Wettbewerbsbeilage| Kurzfassung Klimaresilienz Handbuch WTB Umgestaltung Naschmarktparkplatz Wien Projekt ID: AT-2021-010

Inhalt INTRO ORT Klimatische Rahmenbedingungen KLIMA-CHECK Modell Klima-Check Bestandsanalyse Klima-Check Empfehlungen GRUNDPRINZIPIEN Planungsgrundsätze Gebäude Freiraum ANHANG Wiki enabling livable cities 2.1 version developed by GREENPASS GmbH Florian Kraus| CEO 5 Bernhard Scharf| CTO 11 edited by 14 URBAN CLIMATE 21 (UCA) ARCHITECTS 22 GREENPASS GmbH 24 Christoph Lewandowski| Simulation Engineer 34 Tina Selami| Simulation Engineer 37 38 40 42 45 46 Hinweis: Dieses Dokument ist für Doppelseiten-Modus konzipiert. Plenergasse 1/5 A- 1180 Wien contact@greenpass.io www.greenpass.io Wien, 02. November 2021 © GREENPASS GmbH| 2021

INTRO

Klimaresilienz Das GREENPASS Klimaresilienz Handbuch be‐ inhaltet grundlegende Richtlinien und Emp‐ fehlungen für klimaresiliente Stadtentwick‐ lung& klimasensitive Freiraumplanung. Die Berücksichtigung der Klimaresilienz stellt ei‐ nen Schwerpunkt der gegenständlichen Wett‐ bewerbsauslobung dar. Das Handbuch dient als Beilage zu den Ausschreibungsunterlagen des Wettbwerbs und soll die Planungsteams darin unterstützen, ihre Entwürfe nach dem Grund‐ prinzipien klimaresilienter Planung zu entwi‐ ckeln. Dazu wurde das Projektgebiet anhand des GREENPASS Klima-Check simuliert, be‐ wertet& analysiert. Die klimasensible Gestaltung von Gebäude‐ strukturen und Freiräumen stellt die bestmög‐ liche Lebensqualität im Stadtquartier langfris‐ tig sicher. Die Orientierung sowie Positionie‐ rung von Baukörper und deren Volumina bzw. baulichen Strukturen spielen in diesem Kon‐ text die wesentlichste Rolle, da diese den Energie- und Lufthaushalt grundlegend defi‐ nieren. Der Einsatz von grüner und blauer In‐ frastruktur sowie eine bewusste Auswahl von Oberflächenmaterialien ermöglicht darüber hinaus die Klimaresilienz der Planung zu opti‐ mieren und bedeutend zu erhöhen. Dabei gilt es vor Allem Beschattung bei den Aufent‐ haltsbereichen zur Verfügung zu stellen. Auch der nachhaltige Umgang mit Regenwasser ist in diesem Zusammenhang von großer Bedeu‐ tung. Denn Klimaresilienz bedeutet einerseits der sommerlichen Überwärmung entgegezu‐ wirken, aber auch pluviale Hochwässer und Kanalüberlastungen zu vermeiden. Zusätzliche Themenfelder klimasensibler Stadtplanung sind Lufthaushalt, Biodiversität& Energie‐ haushalt. Klimasensible Gestaltung Das Klimaresilienz Handbuch bildet die Basis für eine erfolgreiche Prozessbegleitung von nachhaltigen Stadtentwicklungen& Architek‐ tur. Entwicklungen können dabei von Anfang an hinsichtlich Klimaresilienz unterstützt und be‐ gleitet werden um die Klimaresilienz bestmög‐ lich zu erhöhen. Das Handbuch dient dabei als Ausgangsbasis für einen informierten Pla‐ nungsprozess& erlaubt auch eine Rahmenfest‐ setzung für eine erfolgreiche Qualitätssicherung vom Entwurf über die Detail-& Einreichplanung bis zur Umsetzung. Das Dokument beinhaltet neben den konkreten Klima-Check Empfehlungen für das Projektge‐ biet auch Planungsgrundsätze für folgende Be‐ reiche: Baukörper Freiraum Weiterführend gibt es auch einen tiefergehen‐ den Maßnahmenkatalog mit einer Sammlung an effektiven Maßnahmen zur Verbesserung der Klimaresilienz& die Wirkungsweise auf die un‐ terschiedlichen Themenbereiche& Indikatoren. Die Verwendung der Maßnahmen sowie die op‐ timale Umsetzung dieser Empfehlungen benö‐ tigt zusätzliche planerische Kompetenz& Krea‐ tivität. Link Maßnahmenkatalog: https://workdrive .greenpass.io/external/74‐ de1c7b9402ab7d83678542110f37688026620 c083b51c0a3e643aafe9e3676 Klimaresilienzhandbuch Klima-Check Optimierung Begleitung& Zertifizierung Ausgangsbasis 6 Vorprüfung Optimierung Qualitätssicherung Unter folgendem Link findest du den Maß‐ nahmenkatalog für Klimaresilienz 7

