Viele Städte und Gemeinden stehen vor der Herausforderung, wirksame Maßnahmen gegen zunehmende Hitze zu entwickeln. Dabei stellt sich die Frage, an welchen Standorten Begrünung, Entsiegelung oder andere Maßnahmen den größten Effekt erzielen. Das Fraunhofer-Institut für Bauphysik IBP unterstützt Planende, Städte und Kommunen mit der Webplattform OASITY. Sie ermöglicht es, die Auswirkungen verschiedener Maßnahmen bereits vor der Umsetzung zu simulieren und unterschiedliche Szenarien miteinander zu vergleichen.

In dicht bebauten und stark versiegelten Stadtquartieren liegen die Temperaturen häufig mehrere Grad über denen des Umlands. Auch in den Nachtstunden bleibt es dort oft wärmer, da Asphalt und Beton die tagsüber gespeicherte Wärme nur langsam wieder abgeben. Der Deutsche Wetterdienst hat zuletzt bundesweit vor extremer Hitze und den damit verbundenen Gesundheitsrisiken gewarnt. Gleichzeitig steigt der Handlungsdruck für Kommunen: Seit 2024 verpflichtet das Bundes-Klimaanpassungsgesetz Länder und Kommunen dazu, Strategien zur Anpassung an Hitze und weitere Klimafolgen zu entwickeln. OASITY soll dabei helfen, die Wirksamkeit geplanter Maßnahmen bereits im Vorfeld zu bewerten.

Maßnahmen gezielt bewerten

Viele Kommunen setzen bereits auf Maßnahmen wie Baumpflanzungen, Dachbegrünungen oder die Entsiegelung von Flächen, um die Hitzebelastung zu verringern. Gleichzeitig stehen sie unter finanziellem Druck und müssen nachvollziehbar darlegen, welche Maßnahmen den größten Nutzen bringen.

„Viele Städte wissen, dass sie handeln müssen. Die entscheidende Frage ist: Welche Maßnahme wirkt an welchem Ort am stärksten?“, sagt Matthias Winkler, Gruppenleiter Stadtbauphysikalische Modellierung am Fraunhofer IBP. „Simulationen helfen dabei, diese Frage auf Basis von Daten zu beantworten, bevor teure Investitionen getätigt werden.“

Stadtklima vorab simulieren

Die Grundlage von OASITY bildet das frei verfügbare Stadtklimamodell PALM-4U. Es bildet unter anderem thermischen Komfort, Luftströmungen, Kaltluftbewegungen sowie die Ausbreitung von Schadstoffen auf Stadt- und Quartiersebene ab. Während solche Simulationen bislang überwiegend in Forschung und Spezialanwendungen genutzt wurden, können Planungsbüros und kommunale Planungsämter sie mit OASITY eigenständig durchführen und unterschiedliche Szenarien vergleichen. So lässt sich beispielsweise untersuchen, welchen Kühleffekt eine Baumreihe entlang einer Straße erzielt oder welche Auswirkungen die Entsiegelung eines asphaltierten Platzes hat. Die Plattform kann zudem in bestehende digitale Stadtmodelle und urbane digitale Zwillinge integriert werden.

Begrünung senkt Hitze und Energieverbrauch

Simulationen und Messungen des Fraunhofer IBP zeigen, dass Begrünungsmaßnahmen die Erwärmung von Gebäuden deutlich reduzieren können. An heißen Sommertagen können die Oberflächentemperaturen unbegrünter Fassaden um bis zu 20 Grad Celsius höher liegen als die begrünter Fassaden. Dadurch heizen sich auch Innenräume weniger stark auf, wodurch der Bedarf an aktiver Kühlung sinkt. Ebenso profitieren Lüftungs- und Klimaanlagen, wenn sie sich in einem durch Begrünung gekühlten Umfeld befinden.

Die geringere Erwärmung der Gebäudehülle wirkt sich zudem auf den Energiebedarf aus. Durch den reduzierten Kühlbedarf kann der Energieverbrauch von Gebäuden sinken. Begrünungsmaßnahmen leisten damit sowohl einen Beitrag zur Anpassung an zunehmende Hitzebelastungen als auch zur Senkung des Energiebedarfs.

Auch auf Quartiersebene zeigen sich deutliche Effekte. Simulationen mit OASITY weisen darauf hin, dass Begrünungsmaßnahmen die Hitzebelastung in dicht bebauten Stadtgebieten spürbar verringern können. Modellrechnungen für Rosenheim ergaben, dass die gefühlte Temperatur an einem heißen Sommernachmittag lokal um bis zu fünf Grad Celsius sinken kann. Für den Münchner Stadtteil Giesing zeigen Simulationen eine Verringerung der Hitzebelastung um drei bis sieben Grad Celsius – abhängig von Standort und Ausgestaltung der Begrünung.

Grundlage für kommunale Entscheidungen

„Simulationen ersetzen keine politische Abwägung“, sagt Winkler. „Sie machen jedoch sichtbar, welche Effekte verschiedene Maßnahmen im Stadtraum tatsächlich haben, und reduzieren damit Unsicherheiten in der Planung.“

Die Modelle bilden physikalische Faktoren wie Temperatur, Wind oder Strahlung ab. Soziale oder nutzungsbezogene Aspekte werden nicht simuliert, können jedoch mit den Ergebnissen kombiniert und gemeinsam ausgewertet werden. Die Nachfrage nach der Plattform wächst. Mehr als zehn Kommunen und Planungsbüros nutzen OASITY bereits, weitere erproben die Plattform in Pilotprojekten. Seit 2024 wurden zudem mehr als 100 Fachleute aus Planungsbüros und Planungsämtern geschult. Für 2027 plant das Fraunhofer IBP eine Erweiterung der Plattform um zusätzliche Module zur Analyse weiterer Klimarisiken.

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Quelle: Kommunen können Klimaanpassung mit Fraunhofer-Plattform simulieren