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TU Berlin

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Forschung

Die urbane Wärmeinsel wird vermessen

Friday, 25. July 2014

TU-Klimatologen installieren eine berlinweit einmalige Energiebilanzstation auf dem Dach des Hauptgebäudes

Seit Anfang Juli 2014 liefert eine Messstation auf dem Dach des TU-Hauptgebäudes verschiedenste Daten zum Stadtklima
Lupe

Seit Anfang Juli 2014 ragt eine neue Messstation 56 Meter in den Himmel über der TU Berlin. Auf dem Dach des Hauptgebäudes wurde die neue Energiebilanzstation der DFG-Forschergruppe 1736 „Urban Climate and Heat Stress in mid-latitude cities in view of climate change“ (UCaHS) installiert und in Betrieb genommen. Sprecher der Forschungsgruppe ist der TU-Klimatologe Prof. Dr. Dieter Scherer, Co-Sprecherin ist Prof Dr. Tobia Lakes von der Humboldt-Universität zu Berlin.

In der DFG-Gruppe erforschen Klimatologen, Stadtgeografen, Hydrologen, Mediziner, Architekten, Stadtplaner und Sozialwissenschaftler die Auswirkungen des zukünftigen Klimawandels. Im Zentrum der wissenschaftlichen Arbeit stehen dabei die Risiken zunehmender Wärmebelastungen für den Menschen, der sogenannte „Hitzestress“, und verschiedene Minderungs- und Anpassungsmöglichkeiten.

Die Messstation wurde vom Fachgebiet Klimatologie der TU Berlin zur experimentellen Untersuchung des städtischen Energiehaushalts konzipiert. „Durch die Messergebnisse kann eine Bilanz aus allen Energieaustauschprozessen zwischen der Stadtoberfläche und der urbanen Atmosphäre gezogen werden“, erklärt TU-Klimatologe Dr. Fred Meier, der das Projekt zusammen mit seiner Kollegin Dr. Ute Fehrenbach an der TU Berlin koordiniert. „Die solaren und thermischen Strahlungsflüsse haben eine große Bedeutung für den Energiehaushalt in der Stadt.“ Die neue Messstation misst diese Strahlungsflüsse in 56 Meter Höhe über dem Erdboden beziehungsweise zehn Meter über dem Dach des TU-Hauptgebäudes. Damit lässt sich die Strahlungsbilanz der Stadtoberfläche bestimmen. Wenn diese Strahlungsbilanz positiv ist, wird der Stadtoberfläche Energie zugeführt. „Ein Teil dieser Energie wird in der Baumasse sowie den tieferen Schichten des Bodens und des versiegelten Untergrundes durch Wärmeleitung gespeichert und bei negativer Strahlungsbilanz wieder an die Oberfläche abgegeben, vor allem in den Abendstunden und in der Nacht“, erläutert Fred Meier. Die wesentlich größere Wärmespeicherkapazität der Stadt sei eine zentrale Ursache der urbanen Wärmeinsel. „Um die restliche verfügbare Energie aus der Strahlungsbilanz konkurrieren der fühlbare Wärmestrom, der zur Erwärmung oder Abkühlung der Lufttemperatur führt, und der latente Wärmestrom, der uns sagt, wie viel Energie für die Verdunstung oder Kondensation von Wasser in der Stadt verbraucht wurde.“ Diese beiden turbulenten Wärmeströme können nun direkt mit Hilfe einer neuen Technologie, eines kombinierten Open-Path-Gasanalysators und Ultraschall-Anemometers, quantifiziert werden. Das Gerät misst simultan Kohlendioxid- und Wasserdampfdichte, Lufttemperatur, Luftdruck und dreidimensional die Windgeschwindigkeit. Mit der Inbetriebnahme dieser berlinweit einmaligen Messstation stehen den Wissenschaftlern nun auch Daten für die Evaluierung neuartiger Stadtklimamodelle zu Verfügung.

www.klima.tu-berlin.de

By: pp

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