart unternimmt viele Anstrengungen, die Treibhausgase zu reduzieren. Mit dem Klimaschutzkonzept Stuttgart (KLIKS) werden diese Bemühungen seit vielen Jahren erfolgreich umgesetzt. Ganz wichtig ist aber auch die Anpassung an die unvermeidbaren Folgen des Klimawandels. Diese Anpas- sung kann wesentlich durch die Berücksichtigung des Klimas in der Stadtplanung gelingen. Darüber infor- miert das vorliegende Heft.

Es zeigt sich, dass die jahrzehntelangen Bemühungen der Stadtklimatologie zum Schutz des lokalen Klimas, die in diesem Heft nochmals zusammenfassend gewürdigt werden, auch wegweisende Maßnahmen zur Anpassung an den Klimawandel sind. Das gilt in Stuttgart besonders für den Schutz gegen die Hitze in der Stadt. Zu den Maßnahmen gehören der Erhalt und die Vergrößerung der Grünflächen in der Stadt, z. B. Wald und Parkanlagen, Sicherung wichtiger Frischluftschneisen und Luftaustauschbahnen, aber auch Verkehrsgrün, begrünte Stadtbahngleise und Dachbegrünungen.

Wir würden uns freuen, wenn diese Veröffentlichung auf ein breites Interesse stößt und als hilfreiche Anregung in den Bemühungen zur Anpassung an den Klimawandel und zu seiner Vermeidung dient.

Matthias Hahn Joachim von Zimmermann Bürgermeister Stadtdirektor Preface

Matthias Hahn Joachim von Zimmermann

Deputy Mayor for Urban Development and Head of the Office for Environmental Protection Environmental Protection of the city of Stuttgart of the city of Stuttgart

Global climate change is upon us. Climate change is a process which is no longer completely stoppable. Increasing incidence of extreme weather conditions such as floods, storms, heat waves and droughts are all clear indicators of climate change and its severe repercussions.

Even if it were possible to halt all emissions of greenhouse gases from today, we would still be affected by climate change over the coming decades. Climate change and its impact present us with a dual challenge. The first is climate protection and the associated need to reduce carbon emissions and so minimize climate change. The second is adjustment: In other words, the task of preparing for the effects of inevitable climate change.

The State Capital Stuttgart is currently undertaking a whole range of measures aimed at reducing greenhouse gases. These endeavours have been successfully implemented over a period of several years in the form of Stutt- gart’s urban climate protection scheme (KLIKS). But equally important is the endeavour to adjust to the inevitable effects of climate change. One significant way in which to approach the adjustment process is by taking the climate into account in our urban planning. This publication is designed to provide an insight into this endeavour.

It is evident that the efforts invested by the Section of Urban Climatology over decades to protect the local climate, which are explained in summary and acknowledged in this publication, serve at the same time as an effective approach to the process of adjusting to climate change. In Stuttgart, this applies in particular to heat in the city centre. Measures undertaken here include the maintenance and expansion of green spaces such as woodland and parks in the city, safeguarding vital fresh air corridors and air exchange channels, as well as roadside, railway track and roof greening.

We very much hope that this publication meets with widespread interest and that it will serve as a helpful stimulus in endeavours to both prevent and adjust to the process of climate change.

Matthias Hahn Joachim von Zimmermann Deputy Mayor City director Inhaltsverzeichnis Seite Impressum Vorwort Inhaltsverzeichnis

1. Einleitung 13

2. Historie der Stadtklimatologie 15 2.1 Medizinische Wurzeln des Arbeitsgebietes 15 2.2 Meteorologische Wurzeln des Arbeitsgebietes 15 2.3 Die Anfänge des Arbeitsgebietes Stadtklimatologie 16 2.4 Die Entwicklung der Abteilung Stadtklimatologie 18 2.5 Die Weiterentwicklung zu einem Bereich des Umweltschutzes 19 2.6 Langfristige Aufgaben und Projekte 25

3. Der Klimawandel 29 3.1 Klimawandel in Deutschland 31 3.2 Klimawandel in Baden-Württemberg 33

4. Rechtliche Grundlagen für den Klimaschutz 39 4.1 Immissionsschutzrecht 39 4.2 Bauleitplanung (Baugesetzbuch) 40

5. Grün in der Stadt 43 5.1 Wald 46 5.2 Landwirtschaftlich genutzte Flächen 49 5.3 Grünflächen 51 5.3.1 Kleingärten 52 5.3.2 Friedhöfe 53 5.3.3 Grünkorridore und Grünvernetzungen 53

6. Frischluftschneisen 55 6.1 Gebiet Unterer Grund (Stuttgart-Vaihingen) 56 6.2 Gebiet Schelmenäcker (Stuttgart-Feuerbach) 59 6.3 Gebiet Espan (Stuttgart-Bad Cannstatt) 61 6.4 Gebiet Greutterwald (Stuttgart-Weilimdorf) 63

7. Grünsanierungsbereiche 67 7.1. Verkehrsgrün 67 7.1.1 Begrünte Stadtbahngleise (Rasengleiskörper) 67 7.1.2 Straßenbegleitgrün 68 7.2 Dachbegrünung 69 7.2.1 Klimatisch-lufthygienische Gesichtspunkte 72 7.2.2 Gesichtspunkte des Wasserhaushalts 72 7.2.3 Gesichtspunkte des Artenschutzes 73 7.2.4 Wirtschaftliche Gesichtspunkte 73 7.2.5 Errichtung von Solaranlagen 75 Table of contents Seite Impressum Preface Table of contents

1. Introduction 13

2. History of urban climatology 15 2.1 Medical roots of urban climatology 15 2.2 Meteorological roots of urban climatology 15 2.3 Where the field of urban climatology began 16 2.4 Development of the Section of Urban Climatology 18 2.5 Further development as a field of environmental protection 18 2.6 Long-term assignments and projects 25

3. Climate change 29 3.1 Climate change in Germany 31 3.2 Climate change in Baden-Württemberg 33

4. Legal foundations for climate protection 39 4.1 Immission Control Act 39 4.2 Development planning (Building Code) 40

5. Urban green 43 5.1 Forests 46 5.2 Agriculturally used spaces 49 5.3 Green spaces 51 5.3.1 Allotments 52 5.3.2 Cemeteries 53 5.3.3 Green corridors and green networks 53

6. Fresh air corridors 55 6.1 Unterer Grund district (Stuttgart-Vaihingen) 56 6.2 Schelmenäcker district (Stuttgart-Feuerbach) 59 6.3 Espan district (Stuttgart-Bad Cannstatt) 61 6.4 Greutterwald district (Stuttgart-Weilimdorf) 63

7. Green remediation areas 67 7.1. Street planting 67 7.1.1 Greened-over urban railway tracks (grass tracks) 67 7.1.2 Roadside greenery 68 7.2 Roof greening 69 7.2.1 Climatic and air hygiene-related aspects 72 7.2.2 Water management aspects 72 7.2.3 Species conservation aspects 73 7.2.4 Economic aspects 73 7.2.5 Installation of solar systems 75 8. Weitere Planungsinstrumente 77 8.1 Rahmenplan 77 8.2 Nachhaltiges Bauflächenmanagement 79

9. Fazit und Ausblick 81

Literatur 83 Schriftenverzeichnis 85 8. Other planning instruments 77 8.1 Outline plan 77 8.2 Sustainable building land management 79

9. Summary and outlook 81

Bibliography 83 Publications 85

1. Einleitung 1. Introduction

Der viel verwendete Begriff „Klimawandel“ vermit- The exhaustively used term “climate change” fails telt nur unzureichend den Sachverhalt, dass es um to adequately convey the fact that the climatic die vom Menschen verursachte Klimaänderung glo- transformation taking place is one of global pro- 2 balen Maßstabs geht. Der damit verbundenen portions and is of our own making. Challenging Bedrohung für das Leben der Erdbevölkerung ste- the threat it represents to life on earth is an equal- hen die gleichermaßen weltweiten Aktionen zum ly global response in the form of campaigns aimed Klimaschutz gegenüber. Schutzobjekt ist dabei das at protecting the climate and its independent Klima in seiner eigenständigen Bedeutung als significance as a natural basis for life. This was the natürliche Lebensgrundlage. Folgerichtig hat sich objective behind the Enquete Commission set up die Enquete Kommission des 11. Deutschen Bun- by the German Bundestag in 1988 to consider 3 destages (1988) mit dem „Schutz der Erdatmo- “Provisions for Protection of the Earth’s Atmo- sphäre“ befasst. Sie kommt in ihrem Zwischen- sphere”. Its interim report states that “Human bericht zur Aussage: „Menschliche Eingriffe in die intervention in nature has become a threat to the Natur sind zu einer Bedrohung der Erdatmosphäre earth’s atmosphere and is endangering life on geworden und gefährden das Leben auf der Erde. earth. Two major problem areas – ozone depletion Zwei große Problembereiche - der Ozonabbau in in the stratosphere and the greenhouse effect – der Stratosphäre und der Treibhauseffekt – werden are set to become an ever greater challenge for 4 zu einer immer größeren Herausforderung für die mankind if an early and comprehensive halt is not Menschheit, wenn der gegenwärtigen Entwicklung made current developments. The cause of this are nicht frühzeitig und umfassend Einhalt geboten trace gases released as a result of human activity”. wird. Ursache sind die durch menschliche Aktivitä- Many years have passed since this statement was ten freigesetzten Spurengase.“ Es sind seitdem issued, until a point has now been reached at viele Jahre vergangen, bis der „Klimaschutz“ eine which “climate protection” has been accorded angemessene politische Bedeutung erlangt hat und adequate political significance. Tackling change heute im System des Umweltschutzes den ersten has now become a priority within the system of 5 Rang einnimmt, um nicht zu sagen „en vogue“ ist. environmental protection and could even be said to be “in vogue”. In der Landeshauptstadt Stuttgart besteht seit 1938 das Arbeitsgebiet der Stadtklimatologie. Die The field of urban climatology has existed as disci- gleichnamige Fachabteilung im städtischen Amt für pline within the State Capital Stuttgart since 1938. Umweltschutz nimmt neben umweltmeteorologi- The role of the specialist department of the same schen Aufgaben im Rahmen der Luftreinhaltung name within the Environmental Protection Office 6 seit 1995 auch die Federführung im Rahmen des has included not only tasks relating to environ- städtischen Klimaschutzkonzeptes (KLIKS) wahr. mental meteorology within the scope of air pollu- Aus laienhafter Sicht mag diese Aufgabenkombina- tion control, but since 1995 has also supervised tion als vollkommen natürlich und selbstverständ- the urban climate protection scheme (KLIKS). To lich erscheinen. In Wahrheit jedoch stehen hinter the untrained observer, this combination of tasks diesen beiden Aufgabenfeldern vollständig andere may appear perfectly natural as a matter of cour- Betrachtungsweisen, die es zuweilen erforderlich se. However, in reality these two fields of activity 7 machen, auf die Unterschiede von Stadtklimatolo- involve completely different angles of approach gie und Klimaschutz aufmerksam zu machen. Spä- which occasionally give rise to the need draw testens mit Erwähnung der jeweiligen Maßstabs- attention to the differences between urban clima- größen, die einmal den Bereich zwischen Regional- tology and climate protection. It is the vast und Mikroklima, im anderen Fall das Globale Klima distinction in terms of scale– on the one hand bet- umfassen, wird dann deutlich, dass es einen Unter- ween regional climate and microclimate, in the schied macht, ob man das Klima gemäß dem other case encompassing the global climate - 8 Motto „global denken, lokal handeln“ selbst which clearly illustrates the difference between schützt oder sich – wie im Fall der Stadtklimatolo- proactively protecting the climate along the lines gie – die örtlichen Klimamerkmale zu Nutze macht, of “think globally, act locally” or – as applies to um die Aufenthaltsbedingungen in der gebauten urban climatology – making use of local climatic Stadtlandschaft zu verbessern. Nachdem - wie features to improve living conditions in the built- eben angedeutet – die Arbeit der Stadtklimatolo- up urban landscape. Because – as suggested gen auf klare begriffliche Abgrenzung angewiesen above – the work of the urban climatologist is reli- 9

13 ist, soll mit der vorliegenden Broschüre dargelegt ant on a clear conceptual distinction, the intention werden, wie sich der Klimaschutz zugleich auch als of this publication is to illustrate how climate pro- Herausforderung der Stadtklimatologie darstellt. tection simultaneously represents a challenge in Dabei stehen nunmehr die fachlichinhaltlich verbin- the field of urban climatology. The factually and denden und sich ergänzenden Elemente dieser conceptually linked and mutually complementary Arbeitsgebiete – und hier insbesondere der Beitrag elements of these fields – here in particular the der Stadtklimatologie zur Minderung (Mitigation) contribution made by urban climatology towards des Klimawandels sowie zur Anpassung (Adaptation) the mitigation of climate change and also adapta- an dessen wahrscheinliche Folgen im Mittelpunkt tion to its probable consequences – form the der Betrachtung. focus of these deliberations.

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2. Historie der Stadt- 2. History of urban klimatologie climatology 2.1 Medizinische Wurzeln des 2.1 Medical roots of urban 2 Arbeitsgebietes climatology

In den entbehrungsreichen Jahren nach dem During the years of deprivation following World 1. Weltkrieg grassierte die Tuberkulose als Volks- War I, tuberculosis was rife and established itself krankheit Nr. 1. Im Zusammenhang mit der syste- as the single most widespread disease among the matischen Bekämpfung der Tuberkulose, aber population. Attempts to systematically combat not auch der seinerzeit weit verbreiteten Rachitis, von only tuberculosis but also rickets – another wide- 3 der vor allem Kinder wegen Vitamin-D-Mangels spread disorder affecting particularly children due betroffen waren, erkannte man sowohl den Zu- to vitamin D deficiency – clearly highlighted the sammenhang zwischen Mangelernährung und link between poor nutrition and susceptibility to dem Krankheitsbefall als auch den Zusammenhang disease, and also the impact of habitation conditi- mit den Wohn- und allgemeinen Lebensumstän- ons and general living circumstances. The call for den. Die sich daraus ergebende Forderung nach “light, air and sun” which resulted from this reali- „Licht, Luft und Sonne“ wurde schließlich zum zation became synonymous with demand for heal- 4 Synonym für gesunde Wohnverhältnisse und zu- thy living conditions, which were hailed as an gleich als wichtiges Heilmittel für die genannten important remedy in tackling the spread of these Volksseuchen erkannt. diseases.

Mit den Anforderungen an Belichtung, Belüftung Demands for better illumination, ventilation and und Besonnung hat sich das Aufgabengebiet der exposure to sunlight provided a platform for local Orts- und Umwelthygiene etabliert, dessen gesetz- and environmental hygiene to become established liche Grundlage die Dritte Durchführungsverord- disciplines. Their legal foundations were set in 5 nung zum Gesetz über die Vereinheitlichung des stone by the third implementing regulation on the Gesundheitswesens vom 03.07.1934 war („Schaf- Health System Standardization Act dated July 3, fung, Erhaltung und Wiedererlangung gesunder 1934 (the “Creation, maintenance and restoration Wohn- und Arbeitsverhältnisse“). Diese Rechts- of healthy living and working conditions”). This grundlage wurde in Baden-Württemberg erst legal foundation was not replaced in Baden-Würt- durch das Gesetz über den Öffentlichen Gesund- temberg until implementation of the Public Health heitsdienst 1994, ersetzt. Dieses umfasst mit Act of 1994, Article 1 point 1 of which encom- 6 §1 Abs.1 die „Beobachtung und Bewertung von passes the “observation and evaluation of environ- Umwelteinflüssen“. mental influences”.

Stellungnahmen zur Flächennutzungsplanung und For specialist reasons, since the fifties the task of zu den Bebauungsplänen der Stadt Stuttgart hin- submitting statements appertaining to healthy sichtlich gesunder Wohn- und Arbeitsverhältnisse living and working conditions in respect of the abzugeben, hat das städtische Gesundheitsamt land use and development plans of the City of 7 seit den 50er Jahren aus fachlichen Gründen Stuttgart had been gradually transferred from the sukzessive der „Klimatologischen Abteilung des Municipal Health Department to the “Climatolo- Chemischen Untersuchungsamtes“ übertragen gical Department of the Chemical Investigation und bis zur Auflösung des Chemischen Untersu- Agency”, and by the time the Chemical Investi- chungsamtes im Jahr 1988 zunehmend nur noch gation Agency was dissolved in 1988 had become formal ausgeübt. little more than a formality. 8

2.2 Meteorologische Wurzeln 2.2 Meteorological roots of des Arbeitsgebietes urban climatology

Die vergleichsweise junge geophysikalische Wis- The comparatively recent geophysical science of senschaft Meteorologie behandelt die Physik der meteorology deals with the physical aspects of 9 gasförmigen Erde. Früher verstand man darunter the atmosphere and atmospheric phenomena.

15 einschränkend die „Wissenschaft vom Wetter und The formerly restrictive interpretation of the term seiner Vorhersage“. was taken to mean the “science of weather and weather forecasting”. Während das „Wetter“ den momentanen physika- lischen Zustand der Atmosphäre beschreibt, be- While the term “weather” describes the current handelt die Klimatologie als spezielles Gebiet der physical condition of the atmosphere, climatology Meteorologie mit Hilfe langjähriger Beobachtun- as a special field of meteorology deals with the gen und statistischen Methoden den langfristigen long-term aspect of the weather by making use of Aspekt des Wetters. statistical techniques and long-term observation. Das Vorhandensein von Klimadaten bzw. Statisti- The existence of climatic data and statistics on ken von meteorologischen Einflussgrößen ist die meteorological influencing variables forms an Voraussetzung für jedes sinnvolle Planen, Konstru- essential basis for any sensible planning, building ieren und Bauen, schon beginnend bei Standort- or construction project, starting with issues of fragen, über die technische Normung und techni- location, through technical standardization and sche Sicherheit (Windlasten) bis zur Benutzbarkeit safety aspects (wind loads) to issues such as the von Räumlichkeiten (Tageslichtbeleuchtung, Dimen- suitable use of rooms (illumination by natural day- sionierung von raumlufttechnischen Anlagen). light, dimensioning of ventilation systems).

Die Reihe meteorologischer Disziplinen wurde im The ranks of the meteorological disciplines were Jahr 1937 durch die Stadtklimatologie ergänzt. joined by the new field of urban climatology in Anlass dazu war das 1937 von Pater Albert Krat- 1937, driven by a book published during the same zer verfasste Buch mit dem Titel „Das Stadtklima“. year by Pater Albert Kratzer entitled “The Urban Hier wurde zum ersten Mal systematisch der Climate”. For the first time, this book highlighted Zusammenhang aufgezeigt, dass Planen und the influence which urban planning and construc- Bauen in der Stadt die Qualität von Luft und Klima tion can exert on air and climate quality. Urban beeinflussen. Die Stadtklimatologie beruht auf der climatology is based on applying meteorological Anwendung meteorologischer Grundlagen, precepts, working methods and findings to the Arbeitsweisen und Erkenntnisse auf die durch environment in built-up areas, including the in- Bauwerke geprägte Umgebung unter Einbezie- fluence of air pollution. It rapidly became evident hung der Luftschadstoffbelastung. Dabei hat sich that because urban climatology essentially deals herausgestellt, dass das Stadtklima wegen seiner with the microclimate in cities, it cannot be stu- geringen Maßstabsgröße mit der Maschenweite died using the regular measurement networks des regulären Welt-Wetter- und –Klima-Messnet- used to monitor global weather and climate con- zes nicht erfasst werden kann, so dass die Stadt- ditions. As a result, urban climatology is reliant on klimatologie auf zusätzliche mikroskalige Informa- additional microscale information. tionen angewiesen ist.

2.3 Die Anfänge des Arbeits- 2.3 Where the field of urban gebietes Stadtklimatologie climatology began

Im Jahr 1938 beschloss der Stuttgarter Gemeinde- In 1938, Stuttgart City Council decided to appoint rat die Anstellung eines Diplom-Meteorologen, um a meteorological graduate to perform studies of Untersuchungen über die klimatischen Verhältnisse the climate conditions and their relationship to und deren Beziehung zum Städtebau vornehmen urban development. Previously to this in 1935, a zu lassen. Zuvor war 1935 zur differenzierten new local building statute had been passed which Steuerung der Stadtentwicklung eine neue Orts- divided the urban area into 10 building sectors bausatzung erlassen worden, die das Stadtgebiet in with defined regulations governing spacing, densi- 10 sog. Baustaffeln mit festgelegten Abstands-, ty and utilization. Dichte- und Nutzungsvorschriften aufgliedert. The creation of “urban climatology” as a field of Die Schaffung des Arbeitsgebietes „Stadtklima- study needs to be placed in context, particularly tologie“ muss insbesondere vor dem Hintergrund against the background of the complex topogra- der komplexen topographischen Situation der phical situation of the City of Stuttgart and the Stadt Stuttgart sowie der hier vorherrschenden lack of adequate air exchange which prevailed

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Austauscharmut gesehen werden. In Verbindung here. Thermal stress and sensitivity to the effects mit dem milden Klima einer Weinbauregion resul- of heat are common in combination with the mild tiert das häufige Auftreten von thermischer Be- climate of a wine-growing region. Stuttgart’s lastung bzw. Schwüle-Empfindung. Auch das zwei- second handicap in respect of climate and air te klimatisch-lufthygienische Handikap Stuttgarts ist hygiene is due to its lack of wind, namely the 2 auf die Windarmut zurückzuführen, nämlich das episodic rise in air pollution. oftmals episodenhafte Ansteigen der Luftbelastung. The new urban discipline was assigned to the Das neue städtische Arbeitsgebiet wurde dem Che- Chemical Investigation Agency which had already mischen Untersuchungsamt zugeordnet, welches been in existence since 1869. By today’s stan- schon seit 1869 bestand. Das Instrumentarium für dards, the instruments available for the study of lufthygienische Untersuchungen war im Vergleich air hygiene were rudimentary and primarily took 3 zu heute viel geringer und berücksichtigte vor into account dust pollution. Experience in the allem die Staubbelastung der Luft. Erfahrungen zur measurement of harmful gases originated primari- Messung von Schadgasen entstammten dem ly from the fields of occupational safety and medi- Gebiet des Arbeitsschutzes und der Arbeitsmedizin cine, and from the mining industry (ventilation and sowie der Bergbautechnik (Bewetterung und „Wet- “weather protection” in the mines, combating terschutz“ im Bergbau, Kampf gegen die „Staub- “black lung”, general explosion prevention). Some lunge“, allgemeiner Explosionsschutz). Einen Teil of the expertise gained in the field of gas distribu- 4 des Wissens über die Gasausbreitung und den Gas- tion had originated from experiences with combat schutz hatten auch die Erfahrungen mit Kampfgas- gas used in the First World War. Einsätzen des 1. Weltkrieges beigesteuert. The Urban Meteorologist was appointed on the Mit Kriegsbeginn 1939 wurde der städtische outbreak of war in 1939 to organize civil air Meteorologe eingesetzt um Maßnahmen des Luft- defence measures. One of the motivations behind schutzes zu organisieren. Diese Maßnahmen implementing these measures was the idea that beruhten in Stuttgart u. a. auf dem Gedanken, creating artificial fog could prevent attacking air 5 durch Erzeugung künstlichen Nebels angreifenden raid squadrons from gaining a clear sighting of the Bomben-Flugzeugen die damals noch erforderliche city as a bombing target – a concept which would Sicht auf die Stadt als Zielobjekt zu nehmen – ein only be effective until the comprehensive introduc- Konzept, das freilich nur bis zur umfangreichen tion of radar during the latter years of the war. Einführung des Radars in den späteren Kriegsjahren erfolgreich sein konnte. The synthetic fog was released from a large number of different points selected on aspects of 6 Die Vernebelung geschah von unzähligen Punkten wind climate. This gave rise to findings about air aus, die nach windklimatischen Gesichtspunkten flow conditions and the possibilities for ventila- ausgewählt wurden. Dabei ergaben sich Erkennt- tion and aeration of the different valley settle- nisse über die Luftströmungsverhältnisse und die ments. It was discovered that the synthetically pro- Be- und Entlüftungsmöglichkeiten der in Tallagen duced fog clouds dissipated more quickly than befindlichen Siedlungsbereiche. Man hatte nämlich intended in certain areas, while in other districts festgestellt, dass sich die künstlich erzeugten of the city they tended to remain in situ for long 7 Nebelschwaden in manchen Gebieten schneller als periods. This circumstance was accurately linked erwünscht wieder auflösten, während sie in ande- to the ventilation effect of many of the downhill ren Stadtteilen ungewöhnlich lange erhalten blie- flows of cold air existing close to the ground in ben. Diese Sachverhalte wurden zutreffend mit der the city district, which in otherwise calm weather Ventilationswirkung der vielen im Stadtgebiet vor- conditions occur in the form of nightly downslope handenen bodennahen Kaltluftabflüsse in Verbin- winds, in some cases as strong mountain winds. dung gebracht, die bei ruhigen Wetterlagen als Their topologically-related guiding and flow 8 nächtliche Hangabwinde, teilweise auch als mäch- channels in the landscape were recognized from tige Bergwinde in Erscheinung treten. Ihre topogra- an early stage as the city’s fresh air corridors (see phisch bedingt bevorzugten Leit- und Abflussbah- section 6.). nen in der Landschaft wurden bald als Frischluft- schneisen der Stadt bekannt (siehe Abschnitt 6.). This involuntary large-scale urban climatology study exerted a considerable impact on urban Dieser unfreiwillige stadtklimatische Großversuch planning, as it generated awareness that fresh air 9 hatte beachtliche Auswirkung auf die Stadtplanung, corridors of major significance to the urban climate

17 da es nun bei künftigen städtebaulichen Planun- should be taken into consideration in any future gen der Stadt galt, die auf diese Weise erkannten urban planning projects, both with a view to stadtklimatisch bedeutsamen Frischluftschneisen in maintaining and where possible further enhancing ihrer Funktion zu erhalten und soweit wie möglich their function. weiter zu entwickeln. No such comparatively enlightening experiment Ein vergleichsweise aufschlussreiches Experiment was performed again until August 1996, this time wurde in Stuttgart erst wieder im August 1996 through the release of tracer gas (see section 2.5). unter Anwendung von Tracer-Gas-Freisetzungen durchgeführt (siehe Abschnitt 2.5).

2.4 Die Entwicklung der Ab- 2.4 Development of the Section teilung Stadtklimatologie of Urban Climatology in the in der Zeit unmittelbar nach period immediately follo- dem 2. Weltkrieg wing World War II

Im bombenzerstörten Stuttgart ergab sich alsbald The bomb devastation left in post-war Stuttgart viel Gelegenheit, über Bauplanungen nachzu- provided no shortage of opportunity to consider denken, sei es im Rahmen des Wiederaufbaus issues of urban planning, both within the frame- oder bei den Fragen zur Umgestaltung der Stadt. work of reconstruction and also as regards the issue of redesigning the city. Die erwähnten Beobachtungen über die Ventilati- onsbahnen der Stadt wurden als so bedeutsam für The observations of ventilation channels described die Luftreinhaltung eingestuft, dass der Meteoro- above were considered of such significance for the loge Karl Schwalb beratend an der Entwicklung issue of air pollution control that the meteorologist des General-Bebauungsplanes der Stadt von 1948 Karl Schwalb was commissioned to take part in the beteiligt wurde. process of devising a general urban development plan for the city in 1948. In jener Zeit mit ihrem Verständnis von einer zukunftsorientierten autogerechten Stadt fand aus In keeping with the generally shared view of the meteorologischer Sicht die Planung breiter inner- times that a future-oriented city was one designed städtischer Straßenschneisen ungeteilte Zustim- to accommodate the needs of the automobile, mung. Vom Standpunkt der Durchlüftung hatte from the meteorological standpoint the concept of man damit sicher das Richtige entschieden, dabei building wide inner-city roadways met with unani- jedoch die städtebaulichen Zerschneidungseffekte mous approval. From the viewpoint of through der Straßenzüge Theodor-Heuss-Straße, Hauptstät- ventilation, this decision was undoubtedly the right ter Straße und Konrad-Adenauer-Straße mit ihren one, although the disruptive effect of the major gewaltigen Verkehrsströmen falsch eingeschätzt. arteries created by Theodor-Heuss-Straße, Haupt- stätter Straße and Konrad-Adenauer-Straße cutting Die lufthygienischen Themenbereiche entwickelten through the city centre carrying an enormous volu- sich zunehmend, wobei in Stuttgart dieses – wie me of traffic centre was underestimated. überall - wachsende Interesse aus einer meteorologischen Fragestellung herrührte: welche Bedeu- Air hygiene-related issues came to assume a gro- tung haben die Frischluftschneisen für die Luftrein- wing importance. In Stuttgart – as everywhere else haltung und welche Folgerungen ergeben sich – this growing degree of interest originated from a daraus für die Stadtplanung. meteorological issue: the significance of fresh air corridors for air purification and the consequences Die Dienstanweisung für die Durchführung der to be drawn for the field of urban planning. Aufgaben auf dem Gebiet der Klimatologie von 1953 sieht außer einer Aufzählung von klimatisch- Alongside a list of climatic and air hygiene-related lufthygienischen Untersuchungs- und Messaufga- investigations and measurements to be performed, ben auch die Beratung des Bürgermeisteramtes, the instructions issued relating to the execution of

18 1 der Fachämter und der Bezirksämter in meteorolo- tasks in the field of climatology in 1953 also inclu- gischen und klimatologischen Fragen sowie in ded advising the Mayoral Office, the specialist Fragen der Lärmbekämpfung vor. Mit Letzterem agencies and district authorities on questions of wird ein weiteres zukunftsweisendes Aufgabenge- meteorological and climatological relevance, and biet der klimatologischen Abteilung gegründet. also in aspects of noise abatement. The latter 2 represented an additional pioneering field in the activities of the Climatological Section.

