AN/0080/2020 Frischluftschneisen und Kaltluftentstehungsgebiete im Stadtbezirk - gemeinsamer Antrag der Fraktionen CDU und Grüne sowie Frau Bastian (FDP)

Die Oberbürgermeisterin 
Dezernat, Dienststelle  
V/57/574 
 
Vorlagen-Nummer 
 0365/2020 
Mitteilung 
öffentlicher Teil 
Gremium Datum 
Bezirksvertretung 7 (Porz) 12.03.2020 
 
AN/0080/2020 Frischluftschneisen und Kaltluftentstehungsgebiete im Stadtbezirk - 
gemeinsamer Antrag der Fraktionen CDU und Grüne sowie Frau Bastian (FDP) 
Die Verwaltung wird gebeten die Bedeutung von Frischluftschneisen und Kaltluftentstehungsgebieten 
sowie deren Beeinflussung durch Bebauung darzustellen. Aus Kapazitätsgründen erfolgt die Beant-
wortung der Anfrage schriftlich. 
 
 
 
Frischluftschneisen, Kaltluftproduktion und –abfluss (Begriffsbestimmung) 
Unter Kaltluftströmung werden alle Bewegungen von „kühleren“ Luftmassen zusammengefasst. 
Frischluft gilt dabei als unbelastete Luft. Dem gegenüber gestellt werden Luftmassen, die eine Belas-
tung mit Luftschadstoffen (Autoabgase) z.B. an stark befahrenen Straßen aufweisen.  
 
In der Kölner Bucht setzt sich die nächtlich gebildete Kaltluft aufgrund der Topographie dem Gefälle 
folgend in Bewegung.  
Kaltluftabflüsse haben eine hohe stadtklimatische Relevanz, da sich am Tage stark erwärmte Stadt-
gebiete durch Wärmespeicherung auch in der Nacht kaum abkühlen. Durch Kaltluftabflüsse kann es 
gezielt zu einem Luftaustausch kommen, wenn die Trassen für den Kaltluftabfluss offen bleiben und 
nicht durch Bebauung, Dämme, etc. zerteilt werden. Grundlage für eine hohe Kaltluftproduktion ist die 
Flächengröße (größer 200x200m), die Art des Bewuchses und die Kühlleistung des Bodens. 
 
Stadtklimatische Rahmenbedingungen 
Stadtklimatische Untersuchungen für das Kölner Stadtgebiet sind seit Mitte der 90er Jahre durchge-
führt worden, um die stadtklimatischen Gegebenheiten zu beschreiben. Zuletzt hat das  Landesamt 
für Umwelt- und Verbraucherschutz Nordrhein-Westfalen (LANUV) im Rahmen der Regionalplanfort-
schreibung im „Fachbeitrag Klima für die Planungsregion Köln, 2018“ Kaltluftströmungen untersucht. 
Im Rahmen des o. g. Fachbeitrages wurde die Analyse der Nachtsituation mit den meteorologischen 
Parametern wie Temperaturfeld, Kaltluftvolumenstrom und autochthones Strömungsfeld modelliert 
und in ihrer flächenhaften Ausprägung dargestellt. Der Zeitpunkt 4 Uhr morgens wurde hierfür heran-
gezogen, da er dem Auftreten des Temperaturminimums im Tagesgang entspricht und die Kaltluft-
strömung in etwa ihr Maximum erreicht.  
 
Stadtklimatisch bedeutsam sind autochthone (vor Ort ausgebildet) Wetterlagen, die durch Schwach-
winde geprägt sind. Hier kommt es, neben auf wenige Prozent der Jahresstunden beschränkten loka-
len Kaltluftabflüssen vom bergischen Höhenrand und der Ville, zu einem regionalen Kaltluftabfluss 
vom Siebengebirge. Kanalisiert durch das Rheintal herrschen hier südsüdöstliche Windrichtungen 
vor, die schwach windig sind. Dieser Abfluss kann Mächtigkeiten bis über 100 m erreichen. Dieses 
regionale Windsystem wird auch als Rheintalwind bezeichnet.

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Im Verlauf einer austauscharmer Sommernacht strömt aus dem relativ schmalen und tief eingeschnit-
tenen Rheintal am Ende des Siebengebirges akkumulierte Kaltluft in die sich öffnende Kölner Bucht, 
in der bereits seit Beginn der Nacht unter den entsprechenden mikroklimatischen Voraussetzungen 
Kaltluft auf geeigneten Freiflächen gebildet wurde. Beide Kaltluftmassen beginnen in der fortgeschrit-
tenen Nacht, gravitativ den leicht abfallenden Rheinterrassen folgend, talabwärts nach NW zu strö-
men.  
  
