Zentrum Stadtnatur und Klimaanpassung Teilprojekt 1: Klimaschutz und grüne Infrastruktur in der Stadt Abschlussbericht ZSK – Klimaschutz und grüne Infrastruktur in der Stadt Technische Universität München Impressum Herausgeber Referat „Klimapolitik, Klimaforschung“ Bayerisches Staatsministerium für Umwelt und Verbraucherschutz Rosenkavalierplatz 2, 81925 München Bearbeitung Technische Universität München Lehrstuhl für energieeffizientes und nachhaltiges Planen und Bauen Prof. Dr.-Ing. Werner Lang Lehrstuhl für Strategie und Management der Landschaftsentwicklung Prof. Dr. Stephan Pauleit Julia Brasche Georg Hausladen Johannes Maderspacher Rupert Schelle Teresa Zölch Wissenschaftliche Hilfskräfte Nikolaus Arpé, Farzan Banihashemi, Lucas Dengler, Florian Englberger, Nora Fensch, Florian Fischer, Tobias Gaisbüsch, Thomas Gaiser, Lena Kruse, Timo Limmer, Thomas Ramsauer, Christian Vötter, Robert Wager, Michaela Weinberger Besonderer Dank gilt den VertreterInnen der Partnerstädte München und Würzburg für ihren wertvollen Input während der Projektlaufzeit. Seite 2 ZSK – Klimaschutz und grüne Infrastruktur in der Stadt Technische Universität München Inhaltsverzeichnis Impressum ........................................................................................................................ 2 Inhaltsverzeichnis .............................................................................................................. 3 Zusammenfassung ............................................................................................................ 7 Abbildungsverzeichnis .................................................................................................... 10 Tabellenverzeichnis ......................................................................................................... 13 Abkürzungsverzeichnis .................................................................................................... 15 1. Einleitung ................................................................................................................. 16 1.1 Problemstellung .......................................................................................................... 16 1.2 Zielsetzung ................................................................................................................. 18 1.3 Voraussetzungen ........................................................................................................ 19 2. Planung und Ablauf der Arbeiten .............................................................................. 20 3. Grundlagen .............................................................................................................. 22 3.1 Klimawandelauswirkungen ......................................................................................... 22 3.1.1 Einleitung .............................................................................................................22 3.1.2 Methoden .............................................................................................................24 3.1.3 Resultate und Bewertung .....................................................................................25 3.1.4 Schlussfolgerung ..................................................................................................26 3.2 Vulnerabilität ............................................................................................................... 27 3.2.1 Hohe urbane Versiegelung ...................................................................................27 3.2.2 Einflussfaktoren auf die Vulnerabilität ...................................................................29 3.2.3 Physikalische Effekte ............................................................................................30 3.2.4 Wärmespeicherung ..............................................................................................30 3.2.5 Einwohnerdichte und anthropogener Beitrag .......................................................31 3.2.6 Schlussfolgerungen ..............................................................................................32 3.3 Siedlungstypen ........................................................................................................... 33 3.3.1 Siedlungstypen in Bayern und Deutschland .........................................................33 Seite 3 ZSK – Klimaschutz und grüne Infrastruktur in der Stadt Technische Universität München 3.3.2 Auswahl der Quartiere nach Siedlungstypen ........................................................36 3.3.3 Auswahl der Modellbereiche nach Siedlungstypen ..............................................39 4. Bearbeitung der Fallstudien ...................................................................................... 43 4.1 Energieeffizienz unter Einfluss des Klimawandels ....................................................... 43 4.1.1 Zusammenstellung der Gesamtproblematik und bisher bekannt gewordener Ergebnisse auf dem Gebiet der Aufgabenstellung ........................................................43 4.1.2 Angewandte wissenschaftliche und technische Methoden ..................................44 4.1.3 Während der Durchführung des Vorhabens der Universität bekannt gewordene Fortschritte auf diesem Gebiet bei anderen Stellen .......................................................49 4.1.4 Darstellung und Bewertung der erzielten Ergebnisse und ihrer praktischen Anwendbarkeit ..............................................................................................................50 4.1.5 Schlussfolgerung und Zusammenfassung ............................................................57 4.2 Urbane Klimaregulation durch grüne Infrastruktur ...................................................... 59 4.2.1 Zusammenstellung der Gesamtproblematik und bisher bekannt gewordener Ergebnisse auf dem Gebiet der Aufgabenstellung ........................................................59 4.2.2 Angewandte wissenschaftliche und technische Methoden ..................................61 4.2.3 Während der Durchführung des Vorhabens der Universität bekannt gewordene Fortschritte auf diesem Gebiet bei anderen Stellen .......................................................66 4.2.4 Darstellung und Bewertung der erzielten Ergebnisse und ihrer praktischen Anwendbarkeit ..............................................................................................................67 4.2.5 Schlussfolgerung und Zusammenfassung ............................................................73 4.3 Modellkopplung Gebäudesimulation und Mikroklimasimulation ................................. 76 4.3.1 Zusammenstellung der Gesamtproblematik und bisher bekannt gewordener Ergebnisse auf dem Gebiet der Aufgabenstellung ........................................................76 4.3.2 Angewandte wissenschaftliche und technische Methoden ..................................77 4.3.3 Darstellung und Bewertung der erzielten Ergebnisse und ihrer praktischen Anwendbarkeit ..............................................................................................................79 4.3.4 Schlussfolgerung und Zusammenfassung ............................................................83 4.4 Biodiversität und Freiraum .......................................................................................... 84 4.4.1 Zusammenstellung der Gesamtproblematik und bisher bekannt gewordener Ergebnisse auf dem Gebiet der Aufgabenstellung ........................................................84 Seite 4 ZSK – Klimaschutz und grüne Infrastruktur in der Stadt Technische Universität München 4.4.2 Angewandte wissenschaftliche und technische Methoden ..................................85 4.4.3 Recherche zu den Potentialen der ausgewählten Klimaschutz- und Klimaanpassungsmaßnahmen für die Gestaltung urbaner Lebensräume ......................86 4.4.4 Während der Durchführung des Vorhabens der Universität bekannt gewordene Fortschritte auf diesem Gebiet bei anderen Stellen .......................................................88 4.4.5 Darstellung und Bewertung der erzielten Ergebnisse und ihrer praktischen Anwendbarkeit ..............................................................................................................89 Integrative Betrachtung am Entwurf für Maxvorstadt .................................................. 101 Integrative Betrachtung am Entwurf für Neuaubing ..................................................... 113 Integrative Betrachtung am Entwurf für Heidingsfeld .................................................. 125 4.4.6 Schlussfolgerung und Zusammenfassung .......................................................... 129 4.5 Umsetzung in die Stadtplanung ................................................................................ 131 4.5.1 Zusammenstellung der Gesamtproblematik und bisher bekannt gewordener Ergebnisse auf dem Gebiet der Aufgabenstellung ...................................................... 131 4.5.2 Angewandte wissenschaftliche und technische Methoden ................................ 132 4.5.3 Während der Durchführung des Vorhabens der Universität bekannt gewordene Fortschritte auf diesem Gebiet bei anderen Stellen ..................................................... 133 4.5.4 Darstellung und Bewertung der erzielten Ergebnisse und ihrer praktischen Anwendbarkeit ............................................................................................................ 136 4.5.5 Schlussfolgerung und Zusammenfassung