2.5 Die Weiterentwicklung zu 2.5 Further development as einem Bereich des Umwelt- a field of environmental 3 schutzes protection

Systematische Messungen zur Schadstoffbelastung Systematic measurements of air pollution in Stutt- der Luft reichen in Stuttgart bis in das Jahr 1965 gart have been performed since as long ago as zurück. Sie umfassten zunächst die Komponenten 1965. Initially, these encompassed the compo-

Schwefeldioxid (SO2) und Staubniederschlag, wel- nents sulphur dioxide (SO2) and dust fallout, che seinerzeit als Leitsubstanzen der Luftverunrei- which at the time were considered the key sub- 4 nigung galten und auch mit einfacher Technik ver- stances in terms of air pollution, and which were hältnismäßig leicht nachzuweisen waren. So also relatively easily verifiable using simple techno- besteht auf der Grundlage von Langzeitmessun- logy. Consequently in terms of sulphur dioxide gen bezüglich des Schwefeldioxids und des Staub- and dust fallout, a comparatively thorough fund niederschlags ein vergleichsweise hoher Wissens- of knowledge has been inherited on the basis of stand. long-term measurements. In den Jahren 1965/1966 wurde von der Landes- In the years 1965/1966, the State Environmental anstalt für Umweltschutz ein erstes Luftschadstoff- Protection Agency launched its first air pollution 5

Pegelmessprogramm aufgelegt. Zur Erfassung der level measurement program. To measure SO2 pol- SO2-Belastung waren 8 registrierende Immissions- lution, 8 registered immission measurement devi- messgeräte eingesetzt. Die Verteilung der Geräte ces were used. The devices were distributed über das Stadtgebiet erfolgte unter Berücksichti- around the urban area taking into account the gung der Besiedlungsdichte und der vermuteten population density and the suspected pollution Belastungssituation. Die Auswertung der Messun- situation. The measurements were evaluated in gen entsprach den Vorschriften der „Technischen compliance with the then valid stipulations of 6 Anleitung zur Reinhaltung der Luft“ (TA Luft) in the Technical Instructions on Air Quality Control der damaligen Fassung. (TA Luft).

1974 erfolgte die Inbetriebnahme eines Kohlen- 1974 saw the commissioning of a carbon monoxi- monoxid(CO)-Messplatzes am Charlottenplatz in de (CO) measurement station on Charlottenplatz Ergänzung zu den fortgesetzten Schwefeldioxid- as an add-on to the continued sulphur measure- Messungen (Rathaus und Stafflenbergstraße) und ments (City Hall and Stafflenbergstraße) and the 7 den Staubniederschlagsmessungen (zwischen 39 dust fallout measurement (between 39 and 62 und 62 Messpunkte). Mit der CO-Messreihe vom measurement points). The CO measurement series Charlottenplatz (Jan. 1974 bis Aug. 1976) rückt undertaken from Charlottenplatz (Jan. 1974 to erstmals die kraftfahrzeugbedingte Schadstoff- Aug. 1976) marked the beginning of an increasing belastung der Luft ins Blickfeld. Bei der Auswer- focus on vehicle-related air pollution. The evaluati- tung dieser Messreihe dürfte es sich bundesweit on arising from this measurement series resulted um einen der ersten systematischen Berichte über in probably one of the first ever systematic reports 8 die von nun an wichtigste Quellengruppe urbaner on what was now set to become the single most Luftschadstoffe handeln. important source group for urban air pollution.

In den frühen 70er Jahren wird die Methode der In the early seventies, the use of infrared thermo- Infrarot-Thermographie für stadtklimatische Unter- graphy for urban climatology investigations was suchungen erforscht und zunächst für das in researched and implemented in practice for the Planung begriffene „Löwentorzentrum“ praktisch first time as part of the planning process for the 9 umgesetzt. development known as the “Löwentorzentrum”.

19 Auf Grund der dadurch gewonnenen Erfahrungen On the basis of experience gained during this pro- wurden daraufhin das gesamte Stadtgebiet umfas- cess, comprehensive infrared thermographic mea- sende infrarot-thermographische Messflüge in surement flights were commissioned over the enti- Auftrag gegeben, deren Durchführung jedoch aus re urban area. However, for various reasons the verschiedenen Gründen den Erwartungen nicht execution of these measurements failed to live entsprach und eine nur unzureichende Auswer- up to expectation, permitting only an inadequate tung zuließ. evaluation.

Eine Wiederholung der infrarot-thermographi- A repeated attempt to complete infrared thermo- schen Messflüge 1976 verlief indessen erfolgreich graphic measurement flights in 1976 proved more und ermöglichte eine entsprechende Auswertung. successful, and permitted the anticipated evaluati- Diese Arbeit wird 1978 in der Reihe „Beiträge zur on to be completed according to plan. This work Stadtentwicklung“ unter dem Titel „Daten und was published in 1978 in a series entitled “Contri- Aussagen zum Stadtklima von Stuttgart auf der butions to Urban Development” whose title trans- Grundlage der Infrarot-Thermographie“ veröffent- lates as “Data and Statements on the Urban Cli- licht. Die Arbeit hatte Bedeutung für den seiner- mate of Stuttgart on the Basis of Infrared Thermo- zeit in Aufstellung befindlichen Flächennutzungs- graphy”. This publication made a significant con- plan 1990. tribution towards the 1990 Land Use Plan which was then in the preparation stage. In die Zeit der frühen 70er Jahre fällt der zunehmende Bekanntheitsgrad des Begriffs „Umwelt- During the early seventies, the term “environmen- schutz“. Es kommt zur Gründung des Umwelt- tal protection” became an ever more familiar part bundesamtes und die Umweltschutzgesetzgebung of the language. The German Federal Environment erfährt wichtige Erweiterungen. Das Bundes- Office came into being and important additions Immissionsschutzgesetz tritt 1974 in Kraft, wel- were made to environmental legislation. The ches neben anlagenbezogenen Vorschriften auch German Immission Control Act came into force in gebietsbezogene Regelungen umfasst und mit 1974. Alongside plant-specific regulations, this § 50 einen wichtigen Grundsatz des planerischen also sets out district-related regulations, and in Umweltschutzes formuliert (vgl. Abschnitt 4.1) Article 50 formulates a significant principle of environmental protection as it relates to urban Gleichzeitig nimmt auch das Interesse an Fragen planning (cf. section 4.1) der Stadtklimatologie zu. Am 1. Januar 1977 ist eine Neufassung des Bundesbaugesetzes in Kraft At the same time, interest in questions of urban getreten. In § 1, Abs.6 werden dort als Ziele und climatology was also on the increase. January 1, Grundsätze der Bauleitplanung u. a. die Berück- 1977 saw the validation of a new draft of the sichtigung der Belange des Umweltschutzes sowie Federal Construction Act, article 1 of which sets die Erhaltung und Sicherung der natürlichen out the objectives and principles of construction Lebensgrundlagen genannt, insbesondere des management planning, which include considerati- Bodens, des Wassers, des Klimas und der Luft. on of environmental concerns, ruling that the Damit wurden „Luft und Klima“ in den Rang von natural basis for human existence, in particular Planungsfaktoren erhoben. the soil, climate and air, be maintained and safe- guarded. This raised “air and climate” to the sta- Das Planverfahren für den Flächennutzungsplan tus of planning factors. 1990 erforderte zahlreiche Stellungnahmen und Begutachtungen im Zusammenhang mit strittigen The planning procedure for the 1990 Land Use Baugebieten. Seinerzeit bestand in Form des Nach- Plan involved numerous statements and expertises barschaftsverbandes Stuttgart ein kommunaler in connection with controversial land-use areas. A Zweckverband. Er hatte die Aufgabe, für das Ver- municipal administrative body existed at that time bandsgebiet (Stadt Stuttgart und angrenzende in the form of the Stuttgart Regional Federation. Gemeinden) einen gemeinsamen Flächennutzungs- Its mission was to establish a combined Land Use plan auszuarbeiten. Der damit verbundene erheb- Plan for the area covered by the Federation (the liche Abstimmungsaufwand wurde jedoch durch city of Stuttgart and surrounding municipalities). ein gut durchdachtes, auf die Belange jeweils The considerable effort involved in achieving a benachbarter Gemeinden abgestimmtes Planwerk consensus was rewarded by the publication of a belohnt. carefully considered Land Use Planning document

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In zunehmendem Umfang kam Verbrennungsver- which paid due attention to the concerns of the boten – zunächst jeweils separat begründet - im neighbouring communities. Zusammenhang mit den Bebauungsplänen der Stadt Bedeutung zu. Die Maßnahme der Verbren- Prohibitions on the combustion of solid fuels – for nungsverbote bewirkte, dass Stuttgart von den für each of which different reasons were initially given 2 die 70er Jahre typischen feuerungsbedingten – became increasingly common in connection with Smogereignissen bis auf eine Ausnahme verschont the urban development plans for the city. Banning blieb. Die Verbrennungsverbote gingen 1991 in the combustion of solid fuels meant that, with eine das gesamte Stadtgebiet umfassende Satzung one exception, Stuttgart was spared the fuel com- zur beschränkten Verwendung luftverunreinigen- bustion-related smog events which were a typical der Brennstoffe über. Diese Satzung wurde durch occurrence in the seventies. The various bans on Beschluss des Gemeinderats vom 18. März 2004 the combustion of solid fuels were merged in 3 ersatzlos aufgehoben. 1991 into a statute applicable across the whole urban area on the restricted use of air-polluting Eine erste „Mehrkomponenten-Luftmessstation“ fuels. This statute was repealed without replace- konnte für die Messobjekte Schwefeldioxid, Koh- ment by a decree of the Municipal Council on lenmonoxid, Staubgehalt der Luft und Staubnie- March 18, 2004. derschlag sowie Windrichtung und Windgeschwin- digkeit im Jahr 1977 für die Dauer eines Jahres A first “multiple-component air measurement sta- 4 eingerichtet werden. In Zusammenarbeit mit der tion” was successfully established to measure Universität Stuttgart konnte erstmals auch die sulphur dioxide, carbon monoxide, dust content

Summe der Stickoxide (NOx) gemessen werden. and dust fallout as well as wind direction and wind speed in 1997 over a period of one year. In Die „Mehrkomponenten-Messstation“ wurde cooperation with the University of Stuttgart, for 1979 technisch erweitert. Damit hatte das Chemi- the first time it was also possible to measure total sche Untersuchungsamt die erste Einrichtung die- nitrogen oxides (NOx). ser Art in Stuttgart mit vollständiger elektronischer 5 Datenerfassung in Betrieb genommen. Im Jahr A technical extension to the “multiple component 1980 wurde der erste Computer für die Datenaus- measurement station” was completed in 1979, wertung angeschafft. Der Einsatz dieser Anlage allowing the Chemical Investigation Agency to erforderte ein eigenes kleines Arbeitszimmer – bei commission the first installation of its kind in einer Leistungsfähigkeit, die heute von jedem Stuttgart with facility for complete electronic data PC/Notebook überboten wird! acquisition. 1980 saw procurement of the first computer for data evaluation. The space required 6 Im Jahr 1981 werden vier Stuttgarter Immissions- to install this ground-breaking equipment took up messstationen im Rahmen des „Vielkomponenten- a dedicated workroom – to achieve a computing Luftmessnetzes Baden-Württemberg“ von der capacity which is exceeded today by any standard Landesanstalt für Umweltschutz (LfU) betrieben. PC or notebook! Im Juni 1981 konnte ein bauartähnlicher stadt- eigener Messcontainer in Ergänzung vorhandener In 1981, four immission measurement stations Einrichtungen als somit fünfte moderne Luftmess- were run in Stuttgart by State Environmental Pro- 7 station in Dienst gestellt werden. tection Agency (LfU). In June 1981, the city set up its own identical measurement station in addition Der Januar 1982 war durch eine gravierende aus- to the existing installations, so increasing the num- tauscharme Wetterlage geprägt, welche die Luft- ber of modern measurement stations in operation verschmutzung erheblich ansteigen ließ. In Stutt- to five. gart wurde auf Grund eines überhöhten Smog- Indexwertes vom seinerzeit zuständigen Ministeri- January 1982 was recorded as a period with a pro- 8 um für Arbeit, Gesundheit und Sozialordnung die longed low-exchange weather situation which Smog-Vorwarnstufe ausgerufen. Es war dies das resulted in a considerable increase in air pollution. erste und zugleich letzte Mal, dass in Stuttgart die In Stuttgart, an excessively high smog index value Smog-Verordnung mit ihren insgesamt drei Alarm- moved the Ministry of Labour, Health and Social stufen überhaupt wirksam werden musste. Die Order responsible at the time to issue a smog alert Klimatologische Abteilung profitierte von diesem (advance warning). This was the first and also the Ereignis insofern, als neuerliche Erweiterungen der last time that the Smog Act with its total of three 9

21 messtechnischen Ausstattung u. a. mit einem Luft- smog alert stages has ever had to bee invoked. messfahrzeug bewilligt wurden. The Climatological Section benefitted from this event to the extent that it triggered the approval Der damalige Leiter der klimatologischen Abtei- of funding for additional measurement equipment lung, Herr Prof. Dr. Baumüller, wurde im Novem- including an air measurement aircraft. ber 1984 von der UN-Weltorganisation für Meteo- rologie (WMO) zur Konferenz „Stadtklimatologie The then Head of the Climatological Section, Pro- und ihre Anwendungen“ nach Mexiko zu einem fessor Dr. Baumüller, was invited in November Vortrag zum Thema: „Die Einbindung der Klima- 1984 by the UN World Meteorological Organizati- tologie in die Stadtverwaltung und Stadtplanung on (WMO) to take part in a Conference on “Urban der Stadt Stuttgart“ eingeladen. Die Konferenz Climatology and its Applications” in Mexico, lectu- fand bereits damals im Rahmen eines Welt-Klima- ring on “Integration of Climatology in the Munici- programms statt. Von nun an häuften sich Vor- pal Administration and Urban Planning of the City tragsreisen und internationale wissenschaftliche of Stuttgart”. Even at this early juncture, the con- Kontakte insbesondere nach Japan. Umgekehrt ference was staged within the framework of a kam es zu Gegenbesuchen verschiedenster Dele- Global Climate Program. This marked the begin- gationen aus Wissenschaft, Politik und Verwal- ning of many guest lecture trips and international tung. Dieser Gedankenaustausch schärfte den scientific contacts, in particular to Japan, with a Blick auf für sich anbahnende globale Klimazu- number of return visits from wide-ranging diffe- sammenhänge und lokale Problemlösungsmöglich- rent delegations from the fields of science, politics keiten. Zur Vorbereitung des Weltklimagipfels in and administration. This exchange of ideas drew Kyoto nahm Professor Dr. Baumüller an Konferen- impending global climate correlations and local zen in Kobe (Japan) teil. solution possibilities sharply into focus. In preparation for the World Climate Conference in Kyoto, Die LfU führte 1985/1986 die erste flächendecken- Professor Dr. Baumüller participated in conferences de Emissionserfassung sowie ein Immissionsmess- staged in Kobe (Japan). programm im Untersuchungsgebiet Stuttgart durch. Die Ergebnisse der mobilen Messpunkte The LfU carried out the first full-coverage emission waren die Grundlage Immissionskatasters, welches measurement and an immission measurement pro- die Landeshauptstadt mit 139 Beurteilungsflächen gram in the Stuttgart study area in 1985/1986. (von je 1 km2 Ausdehnung) umfasst. Damit konnte The results of the mobile measurement points pro- zum ersten Mal die räumliche Verteilung der vided the basis for the Immission Register which Schadstoffbelastung im Stuttgarter Stadtgebiet encompasses 139 assessment areas (of 1 km2 flächendeckend beurteilt werden. each) throughout the State Capital. This allowed the spatial distribution of pollution over the Stutt- Im Zusammenhang mit der Aufgabe des Wetter- gart urban area to be comprehensively assessed. amts-Standortes in Stuttgart-Mitte wurde dort von der Klimatologischen Abteilung 1985 ein neuer When the Meteorological Office moved from its Messstandort geplant, um weiterhin über meteo- location in the Stuttgart city centre in 1985, a new rologisch-lufthygienische Informationen aus measurement point on the site was planned by der Innenstadt verfügen zu können. Seit dem the Climatological Section which would allow it 1. Januar 1986 werden halbstündliche Mittelwerte to continue to gather meteorological air hygiene der wichtigsten Luftdaten online zur Abteilung data in the city centre. Since January 1, 1986, übermittelt. Seit 1997 können die aktuellen Daten half-hourly mean values of the most important air auch über das Internet abgefragt werden. data have been transmitted to the Climatological Section online. Since 1997, the current data can Das Jahr 1988 brachte mit der Gründung des also be accessed by the general public over the „Amtes für Umweltschutz“ wichtige Veränderun- Internet. gen: Das neue Amt wurde durch Zusammenfüh- rung verschiedener Arbeitsgebiete und Abteilun- 1988 brought important changes with the founda- gen gebildet, die zuvor im Bereich anderer städt- tion of the “Environmental Protection Office”. The ischer Ämter mit Umweltschutzaufgaben betraut new office was formed by merging different waren. Im Zuge dieser organisatorischen Maßnah- functions and departments previously under the men wurde das Chemische Untersuchungsamt supervision other municipal offices with various aufgelöst, um in das Umweltamt integriert zu environmental responsibilities. As part of these werden. Die Klimatologische Abteilung kam in restructuring measures, the Chemical Investigation

22 1 dieses Amt als „Abteilung Stadtklimatologie“, was Agency was dissolved and integrated into the eine weniger missverständliche Namensgebung als “Environmental Protection Office”. The Climatolo- zuvor darstellt. gical Section became the somewhat less ambigu- ously named “Section of Urban Climatology”. Im Jahr 1988 beginnen wichtige Arbeiten für die 2 Fortschreibung des Flächennutzungsplanes (FNP) 1988 saw the start of important work on conti- für das Zieljahr 2010. Zu diesem Zeitpunkt nuation of the Land Use Plan (FNP) for the target bestand noch der Nachbarschaftsverband Stutt- year 2010. At this time, the Stuttgart Regional gart, dessen zukunftsweisender fortschrittlicher Federation was still in existence, whose pioneering Ansatz der Zusammenarbeit mit Gründung des and progressive approach to cooperation was „Verbands Region Stuttgart“ leider nicht mehr regrettably no longer pursued after the formation weiter verfolgt wurde. Der Vorschlag, mit diesen of the Regional Association of Stuttgart. The pro- 3 Arbeiten federführend die Abteilung Stadtklima- posal that the Section of Urban Climatology be tologie zu beauftragen, wurde von den Nachbar- commissioned with supervision of this work was gemeinden befürwortet. Vor dem Hintergrund approved by the neighbouring communities. mancher Meinungsunterschiede der Gemeinden Against the backdrop of certain differences of opi- gegenüber der dominierenden Landeshauptstadt nion in the different communities in respect of bzgl. grenznaher Baulandausweisungen war dies domination by the State Capital in questions rela- als besonderer Vertrauensbeweis in die Arbeit ting to building land allocation close to bounda- 4 dieser Stuttgarter Institution zu werten. ries, this step must be seen a special vote of confi- dence in the work of this Stuttgart Institution. Für die Bearbeitung des Klima-Atlasses – so bald der griffige Name für die Klimauntersuchung - To produce the Climate Atlas – the working title wurden 1988 neue Infrarot-Thermographie-Mess- given to the climate study – a new series of ther- flüge durchgeführt. Diese haben zu Daten- bzw. mographic measurement flights was undertaken. Bildmaterial bisher unbekannter Qualität geführt, These produced data and picture material in a pre- sowohl was die räumliche Auflösung als auch eine viously unattainable standard of quality, both in 5 weitgehend gelungene Entzerrung betraf, was die terms of the spatial resolution and also of largely Auswertung des Bildmaterials sehr erleichtert hat. successful distortion correction, which impacted very positively on the evaluation of the picture In der Zeit von Mai 1988 bis April 1989 wurde ein material. temporäres Messnetz unterhalten. Diese Tempera- tur-, Feuchte- und Windmessungen an 12 Statio- During the period from May 1988 to April 1989, a nen waren in ein neu entwickeltes regionales temporary measurement network was maintained. 6 Klimamodell eingespeist worden. Zu diesem Zweck The data from temperature, humidity and wind berücksichtigten die Messstandorte unterschied- measurements collected at 12 different stations liche Höhenlagen, verschiedene topographische was fed into a newly developed regional climate Formen (Tallagen, Hanglagen und Kuppen) sowie model. For this purpose, the measurement locati- unterschiedliche Formen der Landnutzung. Als ons took into account different altitudes, different Ergebnis konnten erstmals flächendeckende Klima- topographical situations (valley locations, hillside Übersichtskarten des Verbandsgebietes erstellt locations and hilltops) as well as different forms of 7 werden. Dazu kamen abgestimmte Klima-Analyse- land use. For the first time, the results achieved Karten sowie die als ziemlich „heikle“ Unterneh- permitted comprehensive climate overview maps mung eingeschätzte Erstellung sog. Planungshin- to be produced of the territory of the associated weiskarten, die sich mit den einzelnen Flächennut- municipalities. Added to these were coordinated zungs-Planungen der Gemeinden auch durchaus climate analysis maps and what was considered kritisch auseinandersetzen. Entgegen aller Befürch- the somewhat controversial undertaking of compi- tungen wurden gerade diese Planungshinweise ling so-called planning indication maps which took 8 von den Gemeinden als Arbeitshilfe lobend aner- an unabashedly critical view of individual Land Use kannt. Auch der Stuttgarter Gemeinderat hat den Plans put forward by the municipalities. Contrary Beschluss gefasst, dass die Ergebnisse der Klima- to some of the fears expressed, these planning untersuchung bei zukünftigen Planungen berück- indications were actually received very positively by sichtigt werden. the municipalities as a useful working tool. The Stuttgart Municipal Council adopted a resolution Im Jahr 1990 werden die immissionsschutzrecht- that the results of the climate study should be 9 lichen Randbedingungen bei der Beurteilung von taken into consideration in future planning.

23 Luftschadstoff-Immissionen geändert. Aufgrund In 1990, the legal outline conditions surrounding darauf beruhender Möglichkeiten für verkehrspla- immission control in the assessment of air pollutant nerische, verkehrslenkende und verkehrsbeschrän- immissions were amended. Based on the scope kende Maßnahmen, wird für Stuttgart vom zu- offered by this change for traffic planning, traffic ständigen Umweltministerium ein erster Luftrein- guidance and traffic restricting measures, an initial halteplan erlassen. Eine Besonderheit dieses Luft- Air Pollution Control Plan was issued for Stuttgart reinhalteplans bestand in der Konzeption eines by the responsible Ministry of the Environment. A Systems von Geschwindigkeitsbeschränkungen für special feature of this Air Pollution Control Plan verschiedene Straßentypen der Stadt, die sog. was the design for a system of speed restrictions „Stuttgarter Tempo-Pyramide“. Der deutlich vor- for different road types within the city known as handene lufthygienische Minderungseffekt der the “Stuttgart Speed Pyramid”. However, the clear- Maßnahme wurde jedoch auf Grund verkehrstech- ly evident reducing impact this measure had on air nischer Überlegungen in Frage gestellt, so dass hygiene was called into question for reasons of hier für den nachfolgenden Luftreinhalteplan eine traffic management, with the result that a diluted abgeschwächte Form des Tempolimits wirksam form of the speed limit was brought into effect for wurde. the subsequent Air Pollution Control Plan.

Die 1993 in Stuttgart veranstaltete Tagung „Met- The “Mettools II” conference staged in 1993 in tools II“ des Arbeitsausschusses Umweltmeteoro- Stuttgart by the Environmental Meteorology logie (AKUMET) der Deutschen Meteorologischen Working Committee (AKUMET) of the German Gesellschaft führte zur Idee, den Tagungsteilneh- Meteorological Society came up with the idea of mern in Form einer stadtklimatologischen Stadt- familiarizing conference-goers to the topographic rundfahrt die topographischen und klimageogra- and climatographical circumstances of Stuttgart in phischen Verhältnisse Stuttgarts nahe zu bringen. the form of an urban climatological tour of the Die Rundfahrt, für die eine Begleitbroschüre aus- city. The tour, for which an accompanying brochure gearbeitet wurde, hat sich bei dem fachkundigen was designed, proved an enormous success among Publikum der Tagungsteilnehmer als großer Erfolg the specialist conference-goers. Particularly groups erwiesen. Speziell die Besuchergruppen aus fern- of visitors from countries of the Far East demon- östlichen Ländern zeigen großes Interesse für die strate a high degree of interest in the problem Problematik der Luftreinhaltung. Dabei ist die Ten- areas of air pollution control. There is an unmista- denz unverkennbar, dass von den aufstrebenden kable tendency for the emerging industrial nations Industrienationen des fernen Ostens intakte of the Far East to consider intact environmental Umweltbedingungen als wichtiger Standortfaktor conditions as an important economic location der Wirtschaft betrachtet werden. factor.

Um die prinzipiell bekannte Wirkung kleinräum- Although the impact of small-scale air exchange iger Luftaustauschprozesse in Stuttgart quantifi- processes is basically understood, to allow this phe- zieren zu können, fand 1996 ein stadtweites Tra- nomenon to be quantified in Stuttgart, a city-wide cergas-Experiment statt. Die Ablass-Stelle befand tracer gas experiment was staged in 1996. The sich dabei in Stuttgart-Süd, im Kaltluft-Einzugsbe- discharge point was in Southern Stuttgart in the reich des Nesenbachtales. Die Ausbreitung des cold air intake area of the Nesenbachtal valley. The Gases konnte in der Messnacht bis in den entfern- dispersion of the gas was successfully traced testen Teil des Nordbahnhof-Areals beobachtet during the measurement night as far as the most werden. Die Kartierung von Ausbreitungswegen distant part of the railway station site to the North. und -geschwindigkeiten sowie die punktuell ermit- The mapping of the dispersion paths and speeds as telten Gas-Konzentrationen fügten sich in das Bild well as the spot sampling of gas concentrations des nächtlichen großvolumigen „Kaltentaler“- was integrated into the image of the large-volume Bergwindes. Es konnte gezeigt werden, dass die- night-time “Kaltental” mountain wind. It was pos- ses lokale Windsystem entgegen früherer Annah- sible to show, contrary to prior assumption, that men auch in den Bereich des Stadtbezirks Stutt- this local wind system is capable of extending gart-West überzugreifen im Stande ist, wobei die across the area of the Stuttgart-West district, with sattelartige Geländepartie zwischen Hasenberg an important role played by the saddle-shaped ter- und Karlshöhe eine wichtige Rolle spielt. rain between Hasenberg and Karlshöhe.

Zu einer Wiederholung der Messkampagne kam es The measurement campaign was repeated in 1997. Dazu wurde das Tracergas-Experiment 1997. On this occasion, the tracer gas experiment

24 1 erheblich ausgeweitet, so dass nun drei verschie- was substantially extended, now allowing three dene Gase gleichzeitig freigesetzt werden konn- different gases to be discharged simultaneously. ten. Die Ablass-Stellen berücksichtigten die Strö- The discharge points took into account the flow mungsbedingungen im Stadtbezirk Stuttgart-Nord, conditions in the Stuttgart-Nord district, in which wo die Planungen für „Stuttgart 21“ große major urban development plans were in prospect 2 städtebauliche Veränderungen erwarten lassen. in the run-up to “Stuttgart 21”. This test also ful- Auch dieser Versuch erfüllte alle Erwartungen und filled every expectation and permitted the prepara- ließ quantifizierbare Aussagen zu, wo bisher nur tion of quantifiable statements to provide concrete verbal-argumentative Positionen vertreten werden evidence where previously only verbal argumenta- konnten. tion was possible. 3 2.6 Langfristige Aufgaben 2.6 Long-term assignments und Projekte and projects

Der Abteilung Stadtklimatologie erhält im Jahr With the city’s accession to the Climate Alliance 1995 mit dem Beitritt der Stadt zum Klimabündnis in 1995, the work of the Section of Urban Clima- das neue Aufgabengebiet des Klimaschutzes. In tology was extended to include the new field of 4 diesem Zusammenhang wurde die Entwicklung climate protection. In this context, a resolution eines Klimaschutzkonzeptes für Stuttgart (KLIKS) was adopted to develop a climate protection pro- beschlossen. Dies soll durch die Verhinderung gram (KLIKS) for Stuttgart. The aim of the pro- eines weiteren Anstiegs klimaschädlicher CO2 - gram is to prevent a further increase of the CO2 Emissionen erreicht werden, welche zum großen emissions which threaten our climate and which Teil durch die Verbrennung fossiler Energieträger are caused to a large degree by the combustion entstehen. Demzufolge beinhaltet KLIKS Maßnah- of fossil fuels. KLIKS consequently contains action menszenarien zur Energieeinsparung in allen Berei- scenarios for saving energy in every aspect of 5 chen des städtischen Umfeldes, die kontinuierlich urban life which require constant updating and fortzuschreiben und zu bilanzieren sind. revaluation.

Das Jahr 1996 steht im Zusammenhang mit gleich The year 1996 is associated with not one but two zwei wichtigen Projekten bzw. Daueraufgaben der major projects or rather on-going tasks for the Abteilung Stadtklimatologie: Section of Urban Climatology: 6 1996 beginnt mit dem Pilotprojekt Lärmminde- 1996 saw the launch of the “Noise Abatement in rungsplan Vaihingen der Einstieg in das neue Vaihingen” pilot project, and with it a whole new Arbeitsgebiet „Lärmminderungsplanung“, das auf field of operations for the department, based on der gesetzlichen Anforderung des damaligen the statutory stipulation of the former Article 47 a § 47 a des Bundes-Immissionsschutzgesetzes of the Federal Immission Control Act. As a result, beruht. In Folge werden die Lärmminderungspläne noise abatement plans were drawn up for Vaihin- Vaihingen (Mai 2000), Zuffenhausen (November gen (May 2000), Zuffenhausen (November 2003) 7 2003) und Bad Cannstatt (2009) aufgestellt und and Bad Cannstatt (2009) and approved by the vom Gemeinderat beschlossen. Mit der EU-Umge- Municipal Council. With the EU Environmental bungslärmrichtlinie des Jahres 2002 ändert sich Noise Directive in 2002, the legal foundation for die Rechtsgrundlage. Nach Fertigstellung und this work underwent a shift. Following the prepa- Veröffentlichung der Lärmkarten 2007 wurde der ration and publication of a series of noise maps in daraufhin für das gesamte Stadtgebiet aufgestellte 2007, the noise abatement plan drawn up for the Lärmaktionsplan im November 2009 vom Gemein- whole of the city was passed by the Municipal 8 derat beschlossen. Gemäß den gesetzlichen Vor- Council in November 2009. The legal stipulations gaben müssen die Schritte der Lärmminderungs- require the different stages of noise abatement planung (Lärmkarten, Aktionspläne) nach jeweils planning (noise maps, action plans) to be updated fünf Jahren aktualisiert werden. in each case after five years.