Klimacheck Für das Handbuch wurde das Projektgebiet inklusive seiner Umgebung als Status Quo Szenario, welches den Bestand abbildet, simuliert und analysiert und im Rahmen des GREENPASS Klima-Checks hinsichtlich den folgenden 5 Themenfeldern bewertet: Klima Wasser Luft Biodiversität Energie Planungsbasis Die Ergebnisse des GREENPASS Klima-Checks werden den Planungsteams als Planungsbasis zur Verfügung gestellt, um auf die lokalen Bedingungen entsprechend eingehen zu kön‐ nen. Die Analyse dient des weiteren als Refe‐ renz der Beiträge für die Jury bei der Klimare‐ silienz Vorprüfung in Wettbewerbsstufe 2. Die Neuentwicklung soll dabei keine Verschlechte‐ rung der Indikatorenleistungswerte bewirken (Verschlechterungsverbot). powered by Expert Systems Die Bewertung im Rahmen des GREENPASS Klima-Checks basiert auf numerischen Schlüsselindikatoren. Die Ergebnisse werden auf Grundlage von einer oder mehreren 3D Simulationen mit vereinfachten Materialannahmen generiert und im Anschluss mit Hilfe von multiparametrischen Analysen ausgewertet. Die Simulationen basieren dabei je nach Auswahl auf den folgenden Expertensystemen: Mikroklima powered by Wind powered by CFD Bewertungsumfang Der GREENPASS Klima-Checks umfasst die standardisierte Simulation(powered by Expert Systems) Bewertung und Analyse eines Projekts hinsichtlich 12 aussagekräftigen Indikatoren- bestehend aus: 5 Key Performance Scores 7 Key Performance Indicators Auf diese Weise wird eine maßgeschneiderte Analyse und Optimierung der Planung bezüglich der Wirkung der grünen und blauen Infrastruktur im Projektgebiet möglich. Im Folgenden findet sich ein Überblick über alle 12 Indikatoren des GREENPASS KlimaChecks. Zusätzlich zu den Indikatoren bietet das Klimaresilienzhandbuch umfassende Kartendarstellungen, wie etwa Lufttemperatur, Windgeschwindigkeiten und-richtungen sowie Physiologische Äquivalenztemperatur(PET). 8 Key Performance Indicators Key Performance Score Abkürzung Indikator TLS -°C Thermischer Abluftstrom TCS Thermischer Komfort TSS Thermische Speicherfähigkeit ROS Abflussbeiwert CSS CO₂ CO₂ Speicherung Im Wiki findest du nähere Infos zu den einzelnen GREENPASS Scores& Indikatoren PET PET Thermische Performanz RAD Strahlung ALB Albedo EVA Evapotranspiration SAF Beschattungsfaktor LA Blattfläche WI Wind 9

ORT

WTB Umgestaltung Naschmarktparkplatz Wien Projekt ID ID AT-2021-010 Projektname WTB Umgestaltung Naschmarktparkplatz Wien Projektadresse Naschmarktparkplatz, 1060 Wien Projektfläche ha ca. 1.4 ha GPS Verortung 48.19595559479496, 16.3556616741011 Verfahren Auslober zweistufiger Wettbewerb Stadt Wien- Wiener Gewässer Management& MA 19 Architektur& Stadtgestaltung 12 ca. 11.5 ha ca. 1.4 ha © Geoland.at 13

Klimatische Rahmenbedingungen © Weatherpark/INKEK- Datengrundlage ZAMG(Stadtklimaanalyse Wien 2020) Das Projektgebiet befindet sich in der Wiener In‐ nenstadt im 6. Bezirk. Die stark versiegelte Flä‐ che liegt im Wien-Flusstal, überplattet dabei den Wien-Fluss und dient aktuell vorrangig als Park‐ platz. Der Stadtklimaanalysekarte nach, liegt das Gebiet in den Kategorien: • Moderate Überwärmung und • Starke Überwärmung. Gebiete mit Moderater und Starker Überwärmung sind von dichter Bebauung, einem hohen Versie‐ gelungsgrad, wenig Vegetation und Durchlüf‐ tungsdefiziten geprägt. In diesen Bereichen hat die Berücksichtigung der Thematik Klimaresili‐ enz eine hohe Relevanz(siehe Stadtklimaanaly‐ se Wien- Klimaanalysekarte). 14 Das Gebiet befindet sich am Ende der wichtigs‐ ten Frischluftschneise bzw. Kaltluftbahn der Stadt Wien(siehe Stadtklimaanalyse Wien- Themen‐ karte Nächtliche Kaltluft) und befindet sich im Bereich Kaltluftabflussbahn mit geringer Wirk‐ samkeit. Dennoch gilt es, durch die Umgestaltung die Ventilation nicht negativ zu beeinflussen. Die Windrose zeigt die Windverhältnisse und-ge‐ schwindigkeiten für den Standort Wien Innere Stadt. Die vier häufigsten Windrichtungen sind dabei West(W), West-Nord-West(WNW), NordWest(NW) und Süd-Ost(SO). Die Kaltflussab‐ flussrichtungen sind Nord-Ost(NO bis Osten(O). Aufgrund der besonderen Lage und klimatischen Einflusssituation hat in Folge das Thema Klima‐ resilienz in dem Wettbewerbverfahren eine hohe Bedeutung. Das Wettbewerbsverfahren ist ein zwei-stufiger Prozess zur Umgestaltung des Naschmarktplatzes. In der 1. Stufe des Wettbe‐ werbs werden die Entwürfe dabei mit einer Krite‐ riencheckliste hinsichtlich Klimaresilienz quali‐ tativ vorgeprüft. Die Teilnehmer*innen der 2. Stufe werden in weiterer Folge auf Basis von si‐ mulationsbasierten Analysen quantitativ für die Jury vorgeprüft und weiter optimiert. 15

