Description
Die zunehmende Urbanisierung, begleitet von wachsendem Verkehrsaufkommen und Emission von Luftschadstoffen, verndert die Stadtatmosphre und beeinflut unmittelbar die Lebensqualitt eines groen Bevlkerungsanteils. Die kommunalen und stadtplanerischen Bestrebungen sind deshalb auf eine nachhaltige Verbesserung der Luftqualitt und Optimierung des Stadtklimas gerichtet. Das Buch vermittelt dazu praxisorientiertes Wissen in einem breitgefcherten berblick ber verschiedene Aspekte des Stadtklimas, ber die Wechselwirkung zwischen Emission und Immission von Luftschadstoffen und ber die Modellierung stadtklimatischer Phnomene, insbesondere der Ausbreitung von Luftschadstoffen. Auf http://extras.springer.com/ ergnzt die Buchbeitrge durch zustzliche Abbildungen, Tabellen, lauffhige DOS-Demo-Versionen (nur unter Windows) von Modellen zur Ausbreitungsrechnung, durch Programme zur Berechnung stadtklimarelevanter Parameter und Simulationsmodelle. 1 Einleitung.- 1.1 Zielstellung des Handbuchs.- 1.2 Stadtklima – Beispiel eines anthropogenen Einflusses auf das Klimasystem.- 1.3 Stand und Ziele der Stadtklimaforschung.- 2 Wirkungsfaktoren im mikro-und mesosklimatischen Scale.- 2.1 Mikro-und Mesoscale.- 2.2 Definitionen von Wetter, Witterung, Klima und Stadtklima.- 2.3 Interne und externe Wechselwirkungen im urbanen Klimasystem.- 2.3.1 Interne Wechselwirkungen.- 2.3.2 Externe Wechselwirkungen.- 3 Grundzge und Ursachen des Stadtklimas.- 3.1 Anthropogene Modifikation der atmosphrischen Grenzschicht.- 3.1.1 Energie- und Stoffbilanz.- 3.1.2 Bereiche der anthropogenen Eingriffe.- 3.2 Energie- und Strahlungsflsse in der Stadtgrenzschicht.- 3.2.1 Kurzwellige Strahlungsflsse.- 3.2.2 Langwellige Strahlungsflsse.- 3.2.3 Strahlungsbilanz.- 3.2.4 Fhlbarer und latenter Wrmestrom.- 3.2.5 Wrmeleitungsstrom und Speicherung.- 3.3 Lufttemperaturen in der Stadtgrenzschicht.- 3.3.1 Horizontales Temperaturfeld, Wrmeinsel.- 3.3.2 Vertikales Temperaturfeld.- 3.4 Feuchtefeld in der Stadtgrenzschicht.- 3.5 Windfeld.- 3.5.1 Grundlagen.- 3.5.2 Stadtspezifische Vernderungen der Windgeschwindigkeit in Bodennhe.- 3.5.3 Das Windfeld der stdtischen Grenzschicht.- 3.5.4 Luftaustausch und Turbulenz in Stadtgebieten.- 3.5.5 Aspekte fr die Planung.- 4 Stadtklimatische Phnomene.- 4.1 Anthropogene Energieerzeugung und -freisetzung.- 4.1.1 Definition des Begriffs “Abwrme”.- 4.1.2 Abwrmequellengruppen.- 4.1.3 Zeitverhalten der Abwrmequellen.- 4.1.4 Formen der Abwrmequellen.- 4.1.5 Abwrmekomponenten.- 4.1.6 Abwrmekataster.- 4.1.7 Planungsvorgaben und Ziele.- 4.2 Aerosole.- 4.2.1 Definitionen und physikalische Eigenschaften.- 4.2.2 Quellen und Senken.- 4.2.3 Chemische Eigenschaften.- 4.2.4 Lufttrbung und Sichtweite.- 4.3 Regionale und lokale Windsysteme.- 4.3.1 Entstehung.