Die Planungen für das Eisenbahn- und Städtebau- The plans drawn up for the “Stuttgart 21” railway projekt „Stuttgart 21“ erfordern im Jahr 1996 die and urban planning project in 1996 required the 9

25 Bearbeitung bzw. Betreuung zahlreicher stadtklima- commissioning and management of wide-ranging tischer und schalltechnischer Untersuchungsauf- different urban climatological and noise control träge. Die Berichte externer Gutachten werden in studies. The reports of external experts were einer eigens dafür aufgelegten Schriftenreihe des published in a dedicated publication series by the Amtes für Umweltschutz „Untersuchungen zur Environmental Protection Office entitled “Analyses Umwelt - Stuttgart 21“ veröffentlicht. Die Abtei- on the Environment – Stuttgart 21”. The Section lung Stadtklimatologie war im Vorfeld der Planung of Urban Climatology had already been involved in „Stuttgart 21“ bereits im Rahmen einer Machbar- the advance planning for “Stuttgart 21” within keitsstudie in Form von Stellungnahmen zu ersten the framework of a feasibility study by providing Architekturentwürfen beteiligt worden. Zur Auslo- its assessment of the initial architectural designs. bung des Rahmenplanentwurfs hat die Abteilung When bids were invited for the submission of out- eine Informationsmappe zusammengestellt, die line plans, the department compiled an informati- Auskunft gibt über die stadtklimatischen Rand- on folder providing information on the urban cli- bedingungen und die im Entwurf zu berücksichti- matological framework conditions and the key genden stadtklimatischen Eckpunkte der Planung. urban climatological points to be observed in the Diese Initiative hat sich im Sinne der Stadtklimato- planning. This initiative proved highly successful in logie als sehr erfolgreich erwiesen, da die meisten the interests of urban climatology, as the majority der eingereichten Wettbewerbsentwürfe nachvoll- of design bids submitted made clearly verifiable ziehbare Bemühungen erkennen ließen, die stadt- efforts to take the urban climatological specificati- klimatologischen Vorgaben zu berücksichtigen. ons into account.

Es wurde zum ersten Mal für das gesamte Stadt- For the first time, a digital wind field simulation gebiet Stuttgarts eine digitale Windfeldsimulation was calculated for the entire urban area of Stutt- auf Basis eines aerodynamischen Windfeldmodells gart on the basis of an aerodynamic wind field berechnet, in das zusätzlich ein Kaltluftflussmodell model, with the additional integration of a cold integriert wurde. Die Anwendungsmöglichkeiten air flow model. The application scope for these dieser Modellberechnungen erwiesen sich als der- model calculations proved so versatile that they art vielseitig, dass diese zur Grundlage eines were taken as the basis of an “Urban climate „Stadtklima-Informationssystems“ gemacht wur- information system”. This information system den. Dieses Informationssystem erhielt den glei- was also given the equally pioneering name of chermaßen zukunftsweisenden Namen „Stadtkli- "Urban climate21”. Through the integration of ma21“. Es wurde durch Einbeziehung weiterer additional system components, this system has Systemkomponenten kontinuierlich bis zum heu- continuously evolved to its present-day develop- tigen Entwicklungsstand weiterentwickelt. ment status.

Beim Wechsel in das neue Jahrhundert kamen The advent of the new century saw the implemen- große Veränderungen im Bereich der Luftreinhal- tation of major changes in the field of air pollution tung: Durch die EU-Richtlinie zur Einhaltung einer control. As a result of the new EU Directive on Air bestimmten Luftqualität werden verbindliche Vor- Quality, a number of binding stipulations were gaben über die Beurteilung und Kontrolle der Luft- defined on the evaluation and monitoring of air qualität sowie über Grenzwerte von Schwefeldi- quality and on limiting values for sulphur dioxide, oxid, Stickstoffdioxid und Stickstoffoxide, Partikel nitrogen dioxide and nitrogen oxide, particulate und Blei in der Luft festgelegt. Damit bestehen auf and lead in the air. As a result, a whole new set of einem wesentlich niedrigeren Grenzwertniveau regulations on air pollution control based on sub- völlig neue Regelungen zur Luftreinhaltung. Das stantially lower limiting levels came into being, von nun an beherrschende Vokabular wird durch and with them a new set of now familiar watch- die Begriffe Immissionsgrenzwerte, Toleranzmar- words such as immission limits, tolerance margins gen und Aktionspläne beherrscht. and action plans.

Ein im Dezember 2005 vom Regierungspräsidium An air pollution control / action plan set up in Stuttgart aufgestellter Luftreinhalte-/Aktionsplan December 2005 by the District Administration of enthält insgesamt 36 Einzelmaßnahmen, die Stuttgart encompasses a total of 36 individual jedoch, soweit umgesetzt, keine nennenswerte measures which, however, have not resulted in Minderung der Schadstoffbelastung der Luft any appreciable reduction of air pollution to the erkennen lassen. Vor allem die Schadstoffbela- extent that they have been implemented to date. stung an der Straßen-Messstelle „Neckartor“ ist Pollution measured at the “Neckartor” roadside

26 1 durch unverändert hohe Überschreitungen der measurement station in particular continues to gesundheitsbegründeten Immissionsgrenzwerte exceed by a long margin the limiting immission gekennzeichnet. Eine Fortschreibung des Aktions- values recommended for health. The action plan is planes im Jahr 2010 bringt die Wiedereinführung set to continue in 2010 with the reintroduction of eines (erweiterten) Lkw-Durchfahrtsverbotes sowie an (extended) prohibition on HGV transit traffic 2 das stufenweise zeitliche Vorziehen von Fahrver- and step-by-step advance implementation of boten in der Umweltzone. Ebenfalls gelten neue driving bans in the environmental zone. New Geschwindigkeitsbeschränkungen entlang der speed restrictions along the B14 have also come B14, die Wirkung flächendeckender Geschwindig- into effect, and the impact of comprehensive keitsbeschränkungen wird untersucht. speed restrictions is being investigated. 3

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3. Der Klimawandel 3. Climate change

In den vergangenen 100 Jahren ist es auf der Erde The earth has grown continuously hotter over the wärmer geworden. Seit Anfang des 20. Jahrhun- past 100 years. Since the start of the 20th century, derts stieg die globale Jahresmitteltemperatur um the annual mean global temperature has risen by 2 0,74 Grad Celsius (°C). Der Weltklimarat, der auch 0.74 degrees Celsius (°C). The Intergovernmental unter seiner englischen Abkürzung IPCC bekannt Panel on Climate Change, known by its abbreviati- ist, führt das mit „sehr hoher Wahrscheinlichkeit“ on IPCC, considers that this development is – das heißt mit einer Wahrscheinlichkeit von mehr “extremely likely” to be due to human influence – als 90 Prozent – auf menschliche Einflüsse zurück. in other words with a probability of over 90 per Vor allem seit 1950 zeigt die Trendkurve steil nach cent. Since 1950 in particular, this trend has taken oben. Auf der Nordhalbkugel lagen die Durch- a marked upward turn. Average temperatures in 3 schnittstemperaturen in der zweiten Jahrhundert- the northern hemisphere were very probably hig- hälfte sehr wahrscheinlich höher als während jedes her over the second half of the last century than anderen 50-Jahr-Zeitraums in den vergangenen in any other 50-year period in the past 500 years. 500 Jahren. Wahrscheinlich überstiegen sie sogar They may even have exceeded the values for the

Entwicklung der Durchschnittstemperaturen Development of average temperatures 1850 – 2005 1850 – 2005

So entwickelten sich weltweit die Durchschnittstempera- This graph depicts the development of average temperaturen von 1850 bis 2005 (blaue Linie). Der lineare Trend tures from 1850 to 2005 (blue line). The linear trend 8 seit 1850 (schwarze Linie), seit 1900 (gelbe Linie) und since 1850 (black line), since 1900 (yellow line) and since seit 1950 (rote Linie) wird immer steiler. Die Trendkurve 1950 (red line) shows an ever steeper upward incline. (polynomische Anpassung der Zeitreihe) zeigt den The trend curve (polynomic adjustment of the time series) dramatischen Anstieg seit Ende der siebziger Jahre indicates the dramatic rise which has taken place since (schwarze Kurve). the end of the seventies (black curve). Datenquellen: www.metoffice.gov.uk/hadobs sowie Data sources: www.metoffice.gov.uk/hadobs and German Deutscher Wetterdienst (DWD) Meteorological Service (DWD) 9 Quelle: BMU, 2009 Source: BMU, 2009

29 die Werte der letzten 1300 Jahre oder sogar eines last 1300 years or an even longer period (Source: noch längeren Zeitraumes (Quelle: Intergovernmen- Intergovernmental Panel on Climate Change, IPCC tal Panel on Climate Change, IPCC 2007, SPM 2007, SPM WG I, p. 10, German edition). The size WG I, S. 10, dt. Fassung). Gebirgsgletscher und of mountain glaciers and areas of snow cover are Schneedecken schrumpfen weltweit, der Meeres- diminishing everywhere in the world, the sea level spiegel stieg im 20. Jahrhundert um durchschnitt- rose during the 20th century by an average of lich 17 Zentimeter. 17 centimetres.

Emittiert die Menschheit weiter ungebremst klima- If mankind continues to emit climate-damaging schädliche Gase in die Atmosphäre, erwarten gases at the same unrestricted rate into the atmo- Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler einen sphere, scientists estimate that the temperature will Temperaturanstieg bis Ende des Jahrhunderts rise by 1.8 to 4.0 degrees Celsius (°C) by the end of um 1,8 bis 4,0 Grad Celsius (°C) – einige Experten the century. Some experts even envisage that the halten sogar 6,4 Grad Celsius für möglich. rise could be as much as 6.4 degrees Celsius.

Am wärmsten wird es vermutlich über dem Fest- The highest temperatures rise is assumed to be over land und in den Polarregionen. Das arktische Eis dry land and in the polar regions. The arctic ice cap schmilzt weiter. Einige Modelle gehen sogar davon continues to melt. Some models even predict that

Erwärmung der Erdoberfläche – Szenarien Global warming – scenarios

So stark erwärmt sich die Erdoberfläche in den Emissi- This is the degree of global warming according to emissi- onsszenarien A2, A1B und B1 des Weltklimarates. on scenarios A2, A1B and B1 issued by the IPCC. If Wären die Treibhausgas-Emissionen auf dem Niveau des greenhouse gas emissions had been frozen at the year Jahres 2000 eingefroren worden, wäre die orange Linie 2000 level, the anticipated development would have zu erwarten gewesen. Die grauen Balken rechts zeigen been represented by the orange line. The green bars on die wahrscheinliche Bandbreite des Temperaturanstiegs, the right indicate the probable bandwidth of the tempe- wie sie die sechs Szenarien des Weltklimarates progno- rature as forecast by the six scenarios envisaged by the stizieren (IPCC 2007). IPCC (IPCC 2007). Quelle: BMU, 2009 Source: BMU, 2009

30 1 aus, dass es in der zweiten Hälfte unseres Jahrhun- by the second half of the century, the ice cap will derts während des Sommers fast ganz verschwin- almost disappear altogether in the summer months. det. Unter anderem dadurch könnte der Meeres- One of the effects of this development could be a spiegel steigen – bis zum Jahr 2100 um 18 bis 59 rise in the sea level by 18 to 59 centimetres by the Zentimeter. year 2100. 2

Auch die Stärke und die Verteilung der Nieder- The strength and distribution of precipitation is also schläge werden sich sehr wahrscheinlich ändern: likely to change. While in the higher latitudes con- Während es in höheren Breiten vermutlich feuchter ditions are likely to become wetter, there will be wird, regnet es in den meisten subtropischen less rain in subtropical land regions. This would Landregionen weniger. Damit würde sich ein Trend mean a continuation of the trend which is already fortsetzen, der bereits zu beobachten ist. in evidence today. 3

Darüber hinaus berechnen die Klimamodelle vor- The forecasts calculated by the climate models aus, dass Hitzewellen, lokale Starkniederschläge also predict the increased and more intense occur- und Wirbelstürme häufiger und noch heftiger wer- rence of heat waves, local torrential rainfall and den könnten. hurricanes. 4 3.1 Klimawandel in Deutschland 3.1 Climate change in Germany

Seit 1901 ist die Durchschnittstemperatur in Since 1901, the average temperature in Germany Deutschland um knapp 0,9 Grad Celsius (°C) has risen by just under 0.9 degrees Celsius (°C). gestiegen. Von 2000 bis 2009 registrierten die From 2000 to 2009, meteorologists registered the Meteorologen das wärmste Jahrzehnt seit minde- hottest decade for the last 130 years. The thermo- stens 130 Jahren. Vor allem im Südwesten Deutsch- meters showed the higher values to occur particu- 5 lands zeigten die Thermometer höhere Werte – larly in the southwest of Germany. In the Saarland im Saarland waren es durchschnittlich 1,2 Grad Cel- region, the temperatures were 1.2 degrees Celsius sius mehr im Jahr. Dagegen wurde in Mecklenburg- higher on average over the year, while in Mecklen- Vorpommern nur ein Plus von 0,4 Grad Celsius burg-Vorpommern the increase was only 0.4 de- gemessen. grees Celsius.

Zudem regnet es inzwischen mehr. Um etwa neun There has also been a higher level of rainfall. 6 Prozent nahmen die Niederschläge seit Anfang des Meteorologists have calculated that precipitation 20. Jahrhunderts zu, haben die Meteorologinnen has risen by around nine percent since the start of und Meteorologen festgestellt. Besonders feucht the 20th century. Particularly wet weather has war es in den vergangenen 15 Jahren – mit nur been recorded over the past 15 years – with only vier Ausnahmen. four exceptions.

Während heutzutage die Regentonnen im Frühjahr While water butts generally nowadays fill up hig- 7 bis zum Juni wesentlich voller werden als früher, her than they used to during the spring up to ist es im Juli und August durchschnittlich trocke- June, July and August are drier on average. Alt- ner. Zwar registrierten die Forscherinnen und For- hough the research scientists also register higher scher in den Wintermonaten ebenfalls mehr Nie- precipitation during the winter months, this is not derschläge – doch das ist wegen der großen yet of any statistical significance due to the mar- Unterschiede von Jahr zu Jahr statistisch noch ked differences year on year. nicht eindeutig. 8 And what is the outlook for the future? The global Und wie geht es weiter? Die globalen Klimamodel- climate models are too loosely meshed to allow le sind zu großmaschig, um daraus genaue regio- any accurate regional forecasts to be drawn up. nale Vorhersagen abzuleiten. Mindestens 120 Kilo- The horizontal mesh size is at least 120 kilometres meter breit ist die horizontale Gitterweite, manch- wide, and in some cases the distances are over mal betragen die Abstände sogar mehr als 200 200 kilometres. To address this problem, different Kilometer. Deshalb werden auch Verfahren zur methods are used for regionalization. Some of 9 Regionalisierung eingesetzt. Einige übertragen these transpose observed climate information from

31 beobachtete Klimainformationen von Klimastatio- climate stations to create a model for the future, nen in die Zukunft, andere verfeinern die weltwei- others refine the global calculations using physi- ten Berechnungen mit Hilfe von physikalisch- cal-numerical methods to create a small spatial numerischen Verfahren auf ein kleineres räumli- grid with meshes of so far no less than 10 kilome- ches Gitter mit Abständen von bisher minimal tres. For Germany, today there are four regional zehn Kilometern. Für Deutschland werden heute climate models in use: REMO, CLM, WETTREG and vier regionale Klimamodelle REMO, CLM, WETT- STAR. REG und STAR genutzt. Any debate about the future necessarily has to Wer über die Zukunft spricht, hat stets Unsicher- take various uncertainties into account. For global heiten zu berücksichtigen. Bei den globalen und and regional climate models, these means that regionalen Klimamodellen bedeutet das: Mehrere several factors which are difficult to predict could, schwer abzuschätzende Faktoren könnten sich in the final reckoning, either cancel each other out letztendlich gegenseitig ausgleichen – oder auch – or alternatively could add up together. aufaddieren. Just how much greenhouse gas will find its way Wie viele Treibhausgase künftig in die Atmosphäre into the atmosphere in the future depends on a gelangen werden, hängt von vielen Einflüssen ab whole series of influences, and consequently can- und ist insofern nicht vorhersagbar. Hier spielt hin- not be predicted. Influencing factors are how the ein, wie sich Bevölkerung, Wirtschaft und Energie- population, the economy and the fuel prices deve- preise entwickeln, wie das Land genutzt wird und lop, the development of land use and the impact inwieweit sich Technologien für geringen Treib- of new technologies developed to reduce green- hausgas-Ausstoß durchsetzen können. Auch ist house gas emissions. It is also not possible today derzeit nicht sicher zu bestimmen, wie klimawirk- to determine with any certainty what impact the sam verschiedene Treibhausgas-Emissionen tat- different greenhouse gas emissions actually have sächlich sind. on the climate.

Um mit diesen Unsicherheiten umzugehen und In order to work with these uncertainty factors dabei handlungsfähig zu bleiben, wurden Emissi- and still remain ready to take any necessary onsszenarien vereinbart, die der Weltklimarat defi- action, a series of emission scenarios have been niert hat. Diese Szenarien beschreiben mögliche agreed and defined by the IPCC. These scenarios Entwicklungen der menschlichen Gesellschaft und describe possible different future developments in unserer Umwelt. Sie bilden die Randbedingungen society and in our environment. These form outli- für die Klimamodellierung. Doch klar ist: Die ne conditions for climate modelling. But one thing Modelle können immer nur Annäherungen an die is clear: the models can only ever represent appro- Wirklichkeit sein, denn das echte Klima ist weitaus ximations of reality, as the real climate is far more komplizierter. Sämtliche Faktoren des Systems complex. It is impossible to depict the whole „Klima“ abzubilden ist unmöglich. bandwidth of different factors affecting the system “climate”. Je ferner man in die Zukunft blickt und je kleiner der regionale Ausschnitt ist, desto unsicherer wer- The further we look into the future, and the smal- den die Prognosen. Dagegen erhöht sich die ler the regional extract we are looking at, the Wahrscheinlichkeit, die Wirklichkeit zu treffen, more uncertain the forecasts. However, the likeli- wenn mehrere Modelle übereinander gelegt hood of making an accurate production is increa- werden können. In Deutschland gibt es immerhin sed by superposing different models over each vier Regionalmodelle, mit denen jeweils drei Emis- other. There are no fewer than four regional sionsszenarien durchgerechnet wurden. Weitere models applied in Germany, each of which has Berechnungen werden folgen. carried out calculations for three different emission scenarios. Further calculations are certain to follow.

32 1

3.2 Klimawandel in 3.2 Climate change in Baden-Württemberg Baden-Württemberg

Über die Klimaveränderungen und ihre Auswirkun- Regarding climate change and its repercussions in gen in Baden-Württemberg sowie hinsichtlich der Baden-Württemberg and also in respect of regio- 2 regionalen Unterschiede liegen derzeit folgende nal differences, the following findings have been Erkenntnisse vor: established:

In Baden-Württemberg lag das Temperaturmittel The mean temperature for Baden-Württemberg für den Zeitraum 1931 bis 2005 1,0 °C über dem over the period from 1931 to 2005 was 1.0 °C Mittel des Zeitraums 1961 bis 1990, der als Refe- higher than the mean temperature for the period renzzeitraum für die Klimaentwicklung internatio- from 1961 to 1990, which has been international- 3 nal vereinbart ist. Für die Zeit von 2000 bis 2008 ly agreed as the reference period for climate deve- lag das Mittel sogar um 1,1 °C über dem der lopment. For the period from 2000 to 2008, the Referenzperiode, was auf eine Beschleunigung der mean temperature was actually 1.1 °C over the Entwicklung hindeutet. Damit wird in Baden-Würt- reference period, which would seem to indicate an temberg der langjährige globale Trend der Klima- acceleration of this development. These statistics entwicklung (0,7 °C in den letzten 100 Jahren) place Baden-Württemberg well above the average deutlich überschritten. Diese Ergebnisse sind im long-term global trend in climate development 4 Klimamonitoringbericht 2008, der im Rahmen des (0.7 °C over the past 100 years). This result is Kooperationsvorhabens „Klimaveränderung und documented in the 2008 climate monitoring Konsequenzen für die Wasserwirtschaft“ (KLIWA) report drawn up within the cooperation project unter Mitwirkung des Deutschen Wetterdienstes “Climate Change and Consequences for Water erstellt wurde, dokumentiert. Management” (KLIWA) in cooperation with the Germany Meteorological Service (DWD). Die Temperaturzunahmen sind in Baden-Württem- berg im Winterhalbjahr (November bis April) aus- The increases in temperature are more pronoun- 5 geprägter (1,2 °C) als im Sommerhalbjahr (Mai bis ced (1.2 °C) in Baden-Württemberg during the Oktober 1,0 °C). Das Hoch- und Oberrheingebiet winter months (November to April) than in sum- ist mit 1,2 °C im Winter und 1,0 °C im Sommer- mer (May to October 1.0 °C). Most affected by halbjahr am stärksten vom Temperaturanstieg the temperature rise is the Upper and Lower Rhine betroffen, gefolgt vom Neckarraum (1,2 °C Win- region, followed by the Neckar region (1.2 °C in terhalbjahr, 0,9 °C Sommerhalbjahr) und dem winter, 0.9 °C in summer) and the Danube and Donau- und Bodenseeraum (1,0 °C Winterhalb- Lake Constance region (1.0 ° C in winter, 0.7 °C 6 jahr, 0,7 °C Sommerhalbjahr). in summer).

Auch bei den Niederschlägen machen sich die Kli- The climate-related changes have also noticeably maveränderungen deutlich bemerkbar. Es ist eine affected precipitation. A very pronounced increase sehr ausgeprägte Erhöhung der Gebietsniederschlä- in local precipitation during the hydrological win- ge im hydrologischen Winterhalbjahr um bis zu ca. ter months of up to around 30% has been recor- 30 % zu beobachten, während die Gebietsnieder- ded, while these local precipitation levels tend to 7 schläge im Sommerhalbjahr eher abnehmen. Von decrease in the summer months. Particularly note- besonderer Bedeutung ist, dass die Niederschläge worthy is the fact that a precipitation pattern of vermehrt als Starkniederschläge auftreten. Im Win- increasing torrential downpours is emerging. It terhalbjahr wurden in Baden-Württemberg regional rains less frequently in summer, but with a higher sehr unterschiedlich zwischen 5 % und 33 % mehr intensity in the form of very heavy rainfall. Howe- Starkniederschläge festgestellt. Im Sommer regnet ver, for the most part the summer trends to date es weniger häufig, dann jedoch mit höherer Intensi- have remained significant. 8 tät als Starkniederschlag. Die Sommertrends sind allerdings bislang überwiegend noch signifikant. As for the future, up to the year 2050 the results of the Baden-Württemberg climate models would Für die Zukunft bis zum Jahr 2050 lassen die seem to indicate the probability of a further Ergebnisse der Klimamodelle für Baden-Württem- increase in temperature by around 2 °C in winter berg einen weiteren Temperaturanstieg um 2 °C and around 1.5 °C in summer. Coupled to this is im Winter und ca. 1,5 °C im Sommer erwarten. an approximately 30% increase in the number of 9 Damit verbunden ist eine Zunahme der Sommer- summer days (max. temperature > 25 °C). The

33 Wärmebelastung Region Stuttgart Heat stress in the Stuttgart region

Quelle: Klimaatlas Verband Region Stuttgart Source: Climate Atlas Regional Association of Stuttgart Datengrundlage: Daten zum Bioklima, DWD; DHM Data basis: Bioclimate data, DWD; DHM adminstrative Verwaltungsgrenzen; Verband Region Stuttgart boundaries; Regional Association of Stuttgart Bearbeitung und Kartographie: Dipl.-Geogr. Heide Processing and cartography: Dipl.-Geogr. Heide Esswein Esswein 2007 2007

Wärmebelastung Region Stuttgart künftig Predicted heat stress in the Stuttgart Region

Quelle: Klimaatlas Verband Region Stuttgart Source: Climate Atlas Regional Association of Stuttgart Datengrundlage: Daten zum Bioklima, DWD; DHM Data basis: Bioclimate data, DWD; DHM administrative Verwaltungsgrenzen; Verband Region Stuttgart boundaries; Regional Association of Stuttgart Bearbeitung und Kartographie: Dipl.-Geogr. Heide Processing and cartography: Dipl.-Geogr. Heide Esswein Esswein 2007 2007

34 1 tage (Maximaltemperatur > 25 °C) um ca. 30 %. number of hot days (maximum temperature > 30 Die Anzahl der heißen Tage (Maximaltemperatur °C) will increase – in some cases by almost double. > 30 °C) wird – teilweise um nahezu das Doppelte There are indications that heat wave summers – zunehmen. Es deutet einiges darauf hin, dass such as the one in 2003 could recur more fre- sich Hitzesommer wie im Jahr 2003 künftig öfter quently in the future. 2 wiederholen könnten. The two illustrations on page 34 show the number Die beiden Abbildungen auf Seite 34 zeigen für of days on which heat stress occurs in the Stutt- die Region Stuttgart die Zahl der Tage mit Wärme- gart today and the projection for the future. This belastung heute und künftig. Dabei wurde eine anticipates that the number of heat stress days is durchaus zu erwartende Verdoppelung der Hitze- set to double. While today around 6% of the sur- tage angenommen. Während heute 6 % der Flä- face area is exposed to heat stress on more than 3 che mit mehr als 30 Tagen mit Hitzestress belastet 30 days, this is likely to affect 57% of the surface ist, sind dies künftig 57 % der Fläche mit einem area in the future with a correspondingly higher entsprechend höheren Bevölkerungsanteil. number of inhabitants.

Die Niederschläge werden sich im Allgemeinen im Precipitation in general will be less subject to Sommer weniger verändern (Abnahme < 10 %), change in summer (reduction < 10 %), but will im Winter jedoch regional unterschiedlich um bis increase by up to 35% in winter, with marked 4 zu 35 % zunehmen. In den Hochlagen des regional differences. In the upper reaches of the Schwarzwaldes wird sich in den Monaten Dezem- Black Forest, the number of days of high precipita- ber bis Februar die Zahl der Tage mit hohen Nie- tion is set to almost double over the months derschlägen fast verdoppeln. December to February.

Die Klimaveränderungen treffen mit ihren Auswir- The impact of climate change is set to affect kungen praktisch alle Lebensbereiche in Baden- almost all areas of life in Baden-Württemberg. Par- Württemberg. Besonders betroffen sind die mensch- ticular effects will be felt in terms of human 5 liche Gesundheit, die Land- und Fortwirtschaft, der health, agriculture and forestry, soil protection, Bodenschutz, die Wasserwirtschaft, die Schifffahrt water management, shipping and the energy sup- und die Energieversorgung, der Naturschutz und die ply, nature conservation and biological diversity as biologische Vielfalt sowie der Tourismus. well as tourism.

Menschliche Gesundheit Human health 6 Die Zunahme von Tagen mit hohen Temperaturen The increase in the number of days exposed to und hoher Luftfeuchtigkeit hat thermische Bela- high temperatures and high humidity will result in stungen (Hitzestress) der Bevölkerung zufolge. heat stress for the population. This can pose a Dies kann vor allem für ältere und kranke Men- danger, particularly for the elderly and those in schen gefährlich sein. Im Sommer 2003 waren poor health. In the summer of 2003, the extreme schätzungsweise 2000 Sterbefälle der hitzebeding- conditions accounted for an estimated 2000 addi- ten Mortalität zuzurechnen. tional deaths. 7

Außerdem bringen die Klimaveränderungen die The changes taking place in climatic conditions Zuwanderung und Ausbreitung Wärme liebender, also encourage the influx and spread of animal tierischer Krankheitserreger und –überträger (u. a. pathogens and carriers (including insects and ticks) Insekten und Zecken) insbesondere aus der Mittel- which thrive in heat, in particular from the Medi- meerregion mit sich. Ebenso werden heimische terranean region. Indigenous disease carriers Krankheitsüberträger (Zecken) durch den Klima- (ticks) also thrive as a result of climate change. 8 wandel gefördert. Dies kann zu einer Zunahme This can result in an increase in the risk of disease des gesundheitlichen Infektionsrisikos führen. and infection.

Auch die Ausbreitung nicht heimischer Pflanzenarten The spread of non-indigenous plant species (Neophyten) wird durch den Klimawandel gefördert. (neophytes) is also encouraged by climate change. Bei den Neophyten kann es sich, wie im Fall der Bei- As has occurred in the case of the common fuß-Ambrosie, um Pflanzen handeln, die für den ragweed, this includes certain plant species with 9 Menschen ein hohes allergenes Potenzial besitzen. a high allergenic potential for humans.

35 Die Zunahme der Häufigkeit von Hitzebelastungen The increase in the frequency of heat stress for the der Bevölkerung macht auch in Baden-Württem- population has given rise to an urgent need also berg Maßnahmen zur Reduktion der gesundheit- in Baden-Württemberg for action to reduce poten- lichen Beeinträchtigungen dringend notwendig. tial health problems. One of the effective measu- Zu den bereits kurzfristig umgesetzten, wirksamen res already undertaken at short notice has been to Maßnahmen zählt die Einrichtung eines gesund- set up a health-related heat wave warning system heitsbezogenen Hitzewarnsystems, das mit Inter- linked to an intervention program which is trigge- ventionsmaßnahmen im Gesundheitswesen gekop- red in the health system. Since the summer of pelt ist. Seit dem Sommer 2005 gibt der Deutsche 2005, the German Meteorological Service issues Wetterdienst entsprechende Hitzewarnungen rou- heat warnings routinely on the district level tinemäßig auf Landkreisebene für ganz Deutsch- throughout the whole of Germany. Over 1200 land heraus. In Baden-Württemberg sind über care institutions are directly linked to the system in 1200 Pflegeeinrichtungen direkt an dieses System Baden-Württemberg. angeschlossen. The process of determining adjustment strategies Die Erarbeitung von Anpassungsmaßnahmen zu to combat the spread of disease carriers and trans- tierischen Krankheitsträgern und -überträgern mitters and also to deal with allergy-giving sowie für Allergien auslösende Neophyten steht neophytes is still in the very early stages. As part noch am Anfang. In dem seit 2006 laufenden of the “Climate change challenge” research pro- Forschungsprogramm „Herausforderung Klima- gram in operation since 2006 this type of issue is wandel“ werden solche Fragestellungen mit den being researched with a view to assessing the risk Zielen einer Risikoabschätzung und einer Erarbei- and elaborating adjustment and risk minimization tung von Anpassungs- und Risikominderungsmaß- strategies. nahmen untersucht.

