durch datenbasierte Maßnahmen
Klimaresilienz stärken
Die Anpassung an sich verändernde klimatische Verhältnisse stellt eine der größten Herausforderungen für Mannheim dar. In den vergangenen Jahrzehnten stiegen die Jahresdurchschnittstemperatur und die Niederschläge im Winter bei gleichzeitiger Reduktion der Niederschläge im Sommer an. Zudem wurde eine deutliche Zunahme von Extremwetterereignissen wie Starkregen und Hitzeperioden verzeichnet.
Mannheim ist eine der heißesten Großstädte Deutschlands mit entsprechenden Auswirkungen auf die Lebensqualität und das Wohlbefinden der Menschen. Öffentliche Grünflächen und Vegetation sind zunehmend wetterbedingtem Stress ausgesetzt und somit in ihrer Funktion als Erholungs- und Ruheort für die Bewohner*innen eingeschränkt.
Wie bleiben Städte und Kommunen trotz des Klimawandels auch in Zukunft lebenswert? Wie können sich Städte schon heute für Extremwetterereignisse wappnen? Um den Herausforderungen wirksam zu begegnen, bedarf es einer belastbaren Datengrundlage, um darauf aufbauend Maßnahmen zu entwickeln und umzusetzen.
Im Folgenden werden aktuelle datenbasierte Maßnahmen der Smart City Mannheim beschrieben, um die Klimaresilienz der Stadt Mannheim zu stärken und dadurch die Lebensqualität ihrer Bewohner*innen zu verbessern.
Um sich besser an Klimafolgen anpassen zu können oder die Luftqualität in Mannheim verbessern zu können, bedarf es zunächst einer hohen Informationsdichte bezüglich des lokalen Mikroklimas sowie der lokalen Luftschadstoffbelastung. Zu diesem Zweck wird über das gesamte Stadtgebiet Mannheim ein engmaschiges Sensormessnetz zur Erhebung von relevanten Klima- und Umweltdaten aufgebaut. Diese sammeln relevante Klimadaten (Lufttemperatur, Luftdruck und -feuchtigkeit, Niederschlag, Windrichtung und –geschwindigkeit, Globalstrahlung und CO2-Emission) sowie Daten zu Luftschadstoffbelastung (Feinstaub, NO2, NOx).
In Ergänzung zu den stationären, punktuellen Klimastationen im Stadtgebiet Mannheim werden künftig weitere belastbare Klimadaten mobil erhoben, z.B. über Straßenbahnen. Damit sind in Kombination mit weiteren Daten Vorhersagen für die zukünftige Stadtentwicklung möglich: Wie beeinflussen Neubauprojekte die vorhandenen Frischluftschneisen? Und wie stark wirken sich begrünte Dächer oder Gleise auf das Stadtklima aus?
Weiterführende Informationen:
Vergleich aktiv/passiv ventilierter Strahlungsschutzhütten
Bewertung meteorologischer Messsysteme
Konzeption und Aufbau Klimamessnetz Mannheim
Metadatenkatalog Klimamessnetz Mannheim
Neben den Daten zu Klima und Luftqualität werden Daten über Bodenfeuchte und Bodentemperatur städtischer Grünflächen erhoben mit dem Ziel, die Qualität von öffentlichen Grünflächen zu gewährleisten sowie Trockenstress bei Bäumen zu verhindern. Gleichzeitig wird ein schonender Einsatz der dazu benötigten Ressourcen sichergestellt. Dazu werden auf den Grünflächen und im Umfeld von Bäumen Bodensensoren installiert, die regelmäßig Daten zur Bodenfeuchte und Bodentemperatur liefern. Basierend auf einem Bodenfeuchtemodell werden kritische Bodenzustände direkt in einem Verwaltungsdashboard angezeigt, um die Mitarbeitenden des verantwortlichen Eigenbetriebes der Stadt Mannheim zu informieren.
Ferner werden diese Daten mit den erhobenen Klima- und Umweltdaten verknüpft, um auf der Grundlage der Daten des Bodenfeuchtemodells effizient automatisierte Bewässerungsverfahren zu steuern. Das Pilotprojekt wird an repräsentativen Grünflächen mit unterschiedlicher Vegetation und Bodenbeschaffenheit, verschiedenen örtlichen Rahmenbedingungen sowie variierender Wetterexposition durchgeführt, um daraus für vergleichbare Standorte Erkenntnisse abzuleiten.
Die Daten zu Klima und Luftqualität werden an die zentrale Umweltdatenplattform der Smart City Mannheim übertragen. Die Datenbasis des eigenen Klimamessnetzes wird um Daten zur Bodenfeuchtigkeit und -temperatur sowie um weitere stadtinterne wie auch frei verfügbare Klima- und Umweltdaten erweitert. Auf Basis der detaillierten Langzeiterhebung von Klima- und Umweltdaten wird sukzessive eine tagesgenaue historische Abbildung der Klima- und Umweltbedingungen ermöglicht. Die Daten werden über die Umweltdatenplattform nutzergruppenspezifisch aufbereitet, abgebildet, verarbeitet und ebenso als Rohdaten zur Verfügung gestellt.
Auf Grundlage der erhobenen Klimadaten wird ein Mikroklimamodell der Stadt Mannheim entwickelt und räumlich detailliert visualisiert. Das Mikroklimamodell erlaubt nicht nur Vorhersagen bezüglich der kleinräumigen Klimaentwicklung für repräsentative Flächen- und Straßenebenen des Stadtgebiets, sondern auch für Vorhersagen auf Stadtteilebene. Bestehende Warn- und Informationsanwendungen für die Bürgerschaft können anhand des Mikroklimamodells angepasst und verbessert werden.
Auf historischen und aktuellen Klima- und Umweltdaten aufbauend, können Maßnahmen der digitalen Klimafolgeanpassung umgesetzt, und so die Klimaresilienz der Stadt Mannheim sowie ihren Bürger*innen gestärkt werden. So können Maßnahmen der Stadtkühlung (z. B. Entsiegelung, Frischluftluftschneisen, Dachbegrünung) evaluiert und simuliert werden. Dies erlaubt ebenfalls die Abschätzung der Folgen sowie die Steuerung von Bebauungsverdichtungen und damit die langfristige Erfolgskontrolle des Mehr-Grün-in-der-Stadt-Ziels der Stadt Mannheim. Ausgehend von den CO2 – und Luftqualitätsdaten lassen sich stadt- und verkehrsplanerische Maßnahmen zur Reduktion der Schadstoffbelastung und CO2 -Emission evaluieren und simulieren.
Die kleinräumige Messung von Luftqualitätsdaten ermöglicht eine Evaluation verschiedener Maßnahmen zur Senkung der Luftbelastung sowie unterschiedlicher Maßnahmen der CO2 –Absorption. Zum Schutz der Bürgerschaft können frühzeitig Warnhinweise über gesundheitsgefährdende Ereignisse wie Hitzeperioden oder Starkregen veröffentlicht und Informationen zur Anpassung des eigenen Verhaltens gegeben werden. Hierzu werden insbesondere vorhandene Warn-Apps, Social-Media-Kanäle und Dashboards genutzt.