Klimafolgenanpassung innerstädtischer hochverdichteter Quartiere – am Beispiel zweier Quartiere in Hamburg (KLIQ) Überflutungs‐ und Hitzevorsorge Prof. Dr.-Ing. Wolfgang Dickhaut (HCU-Hamburg) bei Zukunftsorientierte Quartiersentwicklung – Praxisbeispiele aus Norddeutschland RENN.nord 6.9.18
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Klimafolgenanpassung innerstädtischerhochverdichteter Quartiere – am Beispiel
zweier Quartiere in Hamburg (KLIQ)
Überflutungs‐ und Hitzevorsorge
Prof. Dr.-Ing. Wolfgang Dickhaut (HCU-Hamburg)bei
Zukunftsorientierte Quartiersentwicklung –Praxisbeispiele aus Norddeutschland
RENN.nord6.9.18
Basis des Vortrages
Projekt finanziert durch die BUE_Hamburg
KLIQKlimafolgenanpassung innerstädtischer hochverdichteter Quartiere in Hamburg
– SINGER, Emob in China (BMVBS)• 9 MitarbeiterInnen (davon 7 Drittmittel)
KLIQ‐Team
HCU‐ Prof. Dr.‐Ing. Wolfgang Dickhaut‐ Dr.‐Ing. Elke KruseFG: „Umweltgerechte Stadt‐ und Infrastrukturplanung“
‐ Prof. Dr. Udo Dietrich‐ Zamna A. Rodriguez Castillejos M. Sc.‐ Dr.‐Ing. Sonja SchelbachFG: „Energieoptimiertes Bauen und passive Klimatisierung“
BUE‐ Werner SteinkeLP2: „Landschaftsplanung und Stadtgrün“Amt für Landes‐ und Landschaftsplanung
KLIQ: Hintergrund
Grundlagen‐ Ergebnisse aus KLIMZUG‐NORD und RISA‐ Betroffenheit innerstädtischer Bestandsquartiere durch Klimafolgen‐ gleichzeitig geringere und fachlich unklarere Anpassungsfähigkeit‐ Einbindung von Akteuren
Klimafolgen‐ steigende Temperaturen‐ zunehmende Niederschlagsmengen bzw. Starkregenereignisse ‐ längere Trockenperioden
Stadtentwicklung‐ Weitere Verdichtung, Flächeninanspruchnahme
KLIQ: Ziele + Ergebnis
‐ Themen: Überflutungs‐ und Hitzevorsorge
‐ Beispielhaft an konkreten Stadträumen aber Übertragbarkeit auf andere Räume
‐ Entwicklung + Diskussion von Anpassungsmaßnahmen auf privaten + öffentlichen Flächen mit relevanten Akteuren → städtische Behörden→ in die Planung eingebundene Büros oder Gesellschaften
‐ Beispielhafte Simulationen und Messungen von Maßnahmenwirkungen
‐ Analyse möglicher Instrumente für die Umsetzung von Maßnahmen im Bestand auf privaten + öffentlichen Flächen
‐ Darstellung der Ergebnisse in Form eines Wissensdokuments für die Verwaltung und eines Leitfadens für Eigentümer
UNTERSUCHUNGSGEBIETE IN HAMBURG
Winterhude‐SüdFokus: Überflutungsvorsorge
St. GeorgFokus: Hitzevorsorge
Abb.: LAN
DSAT
satellite data
1
WISSENSDOKUMENT
1
WISSENSDOKUMENT
1
WISSENSDOKUMENT
1
WISSENSDOKUMENT
ARBEITSSCHRITTE FÜR KOMMUNALE VORHABEN
CHECKLISTEN zur klimaangepassten Planung
Abb.: H
CU 2016 (Entwurf)
PLANUNGSEMPFEHLUNGEN
X X
X X
X X
X X
X
X X X
X X X X
X X X X X
X
X
XX X
XX X
X X
XX XXX X
X
Auswahl der Untersuchungsgebiete in Hamburg
Hauptkriterien für die Auswahl:
1. innerstädtische Stadtstrukturtypen (Stadt‐ u. Stadtteilzentren, innerstädtischeWohn‐ u. Mischgebiete sowie Blockrandbebauung)
2. unterschiedliche Gebäudetypen und ‐nutzungen
3. Abdeckung der thematischen Schwerpunkte (bspw. lokale Überflutungen in den letzten 5‐10 Jahren oder bereits heute Hitzestreß)
4. Anknüpfungsmöglichkeiten für die Akteursbeteiligung (relevante Behördeneinheiten, Eigentümer) bspw. durch BID, RISE etc.