Wasserwirtschaft, Schifffahrt und Energie- Water management, shipping and energy versorgung supply

Der Klimawandel wirkt sich bereits heute auf den Climate change is already having an effect on the Wasserhaushalt in Baden-Württemberg aus. Einer- water supply in Baden-Württemberg. While there seits wird erkennbar, dass sich die Hochwasserge- is a noticeably increased risk of flooding, at the fahr verschärft, andererseits haben auch Hitze- same time periods of extreme heat and drought und Trockenperioden deutlich zugenommen, die which can lead to water shortages and low levels zu Niedrigwassersituationen in den Gewässern in waterways and reservoirs have clearly increa- führen können. Daraus ergeben sich – neben öko- sed. Alongside the ecological damage this can logischen Beeinträchtigungen der Wasserlebewelt cause to plant and animal life populating the – auch ökonomische Beeinträchtigungen. So kön- waterways, this also brings it an economic cost. nen Niedrigwasserphasen zu Nutzungseinschrän- Phases of water shortage can result in restricted kungen bei der Energieerzeugung führen, ebenso use in the generation of energy, while high tem- hohe Gewässertemperaturen in den Sommermo- peratures in the waterways during the summer naten zu Kühlungsproblemen bei thermischen months can give rise to cooling problems in the Kraftwerken an Rhein und Neckar. Sowohl Hoch- thermal power plants along the Rhine and Neckar als auch Niedrigwasserphasen stellen eine Beein- rivers. Both high and low water levels serve to trächtigung für die Schifffahrt dar. impair shipping.

Die bisherigen Erkenntnisse zeigen, dass es not- Experience gathered to date indicates the need for wendig ist, Instrumentarien für Minderungs- und a set of instruments with which to develop the Anpassungsmaßnahmen zu entwickeln, um den zu means to both diminish and adjust to these effects erwartenden Auswirkungen der Klimaveränderung if we are to successfully tackle the anticipated begegnen zu können. repercussions of climate change.

Land- und Fortwirtschaft Agriculture and forestry

Für den Bereich der Land- und Forstwirtschaft Alongside the positive impacts of climate change kommt es neben positiven Auswirkungen durch for the field of agriculture and forestry there are die Klimaveränderungen auch zu negativen also plenty of negative consequences. Climate

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Folgen. Der Klimawandel wird die Anbauwürdig- change will impact on the future viability of the keit der derzeit angebauten landwirtschaftlichen agricultural crops currently cultivated, but at the Nutzpflanzen verändern, bietet aber auch Chan- same time offers opportunities to plant new crop cen für neue Kulturarten. Mit einer Begünstigung species. Conditions for the cultivation of maize are des Maisanbaus im Norden und Westen des Lan- expected to improve in the north and west of the 2 des rechnet man aufgrund günstigerer Klimabe- region due to more favourable climate conditions dingungen (Temperaturanstieg, CO2-Düngung). In (rise in temperature, CO2 fertilization). However, in anderen Landesteilen und für die meisten Kulturen other parts of the region and for most crop types, muss allerdings mit klimabedingten Ertragseinbu- a climate-related drop in yield is anticipated due to ßen durch Trockenstress während der Vegetations- drought stress during the vegetation period. As a periode gerechnet werden. Aufgrund der Klima- result of climate changes, increased pressure from veränderungen muss von einem höheren Schad- pathogens must be assumed. In the Lake Constan- 3 erregerdruck ausgegangen werden, beispielsweise ce apple growing region, for instance, this effect is konnte dies in der Bodensee-Region bezüglich des already in evidence with an increased incidence of Apfelanbaus. für den Apfelwickler und den Apfel- damage due to the codling moth and apple scab. schorf gezeigt werden. Darüber hinaus führen Hot summers with protracted periods of heat also heiße Sommer mit lang anhaltenden Hitzeperi- lead to heat stress in productive livestock, with a oden auch bei landwirtschaftlichen Nutztieren zu lowering of productivity levels and health impair- Hitzestress. Ihre Leistung nimmt ab und ihre ment. 4 Gesundheit wird beeinträchtigt. Generally speaking, agriculture will need to adjust Insgesamt muss sich die Landwirtschaft auf Ände- to changes in the spectrum of species and crop rungen des Sorten- und Anbauspektrums, der cultivation, fruiting sequences, soil processing, fer- Fruchtfolge, der Bodenbearbeitung, Düngung, tilization, water supply and pest control, and to Wasserversorgung und des Pflanzenschutzes ein- develop cultivation strategies to adapt to the pro- stellen und neue Anbaustrategien zur Anpassung cess of climate change. an den Klimawandel entwickeln. 5 Already recorded and forecast climate change Die Forstwirtschaft steht angesichts der bereits also poses a special challenge to the forestry indu- feststellbaren und prognostizierten Klimaverände- stry. At issue here are the so-called utility function rungen vor besonderen Herausforderungen. Dabei of the forests on the one hand, and their ecologi- geht es einerseits um die sogenannte Nutzfunkti- cal and social function on the other. The role on der Wälder, andererseits um ihre ökologische of the forests in safeguarding against erosion, und gesellschaftliche Funktion. Ebenso ist die Rolle helping to maintain water and air purity and as 6 der Wälder beim Schutz vor Erosionen, bei der a species reservoir in their present form is also Reinhaltung des Wassers und der Luft sowie als at risk. Artenreservoir in der bisherigen Form gefährdet.

Naturschutz und biologische Vielfalt Nature conservation and biological diversity

Aufgrund des Klimawandels sind bereits heute Ver- Changes in the distribution of animal and plant 7 änderungen der Verbreitungsareale von Tier- und species as well as behavioural changes in animal Pflanzenarten sowie Veränderungen im Verhalten species (such as migration patterns) are already in der Tierarten (z. B. Zugverhalten) festzustellen. Kli- evidence today as a result of climate change. Cli- maveränderungen stellen eine Bedrohung vor allem mate change represents a threat primarily to habi- für Lebensräume und Arten dar, die an kältere und tats and species which have adapted to colder and feuchtere Bedingungen angepasst sind. wetter conditions. 8 Schätzungen des Bundesamtes für Naturschutz Estimates by the Federal Agency for Natural Con- gehen davon aus, dass durch Klimaveränderungen servation assume that climate change could result in den nächsten Jahrzehnten ca. 30 % der Arten in the eradication of around 30% of species deutschlandweit aussterben könnten. Umgekehrt throughout Germany over the coming decades. können sich Verbreitungsareale von Wärme lieben- Conversely, the distribution of species which thrive den Arten nach Baden-Württemberg hinein aus- in heat could extend to Baden-Württemberg, dehnen, darunter auch gebietsfremde Arten. Die including certain non-indigenous species. The 9 Ausbreitung einiger Zuwanderer wird nicht ohne spread of some immigrant species will have an

37 Folgen für die Lebensräume und –gemeinschaften impact on the habitats and communities of indige- der heimischen Arten infolge der neuen Kon- nous species as a result of competition, and could kurrenzsituation sowie für die Gesundheit von also impact on human and animal health. Mensch und Tier bleiben.

Tourismus Tourism

Der Tourismus ist im Vergleich zu anderen Wirt- Compared to other branches of industry, tourism schaftszweigen stärker von witterungsbedingten is more exposed to the weather-related influences. Einflüssen betroffen. In Baden-Württemberg könn- Summer tourism could benefit from climate te der Sommertourismus vom Klimawandel profi- change in Baden-Württemberg. An increased tieren. Es ist mit einer Zunahme der Anzahl der number of “potential bathing days” and also an „potenziellen Badetage“ und zusätzlich mit einer extension of the bathing season in the Lake Con- Verlängerung der Badesaison in der Bodensee- stance region may be anticipated. The hiking-rela- region zu rechnen. Der Wandertourismus im süd- ted tourism industry in the southern Black Forest lichen Schwarzwald kann ebenfalls mit mehr region may also expect to benefit from a higher „potenziellen Wandertagen“ rechnen. number of “potential hiking days”.

Dagegen könnte der Klimawandel für den Winter- Conversely, climate change can entail substantial tourismus erhebliche Nachteile mit sich bringen. drawbacks for winter tourism. The evident increa- Gerade die sich abzeichnende Zunahme der Luft- se in air temperatures, particularly during the win- temperaturen, insbesondere in den Wintermona- ter months, could lead to a reduction in future in ten, könnte dazu führen, dass es zukünftig weni- the spread of good, natural snow cover up to an ger beständig gute natürliche Schneelagen bis in altitude of 1000 metres. 1000 m Höhe geben wird. Climate change policies must be devised to com- Klimapolitik muss alles tun, um diese Entwicklung bat this development, but also to recognize risks zu bekämpfen. Sie muss aber auch Risiken erken- and prepare for inevitable consequences. This also nen und sich auf unvermeidbare Folgen vorberei- includes Land Use Planning. The aim of Land Use ten. Dazu gehört auch die Raumplanung. Raum- Plans is to reconcile different expectations and pläne haben das Ziel, die verschiedenen Ansprü- claims on the available space. As well as conside- che an den Raum zu vereinbaren. Neben der ring current claims, it is essential for climate pro- Abwägung aktueller Ansprüche müssen hier auch tection aspects to be included in this process of Klimaschutzaspekte einbezogen werden. In der deliberation. One of the aims of urban planning is Stadtplanung geht es unter anderem darum, to maintain clear fresh air corridors and to secure Frischluftschneisen freizuhalten und Grünflächen green spaces in order to prevent overheating zu sichern, um eine Überhitzung im Sommer zu effects in summer. verhindern.

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4. Rechtliche Grundlagen 4. Legal foundations for für den Klimaschutz climate protection

Ein eigenständiges „Klimaschutzgesetz“ existiert No independent “Climate Protection Act” exists in 2 nicht. Vielmehr ist dieses Anliegen in die Systema- its own right. Instead, this concern has been inte- tik des bestehenden Umweltrechts integriert wor- grated into the structure of existing environmental den. Dies ist dem Sachverhalt geschuldet, dass in legislation. This is due to the circumstance that der Tat etliche klassische Disziplinen des Umwelt- many of the classical disciplines of environmental schutzes bzw. der Ökologie zugleich auch positive protection or rather ecology simultaneously exerci- Nebenwirkungen für den Klimaschutz ausüben und se positive repercussions for climate change and der Klimaschutz in den Rahmen bestehender that a firm foothold can be provided for climate 3 Gesetze verankert werden kann. Beispiele dafür protection within the framework of existing legis- sind das Bundes-Naturschutzgesetz (BNatSchG), lation. Examples of this include the Federal Nature das Baugesetzbuch (BauGB) sowie verschiedene Conservation Act (BNatSchG), the Federal Building Regelungen des Bundes-Immissionsschutzgesetzes Code (BauGB) and a variety of regulations issued (BImSchG). Darüber hinaus existieren inzwischen by the Federal Immission Control Act (BImSchG). eine Reihe von Gesetzen und Rechtsverordnungen There are now also a series of laws and regulati- wie das Energieeinsparungsgesetz (EEG) und die ons such as the Energy Saving Act (EEG) and the 4 Energie-Einsparverordnung, die mit Ihren Regelun- Energy Saving Ordinance, whose rulings make a gen speziell zum Klimaschutz beitragen, wie auch specific contribution to climate protection, as well das „Gesetz über den Handel mit Berechtigungen as the “Greenhouse Gas Emissions Trading Act” zur Emission von Treibhausgasen (TEHG)“. Nicht (TEHG). The Waste Management and Recycling unerwähnt bleiben darf in diesem Zusammenhang Act also deserves a mention in this context, as it das Abfallwirtschafts- und Kreislaufgesetz, das die prescribes the fundamental prevention and reduc- grundsätzliche Vermeidung und Verminderung von tion of wastes and the recycling of remaining Abfällen sowie die Verwertung der entstehenden waste residues. 5 Reste vorschreibt. The following discussion deals predominantly with Im Folgenden sollen jedoch die überwiegend pla- planning-oriented stipulations, however, which are nerisch orientierten rechtlichen Vorgaben behan- aimed equally at reducing climate change and also delt werden, wobei es gleichermaßen um die adjusting to it. Minderung des Klimawandels als auch um die Anpassung an denselben geht. 6

4.1 Immissionsschutzrecht 4.1 Immission Control Act

Das „Gesetz zum Schutz vor schädlichen Umwelt- Despite advancing the fundamental polluter pays einwirkungen durch Luftverunreinigungen, Geräu- and precautionary principles, the “Act on the Pre- 7 sche, Erschütterungen und ähnliche Vorgänge“ vention of Harmful Effects on the Environment (kurz: BImSchG - Bundes-Immissionsschutzge- Caused by Air Pollution, Noise, Vibration and Simi- setz) hat trotz seiner grundlegenden Prinzipien lar Phenomena” (or in short BImSchG –Federal des Verursacherprinzips und des Vorsorgeprinzips Immission Control Act) does not have the same für den Klimaschutz nicht die gleiche zentrale central significance for climate protection as it has Bedeutung wie für den Umweltschutz, wie er sich established for environmental protection since seit 1974 etabliert hat. Der in diesem Gesetz 1974. The slightly unfortunately coined definition 8 etwas unglücklich definierte Begriff der Luftverun- of air pollution as a “change in the natural com- reinigung als „Veränderung der natürlichen position of the air” is directed solely at air pollu- Zusammensetzung der Luft“ zielt nämlich einzig tants in the form of immissions. The so-called auf Luftschadstoffe im Sinne von Immissionen. Die greenhouse gases of significance for climate für den Klimaschutz bedeutsamen sog. Treibhaus- change can only be very conditionally considered gase können jedoch nur sehr bedingt als Luft- air pollutants, as the absence of biological toxicity schadstoffe betrachtet werden, weil sie wegen generally means that they do not represent any 9 fehlender biologischer Giftigkeit üblicherweise direct health hazard to mankind, and in some

39 keine unmittelbare Gesundheitsgefahr für den cases are present as natural components of the air. Menschen darstellen und teilweise als natürliche Luftbestandteile vorhanden sind. The BImSchG regulates the admissibility of plants and products using factors such as emission limits, Im BImSchG werden u. a. die Zulässigkeit von which in the final reckoning does reduce the Anlagen und Produkten durch Emissionsbegren- release of substances damaging to the climate. zungen geregelt, womit letztlich die Freisetzung klimaschädlicher Stoffe reduziert wird. The planning principle formulated by article 50 BImSchG, according to which “in the case of Der mit § 50 BImSchG formulierte Planungsgrund- regional planning projects and associated measu- satz, nach dem „bei raumbedeutsamen Planungen res, the land earmarked for specific types of use und Maßnahmen die für eine bestimmte Nutzung shall be zoned in such a manner that harmful vorgesehenen Flächen einander so zuzuordnen environmental effects on areas that are exclusively sind, dass schädliche Umwelteinwirkungen auf die or predominantly used for residential purposes as ausschließlich oder überwiegend dem Wohnen well as on any other areas worthy of protection dienenden Gebiete sowie auf sonstige schutzbe- are kept to a minimum” primarily serves the pri- dürftige Gebiete soweit wie möglich vermieden mary purpose of separating land use within the werden“, dient zwar vorrangig der Nutzungstren- narrow definition of immission protection. Howe- nung im engen Sinne des Immissionsschutzes. ver, this requirement does support the planning- Dennoch wird durch diese Forderung die planeri- related justification for undeveloped distances sche Begründung für unbebaute Abstandsflächen and open spaces. und Freiräume unterstützt.

4.2 Bauleitplanung 4.2 Development planning (Baugesetzbuch) (Building Code)

Zur Verwirklichung der Ziele von Naturschutz und Within the framework of development planning, Landschaftspflege dienen im Rahmen der Bauleit- landscape and green space plans are used as a planung Landschaftspläne und Grünordnungs- way of implementing the objectives of nature and pläne. Sie umfassen eine Bestandsaufnahme der landscape conservation. These encompass an natürlichen Gegebenheiten sowie der Nutzungs- inventory of natural conditions in the relevant ansprüche an das betreffende Gebiet. Zu den zu area and the claims made for its use. Natural phe- untersuchenden Naturpotenzialen zählen u. a. nomena examined by Land Use Planning include Klima und Lufthygiene. In diesem Sinne formuliert factors such as climate and air hygiene. With this das Bundesnaturschutzgesetz in seiner novellier- aim in view, Article 1 para. 3 of the Federal ten Form vom 29.07.2009 unter § 1 Abs. 3 den Nature Conservation Act in its revised version Grundsatz: „Zur dauerhaften Sicherung der Lei- dated July 29, 2009, formulates the following stungs- und Funktionsfähigkeit des Naturhaushal- principle: “To sustainably ensure the efficiency tes sind insbesondere ...Nr.4) Luft und Klima auch and functional capability of the natural balance, durch Maßnahmen des Naturschutzes und der in particular …no. 4) the air and climate must be Landschaftspflege zu schützen; dies gilt insbeson- protected by nature and landscape conservation dere für Flächen mit günstiger lufthygienischer measures. This applies in particular to areas with Wirkung wie Frisch- und Kaltluftentstehungs- a favourable effect on air hygiene such as areas gebiete oder Luftaustauschbahnen; dem Aufbau producing fresh air and cold air, as well as air einer nachhaltigen Energieversorgung insbesonde- exchange corridors; special importance is attached re durch zunehmende Nutzung erneuerbarer Ener- to the development of a sustainable energy sup- gien kommt besondere Bedeutung zu.“ ply in particular through the increased use of renewable energies.” Die im Landschaftsplan enthaltenen Elemente werden in den Flächennutzungsplan eingearbeitet. The elements contained in the landscape plan Darstellungen im Landschaftsplan bzw. im Grün- are integrated into the Land Use Plan. Where ordnungsplan werden, soweit erforderlich und necessary and suitable, representations in the geeignet, in die Bebauungspläne aufgenommen landscape plan / green space plan are adopted

40 1 und durch entsprechende Festsetzungen rechtsver- in the development plans and become legally bindlich. binding following the relevant designations.

In § 1 Abs. 5 Satz 2 BauGB werden die Grundsät- Article 1 paragraph 5 sentence 2 of the Federal Buil- ze und Ziele der Bauleitplanung formuliert. So ding Code (BauGB) sets out the principles and aims 2 wird u. a. die „Verantwortung für den allgemei- of development planning, which include “responsibi- nen Klimaschutz“ genannt. Ferner enthält § 1 lity for general climate protection”. In addition, Arti- Abs. 6 BauGB eine Liste der „besonders zu cle 1 para. 6 of the code notes that “attention is to berücksichtigenden Belange“, wobei unter Nr. 7 be paid in particular to” a number of concerns, inclu- „die Belange des Umweltschutzes, einschließlich ding under no. 7, “the requirements of environmen- des Naturschutzes und der Landschaftspflege“ tal protection through the use of renewable energy hinsichtlich der im vorliegenden Zusammenhang sources, nature protection and the preservation of the 3 interessierenden Punkte wie folgt konkretisiert countryside”, detailing the following aspects of inte- werden: rest in relation to the points outlined above:

„(a) die Auswirkungen auf Tiere Pflanzen, Boden, “(a) the impact on animal and plant life, the soil, Wasser, Luft, Klima und das Wirkungsgefüge water, air, climate and the interaction bet- zwischen Ihnen sowie die Landschaft und die ween them as well as the landscape and bio- biologische Vielfalt,... logical diversity, … 4 (c) umweltbezogene Auswirkungen auf den (c) environmental repercussions on humans and Menschen und seine Gesundheit sowie die their health, and on the population as a Bevölkerung insgesamt,... whole, …. (d) umweltbezogene Auswirkungen auf Kultur- (d) environmental repercussions on cultural and güter und sonstige Sachgüter,... other assets,… (f) die Nutzung erneuerbarer Energien sowie die (f) utilization of renewable energy sources and sparsame und effiziente Nutzung von Ener- the economical and efficient use of energie,...“. gy,…”. 5

Der gesetzliche Katalog zulässiger Festsetzungen The statutory category of designations which may in den Bebauungsplänen (§ 9 Abs. 1, Nrn.1 bis 26 be admissibly listed in development plans (Art. 9 BauGB) eröffnet effektive Möglichkeiten, um para. 1, nos.1 to 26 BauGB) opens up a range of sowohl aus Sicht der Stadtklimatologie wie auch effective possibilities for the implementation des Klimaschutzes entwickelte Postulate plane- of principles developed from the aspect of urban risch zu realisieren: climatology and of climate protection: 6

Mit der Festsetzung von Art und Maß der bauli- The designation of the type and degree of buil- chen Nutzung (§ 9 Abs.1 Nr. 1) entscheidet sich ding and land use (Art. 9 para.1 no. 1) determi- z.B., ob Grund und Boden im Sinne des Klima- nes, for instance, whether the land is utilized with schutzes genutzt wird. due consideration to climate protection.

Für die „Grünausstattung“ städtischer Ballungs- Also of significance are the following possible desi- 7 räume, für die Grün- und Freiflächenplanung mit gnations admitted by the Code in relation to the Berücksichtigung der Sicherung von Kaltluftentste- creation of green spaces in urban conurbations, hungsgebieten und Frischluftschneisen sind die providing scope for the planning of green areas folgenden Festsetzungsmöglichkeiten von Bedeu- and open spaces with due consideration of areas tung: for cold air generation and fresh air corridors:

Nr.10 die Flächen, die von Bebauung freizuhalten No.10 spaces to be kept free from built develop- 8 sind und ihre Nutzung, ment, with their use Nr.15 die öffentlichen und privaten Grünflächen, No.15 public and private green spaces, such as wie Parkanlagen, Dauerkleingärten, Sport-, parks, allotment gardens, sports grounds Spiel-, Zelt- und Badeplätze, Friedhöfe, and playgrounds, camping sites and bat- Nr.18 (a) die Flächen für Landwirtschaft und hing areas, cemeteries (b) Wald, No.18 (a) agricultural land and Nr.20 die Flächen oder Maßnahmen zum Schutz, (b) woodland, 9 zur Pflege und zur Entwicklung von Boden, No.20 measures for the protection, conservation

41 Natur und Landschaft, and development of topsoil, of the natural Nr.25 (a) das Anpflanzen von Bäumen, Sträu- environment and of the landscape, chern und sonstige Bepflanzungen No.25 (a) planting of trees, shrubs and greenery (b) Bindungen für Bepflanzungen und für of any other kind die Erhaltung von Bäumen, Sträuchern und (b) obligations relating to planting and to sonstigen Bepflanzungen sowie von the preservation of trees, shrubs and Gewässern. greenery of any other kind and of water bodies. Mit § 9 Abs. 1 Nr. 23 besteht die Möglichkeit, Gebiete festzusetzen, in denen Article 9 para. 1 no. 23 opens up the possibility a) zum Schutz vor schädlichen Umwelteinwirkun- of determining areas in which gen im Sinne des Bundes-Immissionsschutzge- a) certain polluting substances may not be used or setzes bestimmte Luft verunreinigende Stoffe their use may be restricted in order to protect nicht oder nur beschränkt verwendet werden against harmful environmental impact as defi- dürfen, ned by the Federal Immission Control Act, b) bei der Errichtung von Gebäuden bestimmte b) certain structural measures for the use of rene- bauliche Maßnahmen für den Einsatz erneuer- wable energies such as, in particular, solar barer Energien wie insbesondere Solarenergie energy must be undertaken when constructing getroffen werden müssen. buildings.

In diesem Sinne, nämlich die Nutzung erneuerba- To this end, in other words further development of rer Energien, etwa zur Versorgung ganzer Wohn- the utilization of renewable energy sources, for quartiere weiter zu entwickeln, besteht auch die instance to supply whole residential districts, Arti- Option, auf der Grundlage von §9 Abs.1 Nr. 1 cle 9 para. 1 no. 1 of the Building Code (the type BauGB (Art und Maß der baulichen Nutzung, vgl. and degree of building and land use) also opens oben) Sondergebiete mit besonderer Zweckbestim- up the option of designating areas earmarked for mung (gem. § 11 Abs. 2 Baunutzungsverordnung) special purposes (as per Art. 11 para. 2 Federal festzusetzen. Land Use Ordinance)

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5. Grün in der Stadt 5. Urban green

Mit der Grünplanung bzw. Grünflächenpolitik wird Green belt policy and green space planning are diejenige stadtklimatische und klimaschützende the most promising areas of municipal influence in kommunale Maßnahme angesprochen, die sich in respect of their impact on urban climatology and 2 jeder Hinsicht als die Erfolg versprechendste erweist. climate protection.

6 Durchgrünte Stadtlandschaft Green urban landscape

Die Anlage von Grün- und Freiflächen fördert glei- The provision of green areas and open spaces chermaßen Attraktivität und Stadtklima. benefits the urban climate and the appeal of the city in equal measure. Die stadtklimatisch günstigen und zugleich das Klima schützenden Eigenschaften von Grünflächen The characteristics of green spaces in the city 7 in der Stadt können wie folgt zusammengefasst which benefit both climate protection as a whole werden: and also help to improve the urban climate may be summarized as follows: Vegetationsflächen binden aufgrund ihres Stoffwechsels das Treibhausgas CO2, bevor Because of their metabolic activity, areas of dieses bei Verrottungs- oder Verbrennungs- vegetation bind the greenhouse gas CO2, be- prozessen wieder freigesetzt wird. Auf diese fore it is released again by the rotting or bur- 8 Weise wird die CO2-Bilanz der Erdatmosphäre ning process. In this way, vegetation exerts a durch die Vegetation erheblich stabilisiert. significant stabilizing effect on the CO2 balance in the earth’s atmosphere. Die von der Vegetation erzeugte Biomasse, besonders in Form von Holz sorgt als nach- The biomass created by the vegetation, particu- wachsender Rohstoff für die Verfügbarkeit so larly in the form of wood, provides a renewable genannter regenerativer Energie. Darüber raw material allowing the provision of so-called 9

43 hinaus ist Holz ein hochwertiger Baustoff, des- renewable energy. Wood is also a high-quality sen Bedeutung im Zusammenhang umweltbe- building material whose significance is on the wussten Bauens wieder zunimmt. Aus dem rise again with the increasing popularity of envi- Begriff der „nachwachsenden Rohstoffe“ folgt ronmentally conscious building methods. The jedoch unmittelbar auch die Verpflichtung, für concept of “renewable raw materials” brings das Nachwachsen dieser „Stoffe“ durch An- with it a commitment to ensure that these pflanzungen Sorge zu tragen, da andernfalls “materials” are indeed renewed by reforestati-

bzgl. der eingesparten CO2–Freisetzung eine on: Failure to do so would mean storing up a Hypothek auf die Zukunft aufgenommen wird. debt for the future in terms of released CO2.

Grünflächen wirken als Platzhalter und schlie- Green spaces serve as place-keepers, and in ßen auf diese Weise andere Nutzungen aus, die this way eliminate other uses which could sich aufgrund ihrer klimarelevanten Emissionen impact negatively on climate protection due to nachteilig auf den Klimaschutz auswirken, potential emissions of relevance for the clima- nämlich Gebäude, Anlagen (auch Gebäude- te, in other words buildings, plant and equip- heizungen) und Straßen. Dieser an sich triviale ment (such as heating systems for buildings) Zusammenhang dürfte jedoch die Hauptursa- and roads. What may appear to be a trivial che dafür sein, dass Grünflächen im Siedlungs- connection may well be the main causal factor

raum als Senken der CO2–Freisetzung zu for green spaces in build-up areas being viewed betrachten sind. as a sink for the release of CO2.

Im Falle niedriger und weniger dichter Vegeta- Where lower-level and less dense vegetation tion fördern Grünflächen die Ventilation des exists, green spaces also promote ventilation Siedlungsraumes, was Minderung der Schad- within built-up areas. This in turn reduces stoffbelastung sowie Abbau von Wärmestau exposure to pollutants and dissipates the build- und thermischer Belastung bedeutet, insbeson- up of heat and thermal stress, in particular dere bei Hitzeperioden. Die Förderung der Ven- during periods of extreme heat. Improved ventilation ergibt sich sowohl durch die Eigen- tilation is brought about in this case both by schaft von Grünflächen als Hindernisfreiflächen the fact that green spaces are free of obstacles zum Aufleben der im Stadtgebiet ansonsten and so promote increased wind speeds which stark verminderten Windgeschwindigkeit beizu- are otherwise substantially reduced in built-up tragen als auch durch ihre Eigenschaft als Kalt- areas, and also because they promote the luftentstehungsgebiete thermisch induzierte generation of cold air through thermally indu- lokale Windsysteme wie nächtliche Flurwinde, ced local wind systems such as ground wind Hangabwinde und Bergwinde in Gang zu set- and downslope winds and so act as fresh air zen und als Frischluftschneisen zu wirken. corridors.

