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Detailergebnis zu DOK-Nr. 80017

Dreidimensionale Betrachtung des Stadtklimas von Stuttgart – Ergebnisse von sechs Jahren Stadtklimaforschung

Autoren	U. Vogt A. Samad
Sachgebiete	0.8 Forschung und Entwicklung 6.9 Verkehrsemissionen, Immissionsschutz

Immissionsschutz 28 (2023) Nr. 4, S. 171-179, 12 B, 14 Q

Aufgrund der besonderen topografischen Lage von Stuttgart spielen bei der Ausbreitung von Luftverunreinigungen nicht nur die Stärke von Emissionsquellen, die Entfernung eines Standorts zu Emissionsquellen und die Stabilitätsbedingungen der Atmosphäre eine Rolle, sondern auch lokale Wind- und Strömungssysteme. Hangwinde und Kaltluftflüsse sind hier von großer Bedeutung. Kaltluftflüsse spielen nicht nur bei der Zufuhr von sauberer Luft eine Rolle, sondern auch verstärkt, angefacht durch den Klimawandel, bei sommerlichen Hitzewellen, wenn Kaltluftzufuhr zur Herabsetzung der hohen Temperaturen während der Nacht führten. Der Einfluss von Kaltluftflüssen auf die Temperaturen und auch auf die gemessenen Luftverunreinigungskonzentrationen konnte einerseits über die Langzeitmessungen am Marienplatz ermittelt werden, aber auch über die Vertikalprofilmessungen. Auch deren vertikale Mächtigkeit konnte so festgestellt werden. Der gesamte Datensatz wurde aber auch für umfangreiche Validierungsvergleiche mit dem neuen, gebäudeauflösenden dreidimensionalen LES-Stadtklimamodell PALM4U (LES = Large-Eddy-Simulation, Grobstruktursimulation) verwendet, mit dem künftig Stadtklimamodellierungen, mit einer räumlichen Auflösung herunter bis zu 1 m, für Straßenschluchten, Stadtquartiere oder ganze Großstädte samt Umland durchgeführt werden können. Des Weiteren wurde der Datensatz verwendet für den Aufbau eines neuronalen Netzes zur Vorhersage von Konzentrationen an unterschiedlichen Standorten mit hoher Genauigkeit. Über die BMBF-Maßnahme wurde ein wertvoller Datensatz kreiert, der als Opensource-Datensatz der Wissenschaft, aber auch der interessierten Öffentlichkeit zur Verfügung steht.