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Stadtklima im Wandel.
Termin:
08.06.2015
Fördergeber:
Bundesministerium für Bildung und Forschung
Ziel der Fördermaßnahme ist die Entwicklung eines leistungsstarken, innovativen und gut anwendbaren Stadtklimamodells für eine moderne Stadtplanung sowie die Entwicklung eines Planungswerkzeugs, das den Bedürfnissen der Praxis gerecht wird. Berücksichtigt werden soll die Simulation von allen relevanten Klimavariablen für eine Stadt wie thermische Komfortindizes (gefühlte Temperatur), Ausbreitung von Luftschadstoffen aber auch von Parametern, die deutlich machen, welchen Einfluss Häuserbegrünungen oder Straßenbegleitgrün auf das lokale Klima haben.
Im Rahmen der Fördermaßnahme "Stadtklima im Wandel" sollen folgende Themenkomplexe bearbeitet werden:
- Auswirkungen des Klimawandels auf urbane Bereiche, Identifizierung und Spezifizierung von Trends.
- Stadtentwicklungsstrategien, die Klimaanpassung und Klimaschutz zur Bewältigung der Auswirkungen des Klimawandels auf Städte berücksichtigen.
- Klimaszenarienanalyse für Städte und Verbesserung von mikro- und mesoskaligen Klimamodellen mit Hilfe von neuen leistungsfähigen Stadtklimamodellen.
- Praxis- und Anwendertauglichkeit von Stadtklimamodellen und Stadtentwicklungskonzepten.
- Innovative Technologien und Dienstleistungen (sozio-technische Systeme) für nachhaltiges Stadtmanagement; hier soll auch Technikfolgenabschätzung eingehen.
Die Stadtklimaforschung und ihre stadtplanerische Umsetzung stehen in einem hochkomplexen Beziehungsgeflecht zwischen den sich ändernden Rahmenbedingungen, gesellschaftlichen Zielsetzungen sowie einer Vielzahl von Fachdisziplinen und inhaltlichen Fragestellungen. Vor diesem Hintergrund sollen im Rahmen dieser Bekanntmachung drei Module gefördert werden:
- "Entwicklung eines leistungsstarken Stadtklimamodells" (Modul A),
- "Evaluierung von Stadtklimamodellen" (Modul B),
- "Überprüfung der Praxis- und Nutzertauglichkeit von Stadtklimamodellen für eine klimawandelgerechte Stadtentwicklung" (Modul C).
Gefördert werden Forschungsnetzwerke/Verbundvorhaben, die auf die Themen der drei Module ausgerichtet sind und diese beispielhaft in besonders geeigneten Städten zur Beantwortung der relevanten Fragestellungen bearbeiten. Sie können dabei inhaltliche Schwerpunkte aufweisen.
Struktur und Zusammenarbeit innerhalb der Fördermaßnahme
Die Fördermaßnahme umfasst die oben genannten Module. Jedes Modul soll von einem Verbund/Netzwerk bearbeitet werden. Für jedes Modul übernimmt ein Modulkoordinator, der durch den Verbund bestimmt wird, die Koordination des Verbundes und des Moduls. Der Modulkoordinator repräsentiert den Verbund und das Modul. Für die gesamte Fördermaßnahme benennen alle Verbünde in Absprache mit dem PT-DLR sowie dem BMBF einen Gesamtkoordinator. Der Gesamtkoordinator soll die Zusammenarbeit zwischen den Modulen koordinieren. Die Modulkoordinatoren sind verpflichtet zusammenzuarbeiten und ihre Forschungsergebnisse mit den anderen Modulen abzustimmen, um zu einer zielgerichteten Verwertung der Fördermaßnahme beizutragen. Im Folgenden werden die Anforderungen der einzelnen Module beschrieben.
Modul A: "Entwicklung eines leistungsstarken Stadtklimamodells"
Die Anforderungen an die Stadtklimaforschung durch die Praxis steigen stetig. Es werden Werkzeuge benötigt, mit denen klimawandelgerechte Analysen für den urbanen Bereich durchgeführt werden können. Bisher gibt es kein geeignetes Stadtklimamodell, welches eine Großstadt wie Berlin oder München als Ganzes erfassen kann und entsprechende Simulationsergebnisse in geeigneter Auflösung liefert. Hier besteht ein hoher Bedarf der Stadtplanung bzw. Stadtentwicklung an einem solchen Stadtklimamodell.
Das Stadtklimamodell soll folgende Anforderungen erfüllen:
- Es soll mikroklimatische Simulationen für Großstädte mit allen für das Stadtklima und darüber hinaus relevanten Klimavariablen durchführen können. Eine Simulation von Modellflächen mit einer Größe von 1 000 bis 2 000 km2 soll mit diesem Modell möglich sein.