Im Falle hoher und dichter Vegetation werden Where vegetation is higher and denser, the die Windverhältnisse dahingehend beeinflusst, wind conditions are affected to the extent that dass eine Minderung der hohen, bei Stürmen they reduce the high wind speeds occurring auftretenden Geschwindigkeiten im Sinne eines during storm activity, so providing an effective wirksamen Windschutzes gegeben ist. Auch wind shield. Although the economic damage of wenn die wirtschaftlichen Schäden durch Wind- trees felled by high winds in woodlands close bruch in den stadtnahen Wäldern zu bedauern to the city may be regrettable, this sacrifice sind, kann durch dieses Opfer Schaden an der does allow damage to the substance of buil- Bausubstanz des Siedlungsraumes abgewendet dings to be averted in built-up areas. Forests werden. Wälder erzeugen ebenfalls nächtliche also generate cold air at night, although they Kaltluft, jedoch mit geringerem Abkühlungsbe- cool to a lesser degree than meadows and trag als Wiesen und Grasland. Ihr großer Nut- grassland. The main benefit they produce for zen für die Ausbildung von Frischluftströmen ist the creation of fresh air currents relates to air lufthygienischer Art, indem Luftschadstoffe, ins- hygiene, due to the filtration of air pollutants, besondere Staub, gefiltert werden, wobei die in particular dust, as the large leaf surface of große Blattoberfläche des belaubten Waldes ein leafy forests is capable of cooling and cleaning entsprechend großes Luftvolumen zu kühlen a correspondingly high volume of air. As far as und zu reinigen im Stande ist. Im Hinblick auf the different climate change scenarios are con- die für den Klimawandel entworfenen Szenarien cerned, woodland plays a major role in terms

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kommt dem Wald große Bedeutung hinsichtlich of protection against soil erosion as a result of des Schutzes gegen Bodenerosion als Folge von heavy rainfall and storms. Starkniederschlägen und Stürmen zu. The temperature-sinking significance of areas Die Temperatur senkende Bedeutung von Vege- of vegetation may be demonstrated by the 2 tationsflächen kann mit der engen Korrelation close correlation between the thermal effect zwischen dem thermischen Wirkungskomplex complex of a settlement and the degree of soil einer Aufsiedlung und dem dort realisierten capping which has taken place there. Versiegelungsgrad aufgezeigt werden: According to Bründl et al. (1986), the long-term Nach Bründl et al. (1986) steigt der langfristige mean air temperature value in a built-up area fol- Mittelwert der Lufttemperatur im Baugebiet lowing completion of all planned building measu- 3 nach Vollzug aller Baumaßnahmen je 10% Ver- res for each 10% degree of capping rises by siegelungsgrad um ca. 0,2 Grad über die Luft- around 0.2 degrees over the air temperature of temperatur der unbebauten Umgebung. Bei the undeveloped surroundings. In clear weather Strahlungswetterlagen erhöht sich je 10% Ver- conditions with direct sun radiation, per 10% siegelungsgrad die mittlere Tagesmitteltempera- degree of soil capping, the mean daily average air tur um 0,3 bis 0,4 Grad, das mittlere Tagesmaxi- temperature rises by 0.3 to 0.4 degrees, the mean mum um ca. 0,3 Grad und das mittlere Tagesmi- daily maximum by 0.3 degrees and the mean daily 4 nimum der Lufttemperatur um 0,5 bis 0,6 Grad. minimum air temperature by 0.5 to 0.6 degrees. Damit ist gezeigt, dass die Grünausstattung der This provides clear evidence that the existence Stadt bzw. der unversiegelte Flächenanteil dem of vegetation in cities / uncapped areas of the soil urbanen Wärmeinseleffekt entgegenwirkt. serves to counteract urban heat islands.

Grundsätzlich mindern Grünflächen als Versik- On principle, as percolation and retention sur- kerungs- und Retentionsflächen die Folgen von faces, green spaces reduce the impact of heavy Starkregen und Überschwemmungen; sie unter- rain and floods, taking on a supporting role in 5 stützen somit entsprechende Maßnahmen des the management of urban water systems. Siedlungswasserbaus. Unentbehrlich sind Grün- Green spaces are indispensable for the refor- flächen für die Grundwasserneubildung, ein mation of ground water, a factor which can Gesichtspunkt, der zum Überleben ganzer Öko- effect the survival of whole eco systems in systeme in Zeiten großer Dürre beitragen kann. times of severe drought.

Nicht unerwähnt bleiben darf der soziale Nut- The social benefits of public and private 6 zen des öffentlichen und privaten Grüns in der green spaces in cities should also not pass Stadt. Parks und Gärten helfen, das Zusam- unmentioned. Parks and gardens help to menleben der Menschen in städtischen Ver- improve the cohabitation of people in densely dichtungsräumen zu verbessern. Die damit ver- populated urban conurbations. The associated bundenen Freizeitaktivitäten und die Möglich- leisure activities and the scope they offer keit stadtnaher Erholung wirken Flächen und for relaxation and recuperation within easy Energie zehrender Stadtflucht entgegen. In die- reach serve to counteract the space and 7 sem Zusammenhang ist auf den Ursprung von energy wasting effects of the mass exodus Schrebergärten sowie auf die Volksparkbewe- from the city of people seeking relaxation gung hinzuweisen. elsewhere.

Je nach Art und Zweckbestimmung von Grünflä- Depending on the type and intended purpose of chen soll im Folgenden ihre klimatische Wirksam- green spaces, their climatic effectiveness will be keit typisierend behandelt werden. Dabei sind dealt with in the following by categorization 8 jedoch immer auch Ausnahmen denkbar, da bei according to type. Exceptions to these categoriza- einer typisierenden Darstellung spezielle Fallgestal- tions are always conceivable, as this kind of type tungen, beispielsweise Pflegezustand und flächen- analysis cannot, by its nature, take into account hafte Ausdehnung der Objekte unberücksichtigt special case scenarios such as the condition and bleiben müssen. expanse of the different spaces. Dazu kommt, dass sich die lebende Pflanze stän- An added problem is that the living plant stock is 9 dig verändert, d. h. sie keimt, wächst, hat Ruhe- continuously changing, in other words it germinates,

45 und Vegetationsperioden, wirft das Laub ab oder grows, goes through dormant and vegetative behält es viele Jahre, altert und stirbt schließlich. periods, drops its leaves or keeps them over many Vor diesem Hintergrund ist es nachvollziehbar, years, ages and finally dies. Against this back- wenn man versucht, durch eine wie auch immer ground there have been varied attempts to repre- definierte „Pflanzen-Mengen-Zahl das Verhältnis sent the ratio of vegetation to surface area using von Vegetation zur Fläche des betrachteten some kind of “plant quantity factor”. One such Grundstücks darzustellen. Dies führt zum Beispiel result was the “phytomass coefficient (PMZ)” der „Phytomassenzahl (PMZ)“ nach Scherer devised by Scherer (1973), using the principle of (1973), an der das Prinzip der Pflanzenmengenbe- plant quantity calculation (phytomass) deducted rechnung (Phytomasse) in der Form einer Hierar- in the form of a hierarchy of vegetation types. chie der Vegetationsformen abgelesen werden The intention is to allow the ecological efficiency kann. Damit soll die ökologische Leistungsfähig- of the given vegetation types to be described keit der genannten Vegetationsformen beschrie- (for instance dust filtration effect, evaporation, ben werden (z. B. Staubfiltereffekt, Verdunstung, wind protection, shading). There is no reason why Windschutz, Schattenspende). Es dürfte nichts the aspect of ecological efficiency of different dagegen sprechen, den Aspekt der ökologischen types of vegetation cannot be used as a method

Leistungsfähigkeit der Vegetation zugleich auch for assessing their climate protecting effect (CO2 für die Beurteilung der klimaschützenden Wirkung absorption).

(CO2-Aufnahme) heranzuziehen.

5.1 Wald 5.1 Forests

Waldflächen stellen ein komplexes Ökosystem dar, Forested areas represent a complex eco system das wegen seiner vielfältigen Nutzfunktionen und which, due to its varied beneficial functions and wegen seiner Bedeutung für die Umwelt - insbe- its significance for the environment – in particular sondere für die dauernde Leistungsfähigkeit des for the continued efficiency of the eco system as a Naturhaushaltes, für das Klima, den Wasserhaus- whole, for the climate, water management, air halt, die Reinhaltung der Luft, die Bodenfruchtbar- purification, soil fertility, the landscape, agriculture keit, das Landschaftsbild, die Agrar- und Infra- and infrastructure as well as its role as a place of struktur sowie die Erholung der Bevölkerung - relaxation and regeneration for the population – is unter dem Schutz des Bundeswaldgesetzes steht. protected by the Federal Forestry Preservation Act. Damit sollen seine Erhaltung und Mehrung sowie This protection is intended to ensure that the seine ordnungsgemäße Bewirtschaftung nachhal- forests are maintained and extended and to provi- tig gesichert werden. de for proper and sustainable forest management.

Wald – viele Nutzfunktionen unter einem Blätterdach

Forest – an array of useful functions under a single leafy canopy

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Fachliche Grundlage dafür sind Waldfunktionen- The factual basis for this is forest site mapping, kartierungen, die in Baden-Württemberg in das which stretches back in Baden-Württemberg to as Jahr 1975 zurückreichen und seitdem von der long ago as 1975, and which has been revised Forstlichen Versuchs- und Forschungsanstalt mehr- and extended by the Forestry Research Agency on fach überarbeitet und fachlich fortgeschrieben several occasions, the last being 2008/2009. 2 wurden, aktuell 2008/2009. The Land Use Plan no longer distinguishes bet- In den Darstellungen des Flächennutzungsplanes ween unmanaged and managed woodlands wird zwischen den nicht bewirtschafteten und (forests). In respect of their climate protection bewirtschafteten Waldflächen (Forstflächen) nicht effect, greater significance is attached to forests unterschieden. than to other types of wooded area such as small Im Hinblick auf eine klimaschützende Funktion protected strips of woodland. Woods represent a 3 dürfte den Forstflächen die größere Bedeutung real carbon sink primarily in the growth phase / zukommen als etwa Bannwäldern. Wälder stellen after planting or recultivation, while old tree nämlich vor allem im Wachstum bzw. nach der stocks make a lower contribution towards redu-

Anpflanzung oder Rekultivierung eine reale Koh- cing CO2. To this extent, the reforestation of agri- lenstoffsenke dar, während alter Baumbestand culturally used land and grassland and greening zur CO2-Reduzierung weniger beiträgt. Insofern fallow land are of particular importance for bin- sind Aufforstungen im Bereich von Acker- und ding and storing carbon, and so for their contribu- 4 Grünlandflächen sowie der Begrünung von Brach- tion towards climate protection. flächen für die Kohlenstoffbindung und Speiche- rung und somit für den Klimaschutz besonders Woodland accounts for 23.6% of Stuttgart’s total wichtig. 207 km² area. This exerts a significant positive impact on the town’s carbon footprint. As waste- In Stuttgart entfallen 23,6% der Stadtkreisfläche land accounts for only 0.4% of the city’s total von 207 km² auf Wald, womit ein beachtlich posi- area, however, the scope for reforestation is mini- 5 tiver Beitrag zur CO2- Bilanz geleistet wird. Da nur mal. Consequently, forestry-related climate protec- 0,4% des Stadtgebietes Ödland sind, besteht für tion measures are restricted to ensuring long-term Neuaufforstungen hingegen nur wenig Spielraum. preservation of the city’s existing woodlands and a Der Klimaschutz muss sich deshalb bzgl. des Wal- program of reforestation following felling. des auf dessen langfristige Erhaltung bzw. Wieder- aufforstung nach Einschlägen beschränken. As woodland is protected by law and forestry authorities are rigorous in defending it from attack, Da der Wald unter gesetzlichem Schutz steht und settlement-related development has not resulted 6 Forstbehörden die entsprechenden Belange wahr- in any appreciable loss of woodlands in Stuttgart, nehmen, hat die Siedlungsentwicklung in Stuttgart apart from a number of restricted cases of encro- keine größeren Waldverluste verursacht, wenn achment in favour of building projects such as the man von verschiedenen begrenzten Eingriffen für Fasanenhof-Ost industrial estate, ENBW high-rise Bauvorhaben (z. B. Fasanenhof-Ost, EnBW-Ansied- residential settlement or laying tracks for the city lung) oder Stadtbahntrassierungen (Trasse der railway (track U 15 between Ruhbank and Stelle). U 15, Ruhbank – Stelle) absieht. 7 Cases of encroachment into established forest Eingriffe in den Waldbestand haben sich auch aus stocks have occurred out of the city’s legal duty to dem Gesichtspunkt der Verkehrssicherungspflicht maintain safety. As a result, there is a major incen- ergeben. Es besteht diesbezüglich ein großes forst- tive from the forestry view point to keep forest liches Interesse, den Waldtrauf und damit die borders and consequently the interface between Kontaktfläche zwischen dem Waldbestand und forest stocks and other land uses, in particular anderen Nutzungen, insbesondere Verkehrswegen transport routes, as compact as possible and to 8 so kompakt wie möglich zu gestalten und even- avoid any possible conflict caused by falling tuelle durch Astbruch verursachte Konflikte zu boughs. vermeiden. Other problems besetting the city’s woodlands are Weitere Probleme für den Wald ergeben sich aus caused by pressure from the recreational use dem Erholungsdruck, den die Einwohner eines which is particularly prevalent in urban conurbati- städtischen Ballungsraumes ausüben und der das ons, and which has the potential to cause conside- Ökosystem Wald erheblich zu schädigen vermag. rable damage to the forest ecosystem. 9

47 Da sich im Rahmen der Energiewende hin zum As the use of timber as a renewable fuel is enjoy- Klimaschutz der Einsatz von Holz als nachwach- ing increasing popularity with the energy revoluti- sender Brennstoff zunehmender Beliebtheit erfreut on and changing attitudes to climate protection, und insbesondere auch eine preiswerte Alternative and also represents a low-cost alternative, it must darstellt, muss von einem großen wirtschaftlichen be assumed that great economic interest exists in Interesse ausgegangen werden, diesen steigenden supplying this growing demand by increased tim- Bedarf durch vermehrten Holzeinschlag zu decken. ber felling. This is in direct contradiction to the Dem steht der Grundsatz entgegen, dem Wald nie principle that more timber should never be remo- mehr Holz zu entnehmen als nachwachsen kann. ved from the forests than can be replaced with In diesem Zusammenhang darf nicht unerwähnt new growth. It should be mentioned in this con- bleiben, dass die Baden-Württembergische Forst- text that the Forestry Commission of Baden-Würt- verwaltung in kommunale Zuständigkeit überge- temberg has now been moved under the jurisdicti- gangen ist. Die Zukunft wird zeigen, ob die Be- on of the municipality. Only time will confirm or fürchtung von Umweltverbänden berechtigt ist, refute the fear expressed by environmental pressu- wonach wirtschaftliche Gründe bzw. die kommu- re groups that economic motivations / the con- nale Haushaltssituation künftig einer nachhaltigen straints of the municipal budget situation could Waldbewirtschaftung entgegenstehen könnten. compromise sustainable forest management in the future. Im Hinblick auf die Minderung von Auswirkungen des Klimawandels kommt dem Waldbestand, ins- In terms of reducing the impact of climate change, besondere den zahlreichen Hangwäldern Stutt- forest stocks, and particular Stuttgart’s many hillsi- garts die wichtige Funktion zu, Bodenerosion als de forests, fulfil the important function of preven- Folge von Starkregenfällen zu verhindern und den ting soil erosion as a result of heavy rainfall, redu- Abfluss von Niederschlagswasser in die tieferen cing the flow of precipitable water to the lower Lagen der Stadt zu mindern und damit Über- reaches of the city and so preventing flooding. schwemmungen zu verhindern. Climate change poses a major challenge for the Der Klimawandel bedeutet für die Nachhaltigkeit sustainability of forest management, as already forstlichen Handelns eine große Herausforderung, today, decisions need to be taken which will have da bereits heute Entscheidungen zu treffen sind, to be effective under the environmental conditions die sich unter den Umweltbedingungen der näch- of the next 80 to 100 years. Rising temperatures sten 80 bis 100 Jahre bewähren müssen. Tempera- and summer droughts impair the growth conditi- turerhöhung und Sommertrockenheit verschlech- ons, particularly for instance for the spruce. As a tern die Wuchsbedingungen vor allem für die Fich- fast-growing timber species, the spruce offers eco- te, die als schnellwüchsige Holzart wirtschaftliche nomic benefits but is at the same time susceptible Vorteile bietet, jedoch gegenüber Sturm, Trocken- to storms, drought and pest infestation. Conse- heit und Schädlingsbefall anfällig ist. So bedeutet quently, an increase of just 1% in the frequency of eine Zunahme der Sturmhäufigkeit von nur 1% storms would increase the risk attached to cultiva- bei Fichten eine Zunahme des Anbaurisikos von ting spruce by 10 %. It is, however, not possible 10 %. Die Umwandlung von Fichtenbeständen in to convert spruce stocks into deciduous forest Laubwald kann jedoch nicht unmittelbar durch directly by clear cutting and reforestation. The aim Aufforstung entsprechender Kahlschläge erfolgen. of forest management is to maintain or develop Forstliches Handeln zielt darauf ab, einen gesun- healthy woodlands capable of resisting damaging den, gegen äußere Einflüsse widerstandfähigen outside influences. These should be as close to Wald zu erhalten bzw. zu entwickeln. Dieser soll nature as possible, demonstrate ecological diversi- naturnah sein, ökologische Vielfalt aufweisen, ty, be suitable for recreational use and also permit eine hohe Erholungseignung haben und dazu eine economical timber production. wirtschaftliche Holzproduktion ermöglichen.

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5.2 Landwirtschaftlich genutzte 5.2 Agriculturally used Flächen spaces

Im Flächennutzungsplan Stuttgarts finden sich Stuttgart’s Land Use Plan includes an indication Darstellungen von of 2

Allgemeinen Flächen für die Landwirtschaft, z. B. General spaces used for agriculture, such as Ackerflächen (9,6 % der Gemarkungsfläche) arable land (9.6 % of the territory) and viney- und Rebland (1,9 % der Gemarkungsfläche), ards (1.9 % of the territory), Flächen für Landwirtschaft mit Ergänzungs- Spaces for agriculture with supplementary funktionen, z. B. Erholung, Klima, Wasser, functions such as recreation, climate, water, Boden oder Flora/Fauna sowie soil or flora and fauna, as well as 3 Landwirtschaftliche Betriebe im Außenbereich Outdoor agricultural businesses (horticulture, (Erwerbsgartenbau und Glashäuser). greenhouse cultivation).

Allen Flächen gemeinsam ist, dass sie der stadt- What all these spaces have in common is that nahen Produktion von Nahrungsmitteln und Zier- they produce food and ornamental plants locally. pflanzen dienen. Kurze Transportwege helfen Short transportation distances help to save energy Energie einzusparen und garantieren krisensichere and guarantee a crisis-proof supply of provisions 4 Versorgung der Bevölkerung. Auch bedeutet der to the local population. In addition, the vegetati- mit landwirtschaftlicher Nutzung verbundene on stock associated with agricultural use also pro-

Vegetationsbestand eine echte CO2-Senke, wozu vides a real CO2 sink, as well as providing a noch der Platzhalter-Effekt gegenüber klimaschäd- space-keeping effect which restricts the expansion lichen Nutzungen tritt. Schließlich gilt der allen of land uses with detrimental effects on the cli- Vegetationsflächen zuzuordnende Vorteil, den mate. And finally, here too the benefit attributa- Abfluss des Regenwassers insbesondere bei Stark- ble to all spaces given over to vegetation applies niederschlägen zu reduzieren und über die Ver- in that it impedes the flow of rainwater, in parti- 5 sickerungsmöglichkeiten zur Grundwasserbildung cular as a result of heavy rainfall, and contributes beizutragen. towards the formation of ground water by encou- raging percolation.

Ackerland auf den Höhen über dem Neckartal Arable land on the uplands above the 9 Neckar valley

49 Schließlich geht von den landwirtschaftlichen And finally, agriculturally used spaces frequently Flächen in vielen Fällen eine für die stadtnahe offer a significant opportunity for the enjoyment Erholung bedeutsame Freiraumfunktion aus, was of open spaces close to the city. Where applica- gegebenenfalls die o. g. Darstellung einer Ergän- ble, this usage justifies the depiction in the Land zungsfunktion rechtfertigt. Bezüglich des damit Use Plan as an area with a supplementary functi- verbundenen Klimaschutzaspektes ist auf die on. In terms of the associated climate protection Reduzierung von Freizeit- bzw. Ausflugsverkehr impact, the resulting reduction in the volume of hinzuweisen. leisure and excursion traffic should be mentioned.

Die für das Stuttgarter Neckartal typischen Wein- The vineyards which are a characteristic feature of berge sind für die Ausbildung des dortigen Hang- Stuttgart’s Neckar valley play an authoritative role klimas mit seinen nächtlichen Hangabwinden in formation of the hillside climate in these areas maßgeblich. Diese sind in austauscharmen Strah- and their nightly downslope winds. On clear lungsnächten ein willkommener Belüftungsbeitrag, nights with minimal exchange of air, these provi- der die Minderung sommerlichen Hitzestresses de a welcome contribution to ventilation and help bewirkt. to counteract heat stress in the summer months.

Andererseits bedarf der mit diesen Darstellungen However, in terms of their effect on climate pro- verbundene Nutzen für den Klimaschutz einer tection, a differentiated assessment is required differenzierten Beurteilung: regarding the areas represented on the plan by Die Kultivierung von Blumen und Gemüse in this type of land use: Gewächshäusern ist wegen des damit verbunde- Because of the use of energy associated with the nen Energieeinsatzes aus Sicht des Klimaschutzes cultivation of flowers and vegetables in green als bedenklich einzustufen. Die Glashauslandschaf- houses, as far as climate protection is concerned ten stellen mit ihrer versiegelten Erdoberfläche this land use must be categorized as questiona- bebautes Gebiet ohne ökologischen Nutzen dar, ble. Because greenhouse landscapes cap the soil wobei freilich die niedrigen Bauwerkshöhen die surface, they must be classed as built-up areas Windströmung weniger beeinflussen als reguläre without ecological benefit, although it is certainly Gebäude. true to say that the low height of the structures does not impact on wind flow in the same way as Die maschinelle Bearbeitung der Ackerflächen regular buildings. erfolgt keinesfalls emissionsfrei, zumal Landwirt- schaftsmaschinen als Arbeitsgeräte keinen Abgas- The use of agricultural machinery on arable land grenzwerten unterworfen sind. Im Hinblick auf certainly produces emissions, particularly conside- den Klimaschutz steht hier die CO2-Emission im ring that as industrial equipment, agricultural Mittelpunkt, wobei auch auf die Bedeutung von machinery does not fall under any exhaust emissi- Verrottungs- und Kompostierungsvorgänge hin- on restrictions. As regards climate protection, the zuweisen ist. Im Gegensatz zu früheren Jahrhun- focus here is on CO2 emissions, notably caused by derten, werden heutzutage in Deutschland keine rotting and composting processes. In contrast to Acker- oder Viehzuchtflächen mehr durch Rodung former centuries, today additional arable or gra- von Wäldern hinzugewonnen; eher gehen land- zing land is no longer acquired by eradicating wirtschaftliche Flächen als Bauland verloren, so woodland; it is rather the case that agriculturally dass die Erträge durch intensive Bewirtschaftung used areas are lost to building development. This kleinerer Flächen erzielt werden müssen. Dies means that yields have to be achieved by high- bedingt umfangreichen Maschineneinsatz und intensity cultivation of smaller areas, which gives damit zusammenhängend, aber auch durch Über- rise to the extensive use of machinery. This, toget- düngung bedingte Bodenschutzprobleme, was im her with excessive fertilization, produces soil con- Zusammenhang mit dem Klimawandel fatale servation problems, which in conjunction with cli- Folgen für die Erzeugung von Nahrungsmitteln mate change can have fatal consequences for haben kann. food production. Auch mit der Intensiv-Tierhaltung sind Klima- Factory farming is also associated with climate schutz-Probleme verbunden, insbesondere durch protection problems, in particular due to the die energieintensive Erzeugung von Futtermitteln. energy-intensive production of fodder.

Die Arbeitsgebiete Stadtklimatologie und Klima- The fields of urban climatology and climate pro- schutz werden deshalb vermehrt darauf hinwirken, tection are consequently working increasingly

50 1 dass der zu Lasten der traditionellen Landwirt- towards containing land degradation at the schaft erfolgende Flächenverbrauch eingedämmt expense of traditional forming methods and gua- wird und der Fortbestand von „Bauernland“ ranteeing the continued existence of traditional gewährleistet bleibt. Im Zusammenhang mit Groß- “farmland”. projekten wie Flughafen- und Messe-Erweiterung This gives rise to a conflict situation vis-à-vis 2 auf den Fildern steht damit eine Konfliktsituation large-scale projects such as the airport expansion im Raum. and new trade fair grounds on the Filder plain.

5.3 Grünflächen 5.3 Green spaces 3 Zu den Grünflächen im Sinne der Bauleitplanung Green spaces as defined by Land Use Planning zählen include Parkanlagen und Landschaftsparks Public parks and gardens Sonstige Grünflächen mit Angabe der Zweck- Other green spaces with an indicated purpose bestimmung (z. B: Waldheim) (such as Waldheim) Sportflächen Recreation and sports grounds Freibäder Open-air swimming pools Friedhöfe Cemeteries 4 Dauerkleingärten Permanent allotments Kleintierzuchtanlagen Pet breeding centres Jugendfarmen/Aktivspielplätze Petting farms/adventure playgrounds Zelt- und Campingplätze Camp sites Grünkorridore und Grünvernetzungen durch Green corridors and green networks through Siedlungsbereiche hindurch built-up areas Grünsanierungsbereiche Green remediation areas 5 und Gartenhausgebiete Allotments for the construction of garden chalets

Die oben zusammengefassten das Klima schützen- The climate protecting functions summarized den Funktionen sind hier - mit wenigen Ausnahmen - above may be considered fulfilled here with only a als gegeben zu betrachten. Ausnahme dürften ver- few exceptions. These would include certain types schiedene Sportstätten sein, die sich durch einen of sports facilities whose extensive soil capping, großen Versiegelungsgrad, umfangreiche bauliche widespread use of buildings and ecological pover- 6 Anlagen und ökologische Armut hervorheben. ty should be mentioned. If we consider for instan- Wenn man sich beispielhaft ein Fußball-Stadion oder ce a football stadium or golf course, one of these einem Golfplatz vor Augen führt, wird deutlich, dass criteria is often clearly in evidence. oft ein Kriterium besonders deutlich hervorsticht.

Innerstädtische Parkanlage – Rekreation für Stadtluft, Klima und Mensch

Inner city park – recreational benefit for the 9 city air, climate and the human population

51 Andere der Grünflächen werden ebenfalls durch Other green spaces are often severely devalued bauliche Anlagen und Versiegelung bzw. Erschlie- from the climatic viewpoint by building develop- ßungsanlagen aus klimatischer Sicht stark abgewer- ment, soil capping surfaces and other facilities tet (z. B. Freibäder, Campingplätze, Gartenhausge- (for instance open-air swimming pools, camp sites, biete, Kleintierzuchtanlagen). Zu Gunsten dieser allotments, animal breeding facilities). However, a Pseudo-Grünflächen sollte jedoch berücksichtigt point in favour of this type of pseudo green space werden, dass deren bauliche Nutzungsmaße i. d. R. is the fact that their degree of building usage weit unterhalb der sonst im Stadtgebiet realisierten is generally far lower than the values applicable Werte liegen und eine vergleichsweise umfangreiche overall in urban areas and that they provide a Grünausstattung gegeben ist. comparatively extensive greening effect.

Zudem entsprechen diese Nutzungen der Bedürfnis- In addition, the described usages do satisfy a lage vieler Menschen, die auf diese Weise ihre Freizeit demand for a large proportion of the population gestalten und sich stadtnah erholen können. Dadurch who use these facilities in which to spend their wird die intakte Naturlandschaft z. B. stadtnahe Wäl- leisure time close to the city. This helps relieve der und Gewässer vom Freizeitdruck entlastet; auch pressure on unspoilt natural landscapes such as werden Fahrten ins Umland der Stadt vermieden. local forests and waterways and avoids additional travel to the city’s outlying areas.

5.3.1 Kleingärten 5.3.1 Allotments

Kleingärten sind ökologisch und sozial nützlich Allotments provide an ecological and social benefit sowohl für die Allgemeinheit in Form von Auf- for the public as a whole, as they help to break up lockerung und Durchgrünung von Stadtquartieren the cityscape with a welcome greening effect, as als auch für die Nutzer dieser Gärten. well as the direct benefit for the individuals who Wie bei früheren Bauerngärten oder Arbeitergär- use them. ten kann durch den Anbau von Obst und Gemüse In keeping with the original function of allotments, zur preiswerten und Ressourcen schonenden Nah- the cultivation of fruit and vegetables can make a rungsmittelversorgung beigetragen werden. In Zei- contribution towards providing a low-cost, low- ten hoher Arbeitslosigkeit bedeutet dies nicht nur resource food supply. In periods of high unemploy- eine wirtschaftliche Entlastung der betreffenden ment, this provides not only economic relief for Haushalte, sondern auch das Vorhandensein sinn- affected households but also a profitable and voller Betätigungsmöglichkeiten. worthwhile pastime.

Kleingärten als Orte sinnvoller Freizeit- aktivität

Allotments as an outlet for productive leisure activity

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5.3.2 Friedhöfe 5.3.2 Cemeteries

Der klimatisch relevante Wert von Friedhöfen liegt The value of cemeteries as regards their climatic in ihrer Einbindung in den Siedlungsraum, den sie relevance lies in their integration in the fabric of the quasi als Oasen der Natur auflockern. Auch hier city, creating natural oases and breaking up the 2 spielen die Gesichtspunkte stadtnaher Erholung in cityscape. Here too, the aspects of local recreation Ruhe sowie die Möglichkeit innerer Einkehr eine and quiet introspection play an important role, par- wichtige Rolle, zumal diese Funktion durch ticularly given that nowhere else these needs are Gesichtspunkte der Pietät wie sonst nirgends accorded the same aspect of reverence. Cemeteries unterstützt wird. Friedhöfe besitzen zudem eine also possess a certain infrastructure (such as lavato- gewisse Infrastruktur (z. B. Toilettenanlagen) und ry facilities) and are linked into the public transport sind durch den ÖPNV erschlossen, was insbeson- network, a factor much appreciated by older mem- 3 dere ältere Menschen zu schätzen wissen. bers of the population.

