Klimaanalyse Kanton Bern

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text: \n \n \n \n\n \n \n\nKlimaökologische Situation im Kanton Bern: \nModellbasierte Klimaanalyse  \nAbschlussbericht  \n \n\n \n \n \n \n \n \n \n \n \n \n \n \n \n \n \n \n \n \n \n \n \n \n \n\n \n \n\n \n\n \n\n \n\n \n\nAuftraggeber: \n\n \n\n \n\n \n\nKanton Bern \n\nWirtschafts-, Energie- und Umweltdirektion \n\nAmt für Umwelt und Energie \n\nLaupenstrasse 22 \n\n3008 Bern \n \n \n \n \n\n  \n\n GEO-NET Umweltconsulting GmbH \n\nGrosse Pfahlstrasse 5a   \n3 0 1 6 1   Hannover \n\nTel. (0511) 3887200  \nFAX (0511) 3887201 \nwww.geo-net.de \n\n \n\n \n\n \n\n \n\n \n\n \n\n \n\n \n\n \n\n   Hannover, Mai 2023 \n\n \n\n\n\n \n \nKlimaanalyse Kanton Bern  \n\nGEO-NET  Seite I \n\nInhaltsverzeichnis \n\nSeite: \n\nAbbildungsverzeichnis ................................................................................................................ II \n\nTabellenverzeichnis ................................................................................................................... III \n\nGlossar ....................................................................................................................................... V \n\nZusammenfassung ................................................................................................................... VII \n \n\n1. Aufgabenstellung .............................................................................................................. 1 \n\n2 Datengrundlage und Aufbau der Geodatenbasis für die Modellrechnungen ....................... 3 \n\n2.1 Eingangsdaten .............................................................................................................................................. 6 \n\n3. Methode der modellgestützten Siedlungsklimaanalyse ...................................................... 8 \n\n3.1 Das Stadtklimamodell FITNAH 3D ................................................................................................................ 8 \n\n3.2 Synoptische Rahmenbedingungen ............................................................................................................... 9 \n\n3.3 Abgrenzung der klimaökologischen wirksamen Nutzungsstrukturen ........................................................ 11 \n\n3.4 Klimatische Grundlagen ............................................................................................................................. 12 \n\n3.4.1  Aktuelles Klima an der kantonaler Wetterstation Bern/Zollikofen .............................................. 13 \n\n3.4.2  Beobachteter Klimawandel an kantonalen Wetterstationen ...................................................... 14 \n\n3.4.3 Hauptanströmrichtung ................................................................................................................. 15 \n\n3.4.4 Klimawandelszenario ................................................................................................................... 16 \n\n4. Ergebnisse der Klimamodellierung ................................................................................... 21 \n\n4.1 Nächtliches Temperaturfeld ....................................................................................................................... 21 \n\n4.2 Physiologisch Äquivalente Temperatur ...................................................................................................... 27 \n\n4.3 Autochthones Windfeld ............................................................................................................................. 31 \n\n4.4 Kaltluftvolumenstrom ................................................................................................................................ 38 \n\n5 Klimaanalysekarte ........................................................................................................... 45 \n\n6 Planungshinweiskarten Siedlungsklima............................................................................ 49 \n\n6.1 Vorgehensweise ......................................................................................................................................... 49 \n\n6.1.1 Bewertung der Nachtsituation ..................................................................................................... 49 \n\n6.1.2 Bewertung der Tagsituation ......................................................................................................... 53 \n\n6.2 Ergebnisse .................................................................................................................................................. 53 \n\n6.2.1 Nachtsituation .............................................................................................................................. 53 \n\n\n\n \n \nKlimaanalyse Kanton Bern  \n\nGEO-NET  Seite II \n\n6.2.2 Tagsituation .................................................................................................................................. 59 \n\n7 Detailbetrachtung von städtebaulichen Entwicklungsflächen ........................................... 65 \n\n8 Massnahmenkatalog Siedlungsklima ............................................................................... 71 \n\n9 Literatur .......................................................................................................................... 78 \n\n \n\nAbbildungsverzeichnis \n\nAbb. 1.1: Prozessorientierte Analyse .................................................................................................................................. 1 \n\nAbb. 2.1: Exemplarische Referenzflächen für die Siedlungstypologie „Arbeiten“ am Beispiel Bern und \nBiel sowie abgeleitete Mischpixelfläche „Arbeiten“ am Beispiel Biel Allmendweg ..................................... 5 \n\nAbb. 2.2: Geländehöhe im Untersuchungsgebiet ........................................................................................................ 6 \n\nAbb. 2.3: Nutzungsstruktur im Kantonsgebiet ................................................................................................................... 7 \n\nAbb. 3.1:  Temperaturverlauf und Vertikalprofil der Windgeschwindigkeit zur Mittagszeit für \nverschiedene Landnutzungen .................................................................................................................... 10 \n\nAbb. 3.2: Schema der Wertezuordnung zwischen     Flächen- und Punktinformation ..................................................... 11 \n\nAbb. 3.3: Prinzipskizze Kaltluftleitbahn ............................................................................................................................ 12 \n\nAbb. 3.4:  Klimadiagramm Station Bern / Zollikofen, Normperiode 1991 – 2020. Quelle: \n(Meteoschweiz 2020b) ............................................................................................................................... 13 \n\nAbb. 3.5:  Entwicklung der sommerlichen Temperatur für die Nordschweiz unter 1.000 m ab 1864 bis \nheute im Vergleich zur Periode 1961 - 1990. Quelle: (Meteoschweiz 2020d) ........................................... 14 \n\nAbb. 3.6:  Entwicklung der sommerlichen Niederschlagssummen  für die Nordschweiz unter 1.000 m \nab 1864 bis heute im Vergleich zur Periode 1961 - 1990. Quelle: (Meteoschweiz 2020d) ....................... 15 \n\nAbb. 3.7:  Windrosen der Station Bern/Zollikofen 365 m ü.M. für die Sommermonate JJA. Quelle: \n(Meteoschweiz 2020c). .............................................................................................................................. 16 \n\nAbb. 3.8: Anthropogener Strahlungsantrieb der verschiedenen IPCC-Klimaszenarien (die schwarze \nLinie repräsentiert Messwerte; Cubasch et al. 2013) ................................................................................ 17 \n\nAbb. 3.9: Gemessene und projizierte Abweichung der sommerlichen Lufttemperaturen von der \nNormperiode 1981-2010 in den Regionen Mittelland und Voralpen (NCCS 2018) ................................... 18 \n\nAbb. 3.10:  Entwicklung der Sommer- und Hitzetage an der Station Bern/Zollikofen. Quelle: (NCCS \n2018) .......................................................................................................................................................... 19 \n\nAbb. 4.1: Temperaturfeld Gegenwart im Bereich Biel zum Zeitpunkt 4 Uhr morgens (2m ü. Grund) ............................. 24 \n\nAbb. 4.2: Temperaturfeld Gegenwart im Bereich Bern zum Zeitpunkt 4 Uhr morgens (2m ü. Grund) ............................ 24 \n\nAbb. 4.3: Temperaturfeld Gegenwart im Bereich Thun zum Zeitpunkt 4 Uhr morgens (2m ü. Grund) ........................... 25 \n\nAbb. 4.4: Temperaturfeld Zukunftsszenario im Bereich Biel zum Zeitpunkt 4 Uhr morgens (2m ü. \nGrund) ........................................................................................................................................................ 25 \n\n\n\n \n \nKlimaanalyse Kanton Bern  \n\nGEO-NET  Seite III \n\nAbb. 4.5: Temperaturfeld Zukunftsszenario im Bereich Bern zum Zeitpunkt 4 Uhr morgens (2m ü. \nGrund) ........................................................................................................................................................ 26 \n\nAbb. 4.6: Temperaturfeld Zukunftsszenario im Bereich Thun zum Zeitpunkt 4 Uhr morgens (2m ü. \nGrund) ........................................................................................................................................................ 26 \n\nAbb. 4.7: PET Gegenwart im Bereich Biel zum Zeitpunkt 14 Uhr mittags (2m ü. Grund) ................................................. 28 \n\nAbb. 4.8: PET Gegenwart im Bereich Bern zum Zeitpunkt 14 Uhr mittags (2m ü. Grund) ............................................... 29 \n\nAbb. 4.9: PET Gegenwart im Bereich Thun zum Zeitpunkt 14 Uhr (2m ü. Grund) ........................................................... 29 \n\nAbb. 4.10: PET Zukunftsszenario im Bereich Biel zum Zeitpunkt 14 Uhr (2m ü. Grund) .................................................. 30 \n\nAbb. 4.11: PET Zukunftsszenario im Bereich Bern zum Zeitpunkt 14 Uhr (2m ü. Grund) ................................................ 30 \n\nAbb. 4.12: PET Zukunftsszenario im Bereich Thun zum Zeitpunkt 14 Uhr (2m ü. Grund) ................................................ 31 \n\nAbb. 4.13: Prinzipskizze Flurwind ..................................................................................................................................... 32 \n\nAbb. 4.14: Nächtliches Windfeld Gegenwart im Bereich Biel zum Zeitpunkt 4 Uhr morgens .......................................... 34 \n\nAbb. 4.15: Nächtliches Windfeld Gegenwart im Bereich Bern zum Zeitpunkt 4 Uhr morgens ........................................ 34 \n\nAbb. 4.16: Nächtliches Windfeld Gegenwart im Bereich Thun zum Zeitpunkt 4 Uhr morgens........................................ 35 \n\nAbb. 4.17: Nächtliches Windfeld Zukunftsszenario im Bereich Biel zum Zeitpunkt 4 Uhr morgens ................................ 36 \n\nAbb. 4.18: Nächtliches Windfeld Zukunftsszenario im Bereich Bern zum Zeitpunkt 4 Uhr morgens .............................. 36 \n\nAbb. 4.19: Nächtliches Windfeld Zukunftsszenario im Bereich Thun zum Zeitpunkt 4 Uhr morgens .............................. 37 \n\nAbb. 4.20: Prinzipskizze Kaltluftvolumenstrom ................................................................................................................ 38 \n\nAbb. 4.21: Veranschaulichung der Standardisierung zur vergleichenden Bewertung von Parametern .......................... 39 \n\nAbb. 4.22: Kaltluftvolumenstrom Gegenwart im Bereich Biel zum Zeitpunkt 4 Uhr morgens ......................................... 41 \n\nAbb. 4.23: Kaltluftvolumenstrom Gegenwart im Bereich Bern zum Zeitpunkt 4 Uhr morgens ....................................... 42 \n\nAbb. 4.24: Kaltluftvolumenstrom Gegenwart im Bereich Thun zum Zeitpunkt 4 Uhr ...................................................... 42 \n\nAbb. 4.25: Kaltluftvolumenstrom Zukunftsszenario im Bereich Biel zum Zeitpunkt 4 Uhr .............................................. 43 \n\nAbb. 4.26: Kaltluftvolumenstrom Zukunftsszenario im Bereich Bern zum Zeitpunkt 4 Uhr............................................. 44 \n\nAbb. 4.27: Kaltluftvolumenstrom Zukunftsszenario im Bereich Thun zum Zeitpunkt 4 Uhr ............................................ 44 \n\nAbb. 5.1: Klimaanalysekarte im Bereich Biel - Gegenwart ............................................................................................... 47 \n\nAbb. 5.2: Klimaanalysekarte im Bereich Biel – Zukunft .................................................................................................... 48 \n\nAbb. 6.1: Verknüpfungsmodell zur Ermittlung der bioklimatischen Bedeutung der Grünflächen in der \nNacht .......................................................................................................................................................... 52 \n\nAbb. 6.2: Planungshinweiskarte Nachtsituation Gegenwart für den Bereich Biel ........................................................... 55 \n\nAbb. 6.3: Flächenanteile der bewerteten Nutzungsstrukturen im Kanton Bern (Nachtsituation) - \nGegenwart .................................................................................................................................................. 57 \n\n\n\n \n \nKlimaanalyse Kanton Bern  \n\nGEO-NET  Seite IV \n\nAbb. 6.4: Flächenanteile der bewerteten Nutzungsstrukturen im Kanton Bern (Nachtsituation) – \nZukunft ....................................................................................................................................................... 58 \n\nAbb. 6.5: Planungshinweiskarte Tagsituation Gegenwart für den Bereich Biel ............................................................... 61 \n\nAbb. 6.6: Flächenanteile der bewerteten Nutzungsstrukturen im Kanton Bern (Tagsituation) - \nGegenwart .................................................................................................................................................. 62 \n\nAbb. 6.7: Planungshinweiskarte Tagsituation Zukunftsszenario für den Bereich Biel ...................................................... 63 \n\nAbb. 6.8: Flächenanteile der bewerteten Nutzungsstrukturen im Kanton Bern (Tagsituation) - \nZukunftsszenario ........................................................................................................................................ 64 \n\nAbb. 7.1: Planungshinweiskarte Nacht mit Entwicklungsfläche im Raum Moutier .......................................................... 66 \n\nAbb. 7.2: Planungshinweiskarte Nacht mit Entwicklungsflächen im Raum Biel ............................................................... 67 \n\nAbb. 7.3: Planungshinweiskarte Nacht mit Entwicklungsflächen im Raum Bern ............................................................. 68 \n\nAbb. 7.4: Planungshinweiskarte Nacht mit Entwicklungsflächen im Raum Steffisburg/Thun .......................................... 69 \n\nAbb. 8.1: Klimatisch günstige Ausgestaltung von Freiflächen .......................................................................................... 77 \n \n\nTabellenverzeichnis \n\nTab. 2.1: Nutzungskategorien der Klimamodellierung ....................................................................................................... 3 \n\nTab. 2.2: Übersicht über die unterschiedlichen Datenquellen mit Jahr und Quelle. .......................................................... 4 \n\nTab. 4.1: Zuordnung von Schwellenwerten für den Bewertungsindex PET während der Tagesstunden ......................... 27 \n\nTab. 4.2: Qualitative Einordnung des Kaltluftvolumenstroms .......................................................................................... 39 \n\nTab. 6.1: Bewertung des nächtlichen Wärmeinseleffekts im bebauten Siedlungsraum .................................................. 50 \n\nTab. 6.2: Zuordnung von Schwellenwerten für den Bewertungsindex PET während der Tagesstunden ......................... 53 \n\nTab 6.3: Flächenanteile bioklimatisch belasteter Siedlungsgebiete in der Nacht und abgeleitete \nPlanungshinweise ....................................................................................................................................... 56 \n\nTab. 6.4: Flächenanteile bioklimatisch bedeutender Grünareale in der Nacht und abgeleitete \nPlanungshinweise ....................................................................................................................................... 57 \n\nTab. 6.5: Flächenanteile der bioklimatischen Belastungssituation am Tage und abgeleitete \nPlanungshinweise ....................................................................................................................................... 59 \n\nTab. 6.6: Flächenanteile bioklimatisch bedeutender Grünareale am Tage und abgeleitete \nPlanungshinweise ....................................................................................................................................... 60 \n\nTab. 7.1: Empfehlungen raumeinheitenspezifischer siedlungsklimatisch wirksamer Massnahmen für \nden Kanton Bern ........................................................................................................................................ 74 \n\n \n\n \n\n \n\n \n\n\n\n \n \nKlimaanalyse Kanton Bern  \n\nGEO-NET  Seite V \n\nGlossar \nAlbedo: Rückstrahlvermögen einer Oberfläche (Reflexionsgrad kurzwelliger Strahlung). Verhältnis der reflektierten zur \n\neinfallenden Lichtmenge. Die Albedo ist abhängig von der Beschaffenheit der bestrahlten Fläche sowie vom \nSpektralbereich der eintreffenden Strahlung.  \n\nAllochthone Wetterlage: Durch grossräumige Luftströmungen bestimmte Wetterlage, die die Ausbildung kleinräumiger \nWindsysteme und nächtlicher Bodeninversionen verhindert. Dabei werden Luftmassen, die ihre Prägung in anderen \nRäumen erfahren haben, herantransportiert.  \n\nAusgleichsraum: Grüngeprägte, relativ unbelastete Freifläche, die an einen → Wirkungsraum angrenzt oder mit diesem \nüber → Kaltluftleitbahnen bzw. Strukturen mit geringer Rauigkeit verbunden ist. Durch die Bildung kühlerer und \nfrischerer Luft sowie über funktionsfähige Austauschbeziehungen trägt dieser zur Verminderung oder zum Abbau der \nBelastungen im Wirkungsraum bei. Mit seinen günstigen klimatischen und lufthygienischen Eigenschaften bietet er \neine besondere Aufenthaltsqualität für Menschen. \n\nAustauscharme Wetterlage: → Autochthone Wetterlage \n\nAutochthone Wetterlage: Durch lokale und regionale Einflüsse bestimmte Wetterlage mit schwacher Windströmung und \nungehinderten Ein- und Ausstrahlungsbedingungen, die durch ausgeprägte Tagesgänge der Lufttemperatur, der \nLuftfeuchte und der Strahlung gekennzeichnet ist. Die meteorologische Situation in Bodennähe wird vornehmlich \ndurch den Wärme- und Strahlungshaushalt und nur in geringem Masse durch die Luftmasse geprägt, sodass sich \nlokale Klimate wie das Siedlungsklima bzw. lokale Windsysteme wie z.B. Berg- und Talwinde am stärksten ausprägen \nkönnen. \n\nAutochthones Windfeld: Strömungen, deren Antrieb im Betrachtungsgebiet selber liegt und die nicht durch grossräumige \nLuftdruckgegensätze beeinflusst werden, z.B. → Kaltluftabflüsse und → Flurwinde, die sich als eigenbürtige, \nlandschaftsgesteuerte Luftaustauschprozesse während einer windschwachen sommerlichen → autochthonen \nWetterlage ausbilden.  \n\nBioklima: Beschreibt die direkten und indirekten Einflüsse von Wetter, Witterung und Klima (= atmosphärische \nUmgebungsbedingungen) auf die lebenden Organismen in den verschiedenen Landschaftsteilen, insbesondere auf \nden Menschen (Humanbioklima). \n\nFlurwind: Thermisch bedingte, relativ schwache Ausgleichsströmung, die durch horizontale Temperatur- und \nDruckunterschiede zwischen vegetationsgeprägten Freiflächen im Umland und (dicht) bebauten Gebieten entsteht. \nFlurwinde strömen vor allem in den Abend- und Nachtstunden schubweise in Richtung der Überwärmungsbereiche \n(meist Innenstadt oder Stadtteilzentrum). \n\nGrünfläche: Als „Grünfläche“ werden in dieser Arbeit unabhängig von ihrer jeweiligen Nutzung diejenigen Flächen \nbezeichnet, die sich durch einen geringen Versiegelungsgrad von maximal ca. 25 % auszeichnen. Neben Parkanlagen, \nKleingärten, Friedhöfen und Sportanlagen umfasst dieser Begriff damit auch landwirtschaftliche Nutzflächen sowie  \nWälder. \n\nKaltluft: Luftmasse, die im Vergleich zu ihrer Umgebung bzw. zur Obergrenze der entsprechenden Bodeninversion eine \ngeringere Temperatur aufweist und sich als Ergebnis des nächtlichen Abkühlungsprozesses der bodennahen \nAtmosphäre ergibt. Der ausstrahlungsbedingte Abkühlungsprozess der bodennahen Luft ist umso stärker, je geringer \ndie Wärmekapazität des Untergrundes ist, und über Wiesen, Acker- und Brachflächen am höchsten. Konkrete \nFestlegungen über die Mindesttemperaturdifferenz zwischen Kaltluft und Umgebung oder etwa die Mindestgrösse \ndes Kaltluftvolumens, die das Phänomen quantitativ charakterisieren, gibt es bisher nicht (VDI 2003). \n\nKaltluftabfluss: Flächenhaft über unbebauten Hangbereichen auftretende Kaltluftabflüsse. Aufgrund der vergleichsweise \nhöheren Dichte von Kaltluft setzt diese sich, dem Gefälle folgend, hangabwärts in Bewegung. Der Abfluss erfolgt \nschubweise. Er setzt bereits vor Sonnenuntergang ein und kann die ganze Nacht andauern. \n\nKaltlufteinwirkbereich: Wirkungsbereich der lokal entstehenden Strömungssysteme innerhalb des bebauten \nSiedlungsraumes (Siedlungsflächen innerhalb des Kantonsgebietes, die von einem klimatisch wirksamen \n\n\n\n \n \nKlimaanalyse Kanton Bern  \n\nGEO-NET  Seite VI \n\n→ Kaltluftvolumenstrom > 5 m³ s 1 durchflossen werden sowie eine bodennahe Windgeschwindigkeit von mindesten \n0,2 m/s aufweisen; Mittelwert des Kaltluftvolumenstroms über alle Flächen im Kantonsgebiet). \n\nKaltluftentstehungsgebiete: Grünflächen mit einem überdurchschnittlichen → Kaltluftvolumenstrom, die \n→ Kaltluftleitbahnen speisen (→ Flurwinde zeigen in Richtung der Kaltluftleitbahnen) bzw. über diese hinaus bis in \ndas Siedlungsgebiet reichen. \n\nKaltluftleitbahnen: Kaltluftleitbahnen verbinden → Kaltluftentstehungsgebiete (→ Ausgleichsräume) und \nBelastungsbereiche (→ Wirkungsräume) miteinander und sind somit elementarer Bestandteil des Luftaustausches. \nBeinhalten thermisch induzierte Ausgleichströmungen sowie reliefbedingte → Kaltluftabflüsse. \n\nKaltluftvolumenstrom: Vereinfacht ausgedrückt das Produkt der Fliessgeschwindigkeit der → Kaltluft, ihrer vertikalen \nAusdehnung (Schichthöhe) und der horizontalen Ausdehnung des durchflossenen Querschnitts einer 10 m \nRasterzelle (Durchflussbreite). Der Kaltluftvolumenstrom beschreibt somit diejenige Menge an → Kaltluft in der \nEinheit m³, die in jeder Sekunde durch den Querschnitt beispielsweise eines Hanges oder einer → Kaltluftleitbahn \nfliesst. Anders als das → Strömungsfeld berücksichtigt der Kaltluftvolumenstrom somit auch Fliessbewegungen \noberhalb der bodennahen Schicht. \n\nKelvin (K): SI-Basiseinheit der thermodynamischen Temperatur, die zur Angabe von Temperaturdifferenzen verwendet wird. \nDer Wert kann in der Praxis als Abweichung in Grad Celsius (°C) interpretiert werden. \n\nPET (Physiologisch äquivalente Temperatur): Humanbioklimatischer Index zur Kennzeichnung der Wärmebelastung des \nMenschen, der Aussagen zur Lufttemperatur, Luftfeuchte, Windgeschwindigkeit sowie kurz- und langwelligen \nStrahlungsflüssen kombiniert und aus einem Wärmehaushaltsmodell abgeleitet wird. \n\nPlanungshinweiskarte: Bewertung der bioklimatischen Belastung im bebauten Siedlungsraum sowie an Strassen und Plätze \nim Kantonsgebiet (→ Wirkungsräume) sowie der Bedeutung von Grünflächen als → Ausgleichsräume für die Tag- \nund die Nachtsituation und Ableitung von allgemeinen Planungshinweisen. \n\nStädtische Wärmeinsel (Urban Heat Island): Städte weisen im Vergleich zum weitgehend natürlichen, unbebauten Umland \naufgrund des anthropogenen Einflusses (u.a. hoher Versiegelungs- und geringer Vegetationsgrad, Beeinträchtigung \nder Strömung durch höhere Rauigkeit, Emissionen durch Verkehr, Industrie und Haushalt) ein modifiziertes Klima auf, \ndas im Sommer zu höheren Temperaturen und bioklimatischen Belastungen führt. Das Phänomen der Überwärmung \nkommt vor allem nachts zum Tragen und wird als Städtische Wärmeinsel bezeichnet. \n\nStrahlungswetterlage → Autochthone Wetterlage \n\nStrömungsfeld: Für den Analysezeitpunkt 04:00 Uhr morgens simulierte flächendeckende Angabe zur Geschwindigkeit und \nRichtung der → Flurwinde sowie → Kaltluftabflüsse und → Kaltluftleitbahnen in 2 m über Grund während einer \n→ autochthonen Wetterlage. \n\nStrukturwind: Kleinräumiges Strömungsphänomen, das sich zwischen strukturellen Elementen einer Stadt ausbildet (bspw. \nzwischen einer innerstädtischen → Grünfläche und der Bebauung entlang einer angrenzenden Strasse). \n\nWirkungsraum: Bebauter oder zur Bebauung vorgesehener Raum (Siedlungs- und Gewerbeflächen), in dem eine \nbioklimatische oder lufthygienische Belastung auftreten kann.  \n\nz-Transformation: Umrechnung zur Standardisierung einer Variablen, sodass der arithmetische Mittelwert der \ntransformierten Variable den Wert Null und ihre Standardabweichung den Wert Eins annimmt. Dies wird erreicht, \nindem von jedem Ausgangswert der Variablen das arithmetische Gebietsmittel abgezogen und anschliessend durch \ndie Standardabweichung aller Werte geteilt wird. Dadurch nehmen Abweichungen unterhalb des Gebietsmittels \nnegative und Abweichungen oberhalb des Gebietsmittels positive Werte an, die in Vielfachen der \nStandardabweichung vorliegen. Die Form der Verteilung bleibt dabei unverändert. \n\n \n\n \n\n \n\n\n\n \n \nKlimaanalyse Kanton Bern  \n\nGEO-NET  Seite VII \n\nZusammenfassung \nIm Auftrag des Wirtschafts-, Energie- und Umweltdirektion des Kantons Bern wurde vom Büro GEO-NET \nUmweltconsulting GmbH eine modellgestützte Analyse zu den klimaökologischen Funktionen für das \n\nKantonsgebiet Bern erstellt. Ziel war es, meteorologische Basisdaten in einer hohen räumlichen Auflösung \nzu simulieren (10 m x 10 m Raster) und die stadtklimatischen Zusammenhänge und Prozesse \n\nherauszuarbeiten – insbesondere die Kaltluftentstehungsgebiete einschliesslich des Kaltluftvolumenstroms \nin Grün- und Freiflächen sowie die Siedlungsflächen mit einem Wärmeinseleffekt. Zudem wird auch die \n\nAufenthaltsqualität an Sommertagen mit starker solarer Einstrahlung bewertet. Zentraler Baustein dieses \nVerfahrens war das Klimamodell FITNAH (Flow over Irregular Terrain with Natural and Anthropogenic Heat \n\nSources). Diese Herangehensweise beinhaltet folgende wichtige Vorteile:  \n\n Die Vergleichbarkeit der Ergebnisse im Gesamtraum wird gewährleistet  \n Klimaökologische Ausgleichs- und Prozessräume werden im Kantonsgebiet verortet und in ihrer \n\n(möglichst exakten) räumlichen Ausprägung dargestellt.  \n Ein wichtiger Aspekt des klimaökologischen Ausgleichspotenziales von Freiflächen - der \n\nKaltlufthaushalt - kann nur auf diese Weise flächendeckend untersucht werden. Zudem können \n\nauch quantitative Aussagen z.B. zu den abfliessenden Kaltluftvolumina getroffen werden  \n\nIm Gegensatz zu punkthaften Messungen liegen mit dem modellgestützten Ansatz flächendeckende Daten \nzum Kaltlufthaushalt für das gesamte Kantonsgebiet vor. Die Nachtsituation ist dahingehend von Relevanz, \n\nda nur dann eine im Vergleich zu Siedlungsflächen intensivere Abkühlung auf Freiflächen mit Vegetation \nerfolgt. Dabei entstehen je nach Größe unterschiedliche Mengen an Kaltluft, welche als lokale \n\nStrömungssysteme Kalt-/Frischluft für den Siedlungsbereich liefern und dort die Wärmebelastung während \nsommerlicher Hitzeperioden abmildern können. Dargestellt wird eine windschwache, austauscharme \n\nsommerliche Wettersituation für die Monate Juli / August. Diese Wetterlage ist das sogenannte Worst-\nCase-Szenario, das wegen seiner belastenden Wirkung auf die Gesundheit des Menschen unter besonderer \nBeachtung von Älteren, Kranken und Kindern zur Beurteilung der bioklimatischen Situation gemäss VDI-RL \n\n3785 Blatt 1 herangezogen wird.  \n\nBesondere Bedeutung haben im stadtklimatischen Zusammenhang die windschwachen autochthonen \nLuftaustauschprozesse. Der Begriff 'autochthon' bezeichnet dabei klimatische Vorgänge, die an Ort und \n\nStelle bzw. von selbst (also ohne Fremdwirkung, z.B. durch grossräumige Windströmungen) entstehen \n(Gegensatz: allochthon). Verglichen mit einer „mittleren“ sommerlichen Wettersituation gehen die \n\naustauscharmen sommerlichen Hochdruckwetterlagen häufig mit höheren Lufttemperaturen und einer \nüberdurchschnittlich hohen Wärmebelastung in den Siedlungsräumen einher („Worst-Case“-Szenario). \n\nUnter diesen meteorologischen Rahmenbedingungen ohne nennenswerte übergeordnete Windströmung \nkönnen nächtliche Kalt- und/oder Frischluftströmungen aus dem Umland und innerstädtischen Grünflächen \nzum Abbau der Belastungen beitragen. Der „Antrieb“ für diesen Luftaustausch ist der \n\nTemperaturunterschied zwischen warmen Siedlungsflächen und kühleren Grün- und Freiflächen.  \n\nIn bebautem Gelände üben die einzelnen Gebäude eine Hinderniswirkung auf nächtliche \nKaltluftströmungen aus und verzögern diese. Als Kaltluft produzierende Bereiche werden \n\n\n\n \n \nKlimaanalyse Kanton Bern  \n\nGEO-NET  Seite VIII \n\nvegetationsgeprägte Freiflächen identifiziert, wie z.B. Ackerflächen und Parkareale, aber auch Grünflächen \nwie Kleingärten und Friedhofsanlagen. \n\nDie Kaltluftströmungen tragen direkt zur Frisch-/Kaltluftversorgung der angrenzenden Siedlungsflächen bei. \nZum Zeitpunkt 04 Uhr morgens befinden sich ca. 95 % der Siedlungsfläche im Einwirkbereich. Es zeigt sich, \n\ndass eine gering überbaute Einzel- und Reihenhausbebauung besser durchströmt wird als eine Block- und \nBlockrandbebauung bzw. die verdichteten Innenstadtbereiche wie von Bern oder Biel. Überdurchschnittlich \n\nhohe Kaltluftvolumina entstehen vor allem durch Kaltluftabflüsse über Hangbereichen, welche über \nhunderte von Metern in die Bebauung einwirken können.  \n\nKleinere Grünareale können als „grüne Trittsteine“ das Eindringen von Kaltluft in die Bebauung \n\nunterstützen und damit den klimatischen Einwirkbereich vergrössern. Eine hohe Bedeutung kommt aber \nauch den kleineren Park-, Ruderal- und Brachflächen oder gering versiegelten Sportplätzen zu, sofern sie \n\nEntlastungswirkungen für die benachbarte Bebauung erzeugen können. Zudem können diese an Tagen mit \nstarker Wärmebelastung durch Verschattung und Verdunstungskühle auch (kleinräumig) klimatisch \ngünstige Aufenthaltsbereiche darstellen.  \n\nTeile der überbauten Flächen wie beispielsweise auch die Innenstadtbereiche der kleineren Städte weisen \n\nwährend austauscharmer sommerlicher Hochdruckwetterlagen einen Mangel an Durchlüftung auf und \nwerden nicht nennenswert von Kaltluft durchströmt, da die hohe Bebauungsdichte und das im Vergleich \n\nzum Freiland höhere Temperaturniveau die Kaltluftströmung abschwächen. Eine starke Wärmebelastung \nam Tage ist über den stark versiegelten Strassen und Plätzen, Gleisanlagen sowie Gewerbeflächen \n\nanzutreffen. Mit Blick auf die naturräumliche Gliederung des Kantons Bern, den Höhenlagen sowie den \nsubalpinen Bedingungen im Süden weisen sowohl die Intensität der Überwärmung als auch die \n\nauftretenden Kaltluftabflüsse eine grosse Spannweite auf. Ganz generell kann festgehalten werden, dass \nmit zunehmender Höhenlage auch der Wärmeinseleffekt in den Siedlungsflächen zurückgeht.  \n\nNeben der gegenwärtigen Situation, deren Bebauungssituation den Stand 2020 abbildet, wird auch ein \nZukunftsszenario simuliert. Dieses beinhaltet städtebauliche Entwicklungsflächen, welche in absehbarer \n\nZeit realisiert werden. Diesem Zukunftsszenario werden die mit dem Klimawandel zu erwartenden Einflüsse \nzugrunde gelegt, wobei die Antriebstemperatur der Modellrechnung um +2,6 K erhöht wird. Das entspricht \n\nder Änderungen der sommerlichen Mitteltemperatur gegenüber der Referenzperiode 1981 bis 2010 für das \nBezugsjahr 2060. Dies ermöglicht, die Daten der globalen bzw. Schweizer Klimaprojektionen auf die \n\nräumlich hoch aufgelöste Flächenkulisse der FITNAH-Simulation aufzuprägen. Dabei zeigt sich, welche \nStadtstrukturen eher abschwächend oder verstärkend auf die zukünftig ansteigende Wärmebelastung \n\nwirken werden. Letzteres betrifft vor allem die innerstädtischen Siedlungsflächen sowie die gewerblich \ngenutzten Areale. Aber auch zahlreiche Siedlungsflächen mit derzeitig moderater Überwärmung können bis \n2060 in eine Belastungssituation eingeordnet werden. Im Allgemeinen werden aber sowohl die \n\nGrünflächen als auch der Siedlungsraum wärmer. Die Grünflächen liefern aber auch zukünftig kalte Luft. \nAllerdings ist diese - unter dem Einfluss des Klimawandels - etwas wärmer verglichen mit der Gegenwart, \n\naber immer noch kühler als die Siedlungsräume. Die relativen Temperaturunterschiede zwischen den \nLandnutzungen sowie der Luftaustausch insgesamt bleiben ähnlich ausgeprägt.  \n\n\n\n \n \nKlimaanalyse Kanton Bern  \n\nGEO-NET  Seite IX \n\nDie simulierten Parameter bodennahe Lufttemperatur, Kaltluftproduktionsrate, bodennahes \nKaltluftströmungsfeld sowie der Kaltluftvolumenstrom stellen die Grundlage für die Herleitung der \n\nKlimaanalyse- und Planungshinweiskarten dar.  \n\nDie Klimaanalysekarte beschreibt die wesentlichen stadtklimatischen Prozesse für die Nachtsituation. An \n\ndieser Stelle findet aber noch keine Bewertung statt. Es werden vielmehr die absolute Überwärmung von \nSiedlungsflächen einerseits und die Quantitäten an Kaltluft dargestellt, die über den Grünräumen \n\nentstehen und in der Bebauung klimatisch ausgleichend einwirken. Neben den regionalen und lokalen \nbedeutsamen Luftaustauschbeziehungen werden über die Kaltlufteinzugsgebiete auch die Prozessräume \n\nder Kaltluftströmungen abgegrenzt. Da am Tage diese Prozesse nicht auftreten, wird in der \nKlimaanalysekarte nur die Nachtsituation betrachtet. Die Beurteilung der Werteausprägungen und die \n\ndaraus folgende planerische Bewertung von Siedlungs- und Grünräumen erfolgt in den \nPlanungshinweiskarten.  \n\nDie Planungshinweiskarten (PHK) stellen eine integrierende Bewertung der modellierten Klimaparameter \nim Hinblick auf planungsrelevante Belange dar. Dabei wird zwischen Tag- und Nachtsituation \n\nunterschieden. Am Tage wird die Aufenthaltsqualität in den Grün- und Siedlungsflächen bewertet. Diese \nwird vor allem über die Sonneneinstrahlung beeinflusst, so dass in Bereichen mit hohem Baumanteil meist \n\nauch eine günstige Situation vorliegt. In der Nachtsituation stehen dagegen die Wärmebelastung der \nSiedlungsflächen sowie die Versorgung mit klimatisch ausgleichenden Kaltluftströmungen im Vordergrund.  \n\nAusgangspunkt der PHK ist die Gliederung des Untersuchungsraumes in bioklimatisch belastete \n\nSiedlungsräume (Wirkungsraum) einerseits und Kaltluft produzierende, unbebaute und \nvegetationsgeprägte Flächen andererseits (Ausgleichsräume). Sofern diese Räume nicht unmittelbar \n\naneinandergrenzen und die Luftaustauschprozesse stark genug ausgeprägt sind, können vor allem linear \nausgerichtete, gering überbaute Freiflächen (Luftleitbahnen) beide miteinander verbinden. Darüber hinaus \ntreten im Kantonsgebiet vor allem flächendeckende Hangabwinde auf. Aus der Abgrenzung von Gunst- und \n\nUngunsträumen sowie der verbindenden Strukturen ergibt sich somit ein komplexes Bild vom \nProzesssystem der Luftaustauschströmungen des Ausgleichsraum-Wirkungsraum-Gefüges innerhalb des \n\nKantonsgebietes. Die Planhinweiskarte gibt Auskunft über die Empfindlichkeit gegenüber \nNutzungsänderungen bzw. baulichen Entwicklungen, aus denen sich klimatisch begründete Anforderungen \n\nund Massnahmen im Rahmen der räumlichen Planung ableiten lassen. \n\nMit Blick auf die stadtklimatische Situation wurde den Gemeinden eine planerische Relevanz zugewiesen. \nWährend in der gegenwärtigen Situation 12 Gemeinden eine entsprechende Relevanz haben, wird deren \n\nZahl zum Zeithorizont 2060 auf 170 zunehmen. Dies ist auf den Einfluss des Klimawandels und des \nansteigenden Anteils an wärmebelasteter Siedlungsfläche zurückzuführen. Im Hinblick auf die zu \nerwartende weitere Nutzungsintensivierungen im Kanton Bern sollten die Funktionen der klima- und \n\nimmissionsökologisch wichtigen Strukturen möglichst wenig beeinträchtigt werden. Die aus den \nmeteorologischen Parametern zur Tag- und Nachtsituation abgeleiteten Planungshinweiskarten sollen \n\ndafür als Abwägungsgrundlage dienen. \n\n \n\n\n\n \n \nKlimaanalyse Kanton Bern  \n\nGEO-NET   Seite 1 \n\n1. Aufgabenstellung \n\nDie Schutzgüter Klima bzw. Luft sind wichtige Aspekte der räumlichen Planung und Bestandteile der \n\nAbwägung in der Nutzungsplanung, Umweltverträglichkeitsprüfung und bei Massnahmen in der \nBestandsbebauung. Vor dem Hintergrund konkurrierender Planungsziele sind flächenbezogene \n\nFachinformationen ein wichtiges Hilfsmittel zur sachgerechten Beurteilung dieser Schutzgüter. Aus der \nKenntnis des in einer Stadt vorherrschenden Lokalklimas sowie der dadurch mitbestimmten \nlufthygienischen Situation und den klimatischen Funktionszusammenhängen lassen sich Schutz- und \n\nEntwicklungsmassnahmen zur Verbesserung von Klima und Luft ableiten. Dieser Leitgedanke gilt der \nSicherung, Entwicklung und Wiederherstellung klima- und immissionsökologisch wichtiger \n\nOberflächenstrukturen und zielt auf die Erhaltung und Verbesserung günstiger bioklimatischer Verhältnisse \nund die Unterstützung gesundheitlich unbedenklicher Luftqualität ab. \n\nIm Auftrag des Departement Bau, Verkehr und Umwelt des Kantons Bern wurde vom Büro GEO-NET \nUmweltconsulting GmbH in Kooperation mit Prof. Dr. G. Gross (Universität Hannover, Deutschland) im \n\nZeitraum 2020 bis 2022 eine modellgestützte Analyse zu den klimaökologischen Funktionen für das \nKantonsgebiet durchgeführt. Im Vordergrund standen dabei austauscharme sommerliche \n\nHochdruckwetterlagen (auch autochthone Wetterlagen genannt), die häufig mit einer überdurchschnittlich \nhohen Wärmebelastung in den Siedlungsräumen einhergehen. Technisch ermöglichen nur solche \n\nWetterlagen eine Analyse der lokalklimatischen Situation, da übergeordnete Wetterphänomene aufgrund \nvon grossräumigen Luftdruckdifferenzen die zu analysierenden lokalen Phänomene nicht überlagern. Unter \n\ndiesen meteorologischen Rahmenbedingungen können nächtliche Kalt- und Frischluftströmungen aus dem \nUmland und innerstädtischen Grünflächen zum Abbau der Belastungen beitragen (Abb. 1.1). \n \n\n \n \n\n \n \n\n \n \n\n \n \n\n \n \n\n \n \nAbb. 1.1: Prozessorientierte Analyse \n\nZwischen klimatisch wirksamen Grün-/Freiflächen einerseits und städtisch verdichteten Bereichen \nandererseits sowie verbindender Strukturen ergibt sich ein komplexes Bild vom Prozesssystem der \n\nLuftaustauschströmungen im Kanton Bern.  \n\n\n\n \n \nKlimaanalyse Kanton Bern  \n\nGEO-NET   Seite 2 \n\nWesentliches Ziel der Analyse ist, mit der Anwendung des Klimamodells FITNAH (Flow over Irregular Terrain \nwith Natural and Anthropogenic Heat Sources) und den aus der Klimaanalyse gewonnenen Ergebnissen \n\neine umfassende Bestandsaufnahme der klimatischen Situation im Kanton Bern durchzuführen. Weiterhin \nbesteht das Ziel, klimaökologisch wichtige und bioklimatisch belastete Raumstrukturen herauszuarbeiten \n\nund darzustellen. Im Gegensatz zu punkthaften Messungen liegen mit dem modellgestützten Ansatz \nflächendeckende Daten zum Kaltlufthaushalt für das gesamte Kantonsgebiet vor. Diese erlauben eine \n\noptimierte Darstellung der thermischen Belastung und insbesondere des Kaltluftprozessgeschehens in der \nNacht. Die Ergebnisse spiegeln neben der Nacht-Situation auch die bioklimatische Belastung am Tage wider \n(Planungshinweiskarten). Darüber hinaus werden, getrennt für die Nacht- und Tagsituation, eine \n\nBewertung der bioklimatischen Belastung in den Siedlungsräumen bzw. der Bedeutung von Grünflächen als \nAusgleichsräume vorgenommen und allgemeine Planungshinweise abgeleitet. \n\nDer vorliegende Bericht stellt die siedlungsklimatische Analyse dar, geht auf die Methodik der \nModellrechnung sowie die Analyse- und Planhinweiskarten ein und schliesst mit der Untersuchung der \n\nAuswirkungen des Klimawandels auf das regionale Klima im Kanton Bern ab. \n \n\n\n\n \n \nKlimaanalyse Kanton Bern  \n\nGEO-NET   Seite 3 \n\n2 Datengrundlage und Aufbau der Geodatenbasis für die Modellrechnungen \n\nBei einem numerischen Modell wie FITNAH 3D werden zur Festlegung und Bearbeitung der \n\nAufgabenstellung eine Reihe von Eingangsdaten benötigt, die charakteristisch für die Landschaft des \nUntersuchungsgebiets sind und die grösserskaligen meteorologischen Rahmenbedingungen wie Wetterlage \n\noder Klimaszenario definieren. Das Untersuchungsgebiet für den Kanton Bern wird als rechteckiges \nRechengebiet aufgespannt und hat eine Abmessung von 127 km x 135 km. Um dieses grosse Areal in einer \nAuflösung von 10 m x 10 m verarbeiten zu können, wurden das Modellgebiet in 34 sich überlappenden \n\nEinzelkacheln untergliedert und nach erfolgtem Rechenlauf wieder zusammengefügt. Für jede Rasterzelle \nmüssen jeweils als repräsentativer Wert folgende Daten vorliegen: \n\n Geländehöhe (z.B. Geländehöhe, Neigung, Orientierung) \n Nutzungsstruktur (Verteilung der Landnutzung, Bodenbedeckung) \n Strukturhöhe (Gebäude- und Vegetationshöhen) \n Versiegelungsgrad. \n\nDie Tabelle 2.1 gibt einen Überblick über die Nutzungsstruktur mit dem jeweiligen Versiegelungsgrad und \nder Höhe. Für die Gebäude und Vegetationsklassen werden die Höhenangaben aus den vorhandenen \n\nDatensätzen übertragen. \n\nTab. 2.1: Nutzungskategorien der Klimamodellierung \n\nNutzungs-\n\nklasse \nBeschreibung Versiegelungsgrad [%] Strukturhöhe [m] \n\n20 einzelne, freistehende Gebäude 100 individuell \n\n22 unbebaut versiegelt (Strassen) 95 0 \n\n14 Gewässer 0 0 \n\n7 Gleis 25 0,5 \n\n9 Rasen plus niedrige Vegetation 5 individuell \n\n15 Rebflächen 5 2 \n\n24 versiegelt plus hohe Vegetation 90 individuell \n\n25 \nhohe Vegetation über Rasen = grössere \n\nzusammenhängende Waldflächen \n0 individuell \n\n10 \nkleinere Strassen/Wege innerhalb von \n\nWaldgebieten \n30 individuell \n\n16 freiliegender Fels 95 0 \n\n27 Geröll, Sand, naturferner Boden ohne Vegetation 0 0 \n\n \n\nDa der Kanton Bern in einer 10 m Auflösung, also mikroskalig simuliert wurde, sind Gebäude sowohl in \n\nBezug auf ihren Grundriss (aus der Bodenbedeckung) als auch ihrer Höhe erfasst, sodass deren Effekte auf \ndas Mikroklima und insb. das Strömungsfeld berücksichtigt werden. Die räumliche Auflösung von 10 m \n\n\n\n \n \nKlimaanalyse Kanton Bern  \n\nGEO-NET   Seite 4 \n\nermöglichte eine detaillierte Erfassung von Grünstrukturen, allerdings konnten einzelne (insb. kleinkronige) \nBäume auf dieser Massstabsebene noch nicht separat ausgewiesen werden.  \n\nDie anderen Nutzungsklassen aus Tabelle 2.1 wurden über Look-Up Tabellen, die auf die Kategorien der \nBodenbedeckung zugegriffen haben, in die Eingangsdaten für FITNAH übertragen. Die Versiegelungsgrade \n\nwurden ebenfalls für die Nutzungsklassen per Look-Up-Tabellen übertragen (siehe Tabelle 2.1). Die \nGesamtheit der in Tabelle 2.2 zusammengefassten Daten repräsentiert das Jahr 2020.  \n\nTab. 2.2: Übersicht über die unterschiedlichen Datenquellen mit Jahr und Quelle. \n\nInformationsebene Quelle Jahr \n\nGebäude Aus MoPuBe: \n\nhttps://www.geo.apps.be.ch/de/geodaten/suche-nach-\n\ngeodaten/sheet/de-DE/a71ad9ac-4e0f-cac4-816b-\n\na0bd22237c16/geocatalog/complete/search_list.html \n\nSwiss Buildings 3d = LOD2 \n\nhttps://www.swisstopo.admin.ch/de/geodata/landscape/buil\n\ndings3d2.html#technische_details \n\nDatenbezug im März \n\n2021 \n\n \n\n2018 für Kanton \n\nBern \n\nDigitales \n\nGeländehöhenmodell \n\n(DGM) \n\nhttps://www.swisstopo.admin.ch/de/geodata/height/alti3d.ht\n\nml    2019 \n\nLandnutzung Swiss TLM \n\nhttps://www.swisstopo.admin.ch/de/geodata/landscape/tlm3\n\nd.html \n\nMoPuBe \n\nhttps://www.geo.apps.be.ch/de/geodaten/suche-nach-\n\ngeodaten/sheet/de-DE/a71ad9ac-4e0f-cac4-816b-\n\na0bd22237c16/geocatalog/complete/search_list.html \n\n  Download März 2020 \n\n \n\n  Download März 2020 \n\nVegetation Schweizweites Vegetationsmodell   \n\nChristian Ginzler (2018). Vegetation Height Model NFI. \n\nNational Forest Inventory (NFI). doi:10.16904/1000001.1.  \n\nhttp://www.mdpi.com/2072-4292/7/4/4343 \n\nhttps://www.envidat.ch/dataset/vegetation-height-model-nfi \n\n  2018 \n\n \n\n \n\nhttps://www.geo.apps.be.ch/de/geodaten/suche-nach-geodaten/sheet/de-DE/a71ad9ac-4e0f-cac4-816b-a0bd22237c16/geocatalog/complete/search_list.html\nhttps://www.geo.apps.be.ch/de/geodaten/suche-nach-geodaten/sheet/de-DE/a71ad9ac-4e0f-cac4-816b-a0bd22237c16/geocatalog/complete/search_list.html\nhttps://www.geo.apps.be.ch/de/geodaten/suche-nach-geodaten/sheet/de-DE/a71ad9ac-4e0f-cac4-816b-a0bd22237c16/geocatalog/complete/search_list.html\nhttps://www.swisstopo.admin.ch/de/geodata/landscape/buildings3d2.html#technische_details\nhttps://www.swisstopo.admin.ch/de/geodata/landscape/buildings3d2.html#technische_details\nhttps://www.swisstopo.admin.ch/de/geodata/height/alti3d.html\nhttps://www.swisstopo.admin.ch/de/geodata/height/alti3d.html\nhttps://www.swisstopo.admin.ch/de/geodata/landscape/tlm3d.html\nhttps://www.swisstopo.admin.ch/de/geodata/landscape/tlm3d.html\nhttps://www.geo.apps.be.ch/de/geodaten/suche-nach-geodaten/sheet/de-DE/a71ad9ac-4e0f-cac4-816b-a0bd22237c16/geocatalog/complete/search_list.html\nhttps://www.geo.apps.be.ch/de/geodaten/suche-nach-geodaten/sheet/de-DE/a71ad9ac-4e0f-cac4-816b-a0bd22237c16/geocatalog/complete/search_list.html\nhttps://www.geo.apps.be.ch/de/geodaten/suche-nach-geodaten/sheet/de-DE/a71ad9ac-4e0f-cac4-816b-a0bd22237c16/geocatalog/complete/search_list.html\nhttp://www.mdpi.com/2072-4292/7/4/4343\nhttps://www.envidat.ch/dataset/vegetation-height-model-nfi\n\n\n \n \nKlimaanalyse Kanton Bern  \n\nGEO-NET   Seite 5 \n\nFlächenkulisse Zukunftsszenario \n\nUm die Nutzungsstrukturen möglichst aktuell abzubilden, werden alle städtebaulichen \n\nEntwicklungsflächen, deren Realisierung in den nächsten 4 bis 5 Jahre absehbar ist, in die Flächenkulisse für \ndie Gegenwart eingebunden. Für das Zukunftsszenario werden die perspektivisch absehbaren \n\nSiedlungserweiterungen berücksichtigt, wobei hier zwischen den Nutzungsarten Arbeiten und Wohnen \nunterschieden wird. Im Kanton Bern wurden insgesamt 146 Entwicklungsflächen berücksichtigt. Dabei \n\nwurden bei bereits konkreten städtebaulichen Entwürfen die Gebäude übernommen. In den Flächen, wo \ndies nicht der Fall war, kam der sogenannte „Mischpixel-Ansatz“ zum Einsatz. Dabei wird eine statistisch \nsignifikante Menge von Rasterpixeln ähnlicher siedlungstypologischer Ausprägung ausgewählt, um die \n\njeweilige Entwicklungsfläche möglichst repräsentativ in das Quartiersbild einzubetten. Für die zukünftig zu \nentwickelnden Gebiete werden Flächen aus der Ist-Situation ausgewählt, die dem Bebauungszustand der \n\nZukunft entsprechen. Auf der Grundlage der FITNAH-Eingangsdaten erfolgt eine Auswertung hinsichtlich \nder repräsentativen Verteilung der Oberflächenbedeckung. Somit lassen sich die Entwicklungsflächen in das \n\nModellumfeld übertragen, ohne dafür eine konkrete Konstruktion auf der jeweiligen Fläche erzeugen zu \nmüssen. \n\n \n \n\n \n \n\n \n \n\n \n \n \n\n \n \n\n \n \n\n \n \n\n \n \n\n \n\nAbb. 2.1: Exemplarische Referenzflächen für die Siedlungstypologie „Arbeiten“ am Beispiel Bern und Biel sowie   \nabgeleitete Mischpixelfläche „Arbeiten“ am Beispiel Biel Allmendweg \n\n \n\n \n\n \n\n\n\n \n \nKlimaanalyse Kanton Bern  \n\nGEO-NET   Seite 6 \n\n2.1 Eingangsdaten \n\nDie Abgrenzung des Simulationsraumes deutlich über das Kantonsareal hinaus und zielt darauf ab, auch \n\nausserhalb des Kantonsgebietes vorhandene Strukturen wie Wald- und Ackerflächen in die \nKlimamodellierung zu integrieren und die relevanten Höhenzüge für den Kanton zu erfassen. Somit ist \n\ngewährleistet, dass alle für den Kaltlufthaushalt relevanten Struktureinheiten - insbesondere des Reliefs - \nberücksichtigt werden. Die für die \n\nFITNAH-Modellierung vorgesehene \nRasterzellenauflösung beträgt 10 m. Zur \n\nBereitstellung der orographischen \nEingangsparameter für die Klimaanalyse \n\nkonnte auf ein digitales \nGeländehöhenmodell (DTM aus dem \nJahr 2019) mit einer Auflösung von 10 \n\nm zurückgegriffen werden, welches das \ngesamte Kantonsgebiet repräsentiert \n\n(Abb. 2.2). \n \n\n \n\nFür die Aufbereitung der Nutzungsstrukturen wurden im Wesentlichen Daten aus der Informationsebene \nBodenbedeckung (Amtliche Vermessung; Datenstand Mai 2019) verwendet sowie weitere zur Verfügung \n\ngestellte Eingangsdaten, die bspw. die noch nicht enthaltenen Gebäude in der Bodenbedeckung \nbeinhalteten. Um den speziellen Anforderungen der Modellanalyse gerecht werden zu können, wurde bei \n\nder Aufbereitung der Nutzungsstrukturen ein 11-klassiger Nutzungsschlüssel verwendet (siehe Tabelle 2.1).  \nDer Schlüssel wurde vor allem auch dahingehend definiert, eine problemlose Zuweisung des mittleren \n\nVersiegelungsgrades auf Basis der in den Eingangs- und Literaturdaten vorkommenden \nNutzungsklassifizierungen zu ermöglichen (Mosimann et al. 1999). Die Abbildung 2.3 zeigt die \nrasterbasierten Eingangsdaten für den gesamten Kanton für die FITNAH-Modellrechnung mit einer \n\nAuflösung von 10 m x 10 m. Das Modellgebiet erstreckt sich über die Grossregionen Jura, Mittellands sowie \nVoralpen. \n\n \n\n \n\n \n\n \n\n \n\nAbb. 2.2:  \n\nGeländehöhe im Untersuchungsgebiet \n\n\n\n \n \nKlimaanalyse Kanton Bern  \n\nGEO-NET   Seite 7 \n\n \n\n \n\n \n\n \n\n \n\n \n\n \n\n \n\n \n\n \n\n \n\n \n\n \n\n \n\n \n\n \n\n \n\n \n\nAbb. 2.3: Nutzungsstruktur im Kantonsgebiet \n\nEin wichtiger Modelleingangsparameter stellt darüber hinaus die Höhe der Baustrukturen und der \n\nVegetation dar, welche einen wesentlichen Einfluss auf das lokale Windfeld ausüben, weil sie als \nHindernisse wirken. Da bei der 10 x 10 m Massstabsebene Einzelgebäude und Baumgruppen aufgelöst \n\nwerden können, sind die realen Gebäude- und Vegetationshöhen auf das Rechenraster übertragen worden.  \n\nWeiteren massgeblichen Einfluss auf die meteorologischen Parameter üben die Flächeneigenschaften wie \nder Versiegelungsgrad aus. Dieser wird wie in Tabelle 2.1 dargestellt den jeweiligen Nutzungsklassen \n\nangehängt. Diese Werte beruhen auf Analyse und Auswertung von Versiegelungsgraden deutscher Städte. \nAus der Verknüpfung der unterschiedlichen Quellen ist somit eine aktuelle Informationsebene zur Nutzung, \n\nStrukturhöhe und Oberflächenversiegelung aufgebaut worden.  \n\n\n\n \n \nKlimaanalyse Kanton Bern  \n\nGEO-NET   Seite 8 \n\n3. Methode der modellgestützten Siedlungsklimaanalyse \n\n3.1 Das Stadtklimamodell FITNAH 3D \n\nNeben globalen Klimamodellen und regionalen Wettervorhersagemodellen wie sie zum Beispiel vom \nDeutschen Wetterdienst (DWD) oder in der Schweiz von der MeteoSchweiz für die tägliche \n\nWettervorhersage routinemässig eingesetzt werden, nehmen kleinräumige Modellanwendungen für \numweltmeteorologische Zusammenhänge im Rahmen von stadt- und landschaftsplanerischen \n\nFragestellungen einen immer breiteren Raum ein. Die hierfür eingesetzten mikro- und mesoskaligen \nModelle erweitern das Inventar meteorologischer Werkzeuge zur Berechnung atmosphärischer Zustände \n\nund Prozesse. Der Grossteil praxisnaher umweltmeteorologischer Fragestellungen behandelt einen Raum \nvon der Grössenordnung einer Stadt bzw. Region. Die bestimmenden Skalen für die hier relevanten \n\nmeteorologischen Phänomene haben eine räumliche Erstreckung von Metern bis hin zu einigen Kilometern \nund eine Zeitdauer von Minuten bis Stunden. Unter Verwendung des üblichen Einteilungsschemas \n\nmeteorologischer Phänomene werden diese in die Meso- und Mikroskala eingeordnet. Beispiele für \nmesoskalige Phänomene sind Land-See-Winde, Flurwinde oder die Ausbildung einer städtischen \n\nWärmeinsel, wobei der Übergang zur Mikroskala fliessend ist (bspw. der Einfluss von Hindernissen auf den \nWind wie Kanalisierung, Umströmung bzw. Düseneffekte, aber auch die klimaökologischen Auswirkungen \nvon Begrünungsmassnahmen). \n\nObwohl die allgemeine Struktur und physikalischen Ursachen dieser lokalklimatischen Phänomene im \nWesentlichen bekannt sind, gibt es nach wie vor offene Fragen hinsichtlich der räumlichen Übertragbarkeit \n\nauf andere Standorte oder der Sensitivität bezüglich der Wechselwirkungen einzelner Strömungssysteme \nuntereinander. Ein Grund hierfür sind die relativ kleinen und kurzen Skalen dieser Phänomene und deren \n\nunterschiedliches Erscheinungsbild in komplexem Gelände. Entsprechend ist es schwierig aus einer \nbeschränkten Anzahl von Beobachtungen eine umfassende Charakterisierung zu erhalten, jedoch kann \n\ndieser Nachteil mit Hilfe ergänzender Modelluntersuchungen überwunden werden.  \n\nBeginnend mit einem Schwerpunktprogramm der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG 1988) wurden \n\ngerade in Deutschland eine Reihe mesoskaliger Modelle konzipiert und realisiert. Der heutige \nEntwicklungsstand dieser Modelle ist sehr hoch und zusammen mit den über die letzten Dekaden \n\ngewonnenen Erfahrungen im Umgang mit diesen Modellen steht neben Messungen vor Ort und \nWindkanalstudien ein weiteres leistungsfähiges und universell einsetzbares Werkzeug zur Bearbeitung \n\numweltmeteorologischer Fragestellungen in kleinen, stadt- und landschaftsplanerisch relevanten \nLandschaftsausschnitten zur Verfügung.  \n\nGRUNDLAGEN MESO- UND MIKROSKALIGER MODELLE \n\nDie Verteilung lokalklimatisch relevanter Grössen wie Wind und Temperatur können mit Hilfe von \nMessungen ermittelt werden. Aufgrund der grossen räumlichen und zeitlichen Variation der \n\nmeteorologischen Felder im Bereich einer komplexen Umgebung sind Messungen allerdings nur punktuell \nrepräsentativ und eine Übertragung in benachbarte Räume selten möglich. Stadtklimamodelle wie FITNAH \n\n\n\n \n \nKlimaanalyse Kanton Bern  \n\nGEO-NET   Seite 9 \n\n3D können zu entscheidenden Verbesserungen dieser Nachteile herangezogen werden, indem sie \nphysikalisch fundiert die räumlichen und/oder zeitlichen Lücken zwischen den Messungen schliessen, \n\nweitere meteorologische Grössen berechnen und Wind- bzw. Temperaturfelder in ihrer raumfüllenden \nStruktur ermitteln. Die Modellrechnungen bieten darüber hinaus den Vorteil, dass Planungsvarianten und \n\nAusgleichsmassnahmen in ihrer Wirkung und Effizienz studiert und auf diese Art und Weise optimierte \nLösungen gefunden werden können. \n\nFür jede meteorologische Variable wird eine physikalisch fundierte mathematische Berechnungsvorschrift \naufgestellt. Die Modelle basieren daher, genauso wie Wettervorhersage- und Klimamodelle, auf einem Satz \nsehr ähnlicher Bilanz- und Erhaltungsgleichungen. Das Grundgerüst besteht aus den Gleichungen für die \n\nImpulserhaltung (Navier-Stokes Bewegungsgleichung), der Massenerhaltung (Kontinuitätsgleichung) und \nder Energieerhaltung (1. Hauptsatz der Thermodynamik). Je nach Problemstellung und gewünschter \n\nAnwendung kann dieses Grundgerüst erweitert werden, um z.B. die Effekte von Niederschlag auf die \nVerteilung siedlungsklimatologisch wichtiger Grössen zu berücksichtigen. In diesem Falle müssen weitere \n\nBilanzgleichungen für Wolkenwasser, Regenwasser und feste Niederschlagspartikel gelöst werden. Die \nLösung der Gleichungssysteme erfolgt in einem numerischen Raster. Die Rasterweite muss dabei so fein \n\ngewählt werden, dass die lokalklimatischen Besonderheiten des Untersuchungsraumes vom jeweiligen \nModell erfasst werden können. Je feiner das Raster gewählt wird, umso mehr Details und Strukturen \n\nwerden aufgelöst. \n\nAllerdings steigen mit feiner werdender Rasterweite die Anforderungen an Rechenzeit und die benötigten \n\nEingangsdaten. Hier muss ein Kompromiss zwischen Notwendigkeit und Machbarkeit gefunden werden. In \nder vorliegenden Untersuchung beträgt die für die Modellierung mit FITNAH 3D verwendete horizontale \n\nräumliche Maschenweite 10 m. Die vertikale Gitterweite ist dagegen nicht äquidistant und in der \nbodennahen Atmosphäre besonders dicht angeordnet, um die starke Variation der meteorologischen \nGrössen realistisch zu erfassen. So liegen die untersten Rechenflächen in Höhen von 4, 10, 15, 20, 30, 40, 50 \n\nund 70 m über Grund (ü. Gr.). Nach oben hin wird der Abstand immer grösser und die Modellobergrenze \nliegt in einer Höhe von 3000 m ü. Gr. In dieser Höhe wird angenommen, dass die am Erdboden durch \n\nOrographie und Landnutzung verursachten Störungen abgeklungen sind. Die Auswertungen der FITNAH-\nModellierung beziehen sich auf das bodennahe Niveau der Modellrechnung (2 m ü. Gr. = \n\nAufenthaltsbereich der Menschen). \n\n3.2 Synoptische Rahmenbedingungen \n\nWährend sogenannter autochthoner („eigenbürtiger“) Wetterlagen können sich die lokalklimatischen \nBesonderheiten in einer Region besonders gut ausbilden, da es nur eine geringe „übergeordnete“ \n\nWindströmung gibt. Eine solche Wetterlage wird durch wolkenlosen Himmel und einen nur sehr schwachen \nüberlagernden synoptischen Wind gekennzeichnet, , sodass sich die lokalklimatischen Besonderheiten einer \n\nStadt besonders gut ausprägen. Dahingehend wurden die grossräumigen synoptischen \nRahmenbedingungen folgendermassen festgelegt: \n\n \n\n\n\n \n \nKlimaanalyse Kanton Bern  \n\nGEO-NET   Seite 10 \n\n Relative Feuchte der Luftmasse 50 % \n Bedeckungsgrad 0/8 \n\n Kein überlagernder geostrophischer Wind \n Lufttemperatur über Freiland um 21:00 Uhr in Anlehnung an die in Kap. 4.1 beschriebenen \n\nReferenzstationen \n\nUm im Zukunftsszenario die klimawandelbedingte Zunahme der Wärmebelastung abzubilden, ist die \n\nAntriebstemperatur der Modellrechnung um +2,6 K erhöht worden. Das entspricht der Änderungen der \nsommerlichen Mitteltemperatur gegenüber der Referenzperiode 1981 bis 2010 für das Bezugsjahr 2060. \n\nDie vergleichsweise geringen Windgeschwindigkeiten bei einer austauscharmen Wetterlage bedingen einen \n\nherabgesetzten Luftaustausch in der bodennahen Luftschicht und tragen zur Anreicherung von \nLuftschadstoffen bei. Bei gleichzeitiger Wärmebelastung in den Siedlungsflächen können sich lokal \n\nbioklimatische und lufthygienische Belastungsräume ausbilden. Diese Wettersituation stellt damit ein \n„Worst-Case“-Szenario dar. Charakteristisch für diese (Hochdruck-) Wetterlage ist hingegen die Entstehung \n\neigenbürtiger Kaltluftströmungen (Flurwinde und Kaltluftabflüsse), die durch den Temperaturgradienten \nzwischen kühlen Freiflächen und wärmeren Siedlungsräumen angetrieben werden und zu einem Abbau der \n\nBelastungen beitragen. In Abb. 3.1 sind schematisch die für eine austauscharme sommerliche Wetterlage \nsimulierten tageszeitlichen Veränderungen der Temperatur und Vertikalprofile der Windgeschwindigkeit \n\nzur Mittagszeit für die Landnutzungen Freiland, Stadt und Wald dargestellt. \n\n \n\n \n\n \n\n \n\n \n\n \n\n \n\nAbb. 3.1:  Temperaturverlauf und Vertikalprofil der Windgeschwindigkeit zur Mittagszeit für verschiedene \nLandnutzungen \n\nHinsichtlich des Temperaturverlaufs zeigt sich, dass sowohl Freiflächen wie z.B. Wiesen als auch Bebauung \nähnlich hohe Temperaturen zur Mittagszeit aufweisen können, die nächtliche Abkühlung der \nSiedlungsflächen vor allem durch die Wärme speichernden Materialien hingegen deutlich geringer ist. Bei \n\nden durch Wiese geprägten Grünflächen trägt der Mangel an Verschattung zum hohen Temperaturniveau \nbei, während hier nachts die Abkühlung am stärksten ist. Waldflächen nehmen eine vermittelnde Stellung \n\nein, da die nächtliche Auskühlung durch das Kronendach gedämpft wird. Hinsichtlich der \nWindgeschwindigkeit wird der Einfluss von Bebauung und Vegetationsstrukturen im Vertikalprofil deutlich. \n\n\n\n \n \nKlimaanalyse Kanton Bern  \n\nGEO-NET   Seite 11 \n\n3.3 Abgrenzung der klimaökologischen wirksamen Nutzungsstrukturen  \n\nZiel der Eingangsdatenaufbereitung ist es, aus den flächenhaft vorliegenden Nutzungsinformationen \npunkthaft gerasterte Modelleingangsdaten mit einer Maschenweite von 10 m zu erzeugen. Aus diesen \npunkthaften Repräsentationen der Eingangsvariablen ergeben sich die in gleicher Weise aufgelösten \nModellergebnisse in Form feldhaft berechneter Klimaparameter (Abb. 3.2). Qualifizierende Aussagen zur \nbioklimatischen Bedeutung bestimmter Areale können sich allerdings nicht auf einzelne Rasterzellen \nbeziehen. Hierfür muss eine Zonierung des Untersuchungsraumes in klimatisch ähnliche Flächeneinheiten \nerfolgen. Diese sollten in der Realität nachvollziehbar und administrativ oder nutzungstypisch abgrenzbar \nsein. Um die Ausprägung der Klimaparameter auf planungsrelevante und massstabsgerechte Einheiten zu \nübertragen, wurden den Referenzflächen der verwendeten digitalen Nutzungsinformationen die relevanten \nKlimaparameter wie z.B. Lufttemperatur oder Kaltluftvolumenstrom zugeordnet. Dafür wurden alle \nRasterzellen, die von einer bestimmten Fläche überdeckt werden, mit Hilfe zonaler Analysen \nzusammengefasst und statistisch ausgewertet. Auf diese Weise erhält jede Fläche den Mittelwert der für \neine Bewertung relevanten Klimaparameter, welcher die flächenspezifische Werteausprägung \nrepräsentiert. So führt beispielsweise die hohe Oberflächenversiegelung einer Gewerbebebauung in den \nNachtstunden zu einem höheren Flächenmittelwert der Lufttemperatur als eine stark durchgrünte \nWohnbebauung am Ortsrand. \n\nAufgrund dieser Vorgehensweise liegen die Ergebnisse der Klimaanalyse in zweifacher Form vor: Zum einen \nals hochaufgelöste rasterbasierte Verteilung der Klimaparameter im räumlichen Kontinuum (vgl. Kap. 4), \nzum anderen als planungsrelevante und massstabsgerechte, räumlich in der Realität abgrenzbare \nFlächeneinheiten (vgl. Kap. 6). Auf diese Weise bleibt, in Ergänzung zur abstrahierten Darstellung der \nklimatischen Funktionszusammenhänge (als Flächen- und Beziehungstypen in den Synthesekarten), die \nflächeninterne Heterogenität der Klimaparameter als Detailinformation jederzeit abrufbar. \n\n \n\n \n\n \n\n \n\n \n\n \n\n \n\n \n\n \n\n \n\n \n\n \n\nAbb. 3.2: Schema der Wertezuordnung zwischen     \nFlächen- und Punktinformation \n\n\n\n \n \nKlimaanalyse Kanton Bern  \n\nGEO-NET   Seite 12 \n\nKALTLUFTLEITBAHNEN \n\nLeitbahnen verbinden Kaltluftentstehungsgebiete (Ausgleichsräume) und Belastungsbereiche \n(Wirkungsräume) miteinander und sind somit elementarer Bestandteil des Luftaustausches (Abb. 3.3). Die \nAusweisung der Leitbahnbereiche orientiert sich am autochthonen Strömungsfeld der FITNAH-Simulation \n\nund wird sowohl in der Klimafunktionskarte als auch der Planungshinweiskarte dargestellt. Als geeignete \nOberflächenstrukturen innerhalb von Siedlungsräumen, die ein Eindringen von Kaltluft in die Bebauung \n\nerleichtern, dienen sowohl gering bebaute vegetationsgeprägte Freiflächen, Kleingärten und Friedhöfe als \nauch Gleisareale und breite Strassenräume. Kaltluftabflüsse treten über unbebauten Hangbereichen auf, \n\nsofern sie Neigungen von ≥ 1° aufweisen. Aufgrund der vergleichsweise höheren Dichte von Kaltluft setzt \nsie sich, dem Gefälle folgend, hangabwärts in Bewegung. \n\nDurch diese „Beschleunigung“ weisen Kaltluftabflüsse meist \nhöhere Strömungsgeschwindigkeiten auf als Strömungen, \n\ndie sich nur aufgrund des Temperaturunterschiedes \nzwischen kühlen Freiflächen und überwärmter Bebauung \neinstellen. Aus siedlungsklimatischer Sicht sind daher \n\nAbflüsse als sehr wirksam zu bewerten. Aufgrund der \nausgeprägten Reliefsituation im Kantonsgebiet werden \n\nKaltluftabflüsse nicht gesondert ausgewiesen.  \n\n \n\n \n\nAbb. 3.3: Prinzipskizze Kaltluftleitbahn \n\n3.4 Klimatische Grundlagen \n\nFür die stadt- bzw. siedlungsklimatische Analyse des Kantons Bern benötigt das verwendete Modell FITNAH \n\nmeteorologische Eingangsdaten, die als modellinterner Antrieb fungieren. Idealerweise werden hierfür \nMessdaten verwendet, die an Tagen mit autochthoner Wetterlage (strahlungsreiche, windschwache \n\nHochdruckwetterlage) erhoben wurden, um die human-biometeorologische Bedeutung bestmöglich \nabbilden zu können. Die Darstellung der Klimaparameter an dieser Stelle beruht auf den bei MeteoSwiss \n\nvorhandenen Grafiken und Auswertungen in den Sommermonaten. Sie beziehen sich, sofern nicht \nanderweitig angegeben, auf den Standort der MeteoSwiss Station Bern/Zollikofen.  \n\nDas Klima charakterisiert den mittleren Zustand der Atmosphäre an einem bestimmten Ort bzw. Gebiet \n\nund wird durch die statistischen Gesamteigenschaften über einen genügend langen Zeitraum repräsentiert \n(Mittelwerte, Extremwerte, Häufigkeiten, etc.). Im Allgemeinen werden Zeiträume von 30 Jahren zugrunde \ngelegt. In der Schweiz gilt für die Beschreibung des Klimas jeweils die aktuellste Klimaperiode, momentan \n\ndie Periode 1981-2010 (Begert et al. 2013) und beinhaltet damit auch schon den bereits beobachteten \nKlimawandel, der sich seit Mitte der 1980er Jahre bemerkbar macht. \n\n\n\n \n \nKlimaanalyse Kanton Bern  \n\nGEO-NET   Seite 13 \n\n3.4.1  Aktuelles Klima an der kantonaler Wetterstation Bern/Zollikofen \n\nDer Kanton Bern ist dem mitteleuropäischen Kontinentalklima zuzuordnen, erstreckt sich innerhalb der \n\nSchweiz aber über die drei Grossregionen Jura, Mittelland sowie Alpen. Die Abbildung 3.4 zeigt ein \nKlimadiagramm für die Station Bern für die Normperiode 1991 – 2020, die im folgenden Abschnitt \n\nexemplarisch für die Sommermonate kurz beschrieben werden soll. \n\n \n\n \n\n \n\n \n\n \n\n \n\n \n\n \n\n \n\n \n\n \n\n \n\nAbb. 3.4:  Klimadiagramm Station Bern / Zollikofen, Normperiode 1991 – 2020. Quelle: (Meteoschweiz 2020b) \n\nFür die Sommermonate Juni, Juli und August ist zu sehen, dass die Temperaturen im Monatsmittel unter \n\n20° C verbleiben (dicke rote Linie im Diagramm). Die Maximaltemperaturkurve (obere rote Kurve) reicht in \nden Sommermonaten JJA hingegen weit über 20°C, im Juli sind es sogar 24,6°C. Im Juni sind 10 Tage, im Juli \n\n15,5 Tage und im August 14 Tage als Sommertage (Maximaltemperatur am Tag > 25 °C) im Mittel gemessen \nworden. Hitzetage (Maximaltemperatur am Tag > 30 °C) gab es in der Anzahl weniger: für Juni 1,6; für Juli \n\nca. 4 und für den August 3,4 Tage. Tropennächte sind an der Station Bern/Zollikofen für die Normperiode \nnicht ausgewiesen. Der Juli ist der heisseste Monat des Sommers. Damit spiegelt die für die FITNAH-3D \n\nangenommene Starttemperatur am Abend von 21 °C in 2 m Höhe eine mittlere sommerliche Situation \nwider. Die mittlere Temperatur gibt für die Wintermonate Dezember, Januar und Februar positive Werte \nüber Null °C an. Die Minimumtemperatur (untere rote Kurve)) zeigt jedoch noch geringe Minusgrade von  \n\n-2,1 °C für den Dezember und -2,9 im Januar. Den Temperaturen gegenüber stehen in der Abbildung 3.4 \nder Niederschlag. Die monatlichen Niederschlagssummen sind in den Sommermonaten mit jeweils über \n\n100mm als Monatssumme am höchsten, wobei die maximale Niederschlagssumme im Mai mit 112 mm \ngenauso hoch ist wie im Juli. Somit gehen die über das Jahr betrachtet höchsten monatlichen \n\nNiederschlagssummen mit den wärmsten Monaten einher. Ob dieser Niederschlag für die Versorgung der \nVegetation ausreichend ist, gibt die Grafik nicht wider.  \n\n\n\n \n \nKlimaanalyse Kanton Bern  \n\nGEO-NET   Seite 14 \n\n3.4.2  Beobachteter Klimawandel an kantonalen Wetterstationen \n\nDie Zunahme der Schweizer Mitteltemperatur seit 1864 bis heute beträgt rund 2 °C. Das ist im Vergleich zur \n\nZunahme der mittleren globalen Temperatur im gleichen Zeitraum von 0,8 °C deutlich mehr und liegt \nhauptsächlich an der zentralen kontinentalen Lage der Schweiz. Wird der Blick gen Zukunft gewandt, so \n\nermitteln die Klimaszenarien CH2018 eine Temperaturzunahme für die Schweiz zum vorindustriellen \nZeitalter bis 2100 von +6 °C (Begert et al. 2019), was jedoch mit konsequentem Klimaschutz auf 2,5°C für \n\ndie Schweiz begrenzt werden kann. Dem Schweizer Mittelland wird eine hohe Zunahme der Temperatur \naufgrund des Klimawandels vorhergesagt. In der Abbildung 3.5 ist die Entwicklung der \nSommertemperaturen für die Monate Juni, Juli und August seit dem Jahr 1864 im Vergleich zur \n\nKlimaperiode 1961 – 1990 aufgetragen, um die Trends der Entwicklung nachzuvollziehen. Es ist gut zu \nerkennen, dass es einen signifikanten positiven Trend der Sommertemperaturen (schwarze Linie) gibt. Die \n\nJahre ab 2015 weichen alle von der Periode 1961 – 1990 mit über +3 °C ab. Das Jahr 2003 ist das mit der \nhöchsten positiven Abweichung zur Periode von fast +5°C. Diese Grafik verdeutlicht, dass bereits jetzt der \n\nKlimawandel stattfindet und in den Messreihen beobachtet werden kann. Seit den 1980er Jahren steigen \ndie Temperaturen deutlich an und bleiben auch auf hohem Niveau. \n\n \n\nAbb. 3.5:  Entwicklung der sommerlichen Temperatur für die Nordschweiz unter 1.000 m ab 1864 bis heute im \nVergleich zur Periode 1961 - 1990. Quelle: (Meteoschweiz 2020d) \n\nAbbildung 3.6 zeigt die langjährige Entwicklung der Niederschlagssummen im Vergleich zur Klimaperiode \n1961 – 1990 für die Nordschweiz für Gebiete unter 1.000m. Hier ist kein signifikanter Trend zu sehen und \n\ndie Werte schwanken positiv als auch negativ um den Durchschnitt der Klimaperiode 1961 – 1990. \n\n\n\n \n \nKlimaanalyse Kanton Bern  \n\nGEO-NET   Seite 15 \n\n \n\nAbb. 3.6:  Entwicklung der sommerlichen Niederschlagssummen  für die Nordschweiz unter 1.000 m ab 1864 bis heute \nim Vergleich zur Periode 1961 - 1990. Quelle: (Meteoschweiz 2020d) \n\n3.4.3 Hauptanströmrichtung \n\nDie Abbildung 3.7 zeigt die Windrosen der Station Bern/Zollikofen für die Sommermonate Juni, Juli und \nAugust. Die Hauptwindrichtung der Station Bern/Zollikofen ist Nordnordost für Juni und Juli, hauptsächlich \n\nmit Windgeschwindigkeiten von < 3m/s. Es treten jedoch auch Windgeschwindigkeiten von 3 bis unter 6 \nm/s auf, nicht nur in der Hauptwindrichtung. Im August nimmt die südliche Strömungskomponente etwas \n\nzu, während die Häufigkeit einer Anströmung aus Nordnordost zurückgeht. Gleichzeitig gehen auch die \nauftretenden Windgeschwindigkeit tendenziell zurück. Dies zeigt sich einerseits an der Zunahme der \n\nKalmen auf etwa 10 %. Kommt es zeitgleich zu einer hohen thermischen Belastung z.B. in den urban \ngeprägten Räumen, so ist das Empfinden der Temperaturen deutlich höher, da die schwächeren \nauftretenden Winde für weniger Kühlung sorgen.  \n\nDie Station Bern/Zollikofen ist nicht repräsentativ für den gesamten Kanton, da die Windverhältnisse stark \n\nan die lokalen bzw. naturräumlichen Gegebenheiten gebunden sind. Jedoch verdeutlichen die Windrosen, \ndass es durchaus zu monatlichen Schwankungen in den Windrichtungen, -stärken und –häufigkeiten \n\nkommen kann.  \n\n \n\n \n\n \n\n \n\n\n\n \n \nKlimaanalyse Kanton Bern  \n\nGEO-NET   Seite 16 \n\n \n\n \n\n \n\n \n\n \n\n \n\n \n\n \n\n \n\nAbb. 3.7:  Windrosen der Station Bern/Zollikofen 365 m ü.M. für die Sommermonate JJA. Quelle: (Meteoschweiz \n2020c). \n\n3.4.4 Klimawandelszenario \n\nHauptverantwortlich für den Anstieg der globalen Mitteltemperaturen sind anthropogen bedingte CO2-\nEmissionen. Da heute noch nicht absehbar ist, wie sich die CO2-Emissionen zukünftig entwickeln, werden \n\ndiese in Klimamodellen in Form von Szenarien mit unterschiedlicher CO2-Entwicklung über die Zeit \nberücksichtigt, die bis zum Ende des Jahrhunderts einen bestimmten Strahlungsantrieb hervorrufen. Für \n\nEuropa stehen aktuell drei verschiedene Klimaszenarien zur Verfügung: RCP 2.6, 4.5 und 8.5 (RCP = \nRepresentative Concentration Pathways), die seit dem fünften IPCC-Bericht die SRES-Szenarien abgelöst \n\nhaben (Special Report on Emissions Scenarios). Die Zahl in der Bezeichnung der Szenarien benennt den \nmittleren Strahlungsantrieb in W/m2, der in ihrem projizierten Verlauf zum Ende des 21. Jahrhunderts \n\nerreicht wird (Moss et al. 2010; Abb. 3.8):  \n\n• Das RCP-Szenario 2.6 beschreibt einen Anstieg des anthropogenen Strahlungsantriebes bis zum \nJahr 2040 auf ca. 3 W/m2. Zum Ende des Jahrhunderts sinkt dieser langsam, aber stetig auf 2,6 \n\nW/m2 ab. Die globale Mitteltemperatur würde in diesem Szenario das 2 °C-Ziel nicht überschreiten, \nsodass RCP 2.6 als „Klimaschutzszenario“ bezeichnet wird. \n\n• RCP 4.5 zeigt einen steilen Anstieg des anthropogenen Strahlungsantriebes bis etwa zur Mitte des \n21. Jahrhunderts, der danach bis ca. 2075 nur noch geringfügig steigt und in der Folge stagniert.  \n\n• Das RCP-Szenario 8.5 weist den stärksten Anstieg des Strahlungsantriebes auf, der sich bis zum \nEnde des Jahrhunderts nicht abschwächt und eine Zunahme der globalen Mitteltemperatur um ca. \n4,8 °C gegenüber dem Zeitraum 1985 – 2005 bewirken würde. Das RCP 8.5 wird auch als „Weiter \n\nwie bisher-Szenario" bezeichnet. Diese Situation liegt dem für den Kanton Bern modellierten \nZukunftsszenario zugrunde. \n\nDie weltweiten CO2-Emissionen verzeichnen seit den 1950er-Jahren einen permanenten Anstieg. Aktuell \n\nbefinden wir uns, nach den Ergebnissen des Global Carbon Projektes, mit den globalen CO2-Emissionen auf \n\n\n\n \n \nKlimaanalyse Kanton Bern  \n\nGEO-NET   Seite 17 \n\ndem „Pfad“ des RCP-Szenarios 8.5 (Boden 2017, Peters et al. 2013). Selbst ein abrupter weltweiter \nRückgang des CO2-Ausstoßes würde, aufgrund der Trägheit des Klimasystems, in Kürze keine signifikante \n\nÄnderung herbeiführen. \n\n \n\n \n\n \n\n \n\n \n\n \n\n \n\n \n\n \n\n \n\n \n\nAbb. 3.8: Anthropogener Strahlungsantrieb der verschiedenen IPCC-Klimaszenarien (die schwarze Linie repräsentiert \nMesswerte; Cubasch et al. 2013) \n\nDie Abb. 3.9 zeigt die Abweichung der gemessenen mittleren sommerlichen Lufttemperaturen von der \n\nNormperiode 1981-2010 für die Regionen Mittelland und Voralpen sowie die Projektion für die RCP-\nSzenarien 2.6 und 8.5. Im 30-jährigem Mittel lässt sich für beide Regionen eine deutliche Zunahme der \nTemperatur ab den 80er Jahren beobachten. \n\n \n\n \n\n \n\n \n\n \n\n \n\n \n\n \n\n \n\n\n\n \n \nKlimaanalyse Kanton Bern  \n\nGEO-NET   Seite 18 \n\n \n\n \n\n \n\n \n\n \n\n \n\n \n\n \n\n \n\n \n\n \n\n \n\n \n\n \n\n \n\n \n\n \n\n \n\n \n\n \n\n \n\n \n\n \n\n \n\nAbb. 3.9: Gemessene und projizierte Abweichung der sommerlichen Lufttemperaturen von der Normperiode 1981-\n2010 in den Regionen Mittelland und Voralpen (NCCS 2018) \n\nIm weiteren Verlauf der Messungen festigt sich seit dem Jahr 2000 der Trend stetig steigender \nTemperaturen.  Dieser entwickelt sich je nach betrachtetem RCP-Szenario in unterschiedliche Richtungen. \n\nWähren sowohl im Szenario 2.6 und 8.5 bis etwa 2040 ein ähnlich ausgeprägter Anstieg zu erwarten ist, \nsteigen die Temperaturen im Szenario 8.5 weiter an. Hier wird zum Ende des Jahrhunderts eine \n\n\n\n \n \nKlimaanalyse Kanton Bern  \n\nGEO-NET   Seite 19 \n\nAbweichung gegenüber der Normperiode 1981-2010 in einer Grössenordnung von 5 bis 6 °C projiziert. Im \n„Klimaschutz-Szenario“ 2.6 hingegen ist der Anstieg mit 1 °C wesentlich niedriger.   \n\nDie Abbildung 3.10 zu den Sommertagen und Hitzetagen für die Station Bern/Zollikofen verdeutlichen die \nkontinuierliche Zunahme der meteorologischen Kenntage Sommer- und Hitzetage bis in die zweite Hälfte \n\ndes Jahrhunderts. Sommertage sind Tage, wo die maximale Tagestemperatur >= 25°C ist, Hitzetage sind \nTage, an denen die Maximaltemperatur am Tag 30°C übersteigt. Die Graphiken zeigen die Entwicklung für \n\ndas RCP-Szenario 2.6 mit Klimaschutzmassnahmen (links) und das pessimistische RCP-Szenario 8.5 ohne \nMassnahmen (rechts). Das dem simulierten Zukunftsszenario zugrunde liegende RCP-Szenario 4.5 (Mitte) \n\nnimmt eine vermittelnde Stellung ein.  \n\nBei den Sommertagen zeigt sich für das Szenario 2.6 eine Zunahme von ca. 42 im Jahr 1995 auf etwa 56 im \nBezugsjahr 2035. Dieser Wert steigt bis 2060 auf 58 an und bleibt bis zum Betrachtungsjahr 2085 unter der \n\nAnnahme wirksamer globaler Massnahmen zum Klimaschutz annähernd stabil. Im Szenario 4.5 ist die \nAnzahl der Sommertage für 2035 zunächst mit dem Szenario 2.6 vergleich, steigt allerdings bis 2060 auf \ndurchschnittlich 66,4 Tage/Jahr an. Im Jahr 2085 ist der weitere Anstieg auf ca. 69 Sommertage/Jahr \n\nmoderat.  \n\n \n\n \n\n \n\n \n\n \n\n \n\n \n\n \n\n \n\n \n\n \n\n \n\n \n\nAbb. 3.10:  Entwicklung der Sommer- und Hitzetage an der Station Bern/Zollikofen. Quelle: (NCCS 2018) \n\nFür das Szenario 8.5 ist hingegen eine kontinuierliche Zunahme zu verzeichnen, welche für das Jahr 2085 \nmit über 96,6 angegeben wird. Die für die Sommertage beschriebene Charakteristik für das Szenario 2.6 \n\nzeigt sich in ähnlicher Weise auch für die Hitzetage, wobei - ausgehend von 6,6 Tagen im Jahr 1995 - das \nMaximum mit 14 Tage/Jahr ab 2060 nicht mehr markant ansteigt. Im Betrachtungsjahr 2035 ist die Anzahl \n\n\n\n \n \nKlimaanalyse Kanton Bern  \n\nGEO-NET   Seite 20 \n\nder Hitzetage mit ca. 14 in den Szenarien 4.5 und 8.5 noch ähnlich ausgeprägt. Bis zum Jahr 2060 nimmt die \nZahl der Hitzetage im Szenario 4.5 auf 19 zu, im Szenario 8.5 beträgt sie bereits knapp24. Bis 2085 steigt im \n\nSzenario 4.5 die Anzahl an Hitzetagen moderat auf etwa 21 an, während für das Szenario 8.5 nunmehr 37,6 \nHitzetage angenommen werden. Verglichen mit dem Szenario 2.6 stellt dies eine Verdreifachung dar.  \n\n \n\n \n\n \n\n \n\n \n\n \n\n \n\n \n\n \n\n \n\n\n\n \n \nKlimaanalyse Kanton Bern  \n\nGEO-NET   Seite 21 \n\n4. Ergebnisse der Klimamodellierung \n\nIm Folgenden werden die Modellergebnisse zu den Parametern Lufttemperatur bzw. Physiologisch \n\nÄquivalente Temperatur in 2 m Höhe, Kaltluftströmungsfeld sowie Kaltluftvolumenstrom erläutert. \nDargestellt werden die Ergebnisse für die Räume Biel, Bern und Thun für die Gegenwart und das \n\nZukunftsszenario. Als meteorologische Rahmenbedingung wurde eine austauscharme Wetterlage zugrunde \ngelegt, da sich die siedlungsklimatischen Effekte vor allem während windschwacher Strahlungswetterlagen \n\nim Sommer entwickeln. Auslöser dieser Prozesse sind die Temperaturunterschiede zwischen \nvergleichsweise warmen Siedlungsräumen und kühleren vegetationsgeprägten Freiflächen. Die in Kap. 3.4 \n\nbeschriebene Referenzstation wurde sowohl für den Modellantrieb als auch die Validierung der Ergebnisse \nherangezogen.  \n\nFür das Zukunftsszenario im Jahr 2060 wird eine mittlere sommerliche Temperaturzunahme von 2,6 K \nzugrunde gelegt (vgl. Kap. 3.4.4). Die unterschiedlichen Nutzungsstrukturen wirken darauf verstärkend \n\n(überbaute Raume) oder abschwächend (Grünräume) ein. Im Allgemeinen werden aber sowohl die \nGrünflächen als auch der Siedlungsraum wärmer. Daher ist der Wärmeinseleffekt oftmals nur geringfügig \n\nhöher als in der Ist-Situation und die Kaltluftlieferung der Grünflächen vergleichbar mit der Ist-Situation \nausgeprägt. Die Grünflächen liefern weiterhin kalte Luft, allerdings ist diese etwas wärmer verglichen mit \nder Gegenwart, aber immer noch kühler als die Siedlungsräume. Die relativen Temperaturunterschiede \n\nzwischen den Landnutzungen sowie der Luftaustausch insgesamt bleiben ähnlich ausgeprägt.  \n\n4.1 Nächtliches Temperaturfeld  \n\nDer Tagesgang der Lufttemperatur ist direkt an die Strahlungsbilanz eines Standortes gekoppelt und zeigt \ndaher i.d.R. einen ausgeprägten Abfall während der Abend- und Nachtstunden. Dieser erreicht kurz vor \n\nSonnenaufgang des nächsten Tages ein Maximum. Das Ausmass der Abkühlung kann, je nach meteoro-\nlogischen Verhältnissen, Lage des Standorts und landnutzungsabhängigen physikalischen Boden- bzw. \n\nOberflächeneigenschaften, grosse Unterschiede aufweisen. Besonders auffällig ist das thermische Sonder-\nklima der Siedlungsräume mit seinen gegenüber dem Umland modifizierten klimatischen Verhältnissen. \n\nDas Ausmass der Temperaturabweichung im Siedlungsbereich ist vor allem von der Grösse der Stadt und \nder Dichte der Überbauung abhängig. Doch auch über grünbestimmten Flächen weisen Luftvolumina \n\nkeinen einheitlichen Wärmezustand auf. Die Abkühlungsrate natürlicher Oberflächen wird insb. von ihren \nthermischen Bodeneigenschaften (Wärmeleitfähigkeit und Wärmekapazität) sowie eventuell vorhandenen \n\nOberflächenbedeckungen bestimmt (Bewuchs, Laubstreu, etc.). Dynamische Luftaustauschprozesse \nzwischen den Flächen, das Relief in Form von Geländehöhe, Exposition sowie Geländeneigung und die Lage \nim Mosaik der Landnutzungen üben weiteren Einfluss aus (bspw. macht es einen Unterschied, ob sich eine \n\nFreifläche neben einem Gewässer, Waldgebiet oder dicht versiegelten Bereich befindet). \n\nEine Sonderstellung nehmen Wald- und Gewässerflächen ein. Der gedämpfte, insgesamt vermittelnde \n\nTagesgang der Temperatur im Wald beruht zu einem grossen Teil auf dem zweischichtigen \nStrahlungsumsatz zwischen Atmosphäre und Kronendach sowie zwischen Kronendach und Stammraum. \n\n\n\n \n \nKlimaanalyse Kanton Bern  \n\nGEO-NET   Seite 22 \n\nGrössere Waldgebiete sind wichtige Frischluftproduktionsgebiete, in denen sauerstoffreiche und wenig \nbelastete Luft entsteht. Während im Stammraum tagsüber durch Verschattung und Verdunstung relativ \n\ngeringe Temperaturen bei hoher Luftfeuchtigkeit vorherrschen, treten nachts durch die abschirmende \nWirkung des Kronendachs vergleichsweise milde Temperaturen auf. Stadtnahe Wälder können demnach \n\nauch am Tage Kaltluft zugunsten des Siedlungsraumes erzeugen, nachts fällt deren Kaltluftproduktion \ndagegen geringer aus als über unversiegelten Freiflächen – ausserdem können sie ein Strömungshindernis \n\ndarstellen. Die hohe spezifische Wärmekapazität von Wassern, seine besondere Art der Strahlungs-\nabsorption und die im Wasserkörper stattfindenden turbulenten Durchmischungsvorgänge sorgen für eine \n(von hohen Absolutwerten ausgehend) deutlich verringerte tägliche Temperaturamplitude über grösseren \n\nGewässern. Da hier die Lufttemperaturen im Sommer tagsüber niedriger und nachts höher als in der \nUmgebung sind, wirken grössere Gewässer auf bebaute Flächen am Tage klimatisch ausgleichend, während \n\nsie in der Nacht deren Abkühlung verringern. Die Ermittlung des bodennahen Temperaturfeldes ermöglicht \nes, Bereiche mit potenziellen bioklimatischen Belastungen abzugrenzen, Aussagen zum Auftreten thermisch \n\nund/oder orographisch induzierter Ausgleichsströmungen zu treffen und die räumliche Ausprägung sowie \nWirksamkeit von Kalt- bzw. Frischluftströmungen abzuschätzen.  \n\nDie naturräumliche Gliederung des Kantons Bern umfasst mit dem Jura/Mittelland im Norden und den \nVoralpen mehrere Grossregionen der Schweiz, was sich in der Spannweite des nächtlichen \n\nTemperaturfeldes widerspiegelt. Die sich um 4 Uhr in der Nacht einstellenden Werte im Kantonsgebiet \numfassen gegenwärtig zwischen Minimalwerten von -4.3 °C und Maximalwerten von bis zu 23.0 °C eine \n\nSpannweite von etwa 27 °C. Die mittlere Temperatur innerhalb des Kantonsgebietes liegt bei den \nangenommenen sommerlichen meteorologischen Rahmenbedingungen bei 12.7 °C. Unter dem Einfluss des \n\nKlimawandels steigt im Zukunftsszenario für das Betrachtungsjahr 2060 die mittlere Lufttemperatur auf \n15.2 °C an. Das Minimum liegt dann lediglich bei -1.7 °C, während der Maximalwert 24,8°C beträgt.  \n\nInnerhalb der bebauten Gebiete ist die Temperaturverteilung räumlich differenziert, da Areale mit \n\nEinzelhausbebauung, Kernbebauung und Verkehrsanlagen unterschiedliche Boden- und \nOberflächeneigenschaften aufweisen. Im Rahmen der durchgeführten Klimamodellierung weisen die die \n\nKernbereiche grösserer Städte wie Biel, Bern oder Thun sowie ausgedehnte Gewerbeflächen gegenwärtig \ndie höchsten Temperaturen von mehr als 20 °C auf, was mit dem hohen Bauvolumen und der hohen \n\nOberflächenversiegelung einher geht. Zur Peripherie hin nehmen Bebauungsdichte und auch die \nLufttemperatur tendenziell ab, was sich deutlich im Temperaturfeld beobachten lässt. In den durchgrünten \n\nSiedlungstypologien wie z.B. in Biel-Brügg sind Werte zwischen 16.0 °C und 17.0 °C zu beobachten (Abb. \n4.1).  \n\nInnerhalb grösserer Hausgärten gehen die Temperaturen lokal auch weiter zurück. Je nach örtlichen \nGegebenheiten führen lokale Kaltluftabflüsse zu einer zusätzlichen Abkühlung wie z.B. in Bern-Brunnadern \n\n(Abb. 4.2). Die innerstädtischen Grünflächen zeichnen sich, abhängig von ihrer Grösse und Lage, mit einem \nniedrigeren Werteniveau ab. So weisen der Rosengarten östlich der Altstadt Temperaturen zwischen \n\n15.5 °C und 17 °C auf, während das Werteniveau der Kleinen Schanze aufgrund der vergleichsweise \ngeringeren Grösse und der Nähe zur Altstadt mit 16.5 °C bis 19.0 °C höher ausgeprägt ist (Abb. 4.2).  \n\n\n\n \n \nKlimaanalyse Kanton Bern  \n\nGEO-NET   Seite 23 \n\nAbb. 4.3 zeigt die Situation im Bereich Thun, wo einzelne Gewerbeflächen, grössere versiegelte Bereiche \nund die etwas stärker verdichtete Bebauung in der Stadtmitte mit Werten bis 20.0 °C lokal hervortreten. \n\nDas nächtliche Überwärmungspotenzial der übrigen Bebauung ist als vorwiegend gering zu bewerten. \nAusserhalb der eher städtisch geprägten Räume sind in den peripheren bzw. kleineren Ortschaften wie \n\nAllmendingen insgesamt niedrigere Lufttemperaturen anzutreffen. Die Abkühlung über den grösseren \nlandwirtschaftlich genutzten Flächen ist tendenziell stark ausgeprägt und kann je nach Höhenlage zu \n\nMinimumtemperatur von weniger als 14.0 °C führen. Durch Wiese geprägte Areale weisen dabei die \nstärkste nächtliche Abkühlung auf, während sich in Waldflächen aufgrund ihres Bestandsklimas höhere \nWerte von etwa 15.0 °C bis 18.5 °C beobachten lassen.  \n\nIm Zukunftsszenario zeigt sich die klimawandelbedingte Zunahme der Lufttemperatur in einem insgesamt \nhöheren Werteniveau, welches ca. 2.6 °C über dem der Gegenwart liegt. So sind in den bereits jetzt \n\nüberwärmten Teilbereichen perspektivisch für das Bezugsjahr 2060 Werte von 23,0 °C bis 24,0 °C \nanzutreffen. Die Situation im Raum Biel zeigt Abb. 4.4 für das Zukunftsszenario, wo im Innenstadtbereich \n\nnun flächenhaft Werte von mehr als 23 °C vorliegen. Kleinräumig kann die Lufttemperatur auch über 24 °C \nhinausgehen. Die Temperaturen in den durchgrünten Siedlungstypologien wie beispielsweise Brügg steigen \n\nauf 18 °C bis 19 °C an und können hier über grösseren versiegelten Teilflächen oder Hauptverkehrsstrassen \ndurchaus auch mehr als 20 °C betragen.  Ein ähnliches Bild zeigt sich in Bern, wo vor allem die Altstadt und \n\nMonbijou als überwärmte Bereiche hervortreten (Abb. 4.5). Gegenüber der gegenwärtigen Situation steigt \ndurch die zukünftige Bebauung in den Entwicklungsflächen das thermische Niveau an (z.B. Grünfläche im \n\nBereich Weissenbühl/Wabern östlich Morillonstrasse). Aber auch in Thun zeichnen sich die bislang \nüberwärmten Zonen der Innenstadt sowie der Gewerbeflächen als Wärmeinseln ab. In Waldarealen sowie \n\nüber den ausgedehnten und meist landwirtschaftlich genutzten Freiflächen nimmt die Minimumtemperatur \nim Vergleich zur gegenwärtigen Situation je nach Höhenlage und örtlichen Gegebenheiten in einer \nGrössenordnung von 2,0 bis 2,6 K zu. \n\n \n\n \n\n \n\n \n\n \n\n \n\n \n\n \n\n \n\n\n\n \n \nKlimaanalyse Kanton Bern  \n\nGEO-NET   Seite 24 \n\n \n\n \n\n \n\n \n\n  \n\n \n\n \n\n \n\n \n\n \n\n \n\nAbb. 4.1: Temperaturfeld Gegenwart im Bereich Biel zum Zeitpunkt 4 Uhr morgens (2m ü. Grund) \n\n \n\n \n\n \n\n \n\n \n\n \n\n \n\n \n\nAbb. 4.2: Temperaturfeld Gegenwart im Bereich Bern zum Zeitpunkt 4 Uhr morgens (2m ü. Grund) \n\n \n\n \n\n\n\n \n \nKlimaanalyse Kanton Bern  \n\nGEO-NET   Seite 25 \n\n \n\n \n\n \n\n \n\n \n\n \n\n \n\n \n\n \n\n \n\nAbb. 4.3: Temperaturfeld Gegenwart im Bereich Thun zum Zeitpunkt 4 Uhr morgens (2m ü. Grund) \n\n \n\n \n\n \n\n \n\n \n\n \n\n \n\n \n\n \n\n \n\n \n\nAbb. 4.4: Temperaturfeld Zukunftsszenario im Bereich Biel zum Zeitpunkt 4 Uhr morgens (2m ü. Grund) \n\n\n\n \n \nKlimaanalyse Kanton Bern  \n\nGEO-NET   Seite 26 \n\n \n\n \n\n \n\n \n\n \n\n \n\n \n\n \n\n \n\n \n\n \n\nAbb. 4.5: Temperaturfeld Zukunftsszenario im Bereich Bern zum Zeitpunkt 4 Uhr morgens (2m ü. Grund) \n\n \n\n \n\n \n\n \n\n \n\n \n\n \n\n \n\n \n\n \n\n \n\n \n\n \n\nAbb. 4.6: Temperaturfeld Zukunftsszenario im Bereich Thun zum Zeitpunkt 4 Uhr morgens (2m ü. Grund) \n\n \n\n\n\n \n \nKlimaanalyse Kanton Bern  \n\nGEO-NET   Seite 27 \n\n4.2 Physiologisch Äquivalente Temperatur \n\nMeteorologische Parameter wirken nicht unabhängig voneinander, sondern in biometeorologischen \n\nWirkungskomplexen auf das Wohlbefinden des Menschen ein. Zur Bewertung werden Indizes verwendet \n(Kenngrössen), die Aussagen zur Lufttemperatur und Luftfeuchte, zur Windgeschwindigkeit sowie zu kurz- \n\nund langwelligen Strahlungsflüssen kombinieren. Wärmehaushaltsmodelle berechnen den \nWärmeaustausch einer „Norm-Person“ mit seiner Umgebung und können so die Wärmebelastung eines \n\nMenschen abschätzen1. Beispiele für solche Kenngrössen sind die PET (Physiologisch Äquivalente \nTemperatur), der PMV-Wert (Predicted Mean Vote) und der UTCI (Universal Thermal Climate Index). \n\nIn der vorliegenden Arbeit wird zur Bewertung der Tagsituation der humanbioklimatische Index PET um \n14:00 Uhr herangezogen (vgl. Höppe und Mayer 1987). Gegenüber vergleichbaren Indizes hat dieser den \n\nVorteil, aufgrund der °C-Einheit auch von Nichtfachleuten besser nachvollzogen werden zu können. \nDarüber hinaus handelt es sich bei der PET um eine Grösse, die sich in der Fachwelt zu einer Art „Quasi-\n\nStandard“ entwickelt hat, sodass sich die Ergebnisse aus dem Kanton Bern mit denen anderer Städte \nvergleichen lassen. Wie die übrigen humanbiometeorologischen Indizes bezieht sich die PET auf \n\naussenklimatische Bedingungen und zeigt eine starke Abhängigkeit von der Strahlungstemperatur (Kuttler \n1999). Mit Blick auf die Wärmebelastung ist sie damit vor allem für die Bewertung des Aufenthalts im \n\nFreien am Tage sinnvoll einsetzbar \n\nFür die PET existiert in der VDI-Richtlinie 3787, Blatt 9 eine absolute Bewertungsskala, die das thermische \n\nEmpfinden und die physiologischen Belastungsstufen quantifizieren (z.B. Starke Wärmebelastung ab PET \n35 °C; Tab. 4.1; VDI 2004). \n\nPET Thermisches Empfinden Physiologische Belastungsstufe \n\n4 °C Sehr kalt Extreme Kältebelastung \n\n8 °C Kalt Starke Kältebelastung \n\n13 °C Kühl Mässige Kältebelastung \n\n18 °C Leicht kühl Schwäche Kältebelastung \n\n20 °C Behaglich Keine Wärmebelastung \n\n23 °C Leicht warm Schwache Wärmebelastung \n\n29 °C Warm Mässige Wärmebelastung \n\n35 °C Heiss Starke Wärmebelastung \n\n41 °C Sehr heiss Extreme Wärmebelastung \n\n             Tab. 4.1: Zuordnung von Schwellenwerten für den Bewertungsindex PET während der Tagesstunden  \n(nach VDI 2004) \n\nZum Zeitpunkt 14 Uhr zeigt sich, dass die auftretende Wärmebelastung am Tage vor allem über die \n\nVerschattung beeinflusst wird.  \n\n \n\n1 Energiebilanzmodelle für den menschlichen Wärmehaushalt bezogen auf das Temperaturempfinden einer Durchschnittsperson \n(„Klima-Michel“ mit folgenden Annahmen: 1,75 m, 75 kg, 1,9 m² Körperoberfläche, etwa 35 Jahre; vgl. Jendritzky 1990). \n\n\n\n \n \nKlimaanalyse Kanton Bern  \n\nGEO-NET   Seite 28 \n\nIn der gegenwärtigen Situation ist eine schwache Wärmebelastung mit einer PET von weniger als 29°C vor \nallem unter den grösseren Waldbeständen zu beobachten (Türkis; Abb. 4.7 bis 4.9). Aber auch im Bereich \n\ngrösser Baumgruppen von innerstädtischen Grünflächen sind günstige Aufenthaltsbedingungen \nanzutreffen. Dahingehend können in Biel der Stadt- und Elfenaupark sowie in Bern der Bereich Kleine \n\nSchanze und Floraanlage als innenstadtnahe Grünfläche mit hoher Aufenthaltsqualität angesehen werden. \nJe nach Baumbestand weisen auch grössere Hausgärten mit weniger als 35 °C eine schwache bis mässige \n\nWärmebelastung auf. \n\nDem stehen die stark besonnten Areale gegenüber, wo die Wärmebelastung mit einer PET von deutlich \nmehr als 35°C meist als stark einzustufen ist (Gelb/Orange/Rot). Die höchste Belastung treten in den \n\nurbanen Räumen über den stark versiegelten Oberflächen und Platzbereichen ohne Verschattung auf. \nAllerdings können auch die rasengeprägten Grünräume aufgrund der intensiven solaren Einstrahlung eine \n\nerhebliche Wärmebelastung aufweisen. \n\n \n\n \n\n \n\n \n\n \n\n \n\n \n\n \n\n \n\n \n\n \n\n \n\n \n\nAbb. 4.7: PET Gegenwart im Bereich Biel zum Zeitpunkt 14 Uhr mittags (2m ü. Grund) \n\nIm Zukunftsszenario ist unter dem Einfluss des Klimawandels auch am Tage von einer insgesamt stärkeren \nWärmebelastung im Kantonsgebiet auszugehen (Abb. 4.7). Dies zeigt sich auch in der simulierten PET, \n\nwobei die intensiv durch Vegetation verschatteten Bereiche auch weiterhin als Zonen mit höherer \n\n\n\n \n \nKlimaanalyse Kanton Bern  \n\nGEO-NET   Seite 29 \n\nAufenthaltsqualität hervortreten (grüne Farben). Über den versiegelten Arealen nimmt die PET um \ndurchschnittlich 2,5 C° bis 3,1 K zu, so dass gegenwärtig noch mässig wärmebelastete Siedlungsräume \n\nzukünftig eine starke Belastung aufweisen können. Sehr kleinräumig sind Zunahmen bis etwa 5 K zu \nbeobachten. Dies unterstreicht die Bedeutung siedlungsnaher Grünflächen mit ausreichender Verschattung \n\nals Aufenthaltsbereiche an Tagen mit starker Wärmebelastung. \n\n \n\n \n\n \n\n \n\n \n\n \n\n \n\n \n\nAbb. 4.8: PET Gegenwart im Bereich Bern zum Zeitpunkt 14 Uhr mittags (2m ü. Grund) \n\n \n\n \n\n \n\n \n\n \n\n \n\n \n\n \n\n \n\n \n\nAbb. 4.9: PET Gegenwart im Bereich Thun zum Zeitpunkt 14 Uhr (2m ü. Grund) \n\n\n\n \n \nKlimaanalyse Kanton Bern  \n\nGEO-NET   Seite 30 \n\n \n\n \n\n \n\n \n\n \n\n \n\n \n\n \n\n \n\n \n\n \n\n \n\nAbb. 4.10: PET Zukunftsszenario im Bereich Biel zum Zeitpunkt 14 Uhr (2m ü. Grund) \n\n \n\n \n\n \n\n \n\n \n\n \n\n \n\n \n\n \n\nAbb. 4.11: PET Zukunftsszenario im Bereich Bern zum Zeitpunkt 14 Uhr (2m ü. Grund) \n\n\n\n \n \nKlimaanalyse Kanton Bern  \n\nGEO-NET   Seite 31 \n\n \n\n \n\n \n\n \n\n \n\n \n\n \n\n \n\n \n\n \n\nAbb. 4.12: PET Zukunftsszenario im Bereich Thun zum Zeitpunkt 14 Uhr (2m ü. Grund) \n\n4.3 Autochthones Windfeld \n\nDie bodennahe Temperaturverteilung bedingt horizontale Luftdruckunterschiede, die wiederum Auslöser \nfür lokale thermische Windsysteme sind. Ausgangspunkt dieses Prozesses sind die nächtlichen \n\nTemperaturunterschiede, die sich zwischen Siedlungsräumen und vegetationsgeprägten Freiflächen \neinstellen. An den geneigten Flächen setzt sich abgekühlte und damit schwerere Luft in Richtung zur \ntiefsten Stelle des Geländes in Bewegung. So entstehen an den Hängen die nächtlichen Kaltluftabflüsse \n\n(u.a. Mosimann et al. 1999). Die Windgeschwindigkeit dieses kleinräumigen Phänomens wird in erster Linie \ndurch das Temperaturdefizit zur umgebenden Luft und durch die Neigung des Geländes bestimmt. Neben \n\nden orographisch bedingten Strömungen mit Kaltluftabflüssen bilden sich auch so genannte Flur-\n/Strukturwinde, d.h. eine direkte Ausgleichsströmung vom hohen zum tiefen Luftdruck aus. Sie entstehen, \n\nwenn sich stark überbaute oder versiegelte Gebiete stärker erwärmen als umliegende Freiflächen, und \ndadurch ein thermisches Tief über den urbanen Gebieten entsteht (vgl. Abb. 4.13).  \n\n \n\n \n\n \n\n \n\n\n\n \n \nKlimaanalyse Kanton Bern  \n\nGEO-NET   Seite 32 \n\n \n\n \n\n \n\n \n\n \n\n \n\n \n\n \n\nAbb. 4.13: Prinzipskizze Flurwind \n\nDer resultierende Druckgradient kann daraufhin durch einströmende kühlere Luftmassen aus dem Umland \n\nausgeglichen werden (u.a. Kiese et al. 1992). Für die Ausprägung dieser Strömungen ist es wichtig, dass die \nLuft über eine gewisse Strecke beschleunigt werden kann und nicht durch vorhandene Hindernisse wie  \nBebauung abgebremst wird. Die Flur-/ Strukturwinde sind eng begrenzte, oftmals nur schwach ausgeprägte \n\nStrömungsphänomene, die bereits durch einen schwachen überlagernden Wind überdeckt werden können. \nIhre Geschwindigkeit liegt meist unterhalb von 2 m/s (Mosimann et al. 1999). Im Bereich stärkerer \n\nHangneigungen treten im Untersuchungsraum Kaltluftabflüsse mit Strömungsgeschwindigkeiten von mehr \nals 3 m/s auf. Die landnutzungstypischen Temperaturunterschiede beginnen sich schon kurz nach \n\nSonnenuntergang herauszubilden und können die ganze Nacht über andauern. Dabei erweisen sich \ninsbesondere Wiesen- und Ackerflächen als kaltluftproduktiv. Abhängig von den Oberflächeneigenschaften \n\nund Abkühlungsraten geht damit die rasche Entwicklung von Kaltluftströmungen einher, die zunächst \nvertikal nur von geringer Mächtigkeit (5-10 m Schichthöhe) sind und sich zwischen der Vielzahl der \n\nunterschiedlich temperierten Flächen ausbilden.  \n\nDiese kleinskaligen Windsysteme werden im Laufe der Nacht von horizontal und vertikal etwas \n\nmächtigeren Flur- und Hangwinden (mehrere Dekameter Mächtigkeit) überdeckt, die zwischen den grossen \nFreiflachen und überbauten Arealen entstehen. Den hier beschriebenen Phänomenen kommt eine \n\nbesondere landschaftsplanerische Bedeutung zu: Grössere Siedlungen wirken aufgrund ihrer hohen \naerodynamischen Rauigkeit als Strömungshindernis.  \n\nAus diesem Grund sind die Durchlüftung der Stadtkörper und ihr Luftaustausch mit dem Umland generell \n\nherabgesetzt. Die Abfuhr von schadstoffbelasteten und überwärmten Luftmassen in den \nStrassenschluchten kann in Abhängigkeit von der Bebauungsart und -dichte deutlich eingeschränkt sein. \n\nSpeziell bei austauschschwachen Wetterlagen und für Städte in Muldenlage wirken sich diese Faktoren \nbioklimatisch ungünstig aus. Daher können die genannten Strömungssysteme durch die Zufuhr frischer und \n\nkühlerer Luft eine bedeutende klimaökologische Ausgleichsleistung für die Belastungsräume erbringen. \n\n\n\n \n \nKlimaanalyse Kanton Bern  \n\nGEO-NET   Seite 33 \n\nDie Kaltluftströmung ist in der vorliegenden Untersuchung ein wichtiger Parameter zur Beurteilung des \nKaltlufthaushaltes, wobei sich vor allem die Luftaustauschprozesse am Stadtrand erst in der zweiten \n\nNachthälfte vollständig ausgebildet haben. Daher wird im Folgenden auf die Ergebnisse zum Zeitpunkt 4 \nUhr morgens eingegangen. Die im Bericht beschriebenen Beispiele stehen stellvertretend für zahlreiche \n\nähnliche Situationen im Kanton Bern. \n\nDas sich zum nächtlichen Analysezeitpunkt ausgeprägte Kaltluftströmungsfeld wird in den Abbildungen in \n\nzwei Ebenen dargestellt. Die Strömungsrichtung und Strömungsgeschwindigkeit wird über die Pfeilrichtung \nund Pfeillänge in Form von Vektoren abgebildet, wobei die Pfeile der Karte für eine übersichtlichere \nDarstellung auf 200 m x 200 m Kantenlänge (entspricht 400 Rasterzellen) aggregiert worden sind. Die \n\nunterlegten Rasterzellen stellen zudem die Windgeschwindigkeit flächenhaft in Farbstufung dar. Die Werte \nbeziehen sich auf eine Analysehöhe von 2 m über Grund. Abgebildet sind alle Zellen des ursprünglichen 10 \n\nm Rasters, für die aufgrund einer modellierten Mindestwindgeschwindigkeit von > 0,1 m/s und unter \nBerücksichtigung der gebietstypischen Ausprägung eine potenzielle klimaökologische Wirksamkeit \n\nangenommen werden kann. \n\nDie für das 2 m-Niveau berechneten Strömungsgeschwindigkeiten reichen von vollkommener Windstille bis \n\nzu Maximalwerten von 4,8 m/s über den stark geneigten Hängen in den subalpinen bzw. alpinen \nGemeinden. Die gegenwärtige Situation im Raum Biel zeigt Abb. 4.14. Die Kaltluftdynamik wird hier \n\ndeutlich von Kaltluftabflüssen geprägt, welche sich über den Hangbereichen ausbilden. Während innerhalb \ndes der Waldbestände der Stammraum die Ausbildung höherer Strömungsgeschwindigkeiten in Bodennähe \n\nunterbindet, zeigt sich über den durch Rasen geprägten Randbereichen nördlich der Altstadt ein \nflächenhaftes Ausströmen von Kaltluft in die Bebauung, wobei niedrige Gebäude und breite \n\nStrassenräume/Abstandsflächen ein Eindringen in die Siedlungsfläche begünstigen (A). Im Bereich \nGugglerstrasse/Zihl werden einige Siedlungsflächen hingegen nicht mehr nennenswert von bodennaher \nKaltluft durchströmt, da die zunehmende Bebauungsdichte und das im Vergleich zum Freiland höhere \n\nTemperaturniveau die Kaltluftströmung abschwächen (B). Östlich davon zeichnet sich gleichzeitig der \nFriedhof Madretsch als Kaltluftleitbahn ab, da hier bodennah Kaltluft kanalisiert wird und in Richtung \n\nGugglerstrasse strömt (C).  \n\nAuch im Bereich Bern zeichnen sich mehrere Leitbahnbereiche ab (Abb. 4.15). Dahingehend sind der \nBereich Egelmösli mit östlich vorgelagerter Freifläche (D) sowie die Kleingartenanlage Bern-Ost mit den \n\nFreiflächen im Umfeld vom Schloss Wittigkofen anzusprechen (E). Aber auch das Aaretal in Höhe \nKirchenfeld führt Kaltluft in Richtung auf die thermisch belasteten Siedlungsflächen der Altstadt (F). \n\nDarüber hinaus treten im Raum Bern ebenfalls flächenhafte ausgeprägte Kaltluftabflüsse auf. \n\nAuch im Raum Thun wirken Kaltluftabflüsse in die Bebauung ein, vor allem östlich von Aare bzw. Thunersee \n\n(G; Abb. 4.16). Teilbereiche des Westquartiers werden hingegen im bodennahen Bereich weniger intensiv \ndurchlüftet (H). Dies erscheint allerdings unproblematisch, da die dortigen Bautypologien ohnehin eine \n\neher unterdurchschnittliche bauliche Dichte mit einhergehender schwacher Überwärmung aufweisen. In \nder nördlich angrenzenden Gemeinde Steffisburg tritt der Freiflächenverbund entlang des Mülibachs im \n\nBereich des Zubringers A6 als Kaltluftleitbahn mit Bezug zum Stadtgebiet Thun hervor (I).  \n\n\n\n \n \nKlimaanalyse Kanton Bern  \n\nGEO-NET   Seite 34 \n\n \n\n \n\n \n\n \n\n \n\n \n\n \n\n \n\n \n\n \n\n \n\n \n\n \n\n \n\n \n\nAbb. 4.14: Nächtliches Windfeld Gegenwart im Bereich Biel zum Zeitpunkt 4 Uhr morgens (2m ü. Grund) \n\n \n\n \n\n \n\n \n\n \n\n \n\n \n\n \n\n \n\n \n\nAbb. 4.15: Nächtliches Windfeld Gegenwart im Bereich Bern zum Zeitpunkt 4 Uhr morgens (2m ü. Grund) \n\nD \n\nF\n\nE \n\nA \n\nB\n\nC\n\n\n\n \n \nKlimaanalyse Kanton Bern  \n\nGEO-NET   Seite 35 \n\n \n\n \n\n \n\n \n\n \n\n \n\n \n\n \n\n \n\n \n\n \n\n \n\n \n\nAbb. 4.16: Nächtliches Windfeld Gegenwart im Bereich Thun zum Zeitpunkt 4 Uhr morgens (2m ü. Grund) \n\nIm Zukunftsszenario entwickelt sich auch unter dem Einfluss des Klimawandels ein Kaltluftsystem mit sehr \n\nähnlicher Ausprägung wie in der Gegenwart (Abb. 4.8). So liegt im Prognosejahr 2060 zwar ein insgesamt \nhöheres Temperaturniveau vor. Die relativen Temperaturunterschiede zwischen den Grün- und Freiflächen \n\nund den wärmeren Siedlungsräumen bleiben als „Antrieb“ für den Luftaustausch weiterhin bestehen. Es \nsind hinsichtlich der Einwirktiefe der Kaltluft nur graduelle Unterschiede erkennbar.  \n\nDas Einwirken von Kaltluft kann von einer zukünftigen Bebauung modifiziert werden und von der \ngegenwärtigen Situation abweichen. So zeigt sich in Abb. 4.17 im nordöstlichen Stadtgebiet Thun im \n\nBereich einer gewerblichen Entwicklungsfläche deren Einfluss auf den Kaltluftstrom (J). Da die hier über \ndem zuvor unbebauten Hang hinweg abfliessende Kaltluft keinen Bezug zu wärmebelasteten \n\nSiedlungsflächen hat, bleibt dessen Beeinflussung ohne Negativwirkung. Im betrachteten Ausschnitt für die \nStadt Bern führt die Flächenentwicklung im Bereich der Kaltluftleitbahn (K) zu einer leichten Beeinflussung \n\ndes lokalen Luftaustausches. Ein negativer Einfluss auf die Klimafunktion der Leitbahn ist aber nicht \nerkennbar. Im Gebiet Thun (Abb. 4.19) führt die Flächenentwicklung am nördlichen Stadtrand zu einem \n\nAnstieg des Bauvolumens im Bereich der Leitbahn (L). Da deren Querschnitt aber nicht eingeengt wird und \nweiterhin ein Zustrom von Kaltluft aus Osten erfolgt, ist auch hier die planbedingte Auswirkung auf die \n\nLeitbahnstruktur als vertretbar einzuordnen. Auf kantonaler Ebene zeigt sich somit die wichtige Rolle \ngrösserer Grünzüge, da sie die Kaltluft als Leitbahnen tief in die Bebauung heranführen können.  \n\n \n\n \n\nG\n\nG\n\nH\n\nI\n\n\n\n \n \nKlimaanalyse Kanton Bern  \n\nGEO-NET   Seite 36 \n\n \n\n \n\n \n\n \n\n \n\n \n\n \n\n \n\n \n\n \n\n \n\n \n\n \n\n \n\n \n\n \n\nAbb. 4.17: Nächtliches Windfeld Zukunftsszenario im Bereich Biel zum Zeitpunkt 4 Uhr morgens (2m ü. Grund) \n\n \n\n \n\n \n\n \n\n \n\n \n\n \n\n \n\n \n\n \n\nAbb. 4.18: Nächtliches Windfeld Zukunftsszenario im Bereich Bern zum Zeitpunkt 4 Uhr morgens (2m ü. Grund) \n\nJ\n\nK\n\n\n\n \n \nKlimaanalyse Kanton Bern  \n\nGEO-NET   Seite 37 \n\n \n\n \n\n \n\n \n\n \n\n \n\n \n\n \n\n \n\n \n\n \n\n \n\n \n\n \n\nAbb. 4.19: Nächtliches Windfeld Zukunftsszenario im Bereich Thun zum Zeitpunkt 4 Uhr morgens (2m ü. Grund) \n\n \n\n \n\n \n\n \n\n \n\n \n\n \n\n \n\n \n\n \n\nL\n\n\n\n \n \nKlimaanalyse Kanton Bern  \n\nGEO-NET   Seite 38 \n\nAbb. 4.20: Prinzipskizze Kaltluftvolumenstrom \n\n4.4 Kaltluftvolumenstrom \n\nWie bereits im Vorkapitel zum autochthonen Windfeld erläutert, kommt den lokalen thermischen \n\nWindsystemen eine besondere Bedeutung beim Abbau von Wärme- und Schadstoffbelastungen grösserer \nSiedlungsräume zu. Weil die potenzielle Ausgleichsleistung einer grünbestimmten Fläche nicht allein aus \n\nder Geschwindigkeit der Kaltluftströmung resultiert, sondern zu einem wesentlichen Teil durch ihre \nMächtigkeit (d.h. durch die Höhe der Kaltluftschicht) mitbestimmt wird, wird zur Bewertung der \n\nGrünflächen ein weiterer Klimaparameter herangezogen: der sogenannte Kaltluftvolumenstrom. Für die \nAuswertung wurde der Zeitpunkt 04 Uhr morgens gewählt, da zu diesem Zeitpunkt die Intensität der \nKaltluftströme voll ausgeprägt ist.  \n\nUnter dem Begriff Kaltluftvolumenstrom versteht man, \n\nvereinfacht ausgedrückt, das Produkt aus der \nFliessgeschwindigkeit der Kaltluft, ihrer vertikalen \n\nAusdehnung (Schichthöhe) und der horizontalen \nAusdehnung des durchflossenen Querschnitts \n\n(Durchflussbreite). Er beschreibt somit diejenige Menge \nan Kaltluft in der Einheit m³, die in jeder Sekunde durch \n\nden Querschnitt beispielsweise eines Hanges oder einer \nLeitbahn fliesst. Für die dargestellten Werte bedeutet dies \nfolgendes: Da die Modellergebnisse nicht die \n\nDurchströmung eines natürlichen Querschnitts \nwiderspiegeln, sondern den Strömungsdurchgang der \n\ngleichbleibenden Rasterzellenbreite, ist der \nresultierende Parameter streng genommen nicht als \n\nVolumenstrom, sondern als rasterbasierte \nVolumenstromdichte aufzufassen. Diesen Wert kann man sich leicht veranschaulichen, indem man sich ein \n\n10 m breites, quer zur Luftströmung hängendes Netz vorstellt, das ausgehend von der Obergrenze der \nKaltluftschicht2 bis hinab auf die Erdoberfläche reicht (Abb. 4.20). Bestimmt man nun die Menge der pro \n\nSekunde durch das Netz strömenden Luft, erhält man die rasterbasierte Volumenstromdichte. Der \nVolumenstrom ist damit ein Mass für den Zustrom von Kaltluft und bestimmt somit, neben der \n\nStrömungsgeschwindigkeit, die Grössenordnung des Durchlüftungspotenzials.  \n\nSTANDARDISIERUNG DES KALTLUFTVOLUMENSTROMS (Z-TRANSFORMATION) \n\nFür die qualitative Bewertung von Klimafaktoren bedarf es eines begründeten, nachvollziehbaren \nMassstabes. Nicht immer ist ersichtlich, aufgrund welcher Kriterien eine Klassifizierung in Kategorien wie \n\n„Hoch“ und „Niedrig“ oder „Günstig“ und „Ungünstig“ erfolgt ist. In der VDI-Richtlinie 3785 Blatt 1 (VDI \n2008) wird daher vorgeschlagen, für eine Beurteilung das lokale oder regionale Werteniveau einer \nKlimaanalyse zugrunde zu legen und die Abweichung eines Klimaparameters von den mittleren \n\n \n\n2  Die Schichtgrenze wird dort angesetzt, wo die horizontale Fliessgeschwindigkeit nicht höher als 0,1 m/s wird \n\n\n\n \n \nKlimaanalyse Kanton Bern  \n\nGEO-NET   Seite 39 \n\nVerhältnissen im Untersuchungsraum als Bewertungsmassstab heranzuziehen. Wünschenswert wäre \nzudem, die Beurteilungskriterien sowohl mit der Ausprägung zusätzlich modellierter Variablen als auch mit \n\nden Ergebnissen anderer Untersuchungen vergleichen zu können. Um eine solche Vergleichbarkeit \nherzustellen, wurde der Parameter Kaltluftvolumenstrom über das Verfahren der z-Transformation \n\nstandardisiert3. Bei einer z-Transformation wird das arithmetische Gebietsmittel des Parameters zunächst \ngleich Null gesetzt, anschliessend werden die Originalmasseinheiten der um dieses Gebietsmittel \n\nstreuenden Werte in Vielfache der Standardabweichung umgerechnet. Hieraus ergeben sich vier \nBewertungskategorien, deren Abgrenzung durch den Mittelwert Null sowie die einfache positive und \nnegative Standardabweichung von diesem Mittelwert festgelegt ist (standardmässig vier Bewertungskategorien \n\ndurch Mittelwert, obere und untere S1-Schranke; s. Abb. 4.21). \n\n \n\n \n\n \n\n \n\n \n\n \n\n \n\n \n\n \n\n           Abb. 4.21: Veranschaulichung der Standardisierung zur vergleichenden Bewertung von Parametern \n\nDie Klassifizierung des flächendeckenden Volumenstroms orientiert sich somit am auftretenden \n\nWertespektrum innerhalb des Kantonsgebietes. Die daraus abgeleitete qualitative Bewertung dieser \nmeteorologischen Grösse zeigt Tab. 4.2.  \n\nMittlerer z-Wert Bewertung Kaltluftvolumenstrom  \nin m³/s um 04:00 Uhr \n\n> 1 Sehr hoch > 50 \n\n> 0 bis 1 Hoch 50 bis ≥ 30 \n\n> -1 bis 0 Mässig 30 bis ≥ 5 \n\nbis -1 Gering < 5 \n\n       Tab. 4.2: Qualitative Einordnung des Kaltluftvolumenstroms \n\n \n\n3  Rechnerisch wird dabei von jedem Ausgangswert der Variablen das arithmetische Gebietsmittel abgezogen und durch die \nStandardabweichung aller Werte geteilt \n\n\n\n \n \nKlimaanalyse Kanton Bern  \n\nGEO-NET   Seite 40 \n\nAusgehend vom der gebietstypischen Ausprägung im Untersuchungsraum wird als Schwellenwert für einen \nklimaökologisch wirksamen Kaltluftstrom ein Wert von mindestens 5 m³/s/m angenommen, wobei die \n\ninnenstadtnahen Siedlungsflächen meist einen geringen bis mässigen Volumenstrom aufweisen. Wie auch \ndie anderen Klimaparameter ist der Kaltluftvolumenstrom eine Grösse, die während der Nachtstunden in \n\nihrer Stärke und Richtung veränderlich ist. Der jeweilige Beitrag beschleunigender und bremsender \nFaktoren zur Dynamik der Strömung wird unter anderem stark von der bisherigen zeitlichen Entwicklung \n\ndes Abflusses beeinflusst. So können sich beispielsweise die Kaltluftströmungen über einer Fläche im Laufe \nder Nacht dadurch ändern, dass die Fläche zunächst in einem Kaltluftabflussgebiet und später in einem \nKaltluftsammelgebiet liegt. Letzteres kann zunächst als Hindernis auf nachfolgende Luftmassen wirken und \n\nspäter in der Nacht von diesen über- oder umströmt werden.  \n\nDie sich im Verlauf der Nacht einstellenden Strömungsgeschwindigkeiten hängen im Wesentlichen von der \nTemperaturdifferenz der Kaltluft gegenüber der Umgebungsluft, der Hangneigung und der \n\nOberflächenrauigkeit ab – wobei die Kaltluft selber auf alle diese Parameter modifizierend einwirken kann. \nGebäude, Mauern oder Strassendämme können als Strömungshindernisse wirken und luvseitig markante \n\nKaltluftstaus auslösen. Werden die Hindernisse von grösseren Luftvolumina über- oder umströmt, kommt \nes im Lee zu bodennahen Geschwindigkeitsreduktionen, die in Verbindung mit vertikalen oder horizontalen \n\nVerlagerungen der Strömungsmaxima stehen kann. Die Eindringtiefe von Kaltluft in bebautes Gebiet hängt \nwesentlich von der Siedlungsgrösse, Bebauungsdichte, anthropogenen Wärmefreisetzung und der Menge \neinströmender Kaltluft ab. Die räumliche Ausprägung des Kaltluftvolumenstroms im Untersuchungsraum \n\ngeht im Wesentlichen mit der des bodennahen Strömungsfeldes einher.  \n\nAbbildung 4.22 zeigt den Kaltluftvolumenstrom für den Ausschnitt Biel in einer qualitativen und \nquantitativen Abstufung. Ausgehend vom Malewagwald sind intensive Kaltluftabflüsse zu beobachten, \n\nwelche vorwiegend flächenhaft ausgeprägt sind, sich teilweise hangabwärts aber auch an den sich \nanschliessenden Tiefenlinien orientieren. Dies lässt sich entlang der Schüss beobachten, wo die Kaltluft weit \n\nin die Bebauung bis zum Ortsteil Mett einwirkt (A). Analog zur Strömungsgeschwindigkeit treten die \nhöchsten Werte meist über den mit Rasen bewachsenen und gut überströmbaren Hangbereichen auf (B). \n\nWährend in der Gemeinde Nidau ebenfalls ein hohes bzw. sehr hohes Werteniveau beobachtet werden \nkann (C), dominiert im übrigen Betrachtungsraum ein mässiger Volumenstrom. Lediglich kleine Teilbereiche \nweisen einen geringen Kaltluftvolumenstrom auf (z.B. südliche Neustadt; D). \n\nDagegen weist der in Abb. 4.23 dargestellte Ausschnitt für Bern auch in der Kernstadt einen nahezu \n\nflächendeckenden mittleren Volumenstrom auf. Hohe Werte treten vor allem im Aaretal südlich der \nAltstadt (E) sowie im Umfeld der Villa Morillon auf (F). Im Bereich der stark überwärmten Altstadt wird die \n\neinwirkende Kaltluft stellenweise durch die Bebauung kanalisiert. Dahingehend zeichnen sich Waisenhaus-, \nKorn- und Casinoplatz mit hohen Volumenströmen hervor (G). Dagegen liegt in Teilen von Schönberg und \n\nMurifeld lokal ein geringer Kaltluftvolumenstrom vor (H).  \n\n \n\n \n\n \n\n\n\n \n \nKlimaanalyse Kanton Bern  \n\nGEO-NET   Seite 41 \n\n \n\n \n\n \n\n \n\n  \n\n \n\n \n\n \n\n \n\n \n\n \n\n \n\n \n\n \n\n \n\nAbb. 4.22: Kaltluftvolumenstrom Gegenwart im Bereich Biel zum Zeitpunkt 4 Uhr morgens \n\nÄhnlich wie in Biel ist die Kaltluftdynamik auch im Raum Thun stark durch die Geländesituation geprägt. So \ntreten sehr hohe Kaltluftvolumenströme im Bereich Steffisburg (H), Mülibach (I) sowie über dem \n\nSüdwesthang des Hiltefingerwalds auf (J). Hier fokussieren sich die sehr hohen Volumenströme \nbeispielsweise auf die Tiefenlinie des Seegartenbachs oder den Aussenanlagen und Sportplätzen an der \nOberstufenschule Hunibach. Die in den Ortsteil Neufeld einwirkende Luft hat ihr Quellgebiet hingegen im \n\nBereich des Burgerwaldes (K).  \n\nIm Laufe einer (autochthonen) Sommernacht steigt die Kaltluftmächtigkeit i.d.R. an, sodass geringe \nHindernisse überwunden werden können. Beispielsweise können einzelne Grünflächen, die zwar nicht \n\nzusammenhängen, aber räumlich nahe liegen und durch nur wenige Hindernisse getrennt sind, als \n„Trittsteine“ für Kaltluft dienen. Folglich können die in das Siedlungsgebiet reichenden \n\nKaltluftvolumenströme ausgeprägter sein als die bodennahen Windgeschwindigkeiten in der Darstellung \ndes Kaltluftströmungsfeldes. \n\n \n\n \n\nA\nB\n\nB\n\nC\n\nD\n\n\n\n \n \nKlimaanalyse Kanton Bern  \n\nGEO-NET   Seite 42 \n\n \n\n \n\n \n\n \n\n \n\n \n\n \n\n \n\n \n\n \n\nAbb. 4.23: Kaltluftvolumenstrom Gegenwart im Bereich Bern zum Zeitpunkt 4 Uhr morgens \n\n \n\n \n\n \n\n \n\n \n\n \n\n \n\n \n\n \n\n \n\n \n\n \n\nAbb. 4.24: Kaltluftvolumenstrom Gegenwart im Bereich Thun zum Zeitpunkt 4 Uhr \n\nIm Zukunftsszenario bleibt der Kaltluftvolumenstrom auch unter dem Einfluss des zu erwartenden \nKlimawandels in seiner räumlichen Ausprägung und Intensität erhalten. Dies ist darauf zurückzuführen, \n\ndass das allgemeine Temperaturniveau zwar ansteigt, die relativen Temperaturunterschiede zwischen \n\nE\n\nF\n\nG\n\nG\n\nH\n\nH\n\nI\n\nJ\n\nK\n\n\n\n \n \nKlimaanalyse Kanton Bern  \n\nGEO-NET   Seite 43 \n\nGrünflächen und Bebauung als „Antrieb“ für den Luftaustausch auch weiterhin vorhanden bleiben. Im \ndargestellten Ausschnitt für Biel ist lediglich im Umfeld der an die Bielstrasse angrenzenden gewerblichen \n\nEntwicklungsfläche  eine signifikant verminderte Einwirktiefe zu beobachten (K; Abb. 4.25). Während dort \ngegenwärtig noch ein sehr hoher Kaltluftvolumenstrom vorhanden ist, liegt dort zukünftig nur noch ein \n\nmässiger Volumenstrom vor. \n\n \n\n \n\n \n\n \n\n \n\n \n\n \n\n \n\n \n\n \n\n \n\n \n\n \n\n \n\nAbb. 4.25: Kaltluftvolumenstrom Zukunftsszenario im Bereich Biel zum Zeitpunkt 4 Uhr \n\nDie im Raum Bern vorgesehenen Entwicklungsflächen führen im Wesentlichen nur zu einer schwach \n\nausgeprägten Beeinflussung der Durchlüftungssituation. Allerdings zeigt sich für die gegenwärtig noch \ndurchgrünte Fläche an der Morillon-Villa eine starke Beeinflussung des Kaltluftabflusses. Die geplante \n\nBebauung führt hier voraussichtlich zu einem Rückgang des Kaltluftvolumens von hoch auf mässig (L).  \n\nIm Raum Thun ist die Kaltluftdynamikweiterhin intensiv ausgeprägt (Abb. 4.26). Die im Bereich Mülibach \nvorgesehene Entwicklungsfläche wird analog zur bodennahen Windgeschwindigkeit keine nennenswerten \nNegativeffekte aufweisen (M). Auch hier zeigt sich die Relevanz von Durchlüftungszonen und \n\nAbstandsflächen, die auch im Zuge einer geplanten Bebauung möglichst offengehalten werden sollten. Für \ndie Funktionalität einer Kaltluftleitbahn ist es zudem von Bedeutung, eine Verbindung zum unbebauten \n\nAussenraum bzw. zu den Kaltluftentstehungsflächen zu gewährleisten. \n\n \n\nK\n\n\n\n \n \nKlimaanalyse Kanton Bern  \n\nGEO-NET   Seite 44 \n\n \n\n \n\n \n\n \n\n \n\n \n\n \n\n \n\n \n\n \n\nAbb. 4.26: Kaltluftvolumenstrom Zukunftsszenario im Bereich Bern zum Zeitpunkt 4 Uhr \n\n \n\n \n\n \n\n \n\n \n\n \n\n \n\n \n\n \n\n \n\n \n\n \n\nAbb. 4.27: Kaltluftvolumenstrom Zukunftsszenario im Bereich Thun zum Zeitpunkt 4 Uhr \n\nL\n\nM\n\n\n\n \n \nKlimaanalyse Kanton Bern  \n\nGEO-NET   Seite 45 \n\n5 Klimaanalysekarte \n\nDer Ausarbeitung der klimaökologisch relevanten Strukturen liegt die vorangegangene Klimamodellierung für das \n\nKantonsgebiet Bern zugrunde. Darin wurden die relevanten meteorologischen Parameter wie Temperaturfeld, \n\nKaltluftvolumenstrom und autochthones Strömungsfeld modelliert und in ihrer flächenhaften Ausprägung dargelegt. \n\nAusgangspunkt der vorliegenden Analyse ist nun die Gliederung des Untersuchungsraumes in bioklimatisch und/oder \n\nlufthygienisch belastete Siedlungsräume (Wirkungsraum) einerseits und Kaltluft produzierende, unbebaute und \n\nvegetationsgeprägte Flächen andererseits (Ausgleichsräume). Sofern diese Räume nicht unmittelbar aneinander \n\ngrenzen und die Luftaustauschprozesse stark genug ausgeprägt sind, können linear ausgerichtete, gering überbaute \n\nFreiflächen (Luftleitbahnen) beide miteinander verbinden. Aus der Abgrenzung von Gunst- und Ungunsträumen sowie \n\nder verbindenden Strukturen ergibt sich somit ein komplexes Bild vom Prozesssystem der Luftaustauschströmungen \n\ndes Ausgleichsraum-Wirkungsraum-Gefüges innerhalb des Kantonsgebietes. Im Gegensatz zur Planungshinweiskarte \n\nwerden in der Klimaanalysekarte nicht die Gevierte als Bezugsgeometrien sondern die rasterhaft vorliegenden \n\nErgebnisse dargestellt. Damit zeigt sich deutlich die flächeninterne Heterogenität in den Gevierten.  \n\nKALTLUFT \n\nWindvektoren in 2 m über Grund \n\nDie bodennahe Temperaturverteilung bedingt horizontale Luftdruckunterschiede, die wiederum Auslöser für lokale \n\nthermische Windsysteme sind. Ausgangspunkt dieses Prozesses sind die nächtlichen Temperaturunterschiede, die sich \n\nzwischen Siedlungsräumen und vegetationsgeprägten Freiflächen einstellen. An den geneigten Flächen setzt sich \n\nabgekühlte und damit schwerere Luft in Richtung zur tiefsten Stelle des Geländes als Kaltluftabfluss in Bewegung. Das \n\nsich zum nächtlichen Analysezeitpunkt 04 Uhr ausgeprägte Kaltluftströmungsfeld wird über eine Pfeilsignatur \n\ndargestellt. Die Strömungsrichtung und Strömungsgeschwindigkeit wird über die Pfeilrichtung und Pfeillänge in Form \n\nvon Vektoren abgebildet, wobei die Pfeile der Karte für eine übersichtlichere Darstellung auf 200 m x 200 m \n\nKantenlänge (entspricht 400 Rasterzellen) aggregiert worden sind. \n\nProzessräume \n\nDie Prozessräume kennzeichnen die Bereiche mit einheitlichem Abflussgeschehen nach dem Wasserscheidenprinzip \n\nals Kaltlufteinzugsgebiete. Sie sind das Ergebnis einer GIS-basierten Reliefanalyse nach KING (1973). In die \n\nReliefanalyse werden auch die Plateaubereiche einbezogen. Hier wird der Einfluss auf die Strömungsrichtung dann \n\nweniger vom Relief bestimmt als vielmehr durch den horizontalen Temperaturgradienten als „Antrieb“ für den \n\nbodennahen Luftaustausch. Dies gilt auch für die vorwiegend ebenen Flächenanteile im Kantonsgebiet. \n\nKaltlufteinwirkbereich innerhalb der Bebauung \n\nDiese Schraffur kennzeichnet alle Siedlungsflächen, welche sich im „Einwirkbereich“ eines klimatisch wirksamen \n\nKaltluftstroms befinden. Zur Abgrenzung wird eine bodennahe Windgeschwindigkeit von mindesten 0,2 m/s und ein \n\nklimatisch wirksamer Kaltluftvolumenstrom > 5 m²/s pro Rasterzelle herangezogen.  \n\nKaltluftentstehungsflächen mit hoher und sehr hoher Kaltluftproduktion \n\nInnerhalb der Grün- und Freiflächen werden die Teilareale mit hoher/sehr hoher Kaltluftproduktion hervorgehoben. \n\nDabei handelt es sich um die rasterhaft modellierten Werte mit einer stündlichen Kaltluftproduktion von mehr als 10 \n\nm³ pro m². Dabei erweisen sich vor allem die Waldflächen mit stärkeren Hangneigungen als besonders \n\nkaltluftproduktiv, da die im Kronendach gebildete Kaltluft hangabwärts strömt anstatt im Bestand „einzusinken“. \n\n\n\n \n \nKlimaanalyse Kanton Bern  \n\nGEO-NET   Seite 46 \n\nKALTLUFTLIEFERUNG DER GRÜN- UND FREIFLÄCHEN \n\nFür die Kaltluftentstehungsflächen wird der rasterhaft berechnete Kaltluftvolumenstrom (vgl. Kap. 4.4) in einer \n\nquantitativen Abstufung dargestellt. Somit wird die räumliche Ausprägung und die Identifikation von Teilflächen mit \n\nbesonders hohen Werten gut sichtbar. \n\nWÄRMEINSELEFFEKT IM SIEDLUNGSGEBIET \n\nBasierend auf den modellierten bodennahen Lufttemperaturen wird der Wärmeinseleffekt über die Abweichung vom \n\nTemperaturmittel der Grün- und Freiflächen berechnet. Aufgrund der ausgeprägten Geländesituation im \n\nKantonsgebiet erfolgte eine Berechnung für die Höhenstufen 350 m, 500 m und 750 m. Dargestellt wird dies für alle \n\nRasterzellen (exklusive der Gebäude), welche sich innerhalb einer Siedlungsfläche entsprechend der Basisgeometrien \n\nbefinden. Der Wärmeinseleffekt stellt die Grundlage für die sich anschliessende Bewertung in der \n\nPlanungshinweiskarte dar. Er wird für den Siedlungsraum und die Verkehrsflächen separat dargestellt.  \n\nEinen Ausschnitt aus der Klimaanalysekarte für den Raum Biel zeigt Abb. 5.1. Das im Kap. 4.3 beschriebene bodennahe \n\nStrömungsfeld wird über die Pfeilsignatur wiedergegeben, wobei die blaue Linie den Reliefbedingungen entsprechend \n\ndie Kaltlufteinzugsgebiete abgrenzt. Sehr häufig verläuft diese Grenze entlang von Kuppen- und Scheitelbereichen, \n\nwelche die Abflussrichtung der Kaltluft bestimmen.  \n\n \n\n \n\n \n\n \n\n \n\n \n\n \n\n \n\n \n\n \n\n \n\n \n\n \n\n \n\n \n\n \n\n\n\n \n \nKlimaanalyse Kanton Bern  \n\nGEO-NET   Seite 47 \n\n \n\n \n\n \n\n \n\n \n\n \n\n \n\n \n\n \n\n \n\n \n\n \n\n \n\n \n\n \n\n \n\n \n\n \n\n \n\n \n\n \n\nAbb. 5.1: Klimaanalysekarte im Bereich Biel - Gegenwart \n\nGrünflächenanteile mit überdurchschnittlich hoher Kaltluftproduktionsrate werden mit der grünen Signatur \n\ngekennzeichnet, im Raum Biel sind es vor allem die mit Wald bestandenen Hangbereiche. Aber auch die mit Rasen \n\nbestandenen Areale weisen durch die intensive nächtliche Abkühlung dahingehend hohe Werte auf. Hinsichtlich der \n\nKaltluftlieferung der Grün- und Freiflächen treten auf kantonaler Ebene vor allem die stärker geneigten Hänge sowie \n\ndie sich anschliessenden Tiefenlinien mit hohen Werten hervor.  \n\n \n\n \n\n \n\n \n\n\n\n \n \nKlimaanalyse Kanton Bern  \n\nGEO-NET   Seite 48 \n\n \n\n \n\n \n\n \n\n \n\n \n\n \n\n \n\n \n\n \n\n \n\n \n\n \n\n \n\n \n\n \n\n \n\n \n\n \n\n \n\nAbb. 5.2: Klimaanalysekarte im Bereich Biel – Zukunft \n\nDie in Kap. 4.1 beschriebene nächtliche Temperatursituation zeichnet sich auch im städtischen Wärmeinseleffekt ab. \n\nWährend die gering bis moderat verdichteten Siedlungsflächen eine eher niedrige Überwärmung bis 2 K gegenüber \n\nden Grün- und Freiflächen aufweisen, steigt sie mit zunehmender städtebaulicher Dichte an und beträgt mehr als 4 K \n\nim Innenstadtbereich von Biel oder Bern sowie den grösseren Gewerbeflächen. In den Ortskernen kleinerer und \n\nmittlerer Siedlungen treten lokal Werte von bis zu 2 K auf. Diese Werte werden für die Planungshinweiskarte Nacht zu \n\neinem Flächenmittelwert für jede Block- bzw. Geviertefläche berechnet. Die Situation für das Zukunftsszenario zeigt \n\nAbb. 5.2, wobei sich das insgesamt höhere Temperaturniveau auch im Wärmeinseleffekt widerspiegelt. Dies ist vor \n\nallem in den urban geprägten Siedlungsflächen der Fall, wo die Zunahme gegenüber heute mehr als 2,6 °C betragen \n\nkann. In den durchgrünten Siedlungstypen ist die Zunahme dagegen schwächer ausgeprägt. Das Kaltluftsystem \n\nentspricht hinsichtlich räumlicher Ausprägung und Intensität der heutigen Situation. \n\n\n\n \n \nKlimaanalyse Kanton Bern  \n\nGEO-NET   Seite 49 \n\n6 Planungshinweiskarten Siedlungsklima \n\nInnerstädtische und siedlungsnahe Grünflächen haben eine wesentliche Wirkung auf das Stadt-/ \n\nSiedlungsklima und beeinflussen die direkte Umgebung in mikroklimatischer Sicht positiv. Die \nPlanungshinweiskarten Stadtklima stellen eine integrierende Bewertung der modellierten Klimaparameter \n\nim Hinblick auf planungsrelevante Belange dar. Aus ihnen lassen sich Schutz- und \nEntwicklungsmassnahmen zur Verbesserung von Klima und - über die Effekte der Verdünnung und des \nAbtransportes - auch der Luft ableiten. Dem Leitgedanken dieser Bemühungen entsprechen die Ziele zur  \n\n Sicherung,  \n\n Entwicklung und  \n Wiederherstellung  \n\nklimaökologisch wichtiger Oberflächenstrukturen. Die zugeordneten Planungshinweise geben Auskunft \nüber die Empfindlichkeit gegenüber Nutzungsänderungen, aus denen sich klimatisch begründete \n\nAnforderungen und Massnahmen im Rahmen der räumlichen Planung ableiten lassen.  \n\nEs wurde jeweils eine separate Planungshinweiskarte (PHK) für die Nacht- und Tagsituation erstellt, die sich \njeweils auf das Kantonsgebiet Bern beziehen. In Anlehnung an die VDI-Richtlinien 3785, Blatt 1 bzw. 3787, \n\nBlatt 1 erfolgte eine Bewertung der bioklimatischen Belastung in Siedlungsflächen als Wirkungsraum bzw. \nder Bedeutung von Grünflächen als Ausgleichsraum (VDI 2008a, VDI 2014). Ausgehend von ihren \n\nBewertungen werden den Flächen allgemeine Planungshinweise zugeschrieben. \n\n6.1 Vorgehensweise \n\n6.1.1 Bewertung der Nachtsituation \n\nKALTLUFT \n\nDie bereits in der Klimaanalysekarte dargestellten Elemente Windvektoren, Prozessräume und \n\nKaltlufteinwirkbereich werden in der Planungshinweiskarte um Kaltluftleitbahnen ergänzt. Hierbei handelt \nes sich um Strukturen, welche Kaltluftentstehungsgebiete (Ausgleichsräume) und Belastungsbereiche \n\n(Wirkungsräume) miteinander verbinden und aufgrund ihrer Klimafunktion elementarer Bestandteil des \nLuftaustausches sind. Hierbei handelt es sich häufig um Tiefenlinien, aber auch um Grünstrukturen und \n\nbreite Strassenräume, welche sich in den Siedlungsraum erstrecken. Die Ausweisung der Leitbahnbereiche \norientiert sich am autochthonen Strömungsfeld der FITNAH-Simulation. In Bereichen mit ausgeprägten \n\nKaltluftabflüssen und flächenhaftem Einwirken von Kaltluft werden allerdings keine Leitbahnen \ngekennzeichnet. \n\nSIEDLUNGSRAUM \n\nZur Bewertung der bioklimatischen Situation wird die nächtliche Überwärmung in den Nachtstunden (04 \nUhr morgens) herangezogen. Da die Planungshinweiskarte die Funktionen und Prozesse des nächtlichen \nLuftaustausches abbilden soll, wird hier der nächtliche Wärmeinseleffekt betrachtet. In der Nacht ist \n\nweniger der Aufenthalt im Freien Bewertungsgegenstand, sondern vielmehr die Möglichkeit eines \n\n\n\n \n \nKlimaanalyse Kanton Bern  \n\nGEO-NET   Seite 50 \n\nerholsamen Schlafes im Innenraum. Die VDI-Richtlinie 3787, Blatt 2 weist darauf hin, dass die \n„Lufttemperatur der Aussenluft die entscheidende Grösse“ für die Bewertung der Nachtsituation darstellt \n\nund näherungsweise ein direkter Zusammenhang zwischen Aussen- und Innenraumluft unterstellt werden \nkann (VDI 2008b, 25). Als optimale Schlaftemperaturen werden gemeinhin 16 - 18 °C angegeben (UBA \n\n2016), während Tropennächte mit einer Minimumtemperatur ≥ 20 °C als besonders belastend gelten. Eine \nmit der PET vergleichbare Bewertungsskala existiert für die nächtliche Situation im Innenraum (noch) nicht. \n\nFür die Planungshinweiskarte erfolgte die räumlich differenzierte Bewertung der Nachtsituation daher über \nden nächtlichen Wärmeinseleffekt. Dafür wurde die mittlere Überwärmung pro Block- bzw. Geviertefläche \n\nin vier Klassen untergliedert (Tab. 6.1).  \n\nAbweichung der \nTemperatur gegenüber \n\nden Grün- und Freiflächen              \num 04:00 (K) \n\nBeurteilung der nächtlichen \nÜberwärmung Bioklimatische  \n\nBewertung \n\n≤ 1 °C Gering Günstig \n> 1 °C bis 2 °C Mässig Weniger günstig \n\n> 2 °C bis 3 °C Hoch Ungünstig \n\n> 3 °C Sehr hoch Sehr ungünstig \n\n               Tab. 6.1: Bewertung des nächtlichen Wärmeinseleffekts im bebauten Siedlungsraum  \n\nUnter dem Einfluss des Klimawandels werden weitere Siedlungs- und Verkehrsflächen eine \nWärmebelastung aufweisen. In der Planungshinweiskarte Zukunft werden die Siedlungsbereiche mit einer \nSignatur gekennzeichnet, welche gegenwärtig günstige/weniger günstige Bedingungen aufweisen und in \nder Zukunft als wärmebelastet hervortreten (ungünstig/sehr ungünstig; vgl. Tab. 6.1). Diese werden als \n„Siedlungs- und Verkehrsfläche mit perspektivischer Zunahme der nächtlichen Wärmebelastung“ \nangesprochen. \n\nGRÜN- UND FREIFLÄCHEN \n\nZur Bewertung der klimaökologischen Charakteristika der Grünflächen4 im Hinblick auf planungsrelevante \n\nBelange bedarf es einer Analyse der vorhandenen Wirkungsraum-Ausgleichraum-Systeme im \nUntersuchungsgebiet. Kaltluft, die während einer Strahlungsnacht innerhalb der Freiräume entsteht, kann \n\nnur dann von planerischer Relevanz sein, wenn den Flächen ein entsprechender Siedlungsraum zugeordnet \nist, der von ihren Ausgleichsleistungen profitieren kann. Für die Bewertung der bioklimatischen Bedeutung \n\nvon grünbestimmten Flächen wird ein teilautomatisierbares Verfahren angewendet, das sich wie folgt \nskizzieren lässt (vgl. Abb. 6.1). Die Bewertung ist anthropozentrisch ausgerichtet, d.h. Flächen, die für den \n\nderzeitigen Siedlungsraum keine Funktion erfüllen bzw. keinen Ausgleichsraum darstellen, wurden gering \nbewertet. Im Falle zusätzlicher Bebauung im Bereich dieser Flächen kann sich deren Funktion ändern und \n\n \n\n4 Als „Grünfläche“ werden hier unabhängig von ihrer jeweiligen Nutzung all jene Flächen bezeichnet, die sich durch einen geringen \nVersiegelungsgrad von maximal etwa 25 % auszeichnen. Neben Parkanlagen, Kleingärten, Friedhöfen und Sportanlagen umfasst dieser Begriff \ndamit auch landwirtschaftliche Nutzflächen sowie Wälder. \n\n\n\n \n \nKlimaanalyse Kanton Bern  \n\nGEO-NET   Seite 51 \n\nmuss ggf. neu bewertet werden. Die einzelnen Klassen für die bioklimatische Bedeutung von \nAussenräumen werden wie folgt bestimmt: \n\nSehr hohe bioklimatische Bedeutung: \n\n1. Ermittlung von Siedlungsräumen mit hoher und sehr hoher nächtlicher Überwärmung (Flächengrösse> 0,1 ha) \n\n2. Ermittlung der an (1) angrenzenden Grünflächen (Toleranz = 250 m).  \nGrünflächen im Umfeld von bioklimatisch ungünstigen Siedlungsräumen kommt grundsätzlich eine sehr hohe Bedeutung zu. Sie sind geeignet, \nunabhängig von ihrem Kaltluftliefervermögen ausgleichend auf das thermische Sonderklima in ihrem meist dicht bebauten Umfeld zu wirken. \n\n3. Ermittlung von Leitbahnen \nLeitbahnen verbinden Kaltluftentstehungsgebiete (Ausgleichsräume) und Belastungsbereiche (Wirkungsräume) miteinander und sind somit \n\nelementarer Bestandteil des Luftaustausches. Die Ausweisung der Leitbahnbereiche erfolgt manuell und orientiert sich an der Ausprägung des \nautochthonen Strömungsfeldes der FITNAH-Simulation. \n\n4. Allen Grünflächen aus (2) und (3) wird eine sehr hohe bioklimatische Bedeutung zugesprochen. \n\nHohe bioklimatische Bedeutung \n\n5. Ermittlung von Siedlungsräumen mit mässigem nächtlichen Wärmeinseleffekt (Flächengrösse> 0.1 ha) \n\n6. Ermittlung der an (5) angrenzenden Grünflächen (Toleranz = 100 m). \nWie unter (2) erfolgt die Einstufung auch dieser Flächen unabhängig von der flächeninternen Ausprägung der Klimaparameter \n\n7. Ermittlung der an (2), (3) und (4) direkt angrenzenden Grünflächen (Umfeldflächen).  \nBereiche, die zur Ausweisung von „Kaltluftquellgebieten“ der besonders bedeutenden Flächen dienen. \n\n8. Grünflächen aus (6) wird generell eine hohe bioklimatische Bedeutung zugesprochen  \n\n9. Grünflächen aus (7) und wird eine hohe bioklimatische Bedeutung zugesprochen, wenn sie einen hohen \n\nKaltluftvolumenstrom aufweisen \n\nMittlere bioklimatische Bedeutung \n\n10. Grünflächen aus (7) wird eine mittlere bioklimatische Bedeutung zugesprochen, wenn es sich um einen \n\nWaldbestand handelt \n\n11. Waldflächen wird – wenn sie nicht bereits in eine der vorgenannten Kategorien fallen – pauschal ebenfalls eine \n\nmittlere bioklimatische Bedeutung zugesprochen. \nWald kommt generell eine von der Stärke des nächtlichen Kaltluftliefervermögens unabhängige bioklimatische Ausgleichsleistung als \n\nFrischluftproduzent und Erholungsraum zu. \n\nFreiflächen, die keinem der oben genannten Kriterien entsprechen, wird eine nur geringe bioklimatische \nBedeutung zugesprochen. Die nach diesem Verfahren ermittelte bioklimatische Bedeutung der Freiräume \n\nbasiert zum einem auf ihrer Lage in Bezug zu bioklimatisch belasteten Siedlungsstrukturen, zum anderen \nauf der flächeninternen Ausprägung der Klimaparameter, d.h. im Wesentlichen auf ihrem \n\nKaltluftliefervermögen. Diese Unterscheidung wurde getroffen, weil die flächeninternen Klimaparameter \nnicht in allen Bereichen gleichermassen aussagekräftig sind. So kann eine Grünfläche trotz relativ geringem \n\nKaltluftliefervermögen in einem ansonsten stark überbauten Umfeld signifikant zur Verminderung der dort \nauftretenden hohen Belastungen beitragen. Aus diesem Grund wurden Freiräume im direkten Umfeld von \n\nSiedlungsbereichen mit nächtlicher Überwärmung und einhergehenden ungünstigen bioklimatischen \nVerhältnissen generell eine hohe bioklimatische Bedeutung zugesprochen. Somit verfügt eine in ihrer \n\nbioklimatischen Bedeutung als „Sehr hoch“ eingestufte Grünfläche über einen direkt zugeordneten, \nbioklimatisch stark belasteten Wirkungsraum.  \n\n\n\n \n \nKlimaanalyse Kanton Bern  \n\nGEO-NET   Seite 52 \n\nEine als „Hoch“ eingestufte Grünfläche verfügt entweder über einen direkt zugeordneten, bioklimatisch \nbelasteten Wirkungsraum oder weist ein überdurchschnittliches Kaltluftliefervermögen auf und ist \n\ngleichzeitig als Ausgleichsraum oder Kaltluftquellgebiet einzustufen.  \n\n \n\n \n\n \n\n \n\n \n\n \n\n \n\n \n\n \n\n \n\n \n\n \n\n \n\n \n\n \n\n \n\n \n\n \nAbb. 6.1: Verknüpfungsmodell zur Ermittlung der bioklimatischen Bedeutung der Grünflächen in der Nacht \n\nZudem werden die Leitbahnbereiche innerhalb von Grün- und Freiflächen mit einer flächenhaften Schraffur \ngekennzeichnet sowie Grünflächen mit perspektivisch hoher/sehr hoher Bedeutung. \n\nPLANUNGSRELEVANTE GEMEINDEN \n\nIn der Planungshinweiskarte Nacht werden für die gegenwärtige Situation zunächst 12 planungsrelevante \nGemeinden ausgewiesen. Deren Auswahl erfolgte durch den Kanton Bern. Die übrigen Gemeinden sind mit \neiner überlagernden Signatur belegt, so dass sie optisch in den Hintergrund treten. Im Zukunftsszenario \nwird der Umfang der relevanten Gemeinden erweitert. Dies erfolgt anhand des wärmebelasteten \nFlächenanteils an der gesamten Siedlungsfläche in einer Gemeinde. Über das Verfahren der Z-\nTransformation (Kap. 4.4, S. 39) lässt sich ein Flächenanteil von 73 % belasteter Siedlungsfläche als \nSchwellenwert ermitteln. So weisen unter dem weiteren Einfluss des Klimawandels 170 Gemeinden einen \nAnteil von mehr als 73 % auf und sind somit als planungsrelevant anzusehen. \n\n\n\n \n \nKlimaanalyse Kanton Bern  \n\nGEO-NET   Seite 53 \n\n6.1.2 Bewertung der Tagsituation \n\nZur Bewertung der Tagsituation wird der humanbioklimatische Index PET um 14:00 Uhr herangezogen (vgl. \n\nKap. 4.2). Für die PET existiert in der VDI-Richtlinie 3787, Blatt 9 eine absolute Bewertungsskala, die das \nthermische Empfinden und die physiologische Belastungsstufen quantifizieren (vgl. Tab. 6.2). Die \n\nBewertung der thermischen Belastung im Kanton Bern orientiert sich daran. Da die Kategorien jeweils eine \nWertespanne von mehreren °C abdecken, ist zur besseren Darstellung der Belastungssituation im bebauten \n\nSiedlungsraum eine weitere Kategorie hinzugefügt worden. Diese umfasst den Temperaturbereich 38 °C bis \n41 °C (als „sehr starke Wärmebelastung“) und führt zu einer besseren Differenzierung der \nBelastungssituation vor allem im urbanen Gebiet. Die Werteausprägung in den Grün- und Freiflächen \n\nmachte diese zusätzliche Kategorie hingegen nicht notwendig.  \n\nPET Thermisches Empfinden Physiologische Belastungsstufe \n\n4 °C Sehr kalt Extreme Kältebelastung \n\n8 °C Kalt Starke Kältebelastung \n\n13 °C Kühl Mässige Kältebelastung \n\n18 °C Leicht kühl Schwäche Kältebelastung \n\n20 °C Behaglich Keine Wärmebelastung \n\n23 °C Leicht warm Schwache Wärmebelastung \n\n29 °C Warm Mässige Wärmebelastung \n\n35 °C Heiss Starke Wärmebelastung \n\n38°C Heiss Sehr starke Wärmebelastung \n\n41 °C Sehr heiss Extreme Wärmebelastung \n\n         Tab. 6.2: Zuordnung von Schwellenwerten für den Bewertungsindex PET während der Tagesstunden \n\nDie Zuweisung der Aufenthaltsqualität von Grün- und Freiflächen in der Planungshinweiskarte beruht auf \nder jeweiligen physiologischen Belastungsstufe. So liegt eine hohe Aufenthaltsqualität bei einer schwachen \n\noder nicht vorhandenen Wärmebelastung vor, während eine starke oder extreme Wärmebelastung zu \neiner geringen bzw. sehr geringen Aufenthaltsqualität führt. Die bioklimatische Bewertung am Tage ist ein \n\nMass für die Aufenthaltsqualität in den Siedlungsflächen ausserhalb von Gebäuden sowie in Grün- und \nFreiflächen. Diese beeinflusst auch die Situation innerhalb der Gebäude, doch hängt das Innenraumklima \n\nvon vielen weiteren (z.B. gebäudebezogenen) Faktoren ab. Diese Zusammenhänge können im Rahmen der \nvorliegenden Arbeit allerdings nicht weiter vertieft werden. \n\n6.2 Ergebnisse \n\n6.2.1 Nachtsituation \n\nEin erholsamer Schlaf ist nur bei günstigen thermischen Bedingungen möglich, weshalb der \n\nBelastungssituation in den Nachtstunden eine besondere Bedeutung zukommt. Da die klimatischen \nVerhältnisse der Wohnungen in der Nacht im Wesentlichen nur durch den Luftwechsel modifiziert werden \n\nkönnen, ist die Temperatur der Aussenluft der entscheidende Faktor bei der Bewertung der \n\n\n\n \n \nKlimaanalyse Kanton Bern  \n\nGEO-NET   Seite 54 \n\nthermophysiologischen Belastung. Entsprechend spiegelt die Beurteilung des Bioklimas weniger die \nthermische Beanspruchung des Menschen im Freien wider, als vielmehr die positive Beeinflussbarkeit des \n\nnächtlichen Innenraumklimas.  \n\nWie in Kap. 3.3 beschrieben, ist die bioklimatische Belastungssituation der Baublöcke auf Basis der \n\nnächtlichen Überwärmung ausgewiesen worden. Damit ergibt sich eine räumliche Untergliederung des \nSiedlungsraumes in bioklimatisch belastete Bereiche einerseits sowie unbelastete bzw. lediglich gering \n\nbelastete andererseits. Letztere sind, durch von Kaltluft produzierenden Grünflächen ausgehende \nKaltlufteinwirkbereiche, nur gering überwärmt und durch eine ausreichende Durchlüftung gekennzeichnet. \n\nDie Einwirkbereiche innerhalb der Bebauung sind durch die Schraffur gekennzeichnet. Am Ende einer \nwarmen Sommernacht werden im Kanton Bern bis 04 Uhr ca. 95 % des Siedlungsraums mit Kalt-/Frischluft \n\nversorgt und befinden sich damit im Einwirkbereich von Flurwinden und lokalen Kaltluftabflüssen. Im \nZukunftsszenario 2060 ist dies mit ca. 93 % etwas schwächer ausgeprägt. \n\nDiesen Gunsträumen stehen Belastungsbereiche mit einer überdurchschnittlichen Wärmebelastung und \neinem Durchlüftungsdefizit gegenüber. Dies betrifft vor allem die Kerne der grösseren Städte wie Bern oder \n\nBiel sowie grössere Gewerbeflächen, in denen bioklimatisch weniger günstige bzw. ungünstige \nBedingungen vorliegen. Diese resultieren aus dem hohen Überbauungs- und Versiegelungsgrad sowie einer \n\nin Teilen unzureichenden Durchlüftung.  \n\nAbbildung 6.2 zeigt in einem Ausschnitt aus der Planungshinweiskarte den Bereich Biel, wobei die \nthermische Situation der Siedlungsräume mit einer Farbabstufung dargestellt ist. Die stärkste \n\nÜberwärmung ist in der Innenstadt anzutreffen (Dunkelbraun). Auch in den grossflächigen Gewerbearealen \ntreten viele Flächen mit ungünstigen thermischen Bedingungen hervor. Die übrige Bebauung weist \n\nvorwiegend eine schwache bis mässige Überwärmung auf. Der Einwirkbereich der Kaltluft ist mit einer \nSchraffur dargestellt. Die in Kap. 4.4 beschriebenen Bereiche mit von den Hangbereichen ausgehenden \nintensiven Kaltluftabflüssen spiegeln sich in der Ausweisung von Kaltluftleitbahnen wider.  \n\n \n\n \n\n \n\n \n\n \n\n \n\n \n\n \n\n \n\n \n\n \n\n\n\n \n \nKlimaanalyse Kanton Bern  \n\nGEO-NET   Seite 55 \n\n \n\n \n\n \n\n \n\n \n\n \n\n \n\n \n\n \n\n \n\n \n\n \n\n \n\n \n\n \n\n \n\n \n\n \n\n \n\n \n\n \n\n \n\n \n\n \n\n \n\n \n\nAbb. 6.2: Planungshinweiskarte Nachtsituation Gegenwart für den Bereich Biel \n \n\nFlächen mit einer sehr hohen Überwärmung machen unter den Siedlungsflächen im Kanton Bern nur einen \ngeringen Anteil von 4.5 % aus. Sie sind vorwiegend in den urbaner geprägten Räumen sowie innerhalb von \n\nGewerbeflächen anzutreffen. Der Anteil von Flächen mit ungünstigen Bedingungen bzw. hoher thermischer \nBelastung beträgt 8.6 %. Während in 13.6 % der Siedlungsflächen eine mässige Belastung vorliegt, \n\n\n\n \n \nKlimaanalyse Kanton Bern  \n\nGEO-NET   Seite 56 \n\ndominiert in 73.3 % der Siedlungsräume eine schwache Überwärmung und ist somit die am häufigsten \nauftretende Kategorie.  \n\nBewertung \nFlächenanteil am \n\nSiedlungsraum (%) \nAllgemeine Planungshinweise \n\nGünstig - schwache \nthermische Belastung 73.3 \n\nVorwiegend offene Siedlungsstruktur mit guter Durchlüftung \nund einer geringen Empfindlichkeit gegenüber \nNutzungsintensivierungen bei Beachtung klimaökologischer \nAspekte. Das sehr günstige Bioklima ist zu sichern. \nMassnahmen zur Verbesserung der thermischen Situation \nsind nicht erforderlich. Der Vegetationsanteil sollte möglichst \nerhalten bleiben. \n\nWeniger günstig - mässige \nthermische Belastung 13.6 \n\nGeringe bis mittlere Empfindlichkeit gegenüber \nNutzungsintensivierung bei Beachtung klimaökologischer \nAspekte. Das günstige Bioklima ist zu sichern. Massnahmen \nzur Verbesserung der thermischen Situation sind nicht \nnotwendig. Freiflächen und der Vegetationsanteil sollten \nmöglichst erhalten bleiben. \n\nUngünstig - hohe \n\nthermische Belastung \n8.6 \n\nMittlere Empfindlichkeit gegenüber Nutzungsintensivierung. \nMassnahmen zur Verbesserung der thermischen Situation \nwerden empfohlen. Die Baukörperstellung sollte beachtet, \nFreiflächen erhalten und möglichst eine Erhöhung des \nVegetationsanteils angestrebt werden. \n\nSehr ungünstig -sehr hohe \n\nthermische Belastung \n4.5 \n\nHohe Empfindlichkeit gegenüber Nutzungsintensivierung. \nMassnahmen zur Verbesserung der thermischen Situation \nsind notwendig. Es sollte keine weitere Verdichtung (insb. zu \nLasten von Grün-/Freiflächen) erfolgen und eine \nVerbesserung der Durchlüftung angestrebt werden. \nFreiflächen sind zu erhalten und der Vegetationsanteil sollte \nerhöht sowie möglichst Entsiegelungsmassnahmen \ndurchgeführt werden (z.B. Pocket-Parks, Begrünung von \nBlockinnenhöfen). \n\nTab 6.3: Flächenanteile bioklimatisch belasteter Siedlungsgebiete in der Nacht und abgeleitete Planungshinweise \n\nDen Grün- und Freiflächen im Kanton kommt zu etwa 15 % eine hohe bis sehr hohe bioklimatische \n\nBedeutung zuteil (9.2 % bzw. 5.6 %; vgl. Tab 6.4). Eine mittlere Bedeutung lässt sich 35.9 % der Grünflächen \nzuordnen. Etwa 49.3 % der Grünflächen weisen eine geringe Bedeutung auf, d.h. sie erfüllen für den \n\nderzeitigen Siedlungsraum keine Funktion bzw. stellen für diesen keinen Ausgleichsraum dar. Mehrheitlich \nhandelt es sich dabei um siedlungsferne Ackerflächen. \n\n \n\n \n\n \n\n \n\n \n\n \n\n\n\n \n \nKlimaanalyse Kanton Bern  \n\nGEO-NET   Seite 57 \n\nBedeutung der \n\nGrünflächen \n\nFlächenanteil \n\n(%) \nAllgemeine Planungshinwiese \n\nGering 49.3 \nFlächen stellen für die gegenwärtige Siedlungsstruktur keine relevanten \nKlimafunktionen bereit und weisen eine geringe Empfindlichkeit \ngegenüber Nutzungsintensivierung auf. Bauliche Eingriffe sollten unter \nBerücksichtigung der grundsätzlichen Klimafunktionen erfolgen. \n\nMittel 35.9 \n\nFür die gegenwärtige Siedlungsstruktur ergänzende klimaökologische \nAusgleichsräume mit einer mittleren Empfindlichkeit gegenüber \nNutzungsintensivierung. Die angrenzende Bebauung profitiert von den \nbereit gestellten Klimafunktionen, ist in aller Regel aber nicht auf sie \nangewiesen. Bauliche Eingriffe sollten unter Berücksichtigung der \ngrundsätzlichen Klimafunktionen erfolgen (z.B. Baukörperstellung). \n\nHoch 9.2 \n\nFür die gegenwärtige Siedlungsstruktur wichtige klimaökologische \nAusgleichsräume mit einer hohen Empfindlichkeit gegenüber \nNutzungsintensivierung. Bauliche Eingriffe sollten unter Berücksichtigung \nder grundsätzlichen Klimafunktionen erfolgen und eine gute \nDurchströmbarkeit der angrenzenden Bebauung angestrebt werden. \n\nSehr hoch 5.6 \n\nFür die gegenwärtige Siedlungsstruktur besonders wichtige \nklimaökologische Ausgleichsräume mit einer sehr hohen Empfindlichkeit \ngegenüber Nutzungsintensivierung. Bauliche Eingriffe sollten gänzlich \nvermieden bzw. sofern bereits planungsrechtlich zulässig unter \nBerücksichtigung der grundsätzlichen Klimafunktionen erfolgen. Eine gute \nDurchströmbarkeit der angrenzenden Bebauung ist anzustreben und zur \nOptimierung der klimatischen Ausgleichsleistung sollte eine Vernetzung \nmit benachbarten Grün-/ Freiflächen erreicht werden \n(Grünverbindungen). \n\nTab. 6.4: Flächenanteile bioklimatisch bedeutender Grünareale in der Nacht und abgeleitete Planungshinweise \n\nGenerell gilt, dass im Falle einer Bebauung der Flächen selbst bzw. in ihrer Umgebung die Bewertung neu \n\nvorgenommen werden muss. Die Flächenanteile der bewerteten Nutzungsstrukturen sind in Abb. 6.3 \nzusammengefasst: \n\n \n\n \n\n \n\n \n\n \n\n \n\n \n\nAbb. 6.3: Flächenanteile der bewerteten Nutzungsstrukturen im Kanton Bern (Nachtsituation) - Gegenwart \n \n\n \n\n \n\n\n\n \n \nKlimaanalyse Kanton Bern  \n\nGEO-NET   Seite 58 \n\nIm Zukunftsszenario 2060 treten einige Siedlungsflächen mit einer Belastungssituation hervor, welche \ngegenwärtig noch günstige bioklimatische Bedingungen aufweisen. Die Wärmebelastung nimmt \n\nperspektivisch auch in den grösseren Verkehrsflächen zu. Die zuvor beschriebenen Auswirkungen des \nKlimawandels spiegeln sich auch in den Flächenbilanzen wider, wobei im Zukunftsszenario der Anteil der \n\nSiedlungsareale mit Wärmebelastung auf etwa 67 % der Fläche zunimmt. Perspektivisch sind In der Summe \ndann 83,4 % der Siedlungsfläche als wärmebelastet einzuordnen (Abb. 6.4).  \n\n \n\n \n\n \n\n \n\n \n\n \n\n \n\nAbb. 6.4: Flächenanteile der bewerteten Nutzungsstrukturen im Kanton Bern (Nachtsituation) – Zukunft \n\nDies resultiert in einer Zunahme der Bedeutung daran angrenzender Grün- und Freiflächen als Kaltluft \n\nproduzierende Bereiche. Somit sind zukünftig etwa 49.7 % des Freiflächenbestand als bioklimatisch \nbedeutsam für überwärmte Siedlungsbereiche anzusehen.  \n\n \n\n \n\n \n\n \n\n \n\n \n\n \n\n \n\n \n\n \n\n \n\n\n\n \n \nKlimaanalyse Kanton Bern  \n\nGEO-NET   Seite 59 \n\n6.2.2 Tagsituation \n\nAm Tage sind deutliche Unterschiede in der Aufenthaltsqualität sowohl in den bebauten bzw. versiegelten \n\nBereichen als auch den Grünflächen zu erkennen (Abb. 6.4). Urbane Siedlungsflächen lassen mehrheitlich \neine starke und sehr starke bioklimatische Belastung erkennen (28.1 % bzw. 41.6 %). Dies trifft vor allem \n\nauf Gewerbeflächen zu, welche oftmals grosse versiegelte Areale aufweisen und in der Regel wenige \nGrünflächen und eher niedrigere Gebäude aufweisen, sodass die Einstrahlung und entsprechend die \n\nthermische Belastung am Tage höher ausfällt. Auf 9 % der Fläche ist sogar eine extreme Belastung \nanzutreffen. Verkehrsflächen weisen aufgrund ihrer nahezu vollständigen Versiegelung insgesamt die \nhöchsten thermischen Belastungen auf, wenngleich ihr Flächenanteil mit extremer Belastung nur 0.3 % \n\nbeträgt und daher eher gering ist (Tab. 6.5). Bei diesem Flächentyp liegt generell eine grosse Bandbreite \nstruktureller Ausprägungen vor - von offenen, vollversiegelten Plätzen bis hin zu durch Bäume (oder \n\nGebäude) stark verschatteten Strassenabschnitten.  \n\nEine mässige Belastung ist mit einem Anteil von 17.8 % in den eher peripheren Siedlungsflächen mit \nhöherem Anteil mit Schatten spendenden Grünstrukturen zu beobachten. Vor allem im Nahbereich zu \n\ngrösseren Waldflächen zeigt sich die positive Wirkung grösserer Baumbestände für die angrenzende \nBebauung (Abb. 6.5).  \n\nBelastungssituation \n\n \n\nFlächenanteil (%) Allgemeine Planungshinwiese \nSiedlungsraum Verkehrsflächen \n\nSchwach 3.5 10.8 \n\nEs liegen überwiegend bioklimatisch günstige Bedingungen \nsowie ein ausreichender Grünanteil vor, die es jeweils zu \nerhalten gilt. Massnahmen zur Verbesserung der thermischen \nSituation sind nicht erforderlich, sollten bei wichtigen Fuss- bzw. \nRadwegen und Plätzen jedoch geprüft werden. \n\nMässig 17.8 49.2 \n\nMassnahmen zur Verbesserung der thermischen Situation \nwerden empfohlen, z.B. in Form von Verschattungselementen \nbzw. zusätzlicher Begrünung. Dies gilt auch für Flächen des \nfliessenden und ruhenden Verkehrs (insb. Fuss- und Radwege \nsowie Plätze). Ausgleichsräume sollten fussläufig erreichbar und \nzugänglich sein. \n\nStark 28.1 32.8 \nMassnahmen zur Verbesserung der thermischen Situation sind \nnotwendig. Hoher Bedarf an Anpassungsmassnahmen wie \nzusätzlicher Begrünung und Verschattung sowie ggf. \nEntsiegelung. Dies gilt auch für Flächen des fliessenden und \nruhenden Verkehrs (insb. Fuss- und Radwege sowie Plätze). \nAusreichend Ausgleichsräume sollten fussläufig gut erreichbar \nund zugänglich sein. \n\nSehr stark 41.6 6.9 \n\nExtrem 9.0 0.3 \n\nMassnahmen zur Verbesserung der thermischen Situation sind \nnotwendig und prioritär. Sehr hoher Bedarf an \nAnpassungsmassnahmen wie zusätzlicher Begrünung (z.B. \nPocket-Parks), Verschattung und Entsiegelung. Dies gilt auch für \nFlächen des fliessenden und ruhenden Verkehrs (insb. Fuss- und \nRadwege sowie Plätze). Ausreichend Ausgleichsräume sollten \nfussläufig gut erreichbar und zugänglich sein. \n\nTab. 6.5: Flächenanteile der bioklimatischen Belastungssituation am Tage und abgeleitete Planungshinweise \n\n\n\n \n \nKlimaanalyse Kanton Bern  \n\nGEO-NET   Seite 60 \n\nBebauung mit schwacher Belastung spielt mit einem Flächenanteil von 3.5 % eine untergeordnete Rolle, \nwobei diese Kategorie in den Verkehrsflächen mit 16.7 % deutlich höher ist.  \n\nBei den Grünflächen weisen 60 % eine hohe Aufenthaltsqualität mit geringer PET auf, d.h. sie bieten an \nSommertagen eine hohe Aufenthaltsqualität und eignen sich je nach Lage als (potenzielle) Rückzugsorte \n\nund Aufenthaltsbereiche für die Bevölkerung (Tab. 6.6). Dabei handelt es sich vor allem um Waldflächen \nsowie Parkanlagen mit ausgeprägtem Baumbestand. Die zahlreichen und weitläufigen landwirtschaftlichen \n\nFlächen im Kantonsgebiet erlauben aufgrund der meist ungehinderten Einstrahlung (unabhängig von der \nohnehin fehlenden Zugänglichkeit) keinen Rückzugsort und tragen zu einem hohen Anteil an Grünflächen \n\nmit geringer bzw. sehr geringer Bedeutung (23.4 % bzw. 1.6 %) bei. \n\nAufenthaltsqualität        \nder Grünflächen Flächenanteil (%) Allgemeine Planungshinweise \n\nHoch 60.0 \n\nGrünflächen mit einem hohen Mass an Verschattung und damit \neinhergehender hoher Aufenthaltsqualität, die fussläufig aus den \nbelasteten Siedlungsgebieten erreicht werden können. Verschattende \nVegetationselemente sind zu erhalten und zu schützen (ggf. \nBewässerung), eine gute Erreichbarkeit sollte dahingehend gewährleistet \nsein. \n\nMässig 15.0 \n\nGrünflächen mit einem durchschnittlichen Mass an Verschattung, bei \ndenen der bioklimatisch positive Einfluss durch Vegetationselemente \nüberwiegt. Verschattende Vegetationselemente sind zu erhalten und \nschützen (ggf. Bewässerung) sowie ggf. auszubauen. \nZudem kann es sich um siedlungsferne Grünflächen mit hoher \nVerschattung handeln, die nicht in fussläufiger Erreichbarkeit liegen, aber \nals Aufenthaltsbereiche am Tage dienen können. \n\nGering 23.4 \n\nFrei- und Grünflächen mit einem Defizit an Verschattung (geringe \nAusgleichsfunktion). Eher schlechte Eignung als Aufenthaltsbereich. \nInnerhalb des Siedlungsgebiets sind verschattende Vegetationselemente \nzu entwickeln bzw. auszubauen (Erhöhung der Mikroklimavielfalt). \n\nSehr gering 1.6 \n\nFreiflächen bzw. siedlungsferne Grünflächen mit wenig Schatten und \nintensiver solarer Einstrahlung (vorwiegend Rasen- bzw. \nlandwirtschaftliche Nutzflächen). Innerhalb des Siedlungsgebiets sind \nverschattende Vegetationselemente zu entwickeln bzw. auszubauen \n(Erhöhung der Mikroklimavielfalt). \n\nTab. 6.6: Flächenanteile bioklimatisch bedeutender Grünareale am Tage und abgeleitete Planungshinweise \n\nEinen Ausschnitt aus der Planungshinweiskarte für die Tagsituation ist in Abb. 6.4 dargestellt. Hier zeichnen \nsich häufig die nicht mit Bäumen verschatteten Strassenbereiche mit einer sehr starken Belastung ab. In \n\nden bebauten Siedlungsflächen dominiert je nach Siedlungstypologie eine starke bis sehr starke Belastung. \nIn Leibringen ist eine vorwiegend mässige Situation zu beobachten, was im Wesentlichen auf den höheren \n\nGrünanteil der Bebauung zurückzuführen ist. Auch die übrigen peripheren Siedlungsflächen mit \nausgeprägtem Baumbestand weisen ebenfalls eine mässige Belastungssituation auf. \n\n \n\n \n\n \n\n\n\n \n \nKlimaanalyse Kanton Bern  \n\nGEO-NET   Seite 61 \n\n \n\n \n\n \n\n \n\n \n\n \n\n \n\n \n\n \n\n \n\n \n\n \n\n \n\n \n\n \n\n \n\n \n\n \n\n \n\n \n\n \n\n \n\n \n \n \n \n \n \n \nAbb. 6.5: Planungshinweiskarte Tagsituation Gegenwart für den Bereich Biel \n \n\n \n\n \n\n \n\n\n\n \n \nKlimaanalyse Kanton Bern  \n\nGEO-NET   Seite 62 \n\nIn zahlreichen Grünflächen können Bäume durch ihren Schattenwurf für ein angenehmeres \nAufenthaltsklima sorgen, da dieser den Strahlungseinfluss deutlich vermindert. Dahingehend treten das \n\nFrankegut sowie der Rathausgarten mit angrenzendem Friedhof mit hoher Aufenthaltsqualität hervor. Eine \nBilanzierung der Flächenanteile für die Tagsituation zeigt Abb. 6.6. \n\n \n\n \n\n \n\n \n\n \n\n \n\n \n\n \n\n \n\n \n \n \n \n \n \n \n \n \n \n\n \n\nAbb. 6.6: Flächenanteile der bewerteten Nutzungsstrukturen im Kanton Bern (Tagsituation) - Gegenwart \n \n\nDer unter dem Einfluss des Klimawandels zu erwartende Anstieg der sommerlichen Wärmebelastung führt \nin zahlreichen Siedlungs- und Grünflächen zur Einordnung in eine stärkere Belastungskategorie (Abb. 6.7). \nSow weisen im Bezugsjahr 2060 ca. 49 % der Siedlungsfläche eine extreme sommerliche Wärmebelastung \nim unbebauten Aussenraum auf. Dies verdeutlicht die Relevanz von Massnahmen nur Hitzeanpassung \nsowohl im unbebauten Aussenraum der Siedlungsflächen als auch an den Gebäuden selbst  \n\nEine Verschiebung der Flächenanteile in eine Kategorie mit höherer Belastung zeichnet sich auch für die \nGrünflächen ab. Während gegenwärtig in ca. 49 % der Grünflächen eine mässige bis hohe \nAufenthaltsqualität anzutreffen ist, wird dies zukünftig nur noch bei ca. 11 % der Fall sein (Abb. 6.8). Somit \nsind auch für die Grünflächen Massnahmen zum Erhalt bzw. zur Verbesserung der Aufenthaltsqualität \ngeboten. \n\n \n\n \n\n \n\n\n\n \n \nKlimaanalyse Kanton Bern  \n\nGEO-NET   Seite 63 \n\n \n\n \n\n \n\n \n\n \n\n \n\n \n\n \n\n \n\n \n\n \n\n \n\n \n\n \n\n \n\n \n\n \n\n \n\n \n\n \n\n \n\n \n \n \n \n \n \n \n \nAbb. 6.7: Planungshinweiskarte Tagsituation Zukunftsszenario für den Bereich Biel \n \n\n \n\n \n\n \n\n \n\n \n\n\n\n \n \nKlimaanalyse Kanton Bern  \n\nGEO-NET   Seite 64 \n\n \n\n \n\n \n\n \n\n \n\n \n\n \n\n \n\n \n\n \n\n \n\n \n\n \n\n \n\n \n\n \n\n \n\nAbb. 6.8: Flächenanteile der bewerteten Nutzungsstrukturen im Kanton Bern (Tagsituation) - Zukunftsszenario \n \n\n \n\n \n\n \n\n \n\n \n\n \n\n \n\n \n\n \n\n \n\n \n\n \n\n \n\n \n\n\n\n \n \nKlimaanalyse Kanton Bern  \n\nGEO-NET   Seite 65 \n\n7 Detailbetrachtung von städtebaulichen Entwicklungsflächen \n\nWie in Kap. 2 beschrieben, werden alle städtebaulichen Entwicklungsflächen, deren Realisierung in den \nnächsten 4 bis 5 Jahre absehbar ist, in die Flächenkulisse für die Gegenwart eingebunden. Die darüber \nhinausgehende perspektivisch absehbaren Siedlungserweiterungen werden dagegen im Zukunftsszenario \nberücksichtigt. Durch die mit dem Klimawandel einhergehende Erwärmung weisen die Entwicklungsflächen \nin den meissten Fällen eine deutliche nächtliche Überwärmung auf. Sofern diese Areale an Bestandsflächen \nmit ebenfalls perspektivisch stark ausgeprägter Überwärmung angrenzen oder sogar eine Kaltluftleitbahn \nals wichtiges klimatisches Funktionselement tangieren und die Durchlüftung des Bestands negativ \nbeeinflussen könnten, sind entsprechende Massnahmen sinnvoll. Dabei sind insbesondere die Flächen \nrelevant, welche gegenwärtig noch unbebaut sind. Dem stehen die Areale gegenüber, welche bereits \nbebaut sind und somit auch im Zuge einer Neubebauung ein Potenzial für die Umsetzung von Massnahmen \nzur Hitzeminderung aufweisen.  \n\nIm Folgenden werden die räumlichen Entwicklungsschwerpunkte mit Konfliktpotenzial betrachtet und \nentsprechende Hinweise zur räumlichen Ausgestaltung oder baulichen Dichte gegeben. Darüber \nhinausgehende Empfehlungen bzw. Maßnahmen können aufgrund der räumlichen Unschärfe nur \nansatzweise gegeben werden. Sie gewinnen dann an Bedeutung, wenn konkrete Gestaltkonzepte für die \nBaufelder eine Verortung z.B. von Begrünung oder Verschattung erlauben. Ganz generell sollten die \nAufenthalts-/Verweilbereiche sowie Quartiersplätze eine hohe Aufenthaltsqualität im Freien aufweisen, \nwas im Wesentlichen mit der Verschattung durch Bäume einhergeht (vgl. Kap. 8). Gleichzeitig sollte eine \noffene Randbebauung zukünftiger Entwicklungsflächen das Einwirken von Kaltluft aus angrenzenden \nFreiflächen ermöglichen. In den jeweiligen Ausschnitten aus der Planungshinweiskarte Nacht sind die \nEntwicklungsflächen mit einem roten Umgriff gekennzeichnet. Bei dem dargestellten Strömungsfeld \nhandelt es sich um eine aggregierte 50 m Auflösung. \n\nMoutier \n\nFür die Entwicklungsfläche in Moutier ist eine perspektivische Wohnbebauung vorgesehen, wobei eine \nbislang unbebaute Fläche überplant wird (A). Diese befindet sich im Nahbereich einer Kaltluftleitbahn (Abb. \n7.1). Die örtlichen Gegebenheiten und die Lage am Fliessgewässer Chalière lassen darauf schliessen, dass \ndie Entwicklungsfläche in den Nachtstunden von Kaltluft überstrichen wird und den Zustrom von Kaltluft in \nRichtung Ortsmitte begünstigt. Daher sollten die zukünftigen Gebäude eine West-Ost-Orientierung \naufweisen, um die Hinderniswirkung auf Kaltluftabflüsse zu minimieren.  \n\n \n\n \n\n \n\n \n\n \n\n \n\n \n\n \n\n\n\n \n \nKlimaanalyse Kanton Bern  \n\nGEO-NET   Seite 66 \n\n \n\n \n\n \n\n \n\n \n\n \n\n \n\n \n\n \n\n \n\n \n\n \n\n \n\n \n\n \n\n \n\n \n\n \n\n \n\n \n\n \n\n \n\n \n\n \n\n \n\n \n\nAbb. 7.1: Planungshinweiskarte Nacht mit Entwicklungsfläche im Raum Moutier \n \n\nBiel \n\nIm Raum Biel bilden sich aufgrund der ausgeprägten Hangneigungen intensive Kaltluftabflüsse aus, wobei \nauch der Bielersee überströmt wird (Abb. 7.3). Das bislang unbebaute und als Entwicklungsfläche \nausgewiesene Expo Park Nidau wird gegenwärtig von Kaltluft überstrichen und begünstigt die Durchlüftung \ndes östlich angrenzenden Bestands (A).  \n\nA\n\n\n\n \n \nKlimaanalyse Kanton Bern  \n\nGEO-NET   Seite 67 \n\nDie weitere Flächenentwicklung sollte daher eine gering überbaute lineare Achse aufweisen, welche sich \nvom Seeufer bis zum Schlosspark erstreckt und damit die lokale Durchlüftung unterstützt. Diese Struktur \nkönnte auch die Erschliessung aufnehmen. Die unbebaute Entwicklungsfläche im Bereich Port (B) nimmt \nderzeit die aus Süden einströmenden Kaltluftabflüsse auf und trägt zur Durchlüftung der Siedlungsfläche \nnördlich der Nidau bei. Eine zukünftige Bebauung sollte daher ineinander übergehende Abstandsflächen in \nSüd-Nord-Ausrichtung und dadurch eine gewisse „Porosität“ aufweisen. Dies würde mögliche \nNegativeffekte auf die lokale Durchlüftung minimieren. \n\n \n\n \n\n \n\n \n\n \n\n \n\n \n\n \n\n \n\n \n\n \n\n \n\n \n\n \n\n \n\n \n\n \n\n \n\n \n\n \n\n \n\n \n\n \n\n \n\n \n\nAbb. 7.2: Planungshinweiskarte Nacht mit Entwicklungsflächen im Raum Biel \n \n\n \n\nA\n\nB\n\n\n\n \n \nKlimaanalyse Kanton Bern  \n\nGEO-NET   Seite 68 \n\nBern \n\nIn Bern treten mehrere Entwicklungsflächen hervor, für die sich klimatische Anforderungen formulieren \nlassen (Abb. 7.3). Das Areal A in Weissenstein ist durch eine Wohnnutzung geprägt, die vorwiegend eine \nZeilentypologie aufweist. Mit der gegenwärtigen Südwest-Nordost-Ausrichtung wird sie bodennah gut von \nKaltluft durchlüftet. Eine zukünftige Bebauung sollte daher eine ähnliche Bauköperstellung aufweisen um \ndas Einwirken von Kaltluft zu unterstützen. Eine ähnliche Situation liegt für das Areal B vor, welches den \nBahnhof Weissenbühl umfasst. Auch hier sollte eine durchlässige Bebauung das Einwirken der im Bereich \ndes Steinhölzli gebildeten Kaltluft ermöglichen. \n\n \n\n \n\n \n\n \n\n \n\n \n\n \n\n \n\n \n\n \n\n \n\n \n\n \n\n \n\n \n\n \n\n \n\n \n\n \n\n \n\n \n\n \n\n \n\n \n\n \n\nAbb. 7.3: Planungshinweiskarte Nacht mit Entwicklungsflächen im Raum Bern \n \n\nA\n\nB\n\nC\n\n\n\n \n \nKlimaanalyse Kanton Bern  \n\nGEO-NET   Seite 69 \n\nDie landwirtschaftlich genutzte Fläche östlich der Villa Morillon (C) weist einen intensiven Kaltluftabfluss \nauf, dessen Ausgangspunkt im Bereich des Gurten lokalisiert ist. Darüber hinaus weist die Fläche aufgrund \nihrer Grösse auch eine eigene lokale Kaltluftentstehung auf. Um weiterhin die Durchlüftung des \nangrenzenden Bestands zu unterstützen, sollte eine gering überbaute Zone in einer Linie zwischen den \nFreiflächen der Schulanlage Lebermatt im Süden und dem Friedhelmweg im Norden als Durchlüftungsachse \nrealisiert werden.  \n\nThun/Steffisburg \n\nIn Steffisburg grenzen mehrere Entwicklungsflächen an die ausgewiesene Kaltluftleitbahn an (A; Abb. 7.4). \n\n \n\n \n\n \n\n \n\n \n\n \n\n \n\n \n\n \n\n \n\n \n\n \n\n \n\n \n\n \n\n \n\n \n\n \n\n \n\n \n\n \n\n \n\n \n\n \n\n \n\nAbb. 7.4: Planungshinweiskarte Nacht mit Entwicklungsflächen im Raum Steffisburg/Thun \n\nA BC\n\nE\n\nD\n\n\n\n \n \nKlimaanalyse Kanton Bern  \n\nGEO-NET   Seite 70 \n\nIn diesem Zusammenhang ist die Entwicklungsfläche A an der Thunstrasse von besonderer Relevanz, da sie \nzwischen der bestehenden Bebauung lokalisiert ist und die Verbindung zwischen dem \nKaltluftentstehungsgebiet im Osten und der landwirtschaftlich genutzten Freifläche im Westen potenziell \nbeeinträchtigt. Daher sollte hier sowohl das Bauvolumen als auch die Bauhöhe möglichst gering gehalten \nwerden (<3 Geschosse). Innerhalb der Entwicklungsfläche an der Bernstrasse (C) sollte die Gebäudehöhe \nebenfalls geringgehalten werden, um die Hinderniswirkung für den Kaltluftstrom zu minimieren. Die bislang \nunbebaute Entwicklungsfläche an der Weststrasse (D) begünstigt das Einwirken von Kaltluft in den Bestand. \nMit Blick auf die Kaltluftentstehung über den westlich angrenzenden Freiflächen sollte hier die \nBaukörperstellung eine West-Ost-Ausrichtung aufweisen. Die unbebaute Fläche (E) hat zwar keinen \ndirekten Anschluss an ein Kaltluftentstehungsgebiet, begünstigt durch die Lage innerhalb der Bebauung \naber als „Trittstein“ die Durchlüftung. Daher können für diese Fläche ein geringer Überbauungsgrad bzw. \nGebäudehöhe empfohlen werden. \n\n \n\n \n\n \n\n \n\n \n\n \n\n \n\n \n\n \n\n \n\n \n\n \n\n \n\n \n\n \n\n \n\n \n\n \n\n \n\n \n\n \n\n \n\n \n\n\n\n \n \nKlimaanalyse Kanton Bern  \n\nGEO-NET   Seite 71 \n\n8 Massnahmenkatalog Siedlungsklima \n\nFür den Kanton Bern wurde ein Katalog aus 19 klimaökologisch wirksamen Einzelmassnahmen \n\nzusammengefasst, wobei die Zuordnung bestimmter Massnahmensets aus dem Portfolio der 19 \nEinzelmassnahmen vom Flächentyp und den Bewertungen in den Planungshinweiskarten (z.B. \n\nbioklimatische Belastung in der Nacht und/oder am Tage, Bedeutung für den Kaltlufthaushalt) abhängt. Sie \ngehen über die in Kapitel 6 formulierten allgemeinen Hinweise hinaus und sind als Planungsempfehlungen \n\nzu verstehen, die bei Betrachtung einer konkreten Fläche oder spezifischen Massnahme einer genaueren \nÜberprüfung bedürfen (z.B. beruht die Empfehlung Dachbegrünung auf der siedlungsklimatischen \n\nSituation, ohne zu berücksichtigen, ob deren bauliche Umsetzung tatsächlich möglich wäre). Die \nMassnahmen sind stichpunktartig in Tab. 8.1 beschrieben und in verschiedene Cluster aufgeteilt: \n\n Thermisches Wohlbefinden im Aussenraum \n Verbesserung der Durchlüftung \n\n Reduktion der Wärmebelastung im Innenraum \n\nDie Wirkung der Massnahmen wird qualitativ beschrieben, da verifizierte Daten nur sehr vereinzelt für ganz \n\nspezielle Fallstudien zur Verfügung stehen. Zum anderen hängt die Wirkung stark von der konkreten \nAusgestaltung der Massnahmen, ihrer Lage im Stadtgebiet sowie der betrachteten vertikalen und \n\nhorizontalen Entfernung von der Massnahme ab. Grundsätzlich sind alle Massnahmen geeignet, den \nthermischen Stress für die Stadtbevölkerung direkt oder indirekt zu verringern und damit zur Erreichung \n\neines gesunden Siedlungsklimas beizutragen – werden die Massnahmen kombiniert, verstärken sich in der \nRegel die positiven siedlungsklimatischen Effekte der einzelnen Massnahmen.  \n\nSoweit möglich sollte der Grünanteil im Stadtgebiet erhöht werden, insb. in thermisch belasteten \nBereichen (→ M01: Innen-/Hinterhof-Begrünung, → M02: Öffentliche Grünräume schaffen). \n\nWasserversorgte strukturreiche Grünflächen (mit Bäumen, Sträuchern) wirken sich durch ihre Verdunstung \npositiv auf das Umgebungsklima aus und erhöhen durch ihren Schattenwurf die Aufenthaltsqualität \n\n(→ M07: Öffentliche Grünflächen entwickeln und optimieren). Im Vergleich zu wärmespeichernden \nstädtischen Baumaterialien kühlen Grünflächen nachts deutlich schneller ab und können (ab einer gewissen \n\nGrösse) als Kaltluftentstehungsgebiete auf ihr (nahes) Umfeld wirken. Gleichzeitig erfüllen sie viele weitere \nFunktionen wie die Möglichkeit zur Erholung, die Erhöhung der Biodiversität und Synergieeffekte zum \n\nNiederschlagsmanagement (Versickerung) und zur Luftreinhaltung (Deposition von Luftschadstoffen). \n\nNeben ihres Potentials zur Verringerung der thermischen Belastung am Tage und in der Nacht \n(Schattenwurf, Verdunstung, etc.), übernehmen Bäume (und Sträucher) im Strassenraum die Funktion der \nDeposition und Filterung von Luftschadstoffen und verbessern dadurch die Luftqualität. Bei der Umsetzung \n\nentsprechender Massnahmen sollte darauf geachtet werden, dass der (vertikale) Luftaustausch erhalten \nbleibt, um Schadstoffe abzutransportieren und die nächtliche Ausstrahlung zu gewährleisten. Geschlossene \n\nKronendächer sind daher insbesondere bei kleinen Strassenquerschnitten und hohem motorisierten \nVerkehrsaufkommen zu vermeiden. Bei mehrspurigen Strassen bieten sich begrünte Mittelstreifen zur \n\nBaumpflanzung an. Im Bereich von Leitbahnen sollten Verschattungselemente zudem keine Barriere für \n\n\n\n \n \nKlimaanalyse Kanton Bern  \n\nGEO-NET   Seite 72 \n\nKalt- und Frischluftströmungen darstellen und daher möglichst nicht quer zur Fliessrichtung angelegt \nwerden. Dabei sind solche Gehölze zu bevorzugen, die keine hohen Emissionen an flüchtigen organischen \n\nStoffen, die zur Bildung von Ozon beitragen, aufweisen. Grosskronige Laubbäume sind Nadelbäumen \nvorzuziehen, da sie im Winter geringeren Einfluss auf die Einstrahlung ausüben und dadurch zu einer \n\nReduktion von Heizenergie und damit von Heizkosten und Treibhausgasemissionen führen können. Mit \nBlick auf den Klimawandel sollte bei der Artenauswahl von Neu- oder Ersatzpflanzungen auf deren Hitze- \n\nund Trockenheitstoleranz geachtet werden (vgl. „Projekt Stadtgrün 2021“ der LWG Bayern5 oder GALK-\nStrassenbaumliste6). \n\nMassnahmen zur Verschattung verringern die durch direkte Sonneneinstrahlung bedingte thermische \nBelastung am Tage. Beschattete Strassen, Fuss- und Radwege oder Parkplätze speichern weniger Wärme \n\nals die der Sonnenstrahlung ausgesetzten versiegelten Freiflächen (→ M05: Begrünung und Verschattung \nvon Parkplätzen). Bei grossflächiger Verschattung kann somit auch der nächtliche Wärmeinseleffekt und \n\ndamit die thermische Belastung angrenzender Wohnquartiere reduziert werden (→ M17: Verschattung von \nGebäuden durch Bäume oder bautechnische Massnahmen). \n\nKlimaangepasstes Bauen enthält viele der bisher genannten Massnahmen und ist am einfachsten bei \nNeubauten umzusetzen, doch auch im Bestand und bei Nachverdichtung sind Massnahmen zur \n\nVerbesserung bzw. Berücksichtigung siedlungsklimatischer Belange möglich. Im Neubau bietet sich die \nChance, die Gebäudeausrichtung zu optimieren und damit den direkten Hitzeeintrag zu reduzieren. Unter \n\nBerücksichtigung der Sonnen- und Windexposition sollten Gebäude so ausgerichtet werden, dass in \nsensiblen Räumen wie z.B. Schlafzimmern (oder auch Arbeitszimmer/Büroräume) der sommerliche \n\nHitzeeintrag minimiert wird (→ M19: Anpassung des Raumnutzungskonzeptes). Umso mehr gilt dies für \nsensible Gebäudenutzungen wie z.B. Krankenhäuser oder Pflegeheime. Durch geeignete \n\nGebäudeausrichtung kann darüber hinaus eine gute Durchlüftung mit kühlender Wirkung beibehalten bzw. \nerreicht werden (Ausrichtung parallel zur Kaltluftströmung, Vermeidung von Querriegeln zur \n\nStrömungsrichtung, ausreichend (grüne) Freiflächen zwischen den Gebäuden; → M11: Baukörperstellung \nund Abstandsflächen beachten). Auch die Verwendung geeigneter Baumaterialien lässt sich im \n\nWesentlichen nur bei Neubauten realisieren. Dabei ist auf deren thermische Eigenschaften zu achten – \nnatürliche Baumaterialien wie Holz haben einen geringeren Wärmeumsatz und geben entsprechend nachts \nweniger Energie an die Umgebungsluft ab als z.B. Stahl oder Glas. Auch die Albedo kann über die Wahl \n\nentsprechender Baumaterialien beeinflusst werden, so ist die Reflektion der solaren Einstrahlung auf hellen \nOberflächen grösser, sodass sich diese weniger stark aufheizen (→ M03: Oberflächen im Aussenraum \n\nklimaoptimiert gestalten). Bautechnische Massnahmen zur Verbesserung des Innenraumklimas wie Dach- \nund Fassadenbegrünung, Verschattungselemente7 oder energetische Sanierung8 sind dagegen auch im \n\nBestand umsetzbar und bieten vielfach Synergieeffekte zum Energieverbrauch der Gebäude (→ M15, \nM16, M17, M18). \n\n \n\n5 www.lwg.bayern.de/landespflege/urbanes_gruen/085113/index.php (Abruf 12.08.2019) \n6 www.galk.de/index.php/arbeitskreise/stadtbaeume/themenuebersicht/strassenbaumliste (Abruf 12.08.2019) \n7 Bäume, Vordächer, Markisen, Jalousien/Aussenrollos, Sonnensegel, Sonnenschutzglas, etc. \n8 Wirkt nicht nur Energieverlusten im Winter entgegen, sondern auch gegen übermässiges Aufheizen der Fassaden im Sommer. \n\nhttp://www.lwg.bayern.de/landespflege/urbanes_gruen/085113/index.php\nhttp://www.galk.de/index.php/arbeitskreise/stadtbaeume/themenuebersicht/strassenbaumliste\n\n\n \n \nKlimaanalyse Kanton Bern  \n\nGEO-NET   Seite 73 \n\nBei Nachverdichtung sollten die Belange klimaangepassten Bauens berücksichtigt werden (insb. die \nGewährleistung einer guten Durchlüftung). In der Regel stellt die vertikale Nachverdichtung dabei die aus \n\nsiedlungsklimatischer Sicht weniger belastende Lösung dar, wobei die genaue Ausgestaltung jeweils im \nEinzelfall geprüft werden muss. Um Nachverdichtung möglichst klimaverträglich zu gestalten, ist die \n\nsogenannte doppelte Innenentwicklung in den Blickpunkt geraten (BfN 2016). Ziel ist es, die \nFlächenreserven im Siedlungsraum nicht nur baulich, sondern auch mit Blick auf das urbane Grün zu \n\nentwickeln. Damit bildet diese auch Schnittstellen zum Städtebau, der Freiraumplanung und dem \nNaturschutz. Dahingehend weisen vor allem die Siedlungsflächen mit geringer bis mässiger nächtlicher \nÜberwärmung ein Entwicklungspotenzial auf. Dabei handelt es sich vor allem um Bebauungstypologien mit \n\nReihenhaus- und Zeilenbebauung. Aufgrund des im Vergleich zu Innenstadtlagen geringen \nÜberbauungsgrad bieten sich Chancen, im Zuge einer weiteren Verdichtung auch Grünareale mit hoher \n\nAufenthaltsqualität am Tage zu realisieren.  \n\nEine räumliche Zuordnung der in Tab. 6.7 zusammengestellten Massnahmen kann näherungsweise über die \nBelastungssituation am Tage bzw. in der Nacht erfolgen. So sind Massnahmen zur Verbesserung der \n\nAufenthaltsqualität im Freien vor allem dort prioritär, wo die thermische Belastung sehr stark ausgeprägt \nist (vgl. Karte 08 – Planungshinweise Aufenthaltsqualität). Gleiches gilt für den gebäudebezogenen \n\nWärmeschutz.  \n\nMit Blick auf die Verbesserung der Durchlüftung in den Nachtstunden sind Massnahmen in Bereichen mit \nausgeprägter nächtlicher Überwärmung bzw. ungünstigen / sehr ungünstigen Bedingungen sinnvoll. Einige \nurban geprägte Siedlungsflächen wie in Biel oder Biel weisen allerdings sowohl am Tage als auch in der \nNacht bioklimatisch ungünstige Bedingungen auf. In den Bereichen ohne nennenswertes Einwirken von \nKaltluft kommt mit Blick auf das stark versiegelte Umfeld der flächeninternen Abkühlung eine besondere \nRolle zu: Durch ein günstiges „Binnenklima“ wird die Überwärmung während sommerlicher Hitzeperioden \ninsgesamt abgefedert. Dies kommt sowohl dem Aufenthalt im Freien am Tage als auch einem erholsamen \nSchlaf in nur mässig überwärmten Wohnräumen zugute. \n\n \n\n \n\n \n\n \n\n \n\n \n\n \n\n \n\n \n\n \n\n \n\n \n\n\n\n \n \nKlimaanalyse Kanton Bern  \n\nGEO-NET   Seite 74 \n\nTab. 8.1: Empfehlungen raumeinheitenspezifischer siedlungsklimatisch wirksamer Massnahmen für den Kanton Bern \n\nNr. Massnahme Erläuterung Wirkung Räumliche Umsetzung \n\nTHERMISCHES WOHLBEFINDEN IM AUSSENRAUM \n\n01 Innen-/Hinterhofbegrünung Vegetation und Entsiegelung  \n\n Reduktion der Wärmebelastung tagsüber und \nnachts \n\n Synergien zum Niederschlagsmanagement \nund zur Biodiversität \n\nHinterhöfe \n\n02 \n\nÖffentliche Grünräume im \n\nWohn- und Arbeitsumfeld \n\nschaffen \n\nKleine Parks und gärtnerisch gestaltete Grünflächen im \ninnerstädtischen Raum, die auch Erholung bieten \n\n Reduktion der Wärmebelastung tagsüber und \nnachts \n\n Vernetzung von Grünflächen \n Synergien zum Niederschlagsmanagement \n\nund zur Biodiversität  \n\nBaulücken, grössere Hinterhöfe \n(insb. in thermisch belasteten \nWohngebieten) \n\n03 \nOberflächen im Aussenraum \n\nklimaoptimiert gestalten \nHelle Farben (insbesondere von Dächern) und \nBaumaterialien, die wenig Wärme speichern \n\n Reduktion der Wärmebelastung tagsüber und \nnachts \n\nDächer (Neubau und Bestand), \nggf. Strassen, Wege, Plätze \n\n04 Entsiegelung Rasenflächen oder Teilversiegelung (Schotter, \nRasengittersteine, etc.) \n\n Reduktion der Wärmebelastung tagsüber und \ninsb. nachts \n\n Synergien zum Niederschlagsmanagement \n\nStrassen, Wege, Plätze, \nInnen- und Hinterhöfe, Vorgärten, \nBetriebshöfe \n\n05 \nBäume im Strassenraum \nerhalten und neu pflanzen \n\nBäume oder bautechnische Massnahmen (Markisen, \nÜberdachung der Haltestellen, Sonnensegel, etc.) \n\n Reduktion der Wärmebelastung insb. \ntagsüber und nachts \n\nStrassen, Wege, Plätze \n\n06 \nBegrünung und Verschattung \n\nvon Parkplätzen \nBäume, Sträucher oder Überdachung \n\n Reduktion der Wärmebelastung insb. \ntagsüber und nachts \n\n Deposition und Filterung von \nLuftschadstoffen \n\n Synergien zum Niederschlagsmanagement \nund zur Biodiversität \n\nParkplätze \n\n07 \nÖffentliche Grünflächen \n\nentwickeln und optimieren \nVielfältigkeit der Grünflächen (offene Wiesenflächen, \nBäume, Wasserflächen, Pflanzungen) \n\n Reduktion der Wärmebelastung tagsüber und \nnachts \n\n Synergien zur Biodiversität \n\nGrün- und Freiflächen, \nStrassen, Wege, Plätze \n \n\n\n\n \n \nKlimaanalyse Kanton Bern  \n\nGEO-NET   Seite 75 \n\n08 \nSchutz bestehender Parks, \n\nGrün- und Waldflächen \n Bedeutung für den Kaltlufthaushalt \n Wichtige Funktionen für die Erholung, Biodiversität und Niederschlagsmanagement \n\nGrün- und Freiflächen (insb. im \nUmfeld hoher Einwohnerdichten) \n\n09 \n\nOffene, bewegte Wasserflächen \n\nschützen, erweitern und \n\nanlegen \n\n Stadtklimafunktion grösserer Fliess- und Standgewässer \n Rauhigkeitsarme Ventilationsbahnen, über die v.a. bei allochthonen Wetterlagen Kalt- und Frischluft \n\ntransportiert wird  \n Während der Sommermonate und speziell Hitzeperioden wirken Gewässer auf ihr nahes Umfeld \n\ntagsüber kühlend (auch kleinere Gewässer, Wasserspielplätze oder Brunnen in Parks) \n Oberflächennahe Temperatur kann nachts über der umgebenden Lufttemperatur liegen und eine \n\nWärmeabgabe bewirken \n\nGewässer, \nGrün- und Freiflächen \n\n10 \nAusbau sozialer Infrastruktur \n\nund Netzwerke  \n\nPartizipative Projekte (z.B. Quartiersmanagement) oder \naus Bevölkerung heraus (z.B. Trinkpatenschaften, \nUrban Gardening) \n\n Minderungen der Vulnerabilität der \nQuartiersbevölkerung gegenüber thermischem \nStress \n\n(thermisch belastete) Quartiere \nhoher Einwohnerdichte \n\nVERBESSERUNG DER DURCHLÜFTUNG \n\n11 \nBaukörperstellung und \n\nAbstandsflächen beachten \n\nGebäudeanordnung parallel zur Kaltluftströmung \nund/oder ausreichend (grüne) Freiflächen zwischen der \nBebauung (aufgelockerte Bebauung) \n\n Verbesserung der Kaltluftströmung / Durchlüftung \n Reduktion des Wärmestaus \n\nNeubau, Gebäudekomplexe \n(auf winterliche Behaglichkeit in den \nInnenräumen achten) \n\n12 Entdichtung (Rückbau) Rückbau von Gebäuden verringert die Bebauungsdichte \nund das Bauvolumen \n\n Reduktion der Wärmebelastung insb. nachts \n Verbesserung der Durchlüftung \n Synergien zum Niederschlagsmanagement \n\nBlockinnenhöfe (Garagen, \nLagerhallen, ggf. Industrie- und \nGewerbebrachen, Bahnanlagen) \n\n13 \nVermeidung von \n\nAustauschbarrieren  \n\n Quer zur Fliessrichtung verlaufende bauliche (Dämme, Gebäude) oder natürliche Hindernisse \n(Baumgruppen, jedoch Beibehaltung bestehender Gehölze!) im Einflussbereich von Kaltluftflüssen \nvermeiden bzw. Gebäudeausrichtung und Bebauungsdichte auf klimaökologische Belange anpassen \n\n Schutz des Luftaustauschsystems \n\nGrün- und Freiflächen, \ngut durchlüftete Wohn- und \nGewerbeflächen, \nStrassen, Wege, Plätze \n\n14 \n\nSchutz und Vernetzung für den \n\nKaltlufthaushalt relevanter \n\nFlächen \n\n Schutz vor stärkerer Überwärmung und Verschlechterung der Durchlüftung \n Freihaltung grossräumiger, möglichst wasserversorgter und durch flache Vegetation geprägter \n\nGrünflächen wie Wiesen, Felder, Kleingärten und Parklandschaften (im Aussen- und Innenbereich), die \nEinfluss auf den lokalen Kaltlufthaushalt haben \n\n Kleine Parks als Trittsteine für Kaltluft \n Synergien zur Biodiversität \n\nGrün- und Freiflächen \n\n\n\n \n \nKlimaanalyse Kanton Bern  \n\nGEO-NET   Seite 76 \n\nREDUKTION DER WÄRMEBELASTUNG IM INNENRAUM \n\n15 Dachbegrünung \n\nExtensive oder intensive Dachbegrünung (bis hin zu \nGärten und urbaner Landwirtschaft auf Dächern; unter \nBevorzugung heimischer Pflanzen), blaugrüne Dächer \n(im Wasser stehende Pflanzen) \n\n Verbesserung des Innenraumklimas \n Bei grossflächiger Umsetzung und geringer \n\nDachhöhe Verbesserung des unmittelbar \nangrenzenden Aussenraumklimas möglich \n\n Synergien zum Niederschlagsmanagement, \nBiodiversität und Klimaschutz \n\nFlachdächer, \nggf. flach geneigte Dächer \n\n16 Fassadenbegrünung \nBoden- oder systemgebundene Fassadenbegrünung \n(Bevorzugung heimischer bzw. bienenfreundlicher \nPflanzen) \n\n Verbesserung des Innenraumklimas und des \nunmittelbar angrenzenden Aussenraumklimas \n\n Synergien zur Luftreinhaltung, Biodiversität, \nLärm- und Gebäudeschutz \n\nGebäude (Neubau und Bestand; \nsoweit rechtlich zugelassen) \n\n17 \n\nVerschattung von Gebäuden \n\ndurch Bäume oder \n\nbautechnische Massnahmen \n\nFassadenbegrünung, Bäume, Balkongestaltung, \nbautechnische Massnahmen wie aussen liegende \nSonnenschutzelemente (Jalousien, Markisen, etc.), \nreflektierendes Sonnenschutzglas bzw. -folie, geeignete \nRaumlüftung (Verhalten der Bewohner) \n\n Wirkung tagsüber und nachts \n Verbesserung des Innenraumklimas \n Synergien zum Klimaschutz \n\nGebäude, v.a. Südfassaden und in \nBezug auf Fenster- und sonstige \nGlasflächen (Neubau und Bestand) \n\n18 \nGebäude energetisch sanieren \n\nund klimagerecht kühlen \nDämmung von Gebäuden, Erhöhung der Albedo \n\n In erster Linie Klimaschutzmassnahme \n Verbesserung des Innenraumklimas tagsüber \n\nGebäude (Bestand)  \n\n19 \nAnpassung des \n\nRaumnutzungskonzeptes \n\nOptimierung der Gebäudeausrichtung und der Nutzung \nvon Innenräumen, d.h. sensible Räume nicht nach \nSüden ausrichten (z.B. Schlaf-, Arbeits- oder von Risiko-\ngruppen genutzte Zimmer (etwa im Krankenhaus)) \n\n Verbesserung des Innenraumklimas (in \nsensiblen Räumen) \n\nGebäude, insb. klimasensible \nGebäudenutzungen (vorwiegend \nNeubau) \n\n \n\n \n\n \n\n \n\n\n\n \n \nKlimaanalyse Kanton Bern  \n\nGEO-NET   Seite 77 \n\nWEITERE HINWEISE ZUR AUFENTHALTSQUALITÄT VON GRÜNFLÄCHEN  \n\nEine intensive Begrünung des Strassenraums und die Aufwertung der Bestandsbebauung mit Bäumen \nsteigern die Aufenthaltsqualität im Freien beträchtlich, da somit grosse beschattete Bereiche geschaffen \nwerden. Damit das Gehen/Radfahren im Schatten ermöglicht. Dieser Aspekt hat vor allem deshalb \nRelevanz, die siedlungsnaher Grünfläche an Sommertagen mit starker solarer Einstrahlung zu verbessern.   \n\nIm Übergangsbereich einer Grünfläche zur Bebauung sollte allerdings auf dichte Vegetationselemente wie \nGehölze und Hecken verzichtet werden, da diese die bodennahe Kaltluftströmung beeinträchtigen können. \n\nEin weiteres klimaausgleichendes Gestaltungselement können Brunnenanlagen in Platzbereichen bzw. \nFreiflächen darstellen. Insbesondere die Temperaturspitzen können kleinräumig durch die durch \n\nWasserflächen erzeugte Verdunstungskälte reduziert werden und die Aufenthaltsqualität im Freien \nverbessern. Für die strukturelle Ausgestaltung der Grünanlage lassen sich die folgenden Hinweise geben. \n\nInnerstädtische Grün- und Freiflächen sollten möglichst vielfältige Mikroklimate bereitstellen, wobei als \nLeitbild der erweiterte „Savannentyp“ dienen kann (KUTTLER 2013). Er besteht zu einem grossen Anteil aus \n\ngut wasserversorgten Rasenflächen und kleinen Baumgruppen, die mit offenen multifunktionalen \nWasserflächen (z.B. Wasserspielplatz und Retentionsraum für Starkregenereignisse), Hügellandschaften,  \n\nverschatteten  Wegen  und  Sitzgelegenheiten  sowie  weiteren Strukturmerkmalen (Beete, Rabatten, \nBlumenwiesen, Sukzessionsflächen) angereichert sind (Abb. 8.1). Ziel sollte sein, möglichst vielgestaltige \n\n„Klimaoasen“ zu schaffen, welche ein abwechslungsreiches Angebot für die unterschiedlichen \nNutzungsansprüche der Menschen (z.B. windoffene und windgeschützte Bereiche, offene „Sonnenwiesen“, \n\nbeschattete Bereiche) darstellen. Durch diese heterogene Anordnung wird sichergestellt, dass sowohl die \nnächtliche Abkühlung der Luft als auch der Aufenthalt am Tage für alle Zielgruppen optimiert ist. \n\n \n\n \n\n \n\n \n\n \n\n \n\n \n\n \n\n \n\n \n\n                                                                                \nAbb. 8.1: Klimatisch günstige Ausgestaltung von \nFreiflächen \n\n\n\n \n \nKlimaanalyse Kanton Bern  \n\nGEO-NET   Seite 78 \n\n9 Literatur \n\nBegert, M.; Frei, C.; Abbt, M. (2013): Einführung der Normperiode 1981-2010 - MeteoSchweiz. Hg. v. \nMeteoschweiz (245). Online verfügbar unter \nhttps://www.meteoschweiz.admin.ch/home/klima/klima-der-schweiz/klima-\nnormwerte.subpage.html/de/data/publications/2013/9/einfuehrung-der-normperiode-1981-2010-\n.html, zuletzt geprüft am 22.10.2020. \n\nBegert, M.; Stöckli, R.; Croci-Maspoli, M. (2019): Klimaentwicklung in der Schweiz - Vorindustrielle Refe-\nrenzperiode und Veränderung seit 1864 auf Basis der Temperaturmessung. Fachbericht. Hg. v. \nMeteoschweiz (274). Online verfügbar unter \nhttps://www.meteoschweiz.admin.ch/content/dam/meteoswiss/de/service-und-\npublikationen/Publikationen/doc/AB_Vorind_Refp_v1.1_de.pdf, zuletzt geprüft am 22.10.2020. \n\nBoden T.A., Marland G., Andres R.J. (2017): Global, Regional, and National Fossil-Fuel CO2 Emissions. \nCarbon Dioxide Information Analysis Center, Oak Ridge Nation-al Laboratory, U.S. Department of \nEnergy, Oak Ridge, Tenn., U.S.A. \n\nDFG (1988) – Deutsche Forschungsgemeinschaft: Physikalische Grundlagen des Klimas und Klimamodelle. \nAbschlussbericht. Bonn. \n\nDWD (2017) – Deutscher Wetterdienst: Klimawandelgerechte Metropole Köln. Abruf: 28.03.2018. \nhttp://www.dwd.de/DE/forschung/klima_umwelt/klimawirk/stadtpl/projekt_koeln/stadtpl_koeln_n\node.html \n\nDWD (2016) – Deutscher Wetterdienst: Nationaler Klimareport 2016. Deutscher Wetterdienst, Offenbach \nam Main, Deutschland, 40 Seiten. \n\nGROSS, G. (1989): Numerical simulation of the nocturnal flow systems in the Freiburg area for different \n\ntopographies. Beitr. Phys. Atmosph. , H 62 , S. 57-72. \n\nGROSS, G. (1993): Numerical Simulation of canopy flows. Springer Verlag Heidelberg. \n\nGROSS, G. (2002): The exploration of boundary layer phenomena using a nonhydrostatic mesoscale model. \n\nMeteor. Z.schr. Vol. 11 Nr. 5., S. 701-710.  \n\nJENDRITZKY, G., et al. 1990. Methodik zur raumbezogenen Bewertung der thermischen Komponente im \nBioklima des Menschen (Fortgeschriebenes Klima-Michel-Modell). Beitr. Akad. Raumforsch. \n\nLandesplan. Nr. 114. \n\nKIESE, O. et al. (1992) : Stadtklima Münster. Entwicklung und Begründung eines klimarelevanten \n\nPlanungskonzeptes für das Stadtgebiet von Münster. Stadt Münster - Werkstattberichte zum \nUmweltschutz 1/1992 \n\nKUTTLER, W. (1999): Human-biometeorologische Bewertung stadtklimatologischer Erkenntnisse für die \n\nPlanungspraxis. 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Aufgabenstellung\n\t2 Datengrundlage und Aufbau der Geodatenbasis für die Modellrechnungen\n\t2.1 Eingangsdaten\n\n\t3. Methode der modellgestützten Siedlungsklimaanalyse\n\t3.1 Das Stadtklimamodell FITNAH 3D\n\tGRUNDLAGEN MESO- UND MIKROSKALIGER MODELLE\n\n\t3.2 Synoptische Rahmenbedingungen\n\t3.3 Abgrenzung der klimaökologischen wirksamen Nutzungsstrukturen\n\t3.4 Klimatische Grundlagen\n\t3.4.1  Aktuelles Klima an der kantonaler Wetterstation Bern/Zollikofen\n\t3.4.2  Beobachteter Klimawandel an kantonalen Wetterstationen\n\t3.4.3 Hauptanströmrichtung\n\t3.4.4 Klimawandelszenario\n\n\n\t4. Ergebnisse der Klimamodellierung\n\t4.1 Nächtliches Temperaturfeld\n\t4.2 Physiologisch Äquivalente Temperatur\n\t4.3 Autochthones Windfeld\n\t4.4 Kaltluftvolumenstrom\n\tSTANDARDISIERUNG DEs Kaltluftvolumenstroms (Z-TRANSFORMATION)\n\n\n\t5 Klimaanalysekarte\n\tKaltluft\n\tKaltluftlieferung der Grün- und Freiflächen\n\tWärmeinseleffekt im Siedlungsgebiet\n\n\t6 Planungshinweiskarten Siedlungsklima\n\t6.1 Vorgehensweise\n\t6.1.1 Bewertung der Nachtsituation\n\tKaltluft\n\tSiedlungsraum\n\tUnter dem Einfluss des Klimawandels werden weitere Siedlungs- und Verkehrsflächen eine Wärmebelastung aufweisen. In der Planungshinweiskarte Zukunft werden die Siedlungsbereiche mit einer Signatur gekennzeichnet, welche gegenwärtig günstige/weniger gü...\n\tGrün- und Freiflächen\n\tPlanungsrelevante Gemeinden\n\n\t6.1.2 Bewertung der Tagsituation\n\n\t6.2 Ergebnisse\n\t6.2.1 Nachtsituation\n\t6.2.2 Tagsituation\n\n\n\t7 Detailbetrachtung von städtebaulichen Entwicklungsflächen\n\t8 Massnahmenkatalog Siedlungsklima\n\t9 Literatur\n\n