Arbeitsgruppe "Urbane- und Öko-Klimatologie"

Die Arbeitsgruppe "Urbane- und Öko-Klimatologie" befasst sich räumlichen und zeitlichen Skalenwechselwirkungen von natürlichen und anthropogenen Ökosystemen und der Atmosphäre: der Messung des Austauschs von Energie, Wasser und Treibhausgasen zwischen Biosphäre und Atmosphäre, der Entwicklung von Methoden zur Auswertung mikrometeorologischer Messungen, der turbulenzauflösenden Modellierung von Austauschprozessen in der Atmosphärischen Grenzschicht, dem Stadtklima, dem Einfluss von Starkregenereignissen auf Kommunen und den meteorologischen Grundlagen der Windenergie.

Manhattan mit stadtinduzierten WolkenStefan Emeis
Ganzheitlicher Ansatz

Das 2020 erstmals aufgelegte zweistufige EXU‐Vorhaben „KIT Centers“ des KIT zielt darauf, die KIT‐Zentren als strategische und interdisziplinäre Dialog‐ und Transferplattformen zu stärken. „Stufe 1“ dieses Vorhabens soll die „Ideengenerierung“ fördern. Das nachfolgend vorgestellte Projekt „Die Stadt im Klimasystem – ein holistischer Ansatz“ wurde 2020/21 in diesem Rahmen gefördert.

Zentrales Element des Vorhabens „Die Stadt im Klimasystem – ein holistischer Ansatz“ war die Durchführung eines Workshops zur Ideengenerierung. Am 26. Und 27. Oktober 2020 fand am KIT (digital) dieser Workshop statt, an dem ca. 35 Wissenschaftler aus dem KIT und aus weiteren deutschen Forschungseinrichtungen (Helmholtz-Zentren und Universitäten) teilnahmen. Er sollte dazu dienen, die KIT-internen Stadtforschungskompetenzen besser zu verlinken und mit externen Kompetenzen zu verbinden und zu erweitern.

Auf dem Workshop wurde deutlich, dass sich die Stadtforschung an gesellschaftlichen Herausforderungen orientieren muss. Dabei wurden sechs Themenfelder identifiziert, auf die sich zukünftige Untersuchungen fokussieren könnten, um Handlungsoptionen zu entwickeln: Defossilisierung, Klimaschutz, Resilienz, Gesundheit, Governance und Akzeptanz.

Erste gemeinsame Projektideen wurden bereits kurz nach dem Workshop skizziert und werden derzeit weiter ausgearbeitet. Die Stadtforschung wird damit ein wichtiges Thema im zukünftigen Forschungsspektrum des ZKU und des KIT sein.

Mehr Details zur Stadtforschung am IMK-IFU des KIT finden sich auf https://www.imk-ifu.kit.edu/Stadtforschung.php.

WW Stadt und atmosphärische und biologische UmgebungGrafik: Stefan Emeis
Laufende Projekte

Stadtklima-Projekte

 

[UC]² Phase 2  Erstellung und Validierung des nationalen numerischen Stadtklimamodells PALM-4U (Luftchemie und Anwendung in topographisch gegliedertem Gelände). Förderung: BMBF. Ansprechpartner: Basit Khan, Renate Forkel und Christopher Holst (Laufzeit 2019-2022). An Phase 1 von [UC]² war das IMK-IFU mit ersten Ansätzen zur Behandlung der Luftchemie und mit Validierungsmessungen in Stuttgart beteiligt.

 

Regionalklima-Projekte

 

KARE  Definition, welche regionalen Klimainformationen Kommunen für die Wetterrisikovorsorge benötigen. Das IMK-IFU arbeitet hier mit Kommunen im bayerischen Oberland an der Vorsorge vor den Auswirkungen von Starkregenereignissen. Förderung: BMBF. Ansprechpartner: Gamze Koç, Stefan Emeis. (Laufzeit 2020-2023)

 

Windenergie-Projekte

 

WINSENT  Meteorologische Daten und numerische Strömungssimuationen mit WRF-LES für die Errichtung eines Testfeldes für Windkraftanlagen in komplexem Gelände. Aufbau einer Modellkette, die Meso- und Mikro-Skala verbindet. Förderung: BMWi. Ansprechpartner: Stefan Emeis. (Laufzeit 2016-2021)

 

X-WAKES  Numerische Strömungssimulationen mit WRF zum Einfluss der Küste auf die Anströmung von Offshore-Windparks in der Deutschen Bucht und auf die Ausbildung, Länge und Interaktion von Nachläufen (engl.: wakes) hinter diesen Windparks. Förderung: BMWi. X-Wakes ist das Nachfolgeprojekt zu WIPAFF (siehe Abschlusspublikation). Ansprechpartner: Mares Barekzai. (Laufzeit 2019-2022)