Friedhöfe, Oasen der Ruhe und inneren Einkehr in Cemeteries, oases of peace and introspection amid der Hektik der Stadtlandschaft the bustle of the cityscape

5.3.3 Grünkorridore und Grün- 5.3.3 Green corridors and green 6 vernetzungen networks

Grünkorridore und Grünvernetzungen sind als Pla- As planning objectives outlined by the Land Use nungsziele des Landschaftsplanes für bebaute Plan for built-up areas, green corridors and green Bereiche zugleich wichtige Bausteine stadtklima- networks constitute important elements of planning gerechter Planung. Damit wird dem Umstand for optimization of the urban climate. This aspect Rechnung getragen, dass kleine Grünflächen für takes due account of the fact that small green spa- 7 sich alleine betrachtet in Bezug auf Ihre Umge- ces in isolation have only a minimal remote impact bung nur eine geringe Fernwirkung ausüben, was in respect of their environment, for which the so- dem sog. Oaseneffekt geschuldet ist: called oasis effect is to blame:

Wegen des im wärmeren überbauten Gebiet ver- Due to the reduced water vapour partial pressure minderten Wasserdampf-Partialdruckes stellt sich which exists in warmer built-up areas, a marked so- zur feuchteren und kühleren Umgebung der Grün- called vapour pressure gradient sets in relative to 8 fläche ein starker Dampfdruckgradient ein, was the damper and cooler surrounding green space. als sog. Oaseneffekt am Rande des bebauten Known as the oasis effect, this causes the air tem- Gebietes die Lufttemperatur geringer ansteigen perature to rise to a lesser degree on the edge of lässt und gleichzeitig die Verdunstung im benach- the built-up area and at the same time increases barten feuchteren Gebiet erhöht. Insofern übt evaporation in the neighbouring damper area. To städtische Bebauung, in die eine Grünfläche ein- this extent, urban development in which there is an gebettet ist, eine nachteilige „Fernwirkung“ auf isolated island of green space exerts a disadvanta- 9 die Grünfläche aus. (Eine Oase kann die Wüste geous “remote effect” on the green space, by the

53 nicht befeuchten; umgekehrt jedoch wird die same token that an oasis cannot provide the desert Wüste die Oase austrocknen.) with moisture, but conversely the desert can dry out the oasis. Diese Überlegung soll jedoch die Temperatur senkende Bedeutung von Vegetationsflächen nicht However, this consideration does not in any way schmälern, wobei auf die oben dargestellte enge detract from the temperature-sinking importance of Korrelation zwischen dem thermischen Wirkungs- vegetation areas. Reference is made in this context komplex einer Aufsiedelung und dem dort reali- to the above described correlation between the sierten Versiegelungsanteil zu verweisen ist. thermal interaction of a thermal effect complex of a settlement and the degree of soil capping which Im Falle von Grünzügen, Grünkorridoren und has taken place there. Grünvernetzungen ist außer der einfachen Sum- mationswirkung zur Erhöhung des unversiegelten In the case of green belts, corridors and networks, Flächenanteils auch eine positive Fernwirkung zu apart from the simple summation effect of increa- Gunsten angrenzender Stadtquartiere gegeben, sing the proportion of uncapped ground, in additi- sofern die entsprechenden Grünachsen mit den on a positive remote effect is achieved benefiting bevorzugten Bahnen des Luftaustausches korres- adjacent city districts, provided the relevant green pondieren und eine starke Verzahnung mit dem axis coincides with the preferred air exchange path- Siedlungsbereich als Wirkungsraum erreicht wird. ways, and interlocks with the built-up area. In this Auf diese Weise können Frischluftschneisen way fresh air corridors can be maintained or deve- bewahrt oder entwickelt werden, denen hier als loped. A special chapter is dedicated to this pheno- Stuttgarter Besonderheit ein gesondertes Kapitel menon as a special feature of Stuttgart. gewidmet wird.

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6. Frischluftschneisen 6. Fresh air corridors

Als natürliche Grünzüge bieten sich topographische Topographic structures such as stream and mea- Strukturen wie Bach- und Wiesentäler an, die gleich- dow valleys provide natural green belts which at zeitig bevorzugte Durchlüftungsbahnen darstellen. the same time represent preferred pathways for 2 Als deren bedeutendste Repräsentanten können in ventilation. These are most notably represented in Stuttgart das Nesenbachtal, das Feuerbacher Tal, das Stuttgart by the Nesenbachtal valley, Feuerbacher Lindenbachtal und das Rohracker Talsystem gelten. Tal valley, the Lindenbachtal valley and the Rohrak- Diese von störenden baulichen Eingriffen freizuhal- ker valley system. Keeping these free of encroach- ten, bedarf es keiner schwierigen Überzeugungs- ment by buildings does not necessitate a great arbeit, zumal Gesichtspunkte des Landschafts- und deal of persuasion, given that aspects of landsca- Naturschutzes die stadtklimatischen Argumente pe and nature conservation also support the urban 3 unterstützen. Letzteres war in ganz besonderem climatology arguments. This joint argumentation Maße bei den Diskussionen zur Erhaltung des Streu- featured predominantly in the debate surrounding obstwiesen-Gebietes Greutterwald (Stuttgart-Weil- conservation of the Greutterwald orchard district imdorf) der Fall. (Stuttgart-Weilimdorf).

Die Weichenstellung zu Gunsten unverbauter Frisch- The course is set in favour of retaining undevelo- luftschneisen erfolgt im Rahmen des Flächennut- ped fresh air corridors within the framework of 4 zungsplanes, wobei sich die zu entwickelnden Struk- the Land Use Plan, in which the structures to be turen bereits im übergeordneten Regionalplan in developed are already set out in the overriding Form der dort wiedergegebenen Grünzüge und regional plan by the depicted green belts and Grünzäsuren abbilden. green divides.

Wichtige Grünzüge und Grünzäsuren verlaufen in In Stuttgart, important green belts and green divi- Stuttgart u. a. zwischen den Siedlungsbereichen der des stretch for instance between the built-up sett- Stadtbezirke Vaihingen und Möhringen (Roher Weg), lement areas of the Vaihingen and Möhringen 5 zwischen Sillenbuch und Heumaden (Schwende), in districts (Roher Weg), between Sillenbuch and Bad Cannstatt im Bereich der Gebiete Espan und Heumaden (Schwende), in Bad Cannstatt in the Kreutelstein, in Untertürkheim entlang des Dietbach- area of the Espan and Kreutelstein districts, in tales, in Feuerbach im Gebiet Schelmenäcker. Untertürkheim along the Dietbachtal valley, and in Feuerbach in the Schelmenäcker district. Frischluftversorgung und Minderung thermischer Belastungen sind die Gewichte in der Waagschale, The supply of fresh air and reduction of thermal 6 die gegenüber den Bestrebungen nach Siedlungser- stress on the one side of the scale must be weig- weiterung und Baulandgewinnung auszubalancieren hed up against endeavours to provide additional ist. Den Ausschlag sollten letztlich die zu erwarten- housing and acquire building land on the other. It den Folgen des Klimawandels geben, der die be- is likely to be the anticipated impact on climate kannten Wirkungen des Stadtklimas weit übertref- change which will tip the balance, as this will fen wird. Derzeit liegt in Stuttgart die Temperatur exceed by far the known effects on urban climate. erhöhende Wirkung des Klimawandels noch im The temperature elevating effect of climate 7 gleichen Bereich wie der urbane Wärmeinsel-Effekt change is currently still on a par in Stuttgart with (0,9 Grad höhenkorrigierte Jahresmittel-Übertempe- the urban heat island effect (mean annual excess ratur der Innenstadt). temperature in the inner city corrected upward by 0.9 of a degree). Die Zielsetzung, kleinräumige Luftaustauschprozesse durch die Erhaltung bzw. Schaffung von Grünver- The objective of promoting small-scale air netzungen zu fördern, kann durch die im Folgenden exchange processes by conserving or creating 8 dargestellten zurückliegenden Beispiele aus der green networks can be illustrated by the following Stuttgarter Planungspraxis verdeutlicht werden: past examples of planning practice in Stuttgart:

55 6.1 Gebiet Unterer Grund 6.1 Unterer Grund district (Stuttgart-Vaihingen) (Stuttgart-Vaihingen)

Der auf der Filderplatte gelegene nord-nordöst- The north-north-eastern outskirts of Vaihingen liche Ortsrand von Vaihingen fällt in Form einer located on the Filder plain drop down to the Kal- Stufenlandschaft zum Ortsteil Kaltental ab. Dieser tental district in the form of a stepped landscape. Übergang von den Lias-Schichten der Filderhoch- This transition from the lias stratum which forms fläche zur Stuttgarter Bucht umfasst die ganze the Filder plain to the Stuttgart lowland takes in Schichtenfolge des Keupers vom Gipskeuper bis the entire Keuper strata sequence from the Gips- zum Rhätsandstein. Im Bereich des Gebietes keuper or middle stratum as far as the rhaet sand- Unterer Grund findet dieser Übergang von der stone. In the Unterer Grund area, this transition Filderplatte in Form eines Nesenbachzuflusses, des from the Filder plain takes the form of a tributary Elsentales, statt. Dieses mündet in Kaltental von of the Nesenbach stream in the Elsental valley. In links bzw. von Westen her in das topographisch Kaltental, this flows from the left, i.e. from the dominierende, südwest-nordost-orientierte Tal des west, into the topographically dominant south- Nesenbaches ein. Die beschriebene Höhenstufe west to north-east aligned Nesenbachtal valley. The zwischen den Fildern und der Stuttgarter Bucht described drop in altitude between the Filder plains sowie das Vorhandensein Kaltluft produzierender and the Stuttgart lowland, and the existence of Flächen auf den Fildern im Einzugsgebiet des cold air-producing surfaces on the Filder plain in Nesenbachtales bilden die Gegebenheiten, auf the drainage basin of the Nesenbachtal valley welchen das große, die Innenstadt nächtlich be- together create the circumstances which produce lüftende thermisch induzierte Berg- und Talwind- the main thermally induced mountain-valley wind system beruht. system which ventilates the inner city at night.

Die Orientierung des Nesenbachtales in Südwest- The southwest-northwest alignment of the Nesen- Nordost-Richtung bewirkt eine Kanalisierung der bach valley serves to channel what is in any case klimageographisch ohnehin häufigsten Windrich- the most frequent wind direction in terms of climate

Das Nesenbachtal bei Heslach (Blick vom Fernseh- The Nesenbach valley near Heslach (view from the turm zum Birkenkopf) television tower to Birkenkopf)

56 1 tung. Dieser Ventilationsbeitrag des Nesenbach- geography. This contribution towards ventilation of tales wird durch häufigen nächtlichen Kaltluftab- the Nesenbach valley is reinforced by the frequent fluss bzw. den sich daraus speisenden Bergwind nightly cold air downflow / the mountain wind noch verstärkt, so dass der entsprechende Wind- which feeds from it, resulting in a situation in richtungssektor in der Stuttgarter Innenstadt tags- which the relevant wind direction sector in Stutt- 2 über mit rd. 20 % Häufigkeit und nachts mit gart’s inner city occurs with around 20% frequency rd. 40 % Häufigkeit in Erscheinung tritt und die during the day and around 40% frequency at Bedeutung des Nesenbachtales als Frischluft- night, justifying the significance of the Nesenbach schneise begründet. Für den Klimaschutz geht es valley as a fresh air corridor. From the climate pro- dabei vor allem um die thermische Ausgleichs- tection viewpoint, the most important aspect here funktion zu Gunsten der Innenstadt. is the thermal balancing function in favour of the inner city. 3

Windstatistik vom Schwabenzentrum (Stuttgart- Wind statistics from Schwabenzentrum (Stuttgart Mitte) mit tagesperiodischer Windrichtungshäufig- city centre) showing wind direction frequency at 7 keit als Hinweis auf nächtlichen Kaltluftfabfluss different periods during the day as an indication of (Bergwind) nightly cold air downflow (mountain wind)

Vor diesem Hintergrund sind die Randbereiche des Against this background the peripheral areas of the Nesenbachtales und dessen Einzugsgebiet von Nesenbach valley and its drainage basin are of great großem stadtklimatischen Interesse, das sich in urban climatological interest which is manifested in 8 Einwänden gegen die erweiterte bauliche Inan- the form of substantiated objections to extended spruchnahme dortiger Grün- und Freiflächen building usage of green and open spaces existing in manifestiert. Bei dem für die Ansiedlung eines this area. In the case of the area known as Unterer Weltunternehmens der Computerbranche ausge- Grund chosen as the preferred location for settle- wählten Gebiet Unterer Grund konnten sich die ment of a global computer corporation, the urban Stadtklimatologen mit ihrer Auffassung nicht climatologists were unable to assert their view- durchsetzen, dass durch bauliche Freihaltung der point that the downflow of cold air into the Elsen- 9 Hangzone der Kaltluftabfluss in das Elsental und tal valley and consequently the function of the

57 damit die Funktion der Frischluftschneise Nesen- Nesenbach valley fresh air corridor should be sup- bachtal unterstützt werden sollte. Da die Abtei- ported by keeping the hillside zone free of buil- lung Stadtklimatologie auch der kommunalpoliti- dings. As the Section of Urban Climatology was schen Alternative einer Flächennutzungsplan- not in a position to pursue the alternative local Änderung mit Darstellung von Wohnbaufläche government route of a change to the Land Use Plan nicht zu folgen vermochte, blieb die Forderung showing residential building areas, the recommen- einer Nichtbebauung schließlich unberücksichtigt. dation not to develop the site was not taken into Es sollte lediglich noch zur Frage nach der Art consideration. The experts were requested only to und Weise einer künftigen Bebauung des Unteren submit a statement on the issue of the type and Grundes Stellung bezogen werden. Eingehende method of future development on the Unterer Besichtigungen des Geländes und seiner Umge- Grund site. Detailed inspections of the territory and bung, insbesondere aber die Durchführung abend- its surroundings, and in particular the execution of licher Rauchnebelversuche führten dann doch zur evening smog tests resulted in a recommendation Empfehlung, die Masse der geplante Bauvorhaben that the bulk of the planned building measures be so weit wie möglich in der Mitte des geplanten concentrated as far as possible to the centre of the Baugebietes zu konzentrieren und dafür im Nor- envisaged building site, while to the north (near the den (beim Johannesgraben) und Süden (in Verlän- Johannesgraben ditch) and south (as an extension gerung des Vaihinger Friedhofes entlang der of the Vaihingen cemetery along the hollow by Bodensenke bei der Paradiesstraße) Freiflächen Paradiesstraße), open spaces should be left free of unbebaut zu belassen. development.

Kaltluftabfluss über freigehaltene Ventilationsachse, Cold air downflow along the ventilation axis left free Unterer Grund, Stuttgart-Vaihingen of buildings at Unterer Grund, Stuttgart-Vaihingen Quelle Luftbildaufnahme: Stadt Stuttgart, Amt für Aerial photo courtesy of: City of Stuttgart, Office of Stadtplanung und Stadterneuerung, 2003 City Planning and Urban Renewal, 2003

Damit waren die Schwerpunkte des örtlichen Kalt- This described the focal points of the local cold air luftabflusses zum Elsental hinab bezeichnet. Als downflow to the Elsental valley. The area of origin Herkunftsbereich der Kaltluft ergab sich der Büs- of the cold air proved to be Büsnauer Wiesenrain. nauer Wiesenrain, von wo aus die sich dort wegen From here the cold air mass which collects as a extremer nächtlicher Abkühlung ansammelnden result of extreme night-time drops in temperature Kaltluftmassen auf unterschiedlichen Wegen zur flows down using different channels to the Stutt- Stuttgarter Bucht abfließen. gart lowlands.

Durch diese Empfehlung für die Baumassenvertei- As a result of this recommendation for distribution lung im Unteren Grund konnte ein Kompromiss of the building volumes on the Unterer Grund site, hergestellt werden zwischen den Bauabsichten it was possible to obtain a workable compromise einerseits und den Belangen des lokalen Luftaus- between the building intentions on the one hand tausches andererseits. Im Übrigen konnte die and the interests of the local exchange of air on the geplante Gewerbeansiedlung auf Grund geänder- other. In actual fact, a change of plans by the inve- ter Pläne des Investors nicht realisiert werden, stors meant that the planned industrial settlement

58 1 wobei als Ergebnis einer notwendigen Umplanung was not implemented. Instead, following a necessa- STEP (Stuttgart Engeneering Park) entstanden ist. ry replanning process, the Stuttgart Engineering Park (STEP) was constructed. 2

Freigehaltene südliche Ventilationsachse (Kaltluft- Southern ventilation axis (cold air corridor) kept schneise) im Gebiet Unterer Grund, Stuttgart- free of buildings in the Unterer Grund area, Vaihingen Stuttgart-Vaihingen 6

6.2 Gebiet Schelmenäcker 6.2 Schelmenäcker district (Stuttgart-Feuerbach) (Stuttgart-Feuerbach)

Im Gebiet Schelmenäcker in Stuttgart Feuerbach In the Schelmenäcker area of Stuttgart Feuerbach, ging es um die Schaffung einer ausgedehnten plans were presented for the extension of an exi- 7 Wohnbaufläche im Bereich einer zum Ortszen- sting residential building area near a hillside zone trum hin auslaufenden Hangzone des bewaldeten reaching down from the woodland-covered Lem- Lembergs. Die Wohnbaufläche sollte mittig durch berg mountain to the centre of the town. The eine den Hang hinaufführende Straße erschlossen plans envisaged development through the corridor werden. Von der Hangzone wäre ein 7 m breiter leading up to the hillside. A strip just 7 metres Streifen als Straßenbegleitgrün unbebaut geblie- wide would have remained undeveloped from the ben. hillside zone in the form of roadside greenery. 8

Aus Sicht der Stadtklimatologie wurde im Rahmen During the course of the planning deliberations, von Bedenken und Anregungen zur Planung vor- the urban climatological viewpoint was put for- getragen, dass der vorgesehene 7 m breite Pflanz- ward that the 7 m wide planted strip would not be streifen keine stadtklimatisch sinnvolle Aufgabe capable of fulfilling any useful urban climatological erfüllen könne, wenn es darum ginge, die natür- function in terms of interlocking the natural land- liche Landschaft des Höhenzuges Lemberg mit scape of the Lemberg range of hills with the den- 9 dem dicht bebauten Ortszentrum Feuerbachs zu sely developed town centre of Feuerbach. It was

59 Gliederung der Wohnbaufläche Schelmenäcker Structure of the Schelmenäcker residential building durch Grünzäsur, Stuttgart-Feuerbach area separated by a green divide, Stuttgart-Feuerbach Quelle Luftbildaufnahme: Stadt Stuttgart, Stadt- Aerial photo courtesy of: City of Stuttgart, Survey- messungsamt, 2009 ing Office, 2009

Grünzäsur im Gebiet Schelmenäcker, Green divide in the Schelmenäcker area, Stuttgart-Feuerbach Stuttgart-Feuerbach

60 1 verzahnen. Nur durch Freihaltung einer ca. 100 m only by maintaining a green divide of around 100 m breiten Grünzäsur würde die Voraussetzung in width that it would be possible to create the bestehen, dass sich klimaökologische Ausgleichs- conditions in which the climatic and ecological leistungen vom Lemberg-Gebiet auf den Wirkungs- balancing function of the Lemberg area could be raum der Ortsmitte übertragen. Speziell wurde able to impact effectively on the town centre. In 2 auf die Möglichkeit des Luftaustausches durch particular, the urban climatology experts high- schwache nächtliche Hangabwinde als Folge lighted the possibility of air exchange due to weak bodennahen Kaltluftabflusses hingewiesen. night-time downslope winds as the result of a cold air downflow close to the ground. Die vorgetragenen stadtklimatischen Argumente fielen seitens der Stadtplanung auf fruchtbaren The urban climatological arguments put forward Boden und hatten schließlich ein vollkommen fell on receptive ears in the urban planning depart- 3 geändertes Bebauungskonzept zur Folge. Dieses ment, and finally resulted in a completely changed wurde nun in Form zweier durch eine breite Grün- development concept. This was then implemented zäsur voneinander getrennte Bebauungsinseln in the form of two separate development islands, realisiert, die jeweils von ihren Außenrändern her each developed outward from their outer bounda- und nicht mehr zentral über die Hangzone er- ries instead of centrally across the hillside zone and schlossen werden. Die Abbildungen zeigen das separated by a wide green divide. The illustrations Ergebnis des geänderten Flächennutzungskon- show the result of the changed land use concept 4 zeptes sowie die Nutzung der gewonnenen Grün- and also the use made of the green space created fläche. Diese wertet nicht nur die umgebenden by the changed plan. This not only upgrades the Wohnlagen auf, sondern übernimmt auch eine auf surrounding residential areas, but also assumes a die Ortsmitte übergreifende klimatische Funktion. climatic function which impacts positively on the town centre.

5 6.3 Gebiet Espan 6.3 Espan district (Stuttgart–Bad Cannstatt) (Stuttgart–Bad Cannstatt)

Im Zusammenhang mit der Aufstellung des Flä- In connection with compilation of the 1990 Land chennutzungsplanes 1990 wurde seitens der Use Plan, the urban planning department conclu- Stadtplanung eine umfassende Darstellung der ded that a comprehensive representation of urban stadtklimatischen Verhältnisse Stuttgarts für erfor- climatological conditions in Stuttgart was required. 6 derlich gehalten. Um flächenhaft verdichtete Aus- To allow concise, extensive statements to be sagen zu ermöglichen, wurde erstmals die Metho- made, for the first time infrared thermography de der Infrarot-Thermographie-Messflüge für das was carried out by an aircraft over the entire city. gesamte Stadtgebiet angewandt. Damit bestand This opened up scope for allowing planned land die Möglichkeit, geplante Nutzungsdarstellungen use representations to be evaluated in an urban im stadträumlichen Zusammenhang beurteilen zu geographic context. Interest focussed particularly können. Im Mittelpunkt des Interesses standen ins- on extended land uses which could potentially 7 besondere Nutzungserweiterungen, die geeignet bring about detrimental structural changes at the waren, im Bereich der Siedlungsränder nachteilige edges of settlements in terms of the unfavourable strukturellen Veränderungen mit einer ungünsti- redistribution of the ratio of developed to undeve- gen Neuverteilung des Verhältnisses von bebauten loped surfaces. Another aim was to allow the zu unbebauten Flächen herbeizuführen. Auch galt planning projects of adjacent neighbouring com- es, bei der Freiraumgestaltung Planungsvorhaben munities to also be taken into consideration in the angrenzender Nachbargemeinden zu berücksichti- planning of free spaces. It was as a result of this 8 gen. Auf diese Weise war der östlich an den Kur- initiative that the open space known as Espan bor- park von Bad Cannstatt angrenzende und sich bis dering onto the east of the Bad Cannstatt spa zur Markungsgrenze zu Fellbach erstreckende Frei- park and stretching as far as the district boundary raum Espan in das Visier der Stadtplaner geraten, to Fellbach came to the attention of the town wobei dort wegen des günstigen Nahverkehrsan- planners. This area had originally been earmarked schlusses (S-Bahn-Station Sommerrain) ursprüng- as commercially used building land due to its lich die Darstellung gewerblicher Baufläche beab- favourable local public transport connections (city 9 sichtigt war. railway station Sommerrain).

61 Infrarot-Thermographie Stuttgart, 30. Aug. 2005, Infrared thermographic image of Stuttgart, 30th Aug. 04:10 – 05:12 Uhr, 2005, 04:10 – 05:12 a.m., Durchführung: Spacetec Steinicke & Streifeneder Taken by: Spacetec Steinicke & Streifeneder Umwelt- Umweltuntersuchungen GbR, Freiburg untersuchungen GbR, Freiburg (a) Gebiet Espan (b) Kurpark und Kursaalanlagen, (a) Espan district (b) Spa park and spa centre, Stuttgart-Bad Cannstatt Stuttgart-Bad Cannstatt

Grünachse Gebiet Espan, Stuttgart-Bad Cannstatt Green axis in the Espan district, Stuttgart-Bad Cannstatt Quelle Luftbildaufnahme: Stadt Stuttgart, Stadtmes- Aerial photo courtesy of: City of Stuttgart, Surveying sungsamt, 2003 Office, 2003

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Die Auswertung der Infrarot-Thermographie führte Evaluation of the infrared thermographic image zur Erkenntnis, dass mit dem Freiraum des Gebietes brought to light the fact that the free space provi- Espan ein Paradebeispiel für die Verzahnung des ded by the Espan district offered up a model unverbauten Ortsrandes mit den Grünflächen der example of interlocking between the undeveloped dicht bebauten Innenstadt Bad Cannstatts gegeben city outskirts and the green spaces in the densely 2 ist. Bis in die Cannstatter Altstadt hinein konnte im developed Bad Cannstatt town centre. The tempe- infraroten Wärmebild die Temperatur erniedrigende rature-reducing effect of the combined green cor- Wirkung der kombinierten Grünschneise auf den ridors on the heat island associated with the area mit dichter Bebauung verbundenen Wärmeinsel- of dense development is evident right into the old Effekt aufgezeigt werden. Dabei übernimmt der quarter of Canstatt. Here, the Espan green belt Grünzug Espan die Funktion eines Bindegliedes zu takes over the function of a link to climatically klimatisch bedeutenden Freiraumelementen des significant open space elements of the surroun- 3 Umlandes, hier zum Schmiedener Feld und dem ding countryside, in this case the Schmiedener Gebiet des Kappelberges. Diese Struktur fördert die Feld and Kappelberg district. This structure promo- Frischluftzufuhr zu Gunsten der Ortsmitte Cann- tes the influx of fresh air to benefit the Cannstatt statts, so dass hier auftretende lufthygienisch-klima- town centre, improving air hygiene and climate tische Belastungen vermindert werden. quality. 4 6.4 Gebiet Greutterwald 6.4 Greutterwald district (Stuttgart–Weilimdorf) (Stuttgart–Weilimdorf)

Im Norden Stuttgarts besteht mit der ausgedehn- In the extensive Greutterwald orchard to the north ten Streuobstwiese Greutterwald ein markantes of Stuttgart is a striking nature reserve of the Naturschutzgebiet gleichen Namens. Die Umstän- same name. The circumstances surrounding the de dieser naturschutzrechtlichen Unterschutzstel- legal background to this conservation order are 5 lung sind eng verbunden mit kontrovers diskutier- closely linked with a controversial debate surroun- ten Überlegungen, dieses Gebiet im Flächennut- ding proposals to depict this area as earmarked zungsplan 1990 als Wohnbaufläche darzustellen. for residential development in the 1990 Land Use

Streuobstwiese heutiges Naturschutzgebiet Orchard area of what is now the Greutterwald Greutterwald nature reserve 9

63 Die Befürworter einer solchen Planung traten Plan. Those in favour of this plan were indefatiga- unermüdlich für alle nur erdenklichen Arten einer ble in their attempts to pitch for every conceivable Greutterwald-Bebauung ein, während sich im glei- type of development in Greutterwald, while for chen Maße für die Planungsgegner die Belange those in opposition were equally concerned to des Naturschutzes immer deutlicher abzuzeichnen voice their growing concerns on behalf of nature begannen. Somit haben letztlich die Aktivitäten conservation. Activities undertaken to promote zugunsten von Wohnbaufläche das Gebiet Greut- residential building development on the site terwald in den Focus des Naturschutzes gerückt brought the attention of the nature conservation und die Unterschutzstellung erheblich beschleu- lobby sharply into focus, and accelerated the pro- nigt – ein Zusammenhang der bei diesem be- cess of placing the area under a nature conservati- merkenswerten Triumph der Naturschützer nicht on order. This remarkable achievement of nature unerwähnt bleiben darf. conservation protagonists should not go unmentioned. Die Erhaltung der Streuobstwiese Greutterwald als unbebautes Gebiet wurde seitens der Stadtklima- The urban climatology viewpoint was fully in sup- tologie argumentativ voll unterstützt, was aus port of protecting the Greutterwald orchard, as einem entsprechenden Beitrag zur naturschutz- demonstrated by the part it played in acknowled- rechtlichen Würdigung des Gebietes hervorgeht ging the credentials of the area as a site worthy of (Naturschutzgebiet Greutterwald, herausgegeben a nature conservation order (Greutterwald Nature vom Regierungspräsidium Stuttgart und der Lan- Reserve, published by Regierungspräsidium Stutt- deshauptsstadt Stuttgart 1984). Auch hier besteht gart and State Capital Stuttgart in 1984). Also in die Situation einer Grünverbindung mit einer this case, the situation entailed a green connecti- weiteren stadtklimatisch bemerkenswerten Fläche, on with another area of urban climatological note, nämlich der sog. Reisachmulde, die sich westlich a site known as Reisachmulde. This stretches to vom Tachensee über die Solitudeallee hinweg bis the west from the Tachensee Lake across Solitude-

Infrarot-Thermographie Stuttgart ,19. Aug.1988, Infrared thermograph of Stuttgart ,19th Aug.1988, 03:30 – 05:30 Uhr, 03.30 – 05.30 a.m., Durchführung: Spacetec Steinicke & Streifeneder Taken by: Spacetec Steinicke & Streifeneder Umwelt- Umweltuntersuchungen GbR, Freiburg untersuchungen GbR, Freiburg (a) Gebiet Greutterwald; (b) Reisachmulde in (a) Greutterwald district; (b) Reisachmulde in Stuttgart-Weilimdorf Stuttgart-Weilimdorf

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Windrosen in Stuttgart-Weilimdorf Wind roses in Stuttgart-Weilimdorf (Mähdachstraße, 1982 - 1984) (Mähdachstraße, 1982 - 1984) 2

Häufigkeitswindrose (%), > 0,5 m/s Stärkewindrose (m/s),- - - Gesamt-Mittelwert 2,3 m/s 4 Frequency wind rose (%), > 0.5 m/s Force wind rose (m/s),- - - Overall mean value 2.3 m/s

Schwachwindverteilung (%), > 0,5 – 2,0 m/s Nachtwindverteilung (%), > 0,5 m/s Low wind distribution (%), > 0.5 – 2.0 m/s Night wind distribution (%), > 0.5 m/s

Windstatistiken vom Gebiet der „Reisachmulde“ (Mess- punkt Mähdachstraße), eigene Messungen, 1982 - 1984 7

Man beachte die große Häufigkeit nächtlicher schwacher Ostwinde, was einen Hinweis auf den nächtlichen Kaltluft- abfluss vom Gebiet Greutterwald darstellt.