Klimaanalysekarte  16 STADTKLIMAANALYSE WIEN 2020 KLIMAANALYSEKARTE   ´ ´´ ´ ´ ´´ ´ ´´ ´ G ´ G ´ ´ G ´ ´ ´ ´ ´´ ´´ ´´´ ´ ´ ´ G ´´ ´ G   G G G G G G G G G ´ G G G G  G G G  G GG  G G GG ´ G ´ ´ G G G G GG G   G GG G G G G ´ ´ ´ G GG ´ G GG ´ G ´ ´´ ´ ´´ ´ ´ ´´ G G ´ ´ ´´ ´ GGG ´ ´ G ´ G G ´ G ´ ´ G G ´ G ´ G ´ ´ ´´ ´ ´ ´ ´ ´ ´ ´´ G  G ´  G G ´ ´ ´ ´´ G G G  G G GG ´ ´ G ´ GG  ´ ´ G  G G G ´ G G ´ ´´ ´  G GG GG GG G  G ´ G ´  G G G G G GG ´ ´ G G ´ ´  ´ GG ´ G ´ ´´ ´´ ´ ´ ´ ´ ´ ´ ´ ´ ´ ´´ G ´´ ´ G ´ ´ ´´ ´ ´  ´  ´ ´ G  ´ G ´ G ´ G ´ ´´ ´ ´ ´ ´ ´ ´ ´ ´ ´´ ´´ ´ G ´ ´ ´´ Naschmar ´ ktparkplatz ´ ´ ´ ´´ kleinräumig großräumig Klimaökologische Wertigkeit + Thermische Komponente: Kategorie Name Frisch- und Kaltluftentstehungsgebiet Frischluftentstehungsgebiet Misch- und Übergangsklimate Überwärmungspotential Beschreibung Orientierung nach VDI Klimaeigenschaft: Freilandklima. Hoch aktive, vor allem kaltluftproduzierende Flächen im Außenbereich; Größtenteils mit geringer Rauhigkeit und/ oder mit entsprechender Hangneigung und Kaltluftabfluss.. Orientierung nach VDI Klimaeigenschaft: Waldklima. Flächen ohne Emissionsquellen; Hauptsächlich mit dichtem Baumbestand und hoher Filterwirkung. Potenzielle Kaltluft bildung oberhalb des Kronenraums. Orientierung nach VDI Klimaeigenschaft: Klima innerstädtischer Grünflächen. Flächen mit sehr hohem Vegetationsanteil, geringe und diskontinuierliche Emissionen; Pufferbereiche zwischen unterschiedlichen Klimatopen. Orientierung nach VDI Klimaeigenschaft: Vorstadtklima. Baulich geprägte Bereiche mit versiegelten Flächen, aber mit viel Vegetation in den Freiräumen; Größtenteils ausreichende Belüftung. Moderate Überwärmung Orientierung nach VDI Klimaeigenschaft: Stadtklima. Dichte Bebauung, hoher Versiegelungsgrad und wenig Vegetation in den Freiräumen; Belüftungsdefizite. Starke Überwärmung Orientierung nach VDI Klimaeigenschaft: Innenstadtklima. Stark verdichtete Innenstadtbereiche/City, Industrie- und Gewerbeflächen mit wenig Vegetationsanteil und fehlender Belüftung. Dynamische Komponente: Kategorie Name Luftleitbahn Donau  Wirkrichtung Luftleitbahn Kaltluftabflussbahn mit hoher Wirksamkeit Kaltluftabflussbahn mit geringer Wirksamkeit Beschreibung Durch Ausrichtung, Oberflächenbeschaffenheit und Breite bevorzugte Fläche für den bodennahen Luftmassentransport. Luftleitbahnen sind durch geringe Rauigkeit (keine hohen Gebäude, nur einzeln stehende Bäume) gekennzeichnet. Sie ermöglichen den Luftmassenaustausch zwischen Umland und Stadt. Die Wirksamkeit hängt von der Wind verteilung ab. Vor allem bei Schwachwindlagen können Luftleitbahnen von großer Bedeutung für die klimatische Entlastung sein. Abflusskorridor des thermischen, während der Nacht induzierten Windsystems(Hangabwind). Die graue Schraffur symbolisiert die berechnete Abflussbahn(hohe Wirksamkeit). Abflusskorridor des thermischen, während der Nacht induzierten Windsystems(Hangabwind). Die hellgraue Schraffur deutet die weitere Wirkrichtung qualitativ an(geringe Wirksamkeit). ´ Kaltluftabflussrichtung Windfeldveränderung Die Ausrichtung des Vektors(Pfeilsymbol) entspricht der Abflussrichtung in einer Höhe von ca. 2m über Grund. Durch hohe Bebauung hervorgerufene Störung des Windfeldes. Hinweis auf erhöhte turbulente Windgeschwindig keitsänderungen(Böigkeit) und drastische Windrichtungsänderungen(Wirbelbildung, Umströmung). Stadtgrenze U-Bahn-Netz Gewässer ´ Datengrundlage© ZAMG Berechnung der Klimaanalysekarte nach VDI* RL 3787 Blatt 1 (Umweltmeteorologie- Klima- und Lufthygienekarten für Städte und Regionen, 2015)“, VDI= Richtlinie Verein Deutscher Ingenieure e.V. Analysierte Wetterlage(nächtliche Situation): Für das Erkennen von lokalklimatischen Einzelheiten geeignete Wetterlagen sind von hohem Luftdruck geprägt, bei denen nur geringe Windgeschwindigkeiten auftreten und nur geringe oder keine Bewölkung vorhanden ist. Grundlage für die Klassifizierung der analysierten Klimatope bildet der stadtklimatische Index PET(physio logical equivalent temperature). Diese Kenngröße beschreibt das thermische Empfinden des Menschen und ist somit eine physikalische Kenngröße für das Wohlbefinden. Neutralität herrscht dann, wenn so viel Wärme vom menschlichen Körper auf genommen wird, wie auch selbstständig wieder abgegeben werden kann. Die Bandbreite reicht von ‚neutral‘(keine Belastung) bis hin zu ‚Hitzestress‘ in den Belastungsklimatopen(Überwärmung). In den Tagstunden ist es möglich, dass eine hohe thermische Belastung auf naturnahen Freiflächen bei fehlender Beschattung entstehen kann. Diese Flächen sind dennoch als wertvolle klimaökologische Kaltluftentstehungsfläche cahrakterisiert, da die nächtliche Abkühlung rasch nach Sonnenuntergang eintritt. Während urbane Räume am Tag durch die gegenseitige Verschat tung und ggf. Turbulenzen teilweise geringere thermische Werte aufweisen, speichern die Materialien den Wärmeeintrag am Tag und geben die Wärme in den Nachtstunden langsam an den Außenraum wieder ab(städtische Wärmeinseleffekt). Diese (urbanen) Räume fallen daher zunehmend in die Belastungsklimatope. Datengrundlagen: Geografisches Informationssystem der Stadt Wien(ViennaGIS) und meteorologische Daten der Messnetze der Stadt Wien(MA22, MA45) sowie Messdaten der Zentralanstalt für Meteorologie und Geodynamik(ZAMG) und der Austro Control GmbH. ¢ 0 1 2 4 Kilometer Stadtklimaanalyse Wien 2020 Klimaanalysekarte Maßstab 1:30.000 1 cm= 300 m August 2020 17 INKEK Institut für Klima- und Energiekonzepte