- 4.3.2 Auswirkungen/Frischluftzufuhr.- 4.3.3 Aspekte fr die Planung.- 4.4 Wolken und Niederschlag.- 4.4.1 Wolken-und Niederschlagsbildung.- 4.4.2 Niederschlagsverhltnisse in Stdten, gezeigt am Beispiel Berlin und Hamburg.- 4.4.3 Aspekte fr die Planung.- 5 Das Bioklima des Menschen in der Stadt.- 5.1 Gesundheitliche Bedeutung des Stadtklimas.- 5.2 Biometeorologische Wirkungskomplexe.- 5.2.1 Der thermische Wirkungskomplex.- 5.2.2 Der lufthygienische Wirkungskomplex.- 5.2.3 Der aktinische Wirkungskomplex.- 5.3 Umsetzung in der Planung.- 5.3.1 Wie ist Bioklima durch Stadtplanung beeinflubar?.- 5.3.2 UBIKLIM.- 5.3.3 Anwendungsbeispiele.- 6 Wechselwirkung zwischen Gebude und Atmosphre.- 6.1 Mesoklima und Mikroklima am Gebude.- 6.2 Energiehaushalt und Wrmeschutz.- 6.2.1 Energiehaushalt eines Gebudes.- 6.2.2 Wrmeschutz und Solarenergie.- 6.3 Dachbegrnung und Fassadenbegrnung.- 6.3.1 Dachbegrnung.- 6.3.2 Fassadenbegrnung.- 7 Emission, Umwandlung, Immission.- 7.1 Luftzusammensetzung.- 7.2 Emission von Luftschadstoffen.- 7.2.1 Emissionen in der Bundesrepublik Deutschland.- 7.2.2 Ausblick.- 7.3 Chemische Umwandlungen von Spurenstoffen in Stadtluft.- 7.3.1 Allgemeine Betrachtungen.- 7.3.2 Berechnung von Reaktionsraten.- 7.3.3 Oxidation von SO2.- 7.3.4 Reaktion von Stickoxiden.- 7.3.5 Ozon in der Umgebungsluft.- 7.3.6 Kohlenstoffverbindungen.- 7.4 Immissionen.- 7.4.1 Langzeitentwicklung der Schadstoffbelastung.- 7.4.2 Jahresgang.- 7.4.3 Wochengang.- 7.4.4 Tagesgang.- 7.4.5 Inversionen und Luftbelastung.- 7.4.6 Schadstoffwindrosen.- 7.4.7 Luftaustauschgren.- 7.5 Trockene und nasse Deposition.- 7.5.1 Trockene Deposition.- 7.5.2 Nasse Deposition.- 7.6 Administrative Gesichtspunkte fr die Belange Luft und Klima.- 7.6.1 Bundes-Immissionsschutzgesetz.- 7.6.2 Baugesetzbuch und Baunutzungsverordnung.- 8 berblick ber die Wirkungen von Luftverunreinigungen auf Mensch, Tier, Pflanze, Boden und Materialien.- 8.1 Vorbemerkung.- 8.2 Wirkungen auf den Menschen.- 8.2.1 Allgemeines.- 8.2.2 Wirkungscharakter einzelner Luftverunreinigungskomponenten.- 8.3 Wirkungen auf Tiere.- 8.4 Wirkungen auf Pflanzen.- 8.4.1 Allgemeines.- 8.4.2 Wirkungscharakter einzelner Luftverunreinigungskomponenten.- 8.5 Wirkungen auf den Boden.- 8.6 Wirkungen auf Materialien.- 8.7 Gerche.- 8.7.1 Beurteilungsgrundlagen.- 8.7.2 Aspekte fr die Planung.- 9 Menetze, Meverfahren.- 9.1 Meteorologische Messungen in Stadtgebieten.- 9.1.1 Stationre meteorologische Menetze.- 9.1.2 Temporre Menetze in Stdten.- 9.1.3 Feldexperimente.- 9.1.4 Ergnzende Verfahren.- 9.1.5 Aspekte fr die Planung.- 9.2 Luftmenetze.- 9.3 Wirkungsbezogene Meverfahren.- 9.3.1 Allgemeines.- 9.3.2 Begriffsbestimmungen.- 9.3.3 Wirkungserhebungen an Menschen.- 9.3.4 Wirkungserhebungen an Pflanzen.