Lokales Testfeld für städtische Anwendungen
Dr.' Vera Schemann, Nils Eingrüber
Meteorologie, Geographie
Motivation
Der Klimawandel stellt städtische Ballungsräume wie das Rheingebiet – oder genauer gesagt Köln – vor große Herausforderungen. Um städtische Wärmeinseleffekte, kühlende Windsysteme oder extreme und lokale Niederschläge zu untersuchen und vorherzusagen, ist die Auflösung aktueller numerischer Wettervorhersagemodelle nicht ausreichend. Darüber hinaus befinden sich operative Wetterstationen aufgrund von Standardisierungsanforderungen für die Aufstellung in der Regel außerhalb von Städten, was zu einer Datenknappheit innerhalb des Stadtgebiets führt. In den letzten Jahren haben wir Erfahrungen mit der Anwendung des atmosphärischen Teils des ICON-Modells mit einer Auflösung von bis zu 50 m gesammelt, z.B. für eine Region, die Köln abdeckt (Meteorologie), sowie mit dem Aufbau eines dichten Wetterstationsnetzes (180 Sensoren) innerhalb der Stadt und der Durchführung von mikroklimatischen Modellsimulationen mit ENVI-met bei einer Auflösung von 1 m (Geographie). Im Rahmen dieses Projekts möchten wir diese beiden Entwicklungen zusammenführen, indem wir uns auf zwei Hauptziele konzentrieren:
- Schaffung einer Infrastruktur für kontinuierliche Simulationen und Datenspeicherung/-austausch
- Entwicklung eines Prototyps für die Kombination der beiden verschiedenen Arten von Modellsimulationen und der lokalen Sensormessungen, um das Potenzial von Folgeanträgen (z.B. DFG) zu untersuchen
Darüber hinaus möchten wir die vorhandenen und neuen Tools nutzen, um eine breitere Öffentlichkeit zu erreichen, einzubeziehen und zu informieren. In einem ersten Schritt werden wir die vorgeschlagenen und vorhandenen Datensätze auf attraktive und leicht zugängliche Weise visualisieren, um sie auf Websites und anderen (sozialen) Medienformaten zu präsentieren. In einem zweiten Schritt werden wir Tools wie Meteotracker (Geräte, die an Fahrrädern oder Autos angebracht werden können, um Temperatur und Luftfeuchtigkeit zu messen) einsetzen, um Profile quer durch die Stadt zu messen. Dies kann a) die etablierten Messregionen miteinander verbinden und b) eine neue Möglichkeit bieten, Vergleiche mit den ICON-Simulationen anzustellen und zu untersuchen, wie die Profile erfasst werden können. Diese Messungen können mit öffentlichen Veranstaltungen für gemeinsame Messungen (Citizen Science) kombiniert sowie in einem geplanten Nachhaltigkeitsseminar (SoSe 2026, Zusammenarbeit mit Ulrich Löhnert) an der Universität zu Köln mit Studierenden genutzt werden. Zwei weitere Ziele sind daher:
- Erstellung und Bereitstellung attraktiver Visualisierungen der aktuellen (und zusätzlichen) Datensätze
- Einbeziehung von Schüler*innen und Bürger*innen in Messversuche – Ermöglichung einer erweiterten Öffentlichkeitsarbeit
Plan
- Einrichtung täglicher (halboperativer) ICON-Simulationen für Köln auf einem neuen Computer und Simulation derselben Zeiträume mit dem Mikroklimamodell ENVI-met
- Definition und Erstellung leicht zugänglicher Datensätze
- Entwurf möglicher Forschungsfragen und Kombination von ICON-Simulationen, lokalen städtischen Messungen, Fernerkundungsdaten und gebäudebezogenen ENVI-met-Modellsimulationen
- Öffentlichkeitsarbeit durch die Erstellung attraktiver Visualisierungen und die Einbindung von Bürger*innen und Studierenden in Messkampagnen.