 Nächtliche Kaltluft                 Naschmarktparkplatz STADTKLIMAANALYSE WIEN 2020 Themenkarte Nächtliche Kaltluft Kategorie  Name Luftleitbahn Donau (Wirksamkeit auch während austauschreichen Wetterlagen) Wirkrichtung Luftleitbahn (Wirksamkeit auch während austauschreichen Wetterlagen) Kaltluftabflussbahn mit hoher Wirksamkeit Kaltluftabflussbahn mit geringer Wirksamkeit F Wirksamkeit Kaltluftabflussrichtung mit hoher Kaltluftabflussrichtung mit geringer F Wirksamkeit Windfeldveränderung Kaltlufthöhe in Meter nach 240 Minuten 80 0 Stadtgrenze Bezirksgrenze Straßennetz Gewässer Berechnung von Kaltluftflüssen und-ansammlungen in orographisch gegliedertem Gelände. Darstellung der Kaltlufthöhe ca. 4 Stunden nach dem Sonnenuntergang während einer windschwachen(austauscharmen) Strahlungswetterlage im Sommer. Vorausgesetzt sind gleichbleibend gute Ausstrahlungsbedingungen, das heißt eine geringe Bewölkung, während der gesamten Nacht. Die Wirksamkeit der Luftleitbahn entlang der Donau ist auch bei austauschreichen Wetterlagen gegeben. STADTKLIMAANALYSE WIEN 2020 Themenkarte Nächtliche Kaltluft Datengrundlagen: Geografisches Informationssystem der ¢ Stadt Wien(ViennaGIS) und meteorologische Daten der 18 Messnetze der Stadt Wien(MA22, MA45) sowie 19 Mess0 0,5 1 2 Kilometer 1:60.000 daten der Zentralanstalt für Meteorologie und Geodynamik (ZAMG) und der Austro Control GmbH.