- 9.3.5 Wirkungserhebungen an Tieren.- 9.3.6 Wirkungserhebungen an Materialien.- 9.3.7 Hinweise fr die Anwendung der Verfahren in Planungsfllen.- 10 Die Anwendung Geographischer Informationssysteme und geostatistischer Methoden in der Stadt-und Regionalplanung.- 10.1 Grundlegende Hinweise zur Anwendung von Geographischen Informationssystemen (GIS) und rumlichen Interpolations-verfahren.- 10.1.1 Definitorischer berblick.- 10.1.2 Die Mastabsfrage: Vektor- oder Rasterdaten?.- 10.1.3 Die geographische Datenbank – Besonderheiten der raumbezogenen Datenhaltung.- 10.1.4 Von der Punkt-zur Flcheninformation – Interpolationsalgorithmen.- 10.1.5 Multimedia, INTERNET, World Wide Web (WWW) – Perspektiven und jngere Trends auf dem GIS-Sektor.- 10.1.6 GIS-Funktionalitten und rechentechnische Voraussetzungen..- 10.2 Anwendung von GIS im Planungsbereich, speziell in der Stadt-planung, hinsichtlich der Bereiche Klima/Lufthygiene.- 10.2.1 Klima und Planung.- 10.2.2 Informationsbedarf der Regionalplanung/Stadtplanung zum Funktionsbereich Klima/Luft.- 10.2.3 Die Datenlage und -reduktion im Funktionsbereich Klima/Luft.- 10.3 GIS und Modelle in der Stadtklimatologie.- 11 Modellierungen.- 11.1 Grundlagen der Modellierung des Stadtklimas und der Schadstoffausbreitung.- 11.1.1 Einleitung.- 11.1.2 Prinzipielle Gleichungen.- 11.1.3 Klassifizierung stadtmeteorologischer Modelle.- 11.1.4 Modelle ohne explizite Auflsung stdtischer Strukturen.- 11.1.5 Modellierung innerhalb stdtischer Strukturen.- 11.1.6 Vergleich mit Messungen.- 11.2 Modelle zur Simulation der Ausbreitung von Luftbeimengungen.- 11.2.1 Diffusionskategorien und Prprozessoren.- 11.2.2 Modelltypen.- 11.2.3 Spezielle Modelle fr Kfz-bedingte Ausbreitung in Straenschluchten.- 11.2.4 Modellierung der Schadstoffablagerung durch Prozesse der trockenen Deposition.- 11.2.5 berhhungsformeln.- 11.2.6 Schwergasausbreitung.- 11.3 Windkanal.- 11.3.1 Allgemeines.- 11.3.2 Der Windkanal als Untersuchungsmethode.- 11.3.3 Windkomfort.- 11.3.4 Standorte von Windkanlen.- 12 Stadtklima und Luftreinhaltung in sterreich anhand von Beispielen.- 12.1 Einleitung und Problemstellung.- 12.2 Stadtklimaanalysen.- 12.2.1 Stadtklimauntersuchungen Salzburg.- 12.2.2 Untersuchungen zum Stadtklima in Klagenfurt.- 12.2.3 Untersuchungen zum Stadt- und Gelndeklima in Dornbirn (Vorarlberg).- 12.2.4 Untersuchungen zum Stadtklima von Wien.- 12.2.5 Stadtklimatische Untersuchungen in Linz.- 12.2.6 Untersuchungen zum Stadtklima von Graz.- 12.3 Untersuchungen zur Schadstoffausbreitung in sterreich.- 12.4 Zusammenfassung.- 13 Stadtklimaforschung in der Schweiz.- 13.1 Einleitung.- 13.2 Schadstoffimmission, Transportvorgnge und Emission.- 13.3 Meteorologie der stdtischen Grenzschicht.- 13.4 Stadtklima und Planung.- 14 Beschreibung der CD-ROM zum Buch.
