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Faculty for Biology, Chemistry and Earth Sciences

Micrometeorology - Prof. Christoph Thomas

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Bachelor Thesis

Einfluss von Topografie, Fließgewässern und Bebauung auf Temperaturverteilung und Luftströme im Bayreuther Becken - Analyse von fahrradgetragenen Temperaturmessungen und Stationsdaten des MiSKOR-Messnetzes im Sommer 2019

Andreas Tschuschke (06/2019-11/2019)

Support: Christoph Thomas, Johannes Lüers

Im Rahmen des MiSKOR Projekts wurden mobile fahrradgestützte Temperaturmessungen mit Aufzeichnung der GPS-Daten vom 09. bis 11.08. und 21. bis 26.08.2019 bei strahlungsreichen Wetterlagen durchgeführt. Die gesammelten Lufttemperaturen wurden hinsichtlich ihrer räumlichen Verteilung in Abhängigkeit der Tageszeit analysiert, und mit den Messungen der fest installierten MiSKOR-Stationen verglichen.

Im Rahmen der Arbeit wurden mobile fahrradgestützte Temperaturmessungen mit Aufzeichnung der GPS-Daten vom 09. bis 11.08. und 21. bis 26.08.2019 bei strahlungsreichen Wetterlagen durchgeführt. Messzeiten waren am Nachmittag zu den zu erwartenden Temperaturhöchstwerten, am Abend nach Sonnenuntergang und am Morgen vor Sonnenaufgang. Somit liegen durchgängige Messreihen und Tagesgangprofile zur Auswertung vor. Zu jeder Messzeit wurde die 15 km lange Route von zwei Messfahrrädern in einem Zeitabstand von ca. 15 min im Uhrzeigersinn befahren, Start- und Endpunkt waren dabei die Universität Bayreuth. Von demnach 54 möglichen Fahrten wurden 41 tatsächlich durchgeführt, die restlichen entfielen wetterbedingt. Die räumlichen Temperaturabweichungen in Bayreuth sind reproduzierbar. Schon kleine begrünte oder beschattete Flächen haben einen merklichen Einfluss auf das lokale Klima, eine Durchmischung der verschiedenen Luftmassen findet kaum statt. Am Tag wirken sich Flächen mit hoher Vegetation und / oder Gewässern kühlend aus, in der Nacht ist in dicht bebauten Gebieten vor allem hohe Vegetation zur Kühlung geeignet. In weniger dicht bebauten Gebieten eignen sich eher offene und feuchte Wiesen, wie zum Beispiel Gärten. In Bayreuth existiert nicht nur eine zentrale Wärmeinsel, bestehend aus Innenstadt und Annecyplatz, sondern auf jeden Fall eine weitere kleine im Gewerbegebiet Pfaffenfleck; weitere Wärmeinseln können angenommen werden. Die Kälteinseln der Stadt sind die Wilhelminenaue und das Gebiet vom Röhrensee über die Universität zum Sendelbach. Entlang des Röhrensees kann die vom Sophienberg kommende Kaltluft bis zum Wittelsbacherring vordringen, dagegen wird die Kaltluft der Wilhelminenaue erst durch das Hochwasserstauwehr und schließlich durch das alte Stauwehr des Flussbades fast gänzlich abgeschirmt. Dennoch bewegt sich rotmainabwärts ein kleiner Kaltluftstrom, der für eine Kühlung des Annecyplatzes aber zu schwach ist. Rotmainaufwärts bewegt sich Kaltluft aus der Rotmainaue, die aber nicht bis in die Stadt vordringen kann. Trotzdem schaffen die Flussverläufe wertvolle kühle Lokalklimate. Entlang der Mistel besteht eine Kaltluftströmung, ob sie den Roten Main erreicht, ist jedoch fraglich. ii Die überwiegend auf einem Wall verlaufende und mit Lärmschutzwänden verbaute Autobahn A9 riegelt die östlich von ihr entstehende Kaltluft wahrscheinlich komplett von der Stadt ab. So staut sich rotmainabwärts fließende Kaltluft an der Brücke über den Roten Main und ein bei der Station St. Johannis entstehender Kaltluftsee kann nicht durch die Autobahnunterführung Richtung Stadt abfließen. Auch für die am Eichelberg nachgewiesene entstehende Kaltluft bleibt ein Überqueren der Autobahn ungewiss. Entsprechend sollten in der Stadt selbst kleine freie Gewässer- oder Grünflächen erhalten bleiben oder neu geschaffen werden, eine Nachverdichtung ist im Allgemeinen und besonders in exponierten Lagen zu vermeiden. Eine Kühlung der Innenstadt ist nur durch Begrünen möglich, da sie exponiert auf einer Anhöhe liegt und so kaum von Kaltluft erreicht werden kann. Ventilationsbahnen wie Fließgewässer sollten von Bauwerken frei gehalten und für die Transpiration von Pflanzen genug Wasser vorhanden sein. Eine Freilegung des Roten Mains am Annecyplatz sollte zu einer merklichen lokalen Abkühlung beitragen, eine Renaturierung des gesamten Roten Mains macht nur unter speziellen Umständen Sinn, die den Hochwasserschutz betreffend schwierig sein dürften. Prinzipiell wird die Schaffung von lockerer Besiedlung mit vielen Grünflächen wie Gärten und Parks empfohlen, sowie das Freihalten potentieller Ventilationsbahnen.

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