KLIMA-CHECK

Modell Grundriss SQ 22 Ansicht Nord-Ost SQ Digitales Simulationsmodell(Level of Detail 2) für ENVI-met- erstellt mit der GREENPASS Editor(GP.e) Software. Ansicht Süd-West SQ 23

Klima-Check Bestandsanalyse -°C CO₂ moderater thermischer Abluftstrom Das Bestandsgebiet weist einen moderaten thermischen Abluftstrom von-0.015°C im Tagesdurchschnitt vor. Maßgeblich für den minimalen Kühleffekt sind dabei neben der Gebäudebeschattung und Durchlüftung auch der Sky View Factor und damit verbundene nächtliche Abstrahlung. geringer thermischer Komfort Über den Tagesverlauf(9-18 Uhr) hat das Projektgebiet mit 45.54 Punkten einen moder‐ aten thermischen Komfort, der allen voran von der umgebenden dichten Bebauung sowie vereinzelt vorhandenen Bäumen geprägt ist. Zur Hauptnutzungszeit zwischen 12 und 18 Uhr und heißesten Zeit des Tages ist die Fläche an einem typischen Hitzetag aus biohumanmeteorologischer Sicht derzeit nicht nutzbar. Über 80% der Projektfläche sind den thermischen Komfortstufen hot, very hot und super hot zuzuordnen!. hohe thermische Speicherfähigkeit Die thermische Speicherfähigkeit des ca. 1.5 ha großen innerstädtischen Projektgebiets liegt bei 2.48 GJ und ist als sehr hoch einzustufen. Ausschlaggebend sind die hohe Ver‐ siegleung, die Oberflächenmaterialien, geringe Albedo und Mangel an Beschattung zu den heißesten Tageszeiten. hoher Abflussbeiwert Durch den hohen Versiegelungsgrad hat das Projektgebiet mit 0.87 einen sehr hohen und schlechten Abflussbeiwert. Ein Wert von 0 bedeuted das Regenwasser kann vollständig versickern, ein Wert von 0.9 bzw. 1 bedeutet das Wasser fließt vollständig in die Kanalisa‐ tion ab. In Folge kann es zu einer Überlastung des Kanalsystems kommen bzw. pluvialen Überschwemmungen. niedrige CO₂ Speicherung Die CO₂ Speicherung für das Projektgebiet ist mit 1 8.25 kg/Hitzetag gering und wird durch die geringe vorhandene Bepflanzung und Böden definiert. 24 -°C THERMISCHER 01 ABLUFTSTROM (TLS) -2°C -1.5-0.5 0.5 1.5 -1.0 0.0 1.0 +2°C MEAN-0.015°C PEAK-0.255°C THERMISCHER 02 KOMFORT 0 (TCS) 100 45.54 THERMISCHE 03 SPEICHERFÄHIGKEIT (TSS) 2.48 GJ 2.48 GJ ABFLUSSBEIWERT 0 04 (ROS) 1 0.87 05 CO 2 CO 2 SPEICHERUNG (CSS) 18.25 kg/Tag 18.25 kg/Tag 25

-°C Thermischer Abluftstrom (TLS) AD -2°C -1.5-0.5 0.5 1.5 -1.0 0.0 1.0 +2°C MEAN+0.017°C 15:00 PEAK-0.457°C OMFORT ORAGE 0 100 Ø- 0.015°C ↑-0.2 2.4 5 8 5°C GJ 70.60 22:00 34.92 GJ 04:00 0 Was ist der TLS? Der Thermische Abluftstrom(TLS) zeigt, ob der ausströmende Luftkörper die Nachbarquartiere an einem typischen Hitzetag erwärmt oder abkühlt QUIST (° R C) A . TION 967.25 1 Was bedeuted der Wert? Ø je niedriger desto besser ↑ umso höher umso besser -(Abkühlung) besser als+ ( t E / r l w if ä e r t m im un e g) 0.52 967.25 t/lifetime 26 STATUS QUO 27

Thermischer Komfort(TCS) 3.09% 18.11% 20.95% 20.86% 11.57% 25.41% < 4°C very cold 4-8°C cold 8-13°C cool 13-18°C slightly cool 18-23°C comfortable 23-29°C slightly warm 29-35°C warm 35-41°C hot 41-47°C very hot 47-53°C super hot 53-59°C extremely hot > 59°C hottest 45.54 Was ist der TCS? Der Thermische Komfort-Wert(TCS) zeigt auf, wie viele und welche Bereiche der Projektfläche sich über den Tagesverlauf(918 Uhr) in der jeweiligen thermophysiologischen Belastungsklasse(slightly warm- very hot) befinden. Je höher der Score, desto besser der thermische Komfort des Gebietes. 28 Was bedeuted der Wert? TCS Punkte Einordnung 0-30 30-50 50-70 70+ niedrig moderat gut sehr gut 09-18:00 Flächenverteilung Thermaler Komfort in % STATUS QUO 100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0 09:00 TCS 09:00-18:00 comfortable slightly warm warm hot very hot super hot TCS 10:00 11:00 12:00 13:00 14:00 Uhrzeit 15:00 16:00 17:00 18:00 15:00 22:00 04:00 29