- Das Stadtklimamodell soll in der Lage sein, Gebäude aufzulösen und eine Gitternetzweite von 10 m oder kleiner simulieren können.
- Es soll mit komplexen Geländeformen umgehen können (Integration von digitalen Geländemodellen).
- Es soll mit regionalen und globalen Klimamodellen gekoppelt (Nesting) und mit Messdaten angetrieben und gesteuert werden können (Nudging/Forcing).
- Es soll über eine multivariate Datenausgabe verfügen (NetCDF, ASCII, Shape-Dateien usw.)
- Es soll als Open Source bzw. Freeware Produkt bereitgestellt werden und damit für alle Interessengruppen frei zugängig sein.
- Es soll möglich sein, das Modell sowohl auf PCs als auch auf Großrechnern zu betreiben/nutzen (z. B. die Simulation eines synthetischen Tages auf PC oder Klimaprojektionen in einer parallelen Rechnerstruktur auf Großrechnern).
- Es soll, in Absprache mit den Nutzern (Modul C), eine selbsterklärende, anwendungsbezogene Nutzeroberfläche des Stadtklimamodells entwickelt werden.
- Es soll für Anwender einfach und selbsterklärend zu verwenden sein.
Die Simulationsergebnisse sollen für Nutzer einfach interpretierbar sein.
Modul B: "Evaluierung von Stadtklimamodellen"
Zur Validierung des in Modul A entwickelten Stadtklimamodells ist eine überprüfende Messkampagne notwendig. Daher soll ein unabhängiger Verbund die Validierung und Verifizierung der Modellergebnisse vornehmen.
Die Evaluierung sollte nach folgenden Kriterien durchgeführt werden:
- Es sollen Messungen für die notwendigen Antriebsdaten für das Stadtklimamodell durchgeführt werden.
- Es soll ein Messnetz ausgearbeitet werden, welches eine flächenhafte stadtklimatologische Analyse zulässt.
- Die Ergebnisse der Messkampagne sollen nicht nur das Modell evaluieren, sondern auch als eine eigenständige Stadtklimaanalyse verwendet werden können. Es sollen neben den üblichen Klimavariablen auch direkte und indirekte Luftschadstoffe (z. B. Feinstaub, NOx und O3) gemessen werden.
- Es soll ein geeignetes Messkonzept erstellt werden, welches eine Validierung und Verifizierung des Stadtklimamodells in sinnvoller Weise ermöglicht.
- Es soll ein Messkonzept entwickelt werden, welches Modellcharakter für weitere Messkampagnen hat.
Modul C: "Überprüfung der Praxis- und Nutzertauglichkeit von Stadtklimamodellen für eine klimawandelgerechte Stadtentwicklung"
Ein dritter Verbund repräsentiert die Praxis (u. a. Praktiker und Entscheidungsträger aus Stadtplanungs- und Umweltämtern). Aufgabe dieses Verbundes ist es, das Modell und seine Ergebnisse auf seine Praxistauglichkeit durch Vertreter und Praktiker von Städten und Kommunen zu überprüfen und diese Erkenntnisse in die Modellentwicklung zurückzuspiegeln. Ziel nach drei Jahren ist ein verwendbarer Prototyp für ein Stadtklimamodell, welches in dafür ausgewählten Städten als Fallstudie getestet und verifiziert wird.
Die Praxistauglichkeit sollte nach folgenden Kriterien erarbeitet und bewertet werden:
- Die Ergebnisse der Simulationen sollen für Nutzer des Modells nachvollziehbar und überprüfbar sein. Das Modell soll die Simulationsergebnisse in adäquater gut verständlicher Form ausgeben.
- Die Modelloberfläche soll einfach zu verstehen und zu benutzen sein. Jeder Nutzer und Anwender soll in der Lage sein, aufgrund der selbsterklärenden Softwareoberfläche Stadtstrukturen schnell in das Modell einzugeben.
- Das Modell soll in der Lage sein, digitale Geländemodelle (DGM) und Klötzchenmodelle (digitale 3D-Modelle von Städten) zu verarbeiten.
- Das Modell soll für die Stadtplanung und Stadtentwicklung passfähig sein.
- Die Ergebnisse sollen in Wirkmodelle (z. B. für sozioökonomische Analysen) integrierbar sein.
Kontakt:
Projektträger im Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt e.V.