Die Abbildung aus dem LANUV Fachbeitrag zeigt die nächtlichen Kaltluftvolumenstrom und die nächt-
liche Überwärmung des Siedlungsraumes (Quelle LANUV). 
Deutlich wird hier die thermische Ausgleichsfunktion des Freiraums u.a. im Porzer Süden, mit einer 
hohen, bzw. sehr hohen Kaltluftvolumenstromdichte um 4 Uhr morgens. 
Zudem werden Einwirkbereiche der Kaltluft dargestellt, in denen eine Kaltluftströmung in den the r-
misch belasteten Siedlungsraum (nächtliche Überwärmung) erfolgen kann.  
Im Hinblick auf die Kaltluftströmungen findet durch Bebauung eine Modifizierung statt. Durch die er-
zeugten künstlichen Oberflächen wird im beplanten Gebiet das Kaltluftentstehungspotential reduziert 
und die nächtliche Abkühlung des bisherigen Siedlungsrandes deutlich verringert. Zudem führt eine

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Bebauung bodennah zu Veränderung der Strömungsgeschwindigkeiten, diese wird gestört und nega-
tiv modifiziert. Die hier geschilderten Auswirkungen beziehen sich ausschließlich auf windschwache 
Strahlungswetterlagen, in denen auf den Ackerflächen eine deutliche Kaltluftproduktion zu verzeich-
nen ist. 
 
Fazit 
Durch den Klimawandel wächst die Bedeutung der Freiräume mit ihren natürlichen Stadtortbedingun-
gen. Dies hat auch die Studie „Klimawandelgerechte Metropole Köln“, LANUV Fachbericht 50 belegt.  
Die Studie hat gezeigt, dass in der Zukunft die heißen Tage, mit Temperaturen von über 30 °C, und 
die Sommertage, mit Temperaturen von über 25 °C, in Köln deutlich zunehmen werden. Dabei sind 
Maximaltemperaturen von über 40 °C möglich; diese sind auch schon erreicht worden. Schon heute 
zeigt sich eine deutliche Aufheizung (Wärmeinsel) der dicht bebauten Stadtteile und der Innenstadt 
gegenüber dem Umland mit Temperaturdifferenzen von bis zu 10 Grad. Dieses stadtklimatische Phä-
nomen wird sich in Zukunft deutlich verstärken sodass einer nächtlichen Abkühlung der Siedlungsbe-
reiche eine noch größere Bedeutung zukommt. 
 
Mit dem Stadtklimamodell „Muklimo_3“ des Deutschen Wetterdienstes konnte gezeigt werden, dass 
Landnutzungsänderungen durch Bebauung/ Versiegelung zu einer deutlichen Zunahme von Sommer-
tagen bzw. heißen Tagen führen.  
Unversiegelte Ackerflächen und Freiflächen bilden im Verbund stadtklimatisch wertvolle Ausgleichs-
flächen. Sie sind durch einen extremen Tages- und Jahresgang der Temperatur und Feuchte geprägt, 
sowie durch sehr geringe Windströmungsveränderungen. Damit ist eine intensive nächtliche Kaltluft-
produktion verbunden, welche sich ausgleichend auf angrenzende Siedlungsbereiche auswirkt. 
 
Jede Landnutzungsänderung, insbesondere eine Versiegelung von Freiflächen, führt zu einer Redu-
zierung des Kaltluftentstehungs- und Kühlleistungspotentials.  
 
Bei jedem Planvorhaben werden schon heute seitens der Umweltverwaltung die Belange zur Anpas-
sung an den Klimawandel eingebracht. Zudem werden stadtklimatische Minderungsmaßnahmen for-
muliert. Dabei ist die Anpassung an den Klimawandel einer von vielen Umweltbelangen. Diese wiede-
rum werden mit anderen Belangen wie bspw. Wohnungsbedarf oder Arbeitsplätze gege neinander 
abgewogen.  
 
Die dargestellten stadtklimatischen Zusammenhänge können nicht isoliert auf Porz betrachtet wer-
den. Derzeit arbeitet die Umweltverwaltung an einer Fortschreibung der Studie „Klimawandelgerechte 
Metropole Köln“. In Zusammenarbeit mit dem Deutsche Wetterdienst sollten die klimatischen Auswir-
kungen der geplanten Neuversiegelungen (insbesondere im Rahmen der Regionalplanfortschreibung) 
im gesamten Stadtgebiet untersucht werden. Über die Erkenntnisse aus der Fortschreibung, insbe-
sondere für den Stadtbezirk Porz, informiert die Verwaltung nach der Fertigstellung der Studie.