AD -1.5-0.5 0.5 1.5 THERM M A EA L N C + O 0. M 01 F 7 O °C RT 0 -2°C -1.0 0.0 0 1.0 2 +2 S °C CORE PE ( A TC K S ) 0.457°C 100 70.6 Thermische Speicherfähigkeit Abflussbeiwert(ROS) (TSS) MFORT 0 THERMAL STORAGE 03 10 S 0 CORE (TS 7 S 0 ) .60 3.44 GJ 34.9 ORAGE RUN-OFF 0 2.48 04 GJ SCORE(R 3 O 4 S .9 ) 2 GJ 1 0.5 0 UISTRATION 2.48 GJ 05 CO 2 1 CARBON SEQUISTRATION 0.52 SCORE (CSS) 967.25 t/lifetime 967.25 t/lifetime 967.25 0.87 t/lifetime 967.2 Was ist der TSS? Die Thermische Speicherfähigkeit gibt an, wie viel Energie(Gigajoule) in den, im Projektgebiet verwendeten, Materialien gespeichert wird. Was bedeuted der Wert? ↓ umso niedriger umso besser Was ist der ROS? Der Abflussbeiwert gibt an, welcher Anteil des Regenwassers im Projektgebiet von dem Boden bzw. Material aufgenommen werden kann und welcher Anteil ohne Verwendung direkt in die Kanalisation abläuft. Was bedeuted der Wert? ↓ umso niedriger umso besser 1= gesamtes Regenwasser fließt ab 0= Wasser wird zurückgehalten 30 31

CO₂ CO₂ Speicherung(CSS) Windfeld 18.25 15:00 kg/Tag 22:00 Was ist der CSS? Was bedeuted 04:00 der Wert? Der CO₂ Speicherungs-Wert(CSS) zeigt an wie viel CO₂ in der Biomasse der Pflanzen und im Boden im Projektgebiet an einem Hitzetag gespeichert wird(kg/Tag). ↑ umso höher umso besser 32 33

Klima-Check Empfehlungen Folgende Grundempfehlungen sollten für eine klimaresiliente Entwicklung an dem Standort berücksichtigt werden: ✓ Beschattung(natürlich und/oder technisch) für Aufenthaltsqualität ✓ Poröse Struktur für Ventilation bzw. Luftaustausch ✓ Entsiegelung& Begrünung für Regenwassermanagement& Wohlbefinden -°C CO₂ Thermischer Abluftstrom (1) Abkühlung der Luft durch den Einsatz von Pflanzen auf allen Ebenen(horizontal, vertikal, …) (2) Gewährleistung von Luftaustausch bzw. Vermeidung von ungünstigen Blockierungen des Windfeldes (3) Schaffung von Cool-Spots zur Erhöhung der Aufenthaltsqualität Thermischer Komfort auf Bodenniveau (1) Verbesserung durch natürliche Beschattung(z.B. Bäume, …) (2) Technische Elemente zur Beschattung(z.B. Sonnensegel, …) Thermische Speicherfähigkeit (1) Durch Beschattung (2) Materialwahl&-eigenschaften(Steigerung der Albedo) (3) Einsatz von Pflanzen und Reduktion der Speichermasse (4) Entsiegelung von Oberflächen Abflussbeiwert (1) Entsiegelung von Oberflächen und Auffang- bzw. Speichermöglichkeiten schaffen (2) Verbesserung der Speicherfähigkeit durch gezielten Einsatz von Grün (3) Schwammstadtprinzip CO₂ Speicherung (1) Einsatz von Pflanzen und Boden zur Speicherung von CO₂ 34 35

GRUNDPRINZIPIEN

Planungs‐ grundsätze Um klimaresiliente Planungen zu ermöglichen sollten folgende Planungsgrundsätze befolgt werden. Optimierung der Schattenwirkung durch Baukörper und Vegetation nächtlichen Luftaustausch gewährleisten – Durchlüftungsmöglich‐ keiten, Frischluftschneisen Coolspots mit hoher Aufenthaltsqualität schaffen(Beschattete Flä‐ chen, Einsatz von grüner und blauer Infrastruktur etc.) Thermische Speicherkapazität im Freiraum und am Gebäude durch Materialwahl und Pflanzeneinsatz reduzieren, Sky-View-Faktor be‐ rücksichtigen Windfeld moderieren und Winddüsen vermeiden- durch entspre‐ chende Dimensionierung der Freiraumquerschnitte und grüner Infra‐ struktur Entsiegelung von Oberflächen und Verwendung heller Materialien 38 Anordnung von Strömungshindernissen und nicht ventilierten Bereichen großflächige Bebauung und Versiegelung Verwendung von Materialien mit hoher Absorption von Sonnenlicht und Wärmespeicherkapazität 39