Organisationseinheit Umwelt, Kultur, Nachhaltigkeit
Heinrich-Konen-Straße 1
53227 Bonn
Dr. Paul Dostal
Telefon: 02 28/38 21-15 44
E-Mail: paul.dostal@dlr.de
Dr. Andreas Baumgärtner
Telefon: 02 28/38 21-10 04
E-Mail: andreas.baumgaertner@dlr.de
Weitere Informationen:
http://www.bmbf.de/foerderungen/26297.php
Im Rahmen der Fördermaßnahme "Stadtklima im Wandel" sollen folgende Themenkomplexe bearbeitet werden:
- Auswirkungen des Klimawandels auf urbane Bereiche, Identifizierung und Spezifizierung von Trends.
- Stadtentwicklungsstrategien, die Klimaanpassung und Klimaschutz zur Bewältigung der Auswirkungen des Klimawandels auf Städte berücksichtigen.
- Klimaszenarienanalyse für Städte und Verbesserung von mikro- und mesoskaligen Klimamodellen mit Hilfe von neuen leistungsfähigen Stadtklimamodellen.
- Praxis- und Anwendertauglichkeit von Stadtklimamodellen und Stadtentwicklungskonzepten.
- Innovative Technologien und Dienstleistungen (sozio-technische Systeme) für nachhaltiges Stadtmanagement; hier soll auch Technikfolgenabschätzung eingehen.
Die Stadtklimaforschung und ihre stadtplanerische Umsetzung stehen in einem hochkomplexen Beziehungsgeflecht zwischen den sich ändernden Rahmenbedingungen, gesellschaftlichen Zielsetzungen sowie einer Vielzahl von Fachdisziplinen und inhaltlichen Fragestellungen. Vor diesem Hintergrund sollen im Rahmen dieser Bekanntmachung drei Module gefördert werden:
- "Entwicklung eines leistungsstarken Stadtklimamodells" (Modul A),
- "Evaluierung von Stadtklimamodellen" (Modul B),
- "Überprüfung der Praxis- und Nutzertauglichkeit von Stadtklimamodellen für eine klimawandelgerechte Stadtentwicklung" (Modul C).
Gefördert werden Forschungsnetzwerke/Verbundvorhaben, die auf die Themen der drei Module ausgerichtet sind und diese beispielhaft in besonders geeigneten Städten zur Beantwortung der relevanten Fragestellungen bearbeiten. Sie können dabei inhaltliche Schwerpunkte aufweisen.
Struktur und Zusammenarbeit innerhalb der Fördermaßnahme
Die Fördermaßnahme umfasst die oben genannten Module. Jedes Modul soll von einem Verbund/Netzwerk bearbeitet werden. Für jedes Modul übernimmt ein Modulkoordinator, der durch den Verbund bestimmt wird, die Koordination des Verbundes und des Moduls. Der Modulkoordinator repräsentiert den Verbund und das Modul. Für die gesamte Fördermaßnahme benennen alle Verbünde in Absprache mit dem PT-DLR sowie dem BMBF einen Gesamtkoordinator. Der Gesamtkoordinator soll die Zusammenarbeit zwischen den Modulen koordinieren. Die Modulkoordinatoren sind verpflichtet zusammenzuarbeiten und ihre Forschungsergebnisse mit den anderen Modulen abzustimmen, um zu einer zielgerichteten Verwertung der Fördermaßnahme beizutragen. Im Folgenden werden die Anforderungen der einzelnen Module beschrieben.
Modul A: "Entwicklung eines leistungsstarken Stadtklimamodells"
Die Anforderungen an die Stadtklimaforschung durch die Praxis steigen stetig. Es werden Werkzeuge benötigt, mit denen klimawandelgerechte Analysen für den urbanen Bereich durchgeführt werden können. Bisher gibt es kein geeignetes Stadtklimamodell, welches eine Großstadt wie Berlin oder München als Ganzes erfassen kann und entsprechende Simulationsergebnisse in geeigneter Auflösung liefert. Hier besteht ein hoher Bedarf der Stadtplanung bzw. Stadtentwicklung an einem solchen Stadtklimamodell.
Das Stadtklimamodell soll folgende Anforderungen erfüllen:
- Es soll mikroklimatische Simulationen für Großstädte mit allen für das Stadtklima und darüber hinaus relevanten Klimavariablen durchführen können. Eine Simulation von Modellflächen mit einer Größe von 1 000 bis 2 000 km2 soll mit diesem Modell möglich sein.
- Das Stadtklimamodell soll in der Lage sein, Gebäude aufzulösen und eine Gitternetzweite von 10 m oder kleiner simulieren können.
- Es soll mit komplexen Geländeformen umgehen können (Integration von digitalen Geländemodellen).