(C: = Calmen : Windgeschwindigkeit 0,5 m/s und weniger ) 8 Wind statistics for the “Reisachmulde” district (measurement point Mähdachstraße), own measurements, 1982 - 1984

Note the high frequency of low easterly night winds. These are an indication of the nightly downflow of cold air from the Greutterwald district. Day wind distribution (%), > 0.5 m/s 9 (C: = Calms : Wind speeds of 0.5 m/s and below ) Tagwindverteilung (%), > 0,5 m/s

65 zur Glemsgaustraße erstreckt und im Zusammen- allee to Glemsgaustraße, and had come to the hang mit einem klimatisch-lufthygienischen Mess- attention of the urban climatologists in connection programm durch ihren Beitrag zum Luftaustausch with a climate and air hygiene measurement pro- durch nächtlichen Kaltluftabfluss aufgefallen war. gram for the contribution it made to the exchange Dieser Befund war insofern bemerkenswert, als die of air due to a nightly cold air downflow. This fin- Reisachmulde für sich alleine als Kaltluftreservoir ding was remarkable in as far as the Reichsachmu- zu klein ist und die topographischen Verhältnisse le area is too small by itself to act as a cold air einen Kaltluftzufluss aus dem östlich angrenzen- reservoir, and because of the topographic circum- den Gebiet Greutterwald eher nicht erwarten stances, experts would not have expected a cold lassen. Das Infrarote Wärmebild liefert jedoch die air inflow from the Greutterwald area bordering it Erklärung dafür, dass mit der Streuobstwiese to the east. It was infrared thermal imaging that Greutterwald durchaus noch ein weiteres Kaltluft- provided the explanation: Contrary to expectation, entstehungsgebiet mit einbezogen ist: Die im Süd- the Greutterwald orchard area does, in fact, provi- osten etwas tiefer gelegen Bereiche der Streuobst- de an extended area of cold air creation. The wiese weisen ein besonders niedriges nächtliches slightly lower lying areas of the orchard to the Temperaturniveau auf, weil der angrenzende southeast demonstrate a particularly low night- dichte Waldbestand von Schützenwiesenwald time temperature level, as by creating a barrier, und Lemberg aufgrund seiner Hindernisstruktur the adjacent dense Schützenwiesenwald and Lem- das vertikale Anwachsen einer Kaltluftschicht bei berg forest stocks provide ideal conditions for the nächtlicher Auskühlung begünstigt. Damit ent- vertical development of a cold air stratum. This steht ein Kaltluftreservoire, das wegen seiner produces a cold air reservoir whose vertical depth vertikalen Mächtigkeit Geländeschwellen auf dem allows it to overcome rises in the terrain. Weg zur Reisachmulde zu überwinden vermag. These examples of sensible green networks Diese hier für sinnvolle Grünvernetzungen aufge- demonstrate that the benefits to climate hygiene führten Beispiele verdeutlichen, dass der mit der associated with utilization of existing green Grünnutzung verbundene klimahygienische Nut- depend not only on the particular properties of a zen nicht allein von einer bestimmten Beschaffen- green space (e.g. land used as gardens, orchards, heit der Grünflächen (z.B. Gartenland, Streuobst- woodland) but also in particular on their topogra- wiese, Wald), sondern in besonderem Maße von phic integration into the landscape and their spe- ihrer landschaftlich-topographischen Einbindung cific topographic features. The same principles of sowie von topographischen Merkmalen abhängig topographic climatology apply consequently in ist. Damit gelten auch im Zusammenhang von connection with questions of climate change as Fragestellungen des Klimaschutzes die gleichen for “classical” urban climatology. geländeklimatischen Grundlagen wie im Falle der „klassischen“ Stadtklimatologie.

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7. Grünsanierungsbereiche 7. Green remediation areas

Grünsanierungsbereiche werden dargestellt, wenn Green remediation areas are shown wherever the die Grünausstattung eines Stadtviertels insgesamt presence of green in a particular city district is mangelhaft ist und deshalb durch verschiedenarti- deemed inadequate overall and consequently 2 ge Maßnahmen verbessert werden sollte. In Frage needs to be improved by means of a variety of kommen hier Straßenbegleitgrün, Vorgärten, Hof- measures. Possible solutions here are roadside begrünung und die Anlage von Spielplätzen. Zwei greening, front gardens, yard greening and the weitere Beispiele sollen den oft punktuellen Cha- creation of playgrounds. Two other examples are rakter entsprechender Maßnahmen detaillierter provided to illustrate in more detail the often spo- aufzeigen: radic nature of some the measures undertaken in more detail: 3

7.1 Verkehrsgrün 7.1 Street planting

7.1.1 Begrünte Stadtbahngleise 7.1.1 Greened-over urban railway (Rasengleiskörper) tracks (grass tracks) 4

Rasenbahnkörper der Stadtbahn in der Hohen- Grass tracks used by the tram service in Hohenheimer heimer Straße Straße

Mit dem Bau von Stadtbahnlinien mit Rasenbahn- Stuttgart has plenty of experience in the constructi- körper besteht in Stuttgart viel Erfahrung. Dies on of tram lines with grassed-over tracks. This 8 betrifft nicht allein Planung und Bauausführung, applies not only to planning and construction, but sondern auch die langfristige Unterhaltung und also long-term maintenance. This experience has Pflege. Da aufgrund dieser Erfahrungen ein tradi- shown that a traditional sleeper and ballast track tionelles Schwellen-Schotter-Gleisbett für die Reali- base is not suitable for the implementation of sierung begrünter Gleise nicht in Frage kommt, greened-over railway tracks, and consequently a muss als Basis ein „fester“ Fahrweg gebaut wer- “firm” base has to be constructed in which the rails den, bei dem die Schienen am Rande einer trogar- are laid permanently in a trough-like concrete con- 9 tigen Betonkonstruktion fest verlegt werden. Der struction. This makes the track construction a com-

67 Gleisbau gestaltet sich entsprechend aufwändig und paratively complex process and increases the laying erhöht die Herstellungskosten einer neuen Strecke costs for a new track section considerably. In the erheblich. Dafür ergeben sich auf lange Sicht Einspa- long term, certain savings may be expected in the rungsbeträge bei der Gleisunterhaltung, weil Reini- process of track maintenance, as cleaning and gung und Austausch des Schienenschotters und das exchange of the rail ballast and tamping are no lon- Gleisstopfen entfallen können, während sich das ger required. Mowing of the track lawn is still per- heute noch manuelle Mähen des Gleisrasens pro- formed manually but is relatively simple, and in blemlos gestaltet und künftig sicher auch durch future this process is certain to be further rationali- technische Lösungen rationalisiert werden kann. zed through the use of mechanized alternatives.

Begrünte Stadtbahnstrecken bringen viel Grün in Greened-over tramlines provide a large area of green to die Stadtstraßen, erfordern jedoch einen aufwändi- the city’s streets, but necessitate a relatively costly pro- gen Gleisbau mit fest verlegten Schienen (sog. cess involving permanently laid tracks on a firm base. fester Fahrweg) hier: Stadtbahntrasse in Heumaden In this picture: Tramline in Heumaden

Nicht unerwähnt bleiben soll jedoch auch ein Ver- Also worthy of mention is an experiment carried such der Stuttgarter Straßenbahnen AG (SSB), mit out by the tram company Stuttgarter Straßenbah- Hilfe von Rasenmatten eine nachträgliche Begrü- nen AG (SSB) involving the use of turf to retroacti- nung vorhandener Schwellen-Schottergleise zu vely green over existing ballast and sleeper tracks. bewerkstelligen. Der Versuchsabschnitt befindet The experimental area is located in Olgaeck at the sich am Olgaeck in der Abzweigung der U 15 zur junction of the U 15 line into Alexanderstraße. Alexanderstraße. Sollte sich diese Methode Should this method prove successful, then it bewähren, würden nicht nur Neubautrassen, son- would be possible to green over not only new dern auch dafür geeignete Strecken im Bestand track sections but also suitable stretches of exi- begrünt werden können. sting stock.

7.1.2 Straßenbegleitgrün 7.1.2 Roadside greenery

Entlang der Straßen von Stuttgart stehen bereits There are already around 35,000 trees planted rund 35 000 Bäume; fast alle Verkehrsinseln sind alongside Stuttgart’s streets. Almost all traffic begrünt. Neben der Gesunderhaltung der Bäume islands have already been greened over. Alongside und einem Lückenschluss sollen zukünftig v. a. work to maintain healthy tree stocks and to close

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Sanierungsmaßnahmen zur Verbesserung der any still remaining gaps, future measures will also Wachstumsbedingungen der Bäume und des Was- include remediation work to improve growth con- serhaushaltes im Boden durchgeführt werden. Um ditions for trees and the hydrologic balance of the den Wasserbedarf und den Pflegeaufwand hin- soil. In order to reduce water requirement and the sichtlich zu erwartender häufigerer Trocken- und level of care needed during the anticipated exten- 2 Hitzeperioden zu reduzieren, werden Pflanzen ded periods of drought and heat, plant species angebaut, die gegenüber Trockenheit widerstands- will be chosen which have greater resistance to fähiger sind. dry conditions.

Durch die Pflege und den Ausbau dieses bedeuten- By maintaining and expanding this significant exi- den Bestandes im Rahmen der Realisierung städte- sting plant stock, major urban climatological air baulich ansprechender Planungsvorschläge können hygiene objectives and also municipal climate pro- 3 stadtklimatisch-lufthygienische Ziele bzw. Ziele des tection targets can be pursued alongside the pro- kommunalen Klimaschutzes verfolgt werden. Insbe- cess of implementing attractive urban planning sondere sind hier die Attraktivitätssteigerung für proposals. The enhanced attraction of these areas Fußgänger und Radfahrer sowie die Geschwindig- for pedestrians and cyclists and also the associated keits- und Mengenreduzierung für den motorisier- reduction in the traffic speed and volume of privaten Individualverkehr im Falle eines Rückbaus (Redu- te road users where renaturation projects are zierung von Fahrspuren) zu nennen. implemented (reduced lane widths for cars) deser- 4 ve particular mention. Durch eine umfangreiche Begrünung ergeben sich bioklimatische Vorteile und alleeartige Baumpflan- Extensive greening brings about bioclimatic bene- zungen stellen hinsichtlich des Klimaschutzes fits, and avenue-style tree planting not only provi- sowohl eine Minderungsmaßnahme (CO2-Reduzie- des a CO2 reducing effect, which is beneficial as a rung), als auch eine Anpassungsmaßnahme (Ver- means of climate protection, but also offers a way schattung, Abkühlung, ausgeglichener Feuchte- of adapting to climate change (providing shade, haushalt) dar. Nicht zuletzt sind dichtbelaubte cooling, more even moisture balance). Importantly 5 Straßenbäume auch in der Lage Luftschadstoffe zu also, roadside trees with dense foliage help absorb absorbieren bzw. Partikel aus der Umgebungsluft air pollution and filter particulate from the am- zu filtern. Die unversiegelte Fläche im Bereich des bient air. The uncapped soil area accommodating Straßenbegleitgrüns nimmt Niederschlagswasser the roadside green is able to absorb and store auf, puffert dies und sorgt damit auch für eine rainwater, helping to relieve the stress on the Entlastung der Kanalisation insbesondere bei häu- sewage system which is likely to occur with the figer zu erwartenden Starkniederschlägen. expected increasing frequency of heavy rainfall. 6

7.2 Dachbegrünung 7.2 Roof greening

Die langfristige Erhaltung und Wiedergewinnung Long-term maintenance and recovery of green von Grünflächen erfolgt mit den Mitteln der Bau- spaces are achieved by making use of land use 7 leitplanung. Auch Dachbegrünungen können im management planning. Roof greening can also be Bebauungsplan rechtsverbindlich festgesetzt wer- set out as a legal requirement in the development den. Dabei beruht die Dachform (Flachdach) auf plan. In this case, the roof type (flat roof) is based § 74 Landesbauordnung und die Begründung auf on Art. 74 of the State Building Ordinance and § 9 Abs. 1 (25), wodurch die Gemeinde ermäch- substantiated by Art. 9 para. 1 (25), which authori- tigt wird, u. a. Bepflanzungen für Teile baulicher zes the local authority to stipulate measures inclu- Anlagen festzusetzen. ding planting for parts of building structures. 8

Der ökologische, bauphysikalische und architekto- The benefits of roof greening in terms of the eco- nisch/städtebauliche Nutzen von Dachbegrünung logy, building structure and architectural/urban wurde in der Vergangenheit vielfach untersucht planning, have been extensively analysed in the und ist wissenschaftlich belegt. Die dokumentier- past and have been scientifically proven. The ten Nutzeffekte sprechen dafür, Dachbegrünung in documented beneficial effects justify the stipulati- den Rang eines Postulats zu erheben. on of roof greening as a requirement. 9

69 Wie alle Festsetzungen eines Bebauungsplanes Like every determination set out in a development setzt auch diese eine Begründung voraus, mit der plan, stipulating such a measure requires reasons dem Grundsatz der Erforderlichkeit Rechnung to be given which must be capable of being getragen werden muss. Dabei ist die naturschutz- reconciled with the underlying principle of necessi- rechtliche Eingriffsregelung nach § 1 a BauGB i. V. ty, whereby the impact mitigation principle as out- mit § 21 BNatSchG zu berücksichtigen. Danach lined in Art. 1 a BauGB in conjunction with Art. 21 sind Eingriffe in Natur und Landschaft mit den zu BNatSchG must be taken into consideration. erwartenden Beeinträchtigungen der Leistungsfä- According to this principle, any impact on nature higkeit des Naturhaushaltes und des Landschafts- and on the landscape entailing anticipated impair- bildes zu vermeiden, zu vermindern, auszugleichen ment to the natural eco balance and the landsca- oder zu ersetzen. In diesem Sinne werden in Stutt- pe must be prevented, reduced, compensated for gart bereits seit längerer Zeit ganz gezielt bei or made good. In complying with this principle, neuen Baugebieten aus städtebaulichen Gründen roof greening has been made a stipulation for Dachbegrünungen festgesetzt. many years already in any new areas earmarked for urban development in the Stuttgart area. Städtebauliche Verträge - im Zusammenhang mit Bebauungsplänen bzw. Vorhaben - und Erschlie- Urban development contracts, in conjunction with ßungsplänen (VEP) - regeln die zu treffenden Maß- development plans and project and infrastructure nahmen und fixieren entsprechende Vereinbarun- plans, regulate the measures to be undertaken gen. Hierbei kann Dachbegrünung ein Gegen- and define the relevant agreements. In this pro- stand der Vereinbarungen zwischen öffentlichem cess, roof greening may form part of the agree- Planungsträger und Investor sein. ments made between public planning authorities and investors. Für Dachbegrünung sprechen neben bauphysikali- schen Vorteilen vorrangig Argumente der Ökologie As well as benefits in terms of construction phy- und der Stadtklimatologie: Neben den städtischen sics, arguments in favour of roof greening are lar- Grünanlagen und sonstigen Grünflächen können gely based on ecological and urban climatological

Dachbegrünung verwandelt auch eher öde Flach- Roof greening transforms barren flat roof landscapes dachlandschaften in stadtklimatische Oasen into urban climatological oases.

Dachbegrünungen stadtklimatische Defizite in aspects: Alongside urban parks and gardens and Bezug auf den Feuchtigkeitshaushalt und das ther- other green spaces, roof greening can help to mische Milieu mindern. Dächer bieten im Siedlungs- mitigate urban climatological deficits in terms of raum vielfach ungenutzte Flächenreserven für die the moisture balance and thermal ambience. Roofs Schaffung von Grünflächen. Für eine mit geringem offer a largely unused potential in built-up areas Aufwand mögliche Begrünung mit Schaffung einer for the creation of green spaces. All types of buil- vielgestaltigen Vegetation eignen sich Gebäude jed- dings with flat or slightly inclined roofs (up to 15°) weder Art mit flachen oder gering geneigten Dach- are suitable for planting with a variety of vegetati-

70 1 flächen (bis ca. 15 Grad), insbesondere auch Gara- on at only modest expense, in particular garages gen und Nebengebäude. Auch wenn begrünte and outbuildings. Even if greened roofs cannot be Dächer nicht immer aktiv nutzbar sind, z. B. als Sitz- actively used, for example to sit on, they always platz im Grünen, so erbringen im Gegensatz zu offer benefits in climatic and air hygiene terms in monotonen Kies-, Bitumen- oder Blechdächern comparison to monotone gravel, bitumen or cor- 2 begrünte Dächer stets klimatisch-lufthygienische rugated roofs. They also help to enhance the Vorteile. Darüber hinaus tragen sie zur Verschöne- appearance of the cityscape, a particularly impor- rung des Stadtbildes bei, was für Stuttgart mit tant factor in Stuttgart given the views over the seinen Aussichtslagen besonders wichtig ist. city basin from the surrounding hills.

Auch wenn begrünte Dächer den durch die Bebau- Even if greened roofs cannot replace the function ung versiegelten Boden oder die zuvor vorhandene of ground capped by development or previously 3 Vegetation wie etwa Wald oder Obstwiesen funk- existing vegetation such as woodlands or orchards, tional nicht ersetzen können, ist durch die Verwen- it can bring about an enhancement through the dung autochthonen (einheimischen) Saat- und use of indigenous seeds and plants in respect of Pflanzgutes eine gewisse Aufwertung im Bezug auf species preservation. From the nature conservation den Artenschutz möglich. In jedem Fall ist aus viewpoint, a greened roof is preferable in any naturschutzfachlicher Sicht, ein begrüntes Dach event to one devoid of vegetation. Irrespective of einem vegetations-losen vorzuziehen. Unabhängig this benefit, areas of vegetation on roofs provide a 4 davon stellen die Vegetationsflächen auf dem Dach habitat for flora and fauna and so may be consi- einen Lebensraum für Pflanzen- und Tierarten dar dered a replacement for green areas lost to make und sind damit Ersatz für verloren gegangene Flä- room for roads, settlements and so on. chen zugunsten von Siedlungen, Straßen usw. Also in the context of water management, roof Auch im Zusammenhang mit dem Umgang mit greening measures can be of considerable impor- Wasser haben Maßnahmen der Dachbegrünung tance. While rainwater falling on hard roof cove- eine erhebliche Bedeutung. Während Regenwasser, rings flows away with no delay into the sewage 5 das auf eine harte Dacheindeckung fällt, ohne Ver- system and is treated in sewage plants, on a zögerung über die Kanalisation abgeführt und in greened roof a considerable proportion of the Kläranlagen behandelt wird, wird bei der Dachbe- water is held in the substrate and returned to the grünung ein erheblicher Anteil des Wassers im Sub- environment through the vegetation. Only a small strat zurückgehalten und über die Vegetation wie- proportion drains away to the sewers, and this der an die Umgebung abgegeben und nur ein also takes place with a delay. This water can seep geringer Anteil wird - zudem noch verzögert – into or be fed into the waterways without requi- 6 abge-führt. Dieses Wasser kann dann ohne Nachbe- ring additional treatment. From this point of view, handlung in die Fließgewässer eingeleitet oder ver- green roofs also make a contribution towards sickert werden. Insofern leisten Dachbegrünungen flood prevention measures by helping to even out auch einen Beitrag zum Hochwasserschutz, indem flood peaks. This aspect is taken into account by sie helfen Hochwasserspitzen zu mindern. Diesem the legislation stipulating a split in the charges Aspekt trägt auch die inzwischen eingeführte made for waste water treatment which has now gesplittete Abwassersatzung Rechnung. been introduced in Germany. 7

Es ist deshalb sehr positiv zu bewerten, dass durch For these reasons, the total area of around 65,000 ein entsprechendes Förderprogramm der Stadt seit square metres of greened roofs which have been 1986 bis 2009 Dachbegrünungen im Flächenum- completed in the city since 1986 til 2009 as the fang von rd. 65.000 m² gefördert wurden. Dabei result of a municipal support scheme must be seen handelt es sich um Begrünungsmaßnahmen, die as a highly positive development. These involve von den Antragstellern meist nachträglich im Rah- greening projects which were generally implemen- 8 men baulicher Sanierungsmaßnahmen unabhängig ted at a later date independently of the obligation von bebauungsplanmäßigen Verpflichtungen reali- imposed by the development plan within the fra- siert wurden. mework of building remediation measures.

Die nachfolgenden Ausführungen fassen themen- Below, a number of arguments in favour of roof orientiert die für Dachbegrünung sprechenden greening are set out on based on different themes. Argumente zusammen. 9

71 7.2.1 Klimatisch-lufthygienische 7.2.1 Climatic and air hygiene-related Gesichtspunkte aspects

Dachbegrünungen bewirken eine Minderung der Roof greening helps to alleviate the extreme valu- Extremwerte der Oberflächentemperaturen sowohl es of surface temperatures both over the different im tageszeitlichen als auch jahreszeitlichen Verlauf. times of day and the different seasons. While gra- Während sich Kiesdächer und schwarze Bitumen- velled roofs and black bitumenized roofing felt pappe an strahlungsreichen Sommertagen auf etwa heat up to around 50 to over 80°C on clear sum- 50 bis über 80°C aufheizen, betragen die maxima- mer days, the maximum temperatures measured len Temperaturen bei bepflanzten Dächern etwa 20 on greened roofs are around 20 to 25°C. On clear bis 25°C. In klaren Winternächten sinkt die Tempe- winter nights, the temperature of unplanted roofs ratur unbepflanzter Dächer auf bis zu -20°C, wäh- can drop to -20°C, while greened roofs cool to rend sich begrünte Dächer im Winter nur wenig only just under 0°C. This brings the annual roof unter 0°C abkühlen. Damit mindert sich die Jahres- surface temperature fluctuation of around 100°C schwankung der Dachflächentemperatur von unge- on ungreened roofs down to only 30°C where fähr 100°C im unbegrünten Fall auf nur 30°C bei planting is present. The reduced thermal load Dachbegrünung. Durch die reduzierte thermische means lower material wear in the roof constructi- Belastung vermindert sich der Verschleiß der Mate- on, which serves to reduce costs. rialien im Dachaufbau, was sich Kosten senkend auswirkt. In summer, a large proportion of the solar energy which radiates on a greened roof is used to eva- Im Sommer wird über einem begrünten Dach ein porate water, which helps provide protection großer Teil der eingestrahlten Sonnenenergie zur against summer heat. In winter, the vegetation Verdunstung von Wasser umgesetzt, was einen layer and the roof substrate create an additional Schutz vor Sommerhitze bewirkt. Im Winter bewir- component layer to reduce the passage of heat. ken die Vegetationsschicht und das Dachsubstrat als As a result, roof greening makes a modest contri- eine zusätzliche Bauteilschicht eine Verminderung bution towards saving energy used for heating in des Wärmedurchganges. Damit bedeutet Dachbe- winter, and for cooling in the summer. This in turn grünung einen kleinen Beitrag zur Heizenergieein- reduces the release of damaging greenhouse gases sparung im Winter sowie eine Einsparung von Kühl- and helps protect the climate as one of the natural energie im Sommer, was wiederum die Freisetzung bases for life. schädlicher Treibhausgase mindert und dem Schutz des Klimas als natürliche Lebensgrundlage zu Gute The thermal effect complex of roof greening may kommt. be assessed as positive in urban conurbations which are overheated in the summer months, Der thermische Wirkungskomplex von Dachbegrü- particularly against the backdrop of impending nung ist in sommerlich überwärmten städtischen climate change and the increase of extended Ballungsräumen, insbesondere auch vor dem Hin- summer heat waves and their detrimental effects tergrund des eintretenden Klimawandels mit Zunah- on health. me sommerlicher Hitzeperioden mit ihren nachteili- Like all areas of vegetation, greened roofs also gen gesundheitlichen Folgen, positiv zu beurteilen. contribute towards the separation or bonding of Wie alle Vegetationsflächen tragen auch begrünte dust from the atmosphere. This has been proven Dachflächen zur Staubabscheidung bzw. Staubbin- on many occasions by comparative dust measure- dung bei. Dies wurde durch vergleichende Staub- ments. Against the background of excessive dust messungen vielfach belegt. Vor dem Hintergrund pollution values, the expansion of innercity areas überhöhter Feinstaubbelastungswerte kommt des- of vegetation must also be assessed as beneficial halb der Ausweitung innerstädtischer Vegetations- from the air hygiene viewpoint. flächen durchaus lufthygienische Bedeutung zu.

7.2.2 Gesichtspunkte des Wasser- 7.2.2 Water management aspects haushalts

Begrünte Dächer können, wie alle offenen Vegetati- Like all open areas of vegetation, green roofs are onsflächen, Oberflächenwasser bzw. Niederschläge capable of storing surface water / precipitation.

72 1 speichern. Je nach Art des Dachbegrünungs-Auf- Depending on the type of roof greening structure, baus wird das Niederschlagswasser im Schichtauf- precipitated water is stored in the layer structure. bau gehalten. Ein Teil des Wassers wird über die Part of it is given off through the vegetation into Vegetation an die Luft abgegeben und mindert the air, helping to reduce the humidity deficit in das Feuchtigkeitsdefizit der oberflächenversiegel- the inner city with its capped surface. Only a small 2 ten Stadt. Lediglich ein kleiner Teil des Wassers proportion of the water flows into the sewage fließt zeitverzögert in die Kanalisation ab. Das system, and this takes place with a time delay. This bedeutet, dass von einem begrünten Dach im Ver- means that compared to a conventional roof, a gleich zu einem konventionellen Dach nur etwa greened roof delivers only around one third of the ein Drittel des Niederschlagswassers in die Kanali- amount of precipitation water into the sewage sation abgeleitet wird. system. 3 Durch den zeitverzögerten Abfluss der Nieder- Because of the delay which occurs before precipi- schläge im Falle von Dachbegrünung wird die tation water flows into the sewers, roof greening Stadtentwässerung erheblich entlastet. Insbeson- plays a considerable role in relieving strain on the dere die Hochwassergefahr wird dadurch eben- sewage infrastructure, as well as helping to reduce falls vermindert. the risk of flooding. 4 7.2.3 Gesichtspunkte des Arten- 7.2.3 Species conservation aspects schutzes

Wie andere Vegetationsflächen auch, kann ein Like other areas of vegetation, a greened roof can begrüntes Dach Lebensraum für viele Pflanzen- offer a habitat for many plant and animal species. und Tierarten bieten. Je nach Lage und Ausrich- Depending on the situation and alignment of the tung des Daches, nach Substrat und technischem roof, and on the substrate and the technical 5 Aufwand sind verschiedenste Vegetationsaspekte expense involved, wide-ranging different types of möglich. Von einer einfachen Extensivbegrünung vegetation can be cultivated. From simple extensi- mit den auf derartigen Standorten vorkommenden ve greening using plants common to the type of Pflanzen bis hin zur Intensivbegrünung in Form von location through to intensive cultivation in the Strauch- ja sogar Baumpflanzungen oder Dachgär- form of shrubs or even trees and complete roof ten bestehen unterschiedlichste vegetationstechni- gardens, enormous scope for planting is offered. sche Möglichkeiten. Auf diesen Vegetationsflächen These areas of vegetation provide a natural habitat 6 finden insbesondere Insekten, Schmetterlinge und in particular for insects, butterflies and birds. Vögel einen Nahrungs- und Lebensraum.

7.2.4 Wirtschaftliche Gesichtspunkte 7.2.4 Economic aspects 7 Die Ausführung eines flachen oder flach geneigten Compared to alternative ungreened roofing alter- Daches als extensiv begrüntes Gründach mit einer natives, the creation of a flat or slightly inclined Vegetationstragschicht von mind. 4 bis 8 cm bzw. roof in the form of an extensively greened area 12 cm mit dem Ziel, die dort angesiedelten Pflanzen with a vegetation layer of at least 4 to 8 or 12 cm bei geringstem Pflegeaufwand sich selbst zu über- designed for the lowest possible running main- lassen, ist im Vergleich zu alternativen Dachausfüh- tenance may be said to be largely cost-neutral. rungen ohne Begrünung langfristig weitgehend 8 kostenneutral. Seen as against a flat gravel lined roof, a green roof can actually be lighter and so offer a benefit Im Vergleich zu einem Flachdach mit Kiesschüttung in terms of statics. Another considerable econo- ist ein Gründach häufig sogar leichter und hat mic benefit is the longer durability of a green roof dadurch statische Vorteile. Darüber hinaus ergibt compared to other flat roof designs. For instance sich ein beträchtlicher wirtschaftlicher Vorteil durch the renovation of a flat roof and exchanging the die wesentlich längere Haltbarkeit eines Grün- gravel is a highly costly and laborious process. In 9 daches gegenüber anderen Flachdachkonstruktio- the case of green roofs, in most cases complete

73 nen. So ist beispielsweise die Sanierung eines Flach- renovation is generally not required due to the far daches mit Austausch der Kiesschüttung mit erhebli- lower thermal stress on the roof skin, and due to chem Aufwand verbunden. Beim Gründach erübrigt the high standard of mechanical protection sich in der Regel die Dachsanierung wegen der viel against the effects of precipitation events. geringeren thermischen Beanspruchung der Dach- Because of the far lower thermal exposure of the haut und wegen des besseren mechanischen Schut- roof skin and due to the better mechanical pro- zes gegen die Auswirkungen von Niederschlagser- tection against the effects of precipitation, eignissen. Dies setzt jedoch die fachmännische Aus- greened roofs generally require less renovation führung des Daches und die handwerklich einwand- and repair work. However, this does depend on freie Verarbeitung der eigens dafür entwickelten correctly executed roof construction and profes- Werkstoffe (Dachfolien) und des Substrataufbaus sional laying of the specially developed materials sowie eine sinnvolle Auswahl der anzusiedelnden required (special green roofing felt), as well as the Pflanzen voraus – Anforderungen, die in gleichem structure of the substrate and sensible planting: Maße auch für andere Dachformen bzw. Gewerke all requirements which apply analogously to other Gültigkeit haben. types of roof structure and other trades.