Gebäude Die Baukörperstruktur ist Grundvorraussetzung für eine klimaresiliente Entwicklung. Sie beein‐ flusst neben dem Schattenwurf auch das Wind‐ feld sowie die Materialien und deren Wärme‐ speicherung am Standort(in Abhängigkeit der Materialauswahl) . Für eine hohe Klimaresilienz ist dabei das Wech‐ selspiel aus Baukörper und Freiraum ausschlag‐ gebend, um im Neubau als auch Bestand eine bestmögliche Klimaresilienz zu erreichen. 40 Baukörperstruktur Offene Bauweisen ermöglichen unter Berück‐ sichtigung der sommerlichen Hauptwindrichtung eine gute Ventilation und damit eine gute nächtliche Abkühlung. Eine offene Gebäude‐ struktur kann nicht nur mit Punktgebäuden er‐ reicht werden, sondern auch durch überlegte Ge‐ bäudeöffnungen, beispielsweise bei Blockrandbebauungen oder auch aufgeständerte Bauweisen. Das Grundprinzip kann grundsätzlich auf alle urbanen Typologien angewendet werden. Baukörper sind wichtige Schattenspender. An‐ dererseits können bauwerksbezogene grüne In‐ frastrukturen, wie Dach- und Fassadenbegrünun‐ gen, den Baukörper beschatten und diesen sowie sein unmittelbares Umfeld kühlen. Bäume kön‐ nen darüber hinaus gezielt zur Beschattung von Fassaden(insbesondere von Glasflächen) einge‐ setzt werden. Windfeld Das Zusammenspiel aus Baukörpern und Frei‐ räumen definiert die Winddurchlässigkeit eines Stadtteils bzw. Freiraums. Sogenannte Kaltluft‐ schneisen transportieren kühle Luft aus dem Umfeld in die Stadt und sind maßgeblich für die nächtliche Abkühlung und die Vermeidung von gesundheitsgefährdenden Tropennächten verant‐ wortlich. Die Anordnung und Ausgestaltung von Baukör‐ pern über die einzelnen Bauplätze hinweg bzw. ihre Einbettung in bestehende urbane Strukturen, sollte daher eine hohe Porosität aufweisen und die Windlenkung berücksichtigen. Materialien Die Oberflächenmaterialien der gebauten Stadt bestimmen den energetischen Austausch zwi‐ schen Baukörpern und Atmosphäre. Aus klima‐ tischer Sicht ist es daher anzustreben, dass ein‐ treffende Sonnenstrahlung verbraucht wird. Dies gelingt am Besten mithilfe der Evapotranspirati‐ on von Pflanzen-, Boden- oder Wasserflächen. Ist die Verwendung von Pflanzen nicht ge‐ wünscht oder umsetzbar, sollten Materialien mit hohem Reflexionsgrad gewählt werden. Unbeschattete Gebäudeoberflächen sollten eine möglichst geringe Wärmespeicherkapazität auf‐ weisen. 41

Freiraum Urbane Freiräume sollen unterschiedliche Quali‐ täten und Strukturen bieten und die Vielfalt der Nutzer*innen abbilden. Darüber hinaus sind un‐ terschiedliche Vegetationsstrukturen sowie ein hoher Entsiegelungsgrad Voraussetzung für eine hohe Klimaresilienz des Projektgebiets. 42 Freiraumstruktur Alle geplanten Freiräume sollten mit grüner und blauer Infrastruktur(Bäume, vielfältige Grünflä‐ chen, Wasserflächen) ausgestattet werden, um ei‐ nen möglichst hohen thermischen Komfort im Planungsgebiet sicherzustellen. Zusammenhän‐ gende Grünflächen sind anzustreben, sodass un‐ terschiedliche Mikroklimata(schattig, halb‐ schattig, sonnig) in räumlicher Nähe zur Verfügung stehen. Bäume werden traditionell als Schattenspender in öffentlichen und privaten Freiräumen einge‐ setzt. Sie wirken nicht nur als Schutz vor Sonne, sondern strahlen(im Vergleich zu künstlichen Beschattungselementen) selbst wenig Wärme ab und sorgen für eine hohe Aufenthaltsqualität. Vor allem im Zeitraum von 12 bis 16 Uhr sollte Bewohner*innen ausreichend Aufenthaltsraum in beschatteten Bereichen zur Verfügung stehen. Je größer der Baum(von Anbeginn) desto wirksa‐ mer seine Beschattungsleistung. Materialien Die im Freiraum verwendeten Oberflächenmate‐ rialien definieren den energetischen Austausch mit der Atmosphäre. Pflanzen und Wasserflächen wandeln die eintreffende Sonnenstrahlung be‐ sonders erfolgreich um, verbrauchen sie und kühlen so ihre Umgebung. Daher ist die Begrü‐ nung möglichst großer Freiraumbereiche sinnvoll. Aufgrund von unterschiedlichen Nutzungsan‐ sprüchen und hohen Nutzungsintensitäten ist der Einsatz von Begrünungen oder Wasserflächen jedoch nicht immer sinnvoll und umsetzbar. Be‐ reiche die nicht begrünt werden können, sollten jedoch nach Möglichkeit entsiegelt werden, um die Speicherung, Versickerung und Verdunstung des Regenwassers zu gewährleisten. Die gewähl‐ ten Materialien sollten einen hohen Reflexions‐ grad und eine geringe Wärmespeicherkapazität aufweisen. Windfeld Grüne Infrastruktur kann gezielt zur Regulierung des Windfeldes eingesetzt werden. Dabei ist auf hohe Porosität und Erhalt der Kaltluftschneisen zu achten. Bei der Planung von Grüner Infra‐ struktur ist außerdem die Freiraumnutzung und die dafür passenden Windgeschwindigkeiten zu berücksichtigen. Bei der Planung ist darauf zu achten, Durchlüf‐ tung zu ermöglichen- Winddüsen jedoch zu vermeiden. 43