- Es soll mit regionalen und globalen Klimamodellen gekoppelt (Nesting) und mit Messdaten angetrieben und gesteuert werden können (Nudging/Forcing).
- Es soll über eine multivariate Datenausgabe verfügen (NetCDF, ASCII, Shape-Dateien usw.)
- Es soll als Open Source bzw. Freeware Produkt bereitgestellt werden und damit für alle Interessengruppen frei zugängig sein.
- Es soll möglich sein, das Modell sowohl auf PCs als auch auf Großrechnern zu betreiben/nutzen (z. B. die Simulation eines synthetischen Tages auf PC oder Klimaprojektionen in einer parallelen Rechnerstruktur auf Großrechnern).
- Es soll, in Absprache mit den Nutzern (Modul C), eine selbsterklärende, anwendungsbezogene Nutzeroberfläche des Stadtklimamodells entwickelt werden.
- Es soll für Anwender einfach und selbsterklärend zu verwenden sein.
Die Simulationsergebnisse sollen für Nutzer einfach interpretierbar sein.
Modul B: "Evaluierung von Stadtklimamodellen"
Zur Validierung des in Modul A entwickelten Stadtklimamodells ist eine überprüfende Messkampagne notwendig. Daher soll ein unabhängiger Verbund die Validierung und Verifizierung der Modellergebnisse vornehmen.
Die Evaluierung sollte nach folgenden Kriterien durchgeführt werden:
- Es sollen Messungen für die notwendigen Antriebsdaten für das Stadtklimamodell durchgeführt werden.
- Es soll ein Messnetz ausgearbeitet werden, welches eine flächenhafte stadtklimatologische Analyse zulässt.
- Die Ergebnisse der Messkampagne sollen nicht nur das Modell evaluieren, sondern auch als eine eigenständige Stadtklimaanalyse verwendet werden können. Es sollen neben den üblichen Klimavariablen auch direkte und indirekte Luftschadstoffe (z. B. Feinstaub, NOx und O3) gemessen werden.
- Es soll ein geeignetes Messkonzept erstellt werden, welches eine Validierung und Verifizierung des Stadtklimamodells in sinnvoller Weise ermöglicht.
- Es soll ein Messkonzept entwickelt werden, welches Modellcharakter für weitere Messkampagnen hat.
Modul C: "Überprüfung der Praxis- und Nutzertauglichkeit von Stadtklimamodellen für eine klimawandelgerechte Stadtentwicklung"
Ein dritter Verbund repräsentiert die Praxis (u. a. Praktiker und Entscheidungsträger aus Stadtplanungs- und Umweltämtern). Aufgabe dieses Verbundes ist es, das Modell und seine Ergebnisse auf seine Praxistauglichkeit durch Vertreter und Praktiker von Städten und Kommunen zu überprüfen und diese Erkenntnisse in die Modellentwicklung zurückzuspiegeln. Ziel nach drei Jahren ist ein verwendbarer Prototyp für ein Stadtklimamodell, welches in dafür ausgewählten Städten als Fallstudie getestet und verifiziert wird.
Die Praxistauglichkeit sollte nach folgenden Kriterien erarbeitet und bewertet werden:
- Die Ergebnisse der Simulationen sollen für Nutzer des Modells nachvollziehbar und überprüfbar sein. Das Modell soll die Simulationsergebnisse in adäquater gut verständlicher Form ausgeben.
- Die Modelloberfläche soll einfach zu verstehen und zu benutzen sein. Jeder Nutzer und Anwender soll in der Lage sein, aufgrund der selbsterklärenden Softwareoberfläche Stadtstrukturen schnell in das Modell einzugeben.
- Das Modell soll in der Lage sein, digitale Geländemodelle (DGM) und Klötzchenmodelle (digitale 3D-Modelle von Städten) zu verarbeiten.
- Das Modell soll für die Stadtplanung und Stadtentwicklung passfähig sein.
- Die Ergebnisse sollen in Wirkmodelle (z. B. für sozioökonomische Analysen) integrierbar sein.
Kontakt:
Projektträger im Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt e.V.
Organisationseinheit Umwelt, Kultur, Nachhaltigkeit
Heinrich-Konen-Straße 1
53227 Bonn
Dr. Paul Dostal
Telefon: 02 28/38 21-15 44
E-Mail: paul.dostal@dlr.de
Dr. Andreas Baumgärtner
Telefon: 02 28/38 21-10 04
E-Mail: andreas.baumgaertner@dlr.de
Weitere Informationen:
http://www.bmbf.de/foerderungen/26297.php