INTERNATIONALE REFERENZSTÄDTE
Wien
Überflutungsvorsorge
Hitzevorsorge
Europäische Referenzstädte
Analyse von drei europäischen Referenzstädten und ihrer Vorgehensweise für eine klimaangepasste Stadtentwicklung
‐ Amsterdam – Rainproof‐ Wien – Urban Heat Islands – Strategieplan Wien‐ Kopenhagen – Cloudburst Plan und Climate Resilient Neighbourhoods
Interviews der Fachleute zu u.a. folgenden Fragestellungen:‐ Welche Lösungsansätze und Maßnahmen kommen zum Einsatz?‐ Wie erfolgt die Beteiligung der Eigentümer und städtischen Behörden?‐ Welche Wirkungen von Maßnahmen sind gemessen oder simuliert worden?‐ Welche Instrumente dienen der Realisierung?
1. Analyse des Begrünungspotenzials von vorhandenen Flachdächern
2. Auswertung des Versiegelungsgrades
3. Identifizierung von Bereichen und Materialien, die sich stark aufheizen.
4. Identifizierung von Gebäudetypen, Überprüfung der Eignung für Dach‐ und Fassadenbegrünung
5. Analyse der Flächennutzungen und ihres Flächenanteils
VORUNTERSUCHUNGEN
VORUNTERSUCHUNGEN
VORUNTERSUCHUNGEN
T° 30,3 °CF 40,4 %W 2,15 m/s
ST. 20.07.16Messungen
T° 27,7°CF 51%W 3,9m/s
Flughafen DWD
T° 32,4 °CF 42,8 %W 0,3 m/s
Alex. 20.07.16Messungen
Abb.: H
CU 2016 (Entwurf)
VORUNTERSUCHUNGEN
T° 27,7°CF 51%W 3,9m/s
Flughafen DWD
T° 32,4 °CF 42,8 %W 0,3 m/s
Alex. 20.07.16Messungen
Abb.: H
CU 2016 (Entwurf)
VORUNTERSUCHUNGEN
Juni
N S
MATERIALIEN EIGENSCHAFTEN
1. Analyse des Begrünungspotenzials von vorhandenen Flachdächern
2. Auswertung des Versiegelungsgrades
3. Identifizierung von Bereichen und Materialien, die sich stark aufheizen.
4. Identifizierung von Gebäudetypen, Überprüfung der Eignung für Dach‐ und Fassadenbegrünung
5. Analyse der Flächennutzungen und ihres Flächenanteils
VORUNTERSUCHUNGEN
IDENTIFIZIERUNG VON GEBÄUDETYPEN
‐
Abb.: H
CU 2016 (Entwurf)
Fassadenbegrünung: IDENTIFIZIERUNG VON GEBÄUDETYPEN
‐
Abb.: H
CU 2016 (Entwurf)