ANHANG

Wiki Abflussbeiwert(ROS) Der Abflussbeiwert des Projektgebiets gibt an, welcher Anteil des Wassers von dem Boden bzw Material aufgenommen werden kann und welcher Anteil ohne Verwendung direkt in die Kanalisation abläuft. Ein Wert von 1 bedeutet, dass das gesamte Regenwasser in die Kanalisation abläuft. Bei einem Wert von 0, wird das Wasser gänzlich zurückgehalten und steht den Pflanzen und zur Verdunstung zur Verfügung. Albedo(ALB) Albedo ist die Rückstrahlfähigkeit bzw das Rückstrahlverhalten von Oberflächenmaterialien. Eine Albedo von 1 bedeutet, dass sämtliches Licht zurückgestrahlt wird. Bei einer Albedo von 0 wird sämtliches Licht absorbiert und fürhrt so zu einer deutlichen Erwärmung der Oberfläche. Die höchste natürlich vorkommende Albedo hat frischer Schnee mit 0.9. Beschattungsfaktor(SAF) Der Beschattungsfaktor ist ein Indikator für die Beschattungsleistung. Er zeigt den Anteil der beschatteten Oberflächen in dem Projektgebiet an. Ein Wert von 1 bedeutet 100% der Flächen sind beschattet. Ein Wert von 0 bedeutet keinerlei Schatten. Blattfläche(LA) Der Indikator Blattfläche gibt die Summe der Blattflächen aller Pflanzen im Projektgebiet an. CO₂ CO 2 Speicherung(CSS) Der CO₂ Speicherungs-Wert(Carbon Sequestration Score) zeigt an wie viel CO₂ in der Biomasse der Pflanzen im Projektgebiet an einem Hitzetag gespeichert wird(kg/Tag). Evapotranspiration(EVA) Evapotranspiration ist die Summe von Evaporation und Transpiration. Sie gibt die Verdunstungsleistung von Pflanzen-, Wasserund Bodenoberflächen im Projektgebiet an und wird in kg/s angegeben. Heat Map Die Thermal Comfort Map zeigt die räumliche Verteilung des thermischen Komforts in einem Planungsareal. Ein klimaresilienter Entwurf weist überwiegend Areale mit gutem thermischen Komfort auf. 46 47

Strahlung(RAD) Der Indikator Strahlung beschreibt die solare Strahlungsenergie(in Kilowatt), die auf das Projektgebiet bzw auf die Oberflächenmaterialien des Projektgebiets an einem Hitzetag einwirken. -°C Thermischer Abluftstrom(TLS) Der Thermische Abluftstrom(Thermal Load Score) gibt Aufschluss über die Temperatur des aus dem Planungsareal auströmenden Luftkörpers und somit über die Belastung des Projektgebiets für die Nachbarquartiere. Dabei wird der Luftkörper, der in das Simulationsmodell hineinströmt, mit der ausströmenden Luft differenziert und zeigt, ob sich die ausströmende Lufttemperatur(°C) im Durchschnitt über den Tag aufheizt oder abkühlt. Thermischer Komfort(TCS) Der Thermische Komfort-Wert(Thermal Comfort Score) zeigt auf, wie viele und welche Bereiche der Projektfläche sich in der jeweiligen thermo-physiologischen Belastungsklasse(slightly warm- very hot) befinden. Je höher der Score, desto besser der thermische Komfort des Gebietes. Er wird aus dem gewichteten Mittelwert des thermischen Komforts jeder Stunde errechnet. PET Thermische Performanz(PET) Die Thermische Performanz beschreibt die physiologisch äquivalente Temperatur(PET) in°C im Projektgebiet. Die PET ist ein humanbiometeorologisch thermischer Index für die gefühlte Temperatur eines Standardmenschen. Es ist ein abstrakter Wert, der nicht direkt mit der Lufttemperatur verglichen werden kann. In die Berechnung der gefühlten Temperatur fließen neben der Lufttemperatur noch die Luftfeuchte, Windgeschwindigkeit sowie die kurz- und langwellige Strahlung der Sonne mit ein. Thermische Speicherfähigkeit(TSS) Die Thermische Speicherfähigkeit gibt an, wie viel Energie in den, im Projektgebiet verwendeten, Materialien gespeichert wird. Urban Heat Island Der Urban Heat Islands(UHI)-Effekt ist das Phänomen der starken Temperaturdifferenz zwischen urbanen Gebieten und ihrer Umgebung. Die Hauptursache für eine Städtische Wärmeinsel(UHI) ist die Verbauung natürlicher Oberflächen. Versiegelte Oberflächen bestehen in vielen Fällen aus wärmeabsorbierenden und wasserundurchlässigen Materialien, wodurch das Wasser rasch abläuft und infolge nicht zur Verdunstung zur Verfügung steht. Wind(WI) Der Indikator Wind zeigt die im Projektgebiet auftretenden Windgeschwindigkeiten an einem Hitzetag. Windfeld Karte Die Wind flow map illustriert das Windfeld im Planungsareal und zeigt Windgeschwindigkeit und-änderungen an. Hohe Windgeschwindigkeiten verbessern den thermischen Komfort, reduzieren jedoch die Aufenthaltsqualität. Problematische Düseneffekte können identifiziert werden. 48 49

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