Die Kostenneutralität einer Dachbegrünung ist bei Roof greening is not always cost neutral in the Sanierungsobjekten nicht immer gegeben, da je im case of refurbished properties, as in individual Einzelfall zusätzliche statische und konstruktive Vor- cases static and structural conditions have to be aussetzungen zu berücksichtigen sind. Insbesondere taken into account. In particular when dealing bei weit gespannten Dächern mit Spannweiten ab with wide spanning roofs with spans from ca. 12 m können wirtschaftliche Gründe einer prinzi- around 12 metres and over, the cost involved in piell erwünschten Dachbegrünung entgegenstehen. greening an existing roof may in some cases be prohibitive. Ein wirtschaftlicher Faktor, der für Dachbegrünung spricht, besteht in der Energieeinsparung, da der One economic factor which speaks out in favour Wärmeverlust über das Dach durch die zusätzlichen of roof greening is its potential for energy saving. Schichten etwas vermindert werden kann. Natürlich Heat losses through the roof can be reduced to a würde unter rein energiewirtschaftlichen Gesichts- certain extent by the additional layers. However, punkten eine Erhöhung der Dämmstoffstärke zu undeniably in terms of pure energy costs, greater einer größeren Reduktion der Wärmeverluste, bzw. reduction of heat losses and overheating in sum- Verminderung der sommerlichen Wärmeeinträge mer would be achieved by using thicker insulating führen. Eine solche Erhöhung kann jedoch unabhän- materials, and this effect can be achieved inde- gig von der Dachbegrünung durchgeführt werden. pendently of roof greening.

Da begrünte Dächer die Menge des in das Kanal- As greened roofs help to reduce the quantity of system abzuleitenden Oberflächenwassers im Ver- surface water diverted to the sewage system in gleich zu versiegelten Oberflächen reduzieren, wird comparison with capped surfaces, in Stuttgart die in Stuttgart zu entrichtende Abwassergebühr in the waste water treatment charges levied are diesem Maße reduziert, was sich als deutliche Er- reduced accordingly. This represents a significant sparnis auswirkt. saving.

Die begrünte Überdachung von Kfz-Stellplatzanla- Greened roofs over open air and multi-storey car gen und Parkhäusern trägt nicht nur zur Verschöne- parks not only improve the appearance of what rung dieser im Stadtbild oft als problematisch emp- are often considered a blot on the cityscape, but fundenen Nutzungen bei, sondern erhöht deren also help to enhance conditions inside. Vehicles Gebrauchswert beträchtlich. Die unter Dach abge- standing under roofs do not heat to such extre- stellten Fahrzeuge erhitzen sich bei Sonneneinstrah- mes of temperature in the sunshine, which means lung nicht auf extreme Temperaturen, was ihre they can be used without air conditioning, and Benutzbarkeit ohne Klimatisierung ermöglicht. Auch luggage, equipment or goods left in parked cars in den Fahrzeugen befindliche Gepäckstücke, Geräte are less likely to sustain damage. In case of extre- und Waren nehmen während des Unterstellens kei- me precipitation, green roofing helps prevent nen Schaden. Bei extremen Niederschlagsereignissen damage caused by hailstones – a serious conside- können beträchtliche Vermögensschäden etwa ration for the new car models lined up on dealer- durch Hagelschlag vermieden werden, was insbe- ship forecourts. Vehicles under a greened roof are

74 1 sondere für Ansammlungen von Neufahrzeugen bei also immediately ready for use in case of frozen Autohändlern gilt. Auch Eisregen und Schnee rain or snow. bedeuten für unter Dach abgestellte Fahrzeuge keine Beeinträchtigung der Verfügbarkeit. 2

7.2.5 Errichtung von Solaranlagen 7.2.5 Installation of solar systems

Um den positiven Umweltaspekten einer Nutzung In order to maximize on the positive environmen- von Sonnenenergie gerecht zu werden, beinhaltet die tal aspects of using solar energy, alongside scope Forderung nach einer Dachbegrünung gleichwohl for greening, flat roofs also offer ideal conditions 3 auch die Möglichkeit auf dem jeweiligen Dach eine for using solar energy with the installation of a Anlage zur Nutzung von Sonnenenergie zur errichten solar thermal or photovoltaic system. (solarthermische Anlage oder Photovoltaikanlage).

7 Dachbegrünung der Rathausgarage mit Photovoltaik- Greened roof on the City Hall multi-storey car park with Anlage photovoltaic system

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8. Weitere Planungs- 8. Other planning instrumente instruments 8.1 Rahmenplan 8.1 Outline plan 2

Mit dem Rahmenplan Halbhöhenlagen (vom In the form of the Hillside Development Outline 02.10.2007/01.02.2008) besteht für die Stadtbe- Plan (dated 02/10/2007 / 01/02/2008) what has zirke des Stuttgarter Innenstadtkessels eine sog. been termed a “different planning model” exists „andere Planung“, die - im Vorfeld der Bauleit- for the districts of Stuttgart’s inner city basin for- planung angesiedelt – gleichwohl eine abwä- mation. Performed prior to the process of urban gungsrelevante Bedeutung für städtebauliche Pla- Land Use Planning, this model has a relevant role 3 nungen hat und der notwendigen Schaffung und to play in urban planning and has helped to ensu- Erhaltung von Grün- und Freiflächen im sensiblen re the creation and maintenance of green and System der Hanglagen dient. open spaces in the sensitive system existing in the hillside areas. Die baulich nicht genutzten klimaaktiven Vegeta- tionsflächen der Hanglagen unterstützen den The climate-active areas of vegetation on the hillsi- bodennahen thermisch induzierten Luftaustausch, des which are not used for building help support 4 der in Form nächtlicher Hangabwinde zur Verbes- thermally induced air exchange close to the serung der lufthygienischen Verhältnisse in Stutt- ground, which contributes towards producing gart beiträgt. Thermal-Luftbilder zeigen in diesem improved air hygiene conditions in Stuttgart in the Zusammenhang den Temperatur mindernden form of nightly downslope winds. Thermal aerial Effekt der Hanglagen. Dieser Einfluss auf die images clearly demonstrate the temperature-redu- nächtliche Abkühlung kann bis in die angrenzen- cing effect of the hillside areas in this context. This den Wohnquartiere verfolgt werden. influence on nightly cooling can be traced through into the adjacent residential quarters. 5

Beispiel für stadtklimatisch vertretbare Hangbebau- Example of responsible hillside development in terms of ung mit Erhaltung zusammenhängender Grün- und its effect on the urban climate with maintained green Freiflächen, Quelle Luftbild: Stadt Stuttgart, Amt für and open spaces, aerial photo courtesy of: City of Stutt- Stadtplanung und Stadterneuerung, 2003 gart, Office of City Planning and Urban Renewal, 2003 8 Bauliche Erweiterungen im Bereich der Hänge Both in terms of wind dynamics and also thermal- würden sich sowohl aus winddynamischen als ly, extended building development in the hillside auch aus thermischen Gründen auf den nächtli- areas would impact negatively on the nightly chen Kaltluftabfluss nachteilig auswirken. Die downflow of cold air. The consequences of a high Folge hohen Versiegelungsgrades und hoher degree of soil capping and a greater building den- Bebauungsdichte sind bekanntermaßen bioklima- sity are known to be overheating to the detriment tisch belastende Überwärmung bzw. häufigere of the bio climate and the frequent occurrence of 9 Schwüleempfindung. a sweltering and oppressive atmosphere.

77 Beim Rahmenplan Halbhöhenlagen handelt es sich The Hillside Development Outline Plan is a plan- um ein Planungsinstrument, welches unter Berück- ning instrument which on the basis of statements sichtigung der Aussagen zum Umweltschutz (Bo- relating to environmental protection (soil, climate, den, Klima, Freiraum, Naherholung, Landschafts- free space, local recreation, landscape) defines bild) Bereiche definiert, die aus einer Zusammen- areas comprising a combination of cold air chan- fassung der Kaltluftbahnen und der Grünzüge nels and green belts which consequently depict bestehen und somit wichtige Umweltqualitäten the environmental quality of Stuttgart’s hillsides. der Hangflächen darstellen.

Durchgrünte Hanglagen als Charakteristikum Wooded, green hillsides surrounding the city centre are Stuttgarts a characteristic feature of Stuttgart

Die stadtklimatischen und ökologischen Argumente The urban climatological and ecological arguments werden in Form von Qualitätsbereichen zusammen- are summarized in the form of quality areas. These gefasst. Diesen Qualitätsbereichen sind differenzier- quality areas are assigned to distinctive require- te Anforderungen und Maßnahmen des Rahmen- ments and measures outlined by the outline plan. plans zugeordnet. Die zu Grunde liegenden Sach- The facts and circumstances used as a basis in this verhalte sind geeignet, um unmittelbar als Abwä- process are suitable to be used directly as material gungsmaterial in städtebauliche Planverfahren ein- for consideration in urban planning procedures. gestellt zu werden, was im Ergebnis für die an der Taking into account uniform quality standards and Planung beteiligten Stellen unter Beachtung einheit- the required degree of transparency, this conside- licher Qualitätsstandards und der zu fordernden rably lightens the workload of those departments Transparenz eine erhebliche Arbeitserleichterung involved in planning, and helps to accelerate plan- bedeutet und Planverfahren beschleunigen hilft. ning processes. The real strength of this planning Dabei liegt die Stärke dieses Planungsinstruments instrument is the close link between environmen- in seiner engen Verknüpfung von Umweltbelangen tal considerations and the urban planning require- mit den zu berücksichtigenden städtebaulichen ments of the individual quality areas which have Erfordernissen der einzelnen Qualitätsbereiche. to be taken into consideration.

Gleichzeitig trägt der Rahmenplan dem Umstand At the same time, the outline plan also takes con- Rechnung, dass eine isolierte stadtklimatische sideration of the fact that isolated urban climato- Begutachtung kleinerer Einzelbauvorhaben auf logical assessments of minor individual building Probleme der Maßstabsgröße stößt, wenn die projects encounter problems of scale if the durch das Bauvorhaben zu erwartenden Verände- changes anticipated as a result of the building rungen quantitativ beschrieben werden sollen. project have be described in quantitative terms.

78 1

8.2 Nachhaltiges Bauflächen- 8.2 Sustainable building land management management

Insgesamt ist eine verstärkte Innenentwicklung Taken overall, greater concentration of dense inner zugunsten größer zusammenhängender Freiflä- city development in favour of larger cohesive free 2 chen und Kaltluftentstehungsgebiete im Außen- spaces and cold air generating areas should be bereich grundsätzlich positiv zu sehen. Dennoch greeted in principle as a positive development. muss - insbesondere auch vor dem Hintergrund Despite this – particularly also against the back- der gesetzlich geregelten Erleichterung von Pla- ground of the legally regulated simplification of nungsvorhaben für die Innenentwicklung - eine planning projects for inner development – it is klimaoptimierte Verdichtung von Stadtstrukturen important to work towards a climate-optimized gefordert werden. concentration of urban structures. 3

Verdichtung kann zwar zu einem reduzierten Ener- Although concentration can contribute towards gieverbrauch und damit auch zum Klimaschutz reduced energy consumption and so also help to beitragen, hat aber auch eine Verstärkung des protect the climate, it also serves to intensify the Wärmeinseleffektes zur Folge und ist damit hin- heat island effect and so may be considered coun- sichtlich der Anpassung an den Klimawandel kon- ter productive in terms of adjustment to climate traproduktiv. Um negativen Effekten der Verdich- change. In order to counteract the negative effects 4 tung entgegenzuwirken, sind funktional vernetzte of concentration, functionally networked free spa- Freiräume und eine sorgfältige Gestaltung dieser ces and their careful design are needed, as well as von Nöten, ebenso eine geringe Bodenversiege- minimal soil capping, thermal insulation of houses, lung, die Wärmedämmung der Häuser sowie die and also greening and shading effects using deci- Begrünung und Beschattung mit Laubbäumen,. duous trees.

Zur Erreichung dieser „qualifizierten Dichte“ be- To achieve this type of “qualified density”, urban darf es einer entsprechenden strategischen Aus- development requires suitable strategic alignment. 5 richtung der Stadtentwicklung, die mit dem Stutt- This exists on principle in Stuttgart in the form of garter Innenentwicklungsmodell (SIM) grundsätz- the Stuttgart inner city development model (SIM) lich vorliegt und als „doppelte Innenentwicklung“ which describes a “dual inner city development”. bezeichnet wird. A software tool which can be used for successful Zur Umsetzung kann ein Software-Werkzeug zur mobilization of existing brownfield potential erfolgreichen Mobilisierung von Bauflächenpoten- (Sustainable Brownfield Development Stuttgart, 6 zialen im Bestand (Nachhaltiges Bauflächenmana- German abbreviation NBS) makes an important gement Stuttgart, kurz NBS) einen wichtigen Bei- contribution here. NBS, developed within the fra- trag leisten. Das im Rahmen eines Modellvorha- mework of a model project, permits comprehensi- bens entwickelte NBS ermöglicht eine umfassende ve computer-aided analysis of existing brownfield EDV-gestützte Bestandsanalyse, Dokumentation sites, documentation and regular tracking of exi- und regelmäßige Fortschreibung der vorhandenen sting fallow land, gaps between buildings and Brachen, Baulücken und Nachverdichtungspoten- further concentration potential. The generated 7 ziale. Die geschaffene Informationsplattform dient information platform serves as a basis for sustaina- als Basis einer nachhaltigen strategischen Stadt- ble strategic urban development, to collate and entwicklung und dazu, den Informationsfluss zu improve the flow of information and make project bündeln und zu verbessern bzw. Projektentwickler developers and estate agents aware of reusable und Makler auf wiedernutzbare Flächen und son- sites and other building land potential. stige Bauflächenpotenziale aufmerksam zu machen. 8

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9. Fazit und Ausblick 9. Summary and outlook

Vom planerischen Standpunkt ist es von großer From the standpoint of urban planning, the ability Bedeutung, das Kaltluftsystem in einem Gebiet to describe the cold air system in a district in both qualitativ und auch quantitativ beschreiben zu qualitative and quantitative terms is of major signi- 2 können. Hierzu dienen entsprechende Modell- ficance. Various model calculations are used for berechnungen, wobei hinsichtlich der Kaltluft this purpose, although in respect of cold air pro- produktionsraten und damit der möglichen Volu- duction rates and consequently possible volumetric menströme noch erheblicher Untersuchungsbedarf flows, considerable research still remains to be besteht. Im Einzelfall sind deshalb auch Tracergas- performed. As a result, in individual cases, Versuche und Messungen erforderlich. methods such as tracer gas tests and measurements also have to be used. 3

GIS-integrierte Simulation von Kaltluftflüssen, GIS-integrated simulation of cold air flows, Climate Klimaatlas Verband Region Stuttgart, 2008 Atlas Regional Association of Stuttgart, 2008 8

Ziel muss es dabei sein, das vorhandene natürliche The aim here must be to maintain the existing Belüftungs- und Kühlungssystem aufrechtzuerhal- natural ventilation and cooling system and where ten und wo möglich zu verbessern, um die durch possible to improve it in order to diminish the den Klimawandel bedingte verstärkte Aufheizung effects of increases in temperature in the city der Stadt und damit Hitzestress durch übermäßige resulting from climate change and consequently Erwärmung von Gebäuden und Erholungsflächen relieve heat stress brought about by excessive hea- 9 zu lindern. ting of buildings and recreational areas.

81 Der planerische Schutz kaltluftrelevanter Flächen As part of an urban adjustment strategy, the preser- kann im Rahmen einer urbanen Anpassungsstrategie vation of areas of relevance for cold air generation also ein probates Mittel sein, die Verwundbarkeit in the development plans can consequently serve im Bereich Überhitzung von Stadtquartieren durch as an effective means of reducing vulnerability to Sicherstellung von Kaltlufteinträgen zu reduzieren, excess heat in city districts by ensuring an adequa- sofern dabei der Gesamtsystemschutz im Mittel- te influx of cold air, where this focuses on overall punkt steht. system protection.

Dies widerspricht einer kleinräumigen auf den Ein- This stands in contradiction to a small-scale zelfall bezogenen Erheblichkeitsbetrachtung mit method of determining relevance relating only to einem festen Schwellwert im Rahmen der Abwä- individual cases and involving fixed threshold valu- gung. Die Folge wäre hier eine Fülle von Einzelpla- es. The consequence of this approach would be an nungen, die - für sich betrachtet - unerheblich in array of individual plans which – each taken on its ein Kaltluftsystem eingreifen, aber in der Summe own merits – would have only an insignificant und über längere Sicht das System wesentlich impact on a cold air system but which in total and beeinträchtigen. taken over the long term would exert a substantially detrimental impact on the system. Dieser -wie dargelegt- notwendige Systemschutz verlangt im Grunde nach einer Verankerung in This requirement for system protection as outlined einer gesamtstädtischen Konzeption, also in einem here fundamentally needs to be anchored in a Stadtentwicklungskonzept, da trotz hoher Rele- city-wide concept, in other words in an urban vanz für die Planung der Begriff „Klimaanpas- development concept, as despite its major relevan- sung“ bisher im BauGB gar nicht vorkommt. ce for planning, the term “climate adjustment” Über das Leitbild einer nachhaltigen städtebauli- does not feature to date in the Federal Building chen Entwicklung könnte so eine Verankerung Code (BauGB). hergestellt werden. Dieses Leitbild ist mit der Ein- This firm anchorage could be established using the sicht verbunden, dass auch moderne Gesellschaf- model of sustainable urban building development. ten vom Bestand und dem Funktionieren ökologi- This model is linked to the realization that even scher Systeme abhängen und nachhaltig nur funk- modern societies depend on the existence and tionieren können, wenn sie die Systemressourcen function of ecological systems and can only conti- nicht über Gebühr belasten. nue to operate sustainably if they refrain from pla- Im Zusammenhang mit Klimavorsorge und -anpas- cing an unreasonable burden on system resources. sung könnten dann beispielsweise Leitbilder wie In the context of climate protection and adjust- „Klimaverantwortung“, „Katastrophenresistenz“ ment, models such as for instance “climate (gilt für durch den Klimawandel verstärkte Extrem- responsibility”, “disaster resilience” (applies to ereignisse) oder „Resiliente Gesellschaft“ formu- extreme events exacerbated by climate change) or liert werden, wobei „resilient“ neben Klimawandel “resilient society” could be formulated, whereby auch andere städtische Änderungsprozesse im “resilient” takes account of other urban change Zusammenhang mit Globalisierung, demographi- processes connected with globalization, demogra- schem Wandel etc. berücksichtigt. phic transformation etc. as well as climate change.

Zu fordern wäre demnach die Entwicklung eines As a consequence, the obvious way forward Leitbilds „Klimaverantwortung“, eingebettet in ein would be the development of a “climate responsi- Stadtentwicklungskonzept mit entsprechenden bility” model embedded in an urban development Umsetzungsstrategien. concept with suitable implementation strategies. Der Schwerpunkt der Lösungskonzepte muss dabei The focus of the proposed solution concepts must auf der Prävention liegen sowie auf der Ausrich- be on prevention and on the alignment of social tung der gesellschaftlichen und ökonomischen and economic structures towards safeguarding Strukturen dahingehend, dass eine dauerhafte sustainable environmentally responsible develop- umweltgerechte Entwicklung gesichert ist. ment.

82 Literatur: Bibliography:

Baugesetzbuch (BauGB): i.d.F. der Bekanntmachung vom 23.09.2004 (BGBL.IS.2414), zuletzt geänd. durch Art. 4 des Ges. vom 31.07.2009 (BGBl. I S. 2585).

Baunutzungsverordnung (BauNVO): Verordnung über die bauliche Nutzung der Grundstücke i.d.F. der Bekannt- machung vom 23.01.1990 (BGBl. I S. 132), zuletzt geänd. durch Ges. vom 22.04.1993 (BGBl. I S. 466)

Bundes-Immissionsschutzgesetz (BImSchG): Gesetz zum Schutz vor schädlichen Umwelteinwirkungen durch Luft- verunreinigungen, Geräusche, Erschütterungen und ähnliche Vorgänge; i.d.F. der Bekanntmachung vom 26. 09.2002 (BGBl. I S. 3830, zuletzt geänd. durch Artikel 2 des Ges. vom 11.08.2009 (BGBl. 1 S. 2723)

Bundesinstitut für Bau-, Stadt- und Raumforschung (Hrsg.): Klimawandelgerechte Stadtentwicklung - Rolle der bestehenden städtebaulichen Leitbilder und Instrumente. Skizzierung einer klimawandelgerechten Stadt- entwicklung. BBSR-Online-Publikation 24/09, November 2009

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Bundesnaturschutzgesetz (BNatSchG): Gesetz über Naturschutz und Landschaftspflege vom 25.03.2002 (BGBl. I S. 1193), zuletzt geänd. durch Artikel 3 des Ges. vom 22.12.2008 (BGBl. I S. 2986)

Bunzel A. (1992): Begrenzung der Bodenversiegelung; Planungsziele und Instrumente. Deutsches Institut für Urba- nistik, Beiträge zur Stadtforschung (8) Berlin

Bunzel A., Hinzen A., Ohligschläger G. (1997): Umweltschutz in der Bebauungsplanung.Umweltbundesamt (Hrsg.) Bauverlag Wiesbaden u. Berlin

Bründl W., Mayer H., Baumgartner A. (1986): Untersuchung des Einflusses von Bebauung und Bewuchs auf das Klima und die lufthygienischen Verhältnisse in bayerischen Großstädten; Abschlussbericht zum Teilpro- gramm „Klimamessungen München“. Bayerisches Staatsministerium für Landesentwicklung und Umwelt- fragen

Intergovernmental Panel on Climate Change, IPCC 2007, SPM WG I, S. 10, dt. Fassung

IPCC 2008: Klimaänderung 2007; Synthesebericht; Deutsche Übersetzung, Hrsg.: Dt. IPCC Koordinierungsstelle, Berlin, 109 S.

Kaule (2002): Umweltplanung, UTB, Ulmer Verlag Stuttgart

Landtag von Baden-Württemberg Drucksache 14/4389 vom 23.04.2009

Nachbarschaftsverband Stuttgart (Hrsg.) (1992): Klimauntersuchung für das Gebiet des Nachbarschaftsverbandes. Stuttgart und angrenzende Teile der Region Stuttgart, Klimaatlas

Ohlwein K. (1984): Dachbegrünung – ökologisch und funktionsgerecht. Bauverlag Wiesbaden und Berlin

Pohl W., Schulze H.-D., Großmann M. (1984): Gutachten: Werte für die Landschaftsplanung – Grünvolumenzahl und Bodenfunktionszahl. Schriftenreihe der Umweltbehörde Hamburg (Heft 9/1984)

Robel F., Hoffmann U., Riekert A., 1978: Daten und Aussagen zum Stadtklima von Stuttgart auf der Grundlage der Infrarot-Thermographie. Beiträge zur Stadtentwicklung Nr. 15. Landeshauptstadt Stuttgart

83 Städtebauliche Klimafibel (1998): Hinweise für die Bauleitplanung. Wirtschaftsministerium Baden-Württemberg (Hrsg.),auch www.staedtebauliche-klimafibel.de

Verband Region Stuttgart (Hrsg.): Klimaatlas Region Stuttgart, 2008

Vogt U., Baumbach G., Hansen S., Rühling A.: Messungen der Kaltluftströme und Luftverunreinigungs-Vertikal- profile im Plangebiet „Stuttgart 21“, Heft 15, Untersuchungen zur Umwelt „Stuttgart 21“, Landeshaupt- stadt Stuttgart

84 In der Schriftenreihe des Amtes für Umweltschutz sind bisher erschienen:

Publications to date from the series by the Environmental Protection Office:

Jahresbericht 1992, Chemisches Institut (Heft 1/1993) - vergriffen -

Energiesparendes Bauen (Heft 2/1993)

Stadtklimatologische Stadtrundfahrt in Stuttgart (Heft 3/1993)

Luftschadstoffbelastung an ausgewählten Straßen in Stuttgart (Heft 4/1993)

Energiebericht, Fortschreibung für das Jahr 1992 (Heft 5/1993) - vergriffen -

Jahresbericht 1993, Chemisches Institut (Heft 1/1994)

Das Mineral- und Heilwasser von Stuttgart (Heft 2/1994) - vergriffen -

Energiebericht, Fortschreibung für das Jahr 1993 (Heft 3/1994)

Unser Beitrag zur V. Internationalen Gartenbaustellung IGA ’93 in Stuttgart (Heft 4/1994)

Jahresbericht 1994, Chemisches Institut (Heft 1/1995)

Energiebericht, Fortschreibung für das Jahr 1994 (Heft 2/1995)

Die Böden Stuttgarts - Erläuterung zur Bodenkarte (Heft 3/1995)

Energiekonzept Viesenhäuser Hof (Heft 4/1995)

Der Steinkrebs im Elsenbach (Heft 5/1995)

Jahresbericht 1995, Chemisches Institut (Heft 1/1996)

Energiebericht, Fortschreibung für das Jahr 1995 (Heft 2/1996)

Altlastenverdachtsflächen in Stuttgart (Heft 3/1996) - vergriffen -

Altlastenverdachtsflächen in Stuttgart - Kurzfassung - (Heft 3/1996) - vergriffen -

Stuttgarter Biotopatlas - Methodik, Beispiele und Anwendung (Heft 4/1996) - vergriffen -

Jahresbericht 1996, Chemisches Institut (Heft 1/1997)

Energiebericht, Fortschreibung für das Jahr 1996 (Heft 2/1997)

Klimaschutzkonzept Stuttgart (KLIKS) (Heft 3/1997) - vergriffen -

Das Stuttgarter Mineralwasser - Herkunft und Genese (Heft 1/1998) - vergriffen -

Jahresbericht 1997, Chemisches Institut (Heft 2/1998)

Schallimmissionsplan Stuttgart - Vaihingen (Heft 3/1998)

Stuttgarter Flusskrebse - vereinfachter Nachdruck - (Heft 4/1998) - vergriffen -

Energiebericht, Fortschreibung für das Jahr 1997 (Heft 5/1998)

Verkehrslärmkartierung Stuttgart 1998 (Heft 6/1998)

Sprengbomben und andere Kampfmittelaltlasten 1945 - 1998 (Heft 7/1998)

Pflege- und Entwicklungsplan Vördere (Heft 8/1998)

Kalibrierung regionaler Grundwasserströmungsmodelle (Heft 1/1999)

Jahresbericht 1998, Chemisches Institut (Heft 2/1999)

Lärmminderungsplan Stuttgart-Vaihingen, Runder Tisch (Heft 3/1999)

85 Altlastenerkundung Neckartalaue, Abschlussbericht (Heft 4/1999)

Die Wildbienen Stuttgarts (Heft 5/1999) Energiebericht, Fortschreibung für das Jahr 1998 (Heft 6/1999) - vergriffen -

Pilotprojekt Lärmminderungsplan Stuttgart-Vaihingen (Heft 1/2000) - vergriffen -

Stuttgarter Biotopatlas - Methodik, Beispiele und Anwendung (Heft 2/2000) - überarbeitete Neuauflage -

Kombinierte Markierungsversuche im Mineralwasseraquifer Oberer Muschelkalk, Stadtgebiet Stuttgart (Heft 1/2001)

Energiebericht, Fortschreibung für das Jahr 1999/2000 (Heft 2/2001)

ISAS - Informationssystem Altlasten Stuttgart (Heft 3/2001)

Die Amphibien und Reptilien in Stuttgart (Heft 1/2002) - vergriffen -

Energiebericht, Fortschreibung für das Jahr 2001 (Heft 2/2002)

Das Grundwasser in Stuttgart (Heft 1/2003) - vergriffen -

Energiebericht, Fortschreibung für das Jahr 2002 (Heft 2/2003)

Lärmminderungsplan Stuttgart-Zuffenhausen (Heft 1/2004)

Gewässerbericht 2003 (Heft 2/2004)

Energiebericht, Fortschreibung für das Jahr 2003 (Heft 3/2004)

Technischer Heilquellenschutz in Stuttgart (Heft 4/2004)

Nutzung der Geothermie in Stuttgart (Heft 1/2005) - vergriffen -

Energiebericht, Fortschreibung für das Jahr 2004 (Heft 2/2005)

Die Heuschrecken Stuttgarts Verbreitung, Gefährdung und Schutz (Heft 3/2005)

Biotopverbundplanung in Stuttgart Ziele, Vorgehen und Umsetzung (Heft 1/2006) - vergriffen -

Energiebericht - Fortschreibung für das Jahr 2005 (Heft 2/2006)

Hydrogeologie des Stuttgarter Mineralwassersystems (Heft 3/2006)

Bodenschutzkonzept Stuttgart (BOKS) (Heft 4/2006)

Energiebericht, Fortschreibung für das Jahr 2006 (Heft 1/2007)

Gaswerke in Stuttgart - Auswirkungen auf Boden und Grundwasser (Heft 2/2007)

Umweltaspekte in der räumlichen Planung in Stuttgart (Heft 1/2008)

Energiebericht, Fortschreibung für das Jahr 2007 (Heft 2/2008)

Öffentlichkeitsbeteiligung für den Lärmaktionsplan Stuttgart (Heft 3/2008) - Ergebnisbericht -

Environmental aspects in spatial planning in Stuttgart (Heft 1/2009)

Untersuchungen an der Alten Inselquelle (Heft 2/2009)

Energiebericht, Fortschreibung für das Jahr 2008 (Heft 3/2009)

86 Integrale Grundwasseruntersuchung in Stuttgart-Feuerbach (Heft 4/2009)

Lärmaktionsplan der Landeshauptstadt Stuttgart 2009 (Heft 1/2010)

Energiebericht, Fortschreibung für das Jahr 2009 (Heft 2/2010)

Der Klimawandel – Herausforderung für die Stadtklimatologie (Heft 3/2010) Climate change – challenge facing urban climatology

Die Ausgaben der Schriftenreihe erscheinen in begrenzter Auflage. Sie sind gegen eine Schutzgebühr, zuzüglich 3,00 € für den Postversand erhältlich bei: Landeshauptstadt Stuttgart, Amt für Umweltschutz, Gaisburgstraße 4, 70182 Stuttgart.

The above publication series were issued in a limited edition and may be purchased for a nominal fee plus 3.00 € p+p from: Landeshauptstadt Stuttgart, Amt für Umweltschutz, Gaisburgstraße 4, 70182 Stuttgart, Germany ISSN 1438-3918