1
1
MATERIALIEN EIGENSCHAFTEN
Abb.: H
CU 2016 EN
ISO 10456
(2010), D
IN 4108 Teil 4 (201
7),N
ach He
lbig 1987, FLIR B&
T Serie
s
1. Analyse des Begrünungspotenzials von vorhandenen Flachdächern
2. Auswertung des Versiegelungsgrades
3. Identifizierung von Bereichen und Materialien, die sich stark aufheizen.
4. Identifizierung von Gebäudetypen, Überprüfung der Eignung für Dach‐ und Fassadenbegrünung
5. Analyse der Flächennutzungen und ihres Flächenanteils
VORUNTERSUCHUNGEN
ANALYSE DER FLÄCHENVERTEILUNG
Abb.: H
CU 2016 (Entwurf)
MASSNAHMEN
35°
Abb.: H
CU 2016 (Entwurf)
VERGLEICH
TOP 2:Überflutungsvorsorge in Winterhude-Süd
Übliche Arbeitsschritte Wasser‐ und klimasensible Arbeitsschritte
0 Planungsanstoß ‐ Planungsanlass
1 Vorplanung / Vorentwurf
Beteiligung / Befragungen
STEP 1: Gefährdungsanalyse (Checkliste)
2Bestandsaufnahme
STEP 2: (optional)Risikoabschätzung
3 Entwurf / Planungskonzept
Beteiligung
STEP 3: Lösungsentwicklung
• Untersuchungen• Varianten‐Diskussion• Integration in den Entwurf
4 Abstimmung
Abb.: H
CU 2016 (Entwurf)
ARBEITSSCHRITTE FÜR KOMMUNALE VORHABEN
Abb.: H
CU 2017 (Entwurf)
CHECKLISTE “GEFÄHRDUNGSANALYSE”
1. Vergangene StarkregenereignisseAuswertung des Ereignisses vom Juni 2011 (Feuerwehreinsätze, Zeitungsartikel, Befragung vor Ort)
2. Fließwege‐ und SenkenanalyseInformationen von HAMBURG WASSER
3. Sensible NutzungenKartierung von Kindergärten, Kindertagesstätten
4. Tieferliegende Geschäfte, Büros, Wohnungen, Tiefgaragen und Grundstücke mit Gefälle von der Straße zum GebäudeKartierung im Rahmen einer Ortsbegehung
GEFÄHRDUNGSANALYSE
GEFÄHRDUNGSANALYSE
Abb.: Elke Kruse
GEFÄHRDETE GESCHÄFTE
Abb.: Elke Kruse
GEFÄHRDETE GRUNDSTÜCKE + GEBÄUDE
Abb.: Elke Kruse
POTENZIELL GEFÄHRDETE TIEFGARAGEN
Für Winterhude‐Süd nicht relevant:
• Überschwemmungsgebiete
• Hochwasserrisiko gemäß EU Hochwassermanagement‐Richtlinie
• Sensible Nutzungen, wie o Straßen‐ oder S‐ und U‐Bahnunterführungeno U‐Bahn‐Eingängeo Krankenhäuser, Altersheimeo technische Einrichtungen zur Stromversorgung
GEFÄHRDUNGSANALYSE
1. Auswertung des Versiegelungsgrades
2. Analyse des Begrünungspotenzials von vorhandenen Flachdächern
3. Analyse des Abkopplungspotenzials(Versickerung über oberirdische Mulden oder unterirdische Rigolen – auch unter befestigten Flächen)
4. Analyse der bestehenden Straßenbäume für Versickerung oder Rückhalt von Regenabflüssen (Abstand zu Gebäuden, Abstand zum GW)
5. Analyse der Flächennutzungen und ihres Flächenanteils
1. die Durchführung von Langzeitsimulationen verschiedener dezentraler Regenwasserbewirtschaftungsarten, um die Wirkung auf den Wasserhaushalt zu bestimmen und
2. die Bestimmung der Wirkung dieser Maßnahmen auf den Starkregenabfluss der bewirtschafteten Flächen.
Die Simulationen wurden mit dem Programm STORM.XXL durchgeführt.
Ziele und Aufgabenfolgende VariantenBewirtschaftung von Regenabflüssen auf Privatgrundstücken und z.T. öffentlichen Straßen• V0 – Ist‐Zustand• V1 – Errichtung von Gründächern zum Rückhalt und zur Verdunstung von
Niederschlagswasser• V2 – Versickerung in begrünten Rasenmulden• V3 – Versickerung in unterirdischen Füllkörper‐Rigolen• V4 – Mixszenario (V1 + Mischung aus V2 und V3)• V_Gründach ‐Wirkung verschiedener extensiver Gründachaufbauten • V_Straße (öffentlicher Straßenraum) ‐ Versickerung von Regenabflüssen in
den Pflanzgruben von Straßenbäumen (im Folgenden Baumrigole genannt) oder bepflanzten Tiefbeeten
Wirkung unterschiedlicher Dächer auf Abflussspitzen und Abflussvolumina eines extremen Niederschlagsereignisses (47 mm in 70 min; 26.08.1997), bezogen auf Baublock
Straße mit Baumrigolen,gedr. Ableitung,80 %ige Baumüberdeckung
Niederschlag
Wirkung von Bäumen, bepflanzten Tiefbeeten und Baumrigolen im öffentlichen Straßenraum auf die Abflussspitzen und Abflussvolumina eines extremen Niederschlagsereignisses (47 mm in 70 min; 26.08.1997)