190477 · Beschlussvorlage
Beschluss über die grundsätzlichen Entwicklungsziele für das Gebiet "In den Schleiden" im Ortsteil Lannesdorf, Stadtbezirk Bad Godesberg (Zielbeschluss) - Ergebnisse der Fachgutachten
Kerndaten
- Nummer
- 190477
- Art
- Beschlussvorlage
- Veröffentlicht
- 23.10.2019
- Letzte Änderung
- 18.09.2026
Beratungsfolge
- Sitzung der Bezirksvertretung Bad Godesberg Empfehlung
- Sitzung des Ausschusses für Umwelt und Verbraucherschutz Anregung
- Sitzung des Ausschusses für Planung, Verkehr und Denkmalschutz Entscheidung federführend
- Sitzung des Ausschusses für Wohnen, Planung und Bauen Entscheidung federführend
- Sitzung des Ausschusses für Umwelt, Klima und Lokale Agenda Anregung
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Beschlussvorlage öffentlich 190477 Beschluss über die grundsätzlichen Entwicklungsziele für das Gebiet "In den Schleiden" im Ortsteil Lannesdorf, Stadtbezirk Bad Godesberg (Zielbeschluss) - Ergebnisse der Fachgutachten Beratungsfolge Ausschuss für Umwelt und Verbraucherschutz 28.11.2019 Anregung Bezirksvertretung Bad Godesberg 11.12.2019 Empfehlung Ausschuss für Planung, Verkehr und Denkmalschutz 22.01.2020 Entscheidung Beschlussvorschlag 1. Eine wohnbauliche Entwicklung für die Fläche „In den Schleiden“ wird unter Berücksichtigung der Planungshinweise aus den Fachgutachten Klima und Boden weiterverfolgt. 2. Ein städtebauliches Qualifizierungsverfahren unter Beteiligung von mind. fünf Büros wird durchgeführt. 3. Das Projekt hat aufgrund der hohen Anzahl an neu entstehenden Wohneinheiten eine hohe Priorität. 4. Im weiteren Verfahren wird eine Umweltprüfung mit Landschaftspflegerischem Fachbeitrag zur Abhandlung der Eingriffsregelung sowie eine Artenschutzprüfung durchgeführt. Begründung Die Langen Immobilienholding GmbH & Co. KG beabsichtigt das Gebiet „In den Schleiden“ im Stadtbezirk Bad-Godesberg – Ortsteil Lannesdorf zwischen den Straßen Mehlemer Straße, Ellesdorfer Straße, An der Nesselburg, Langenbergsweg und In den Schleiden einer wohnbaulichen Entwicklung zuzuführen. Federführung: 61 Stadtplanungsamt Dezernat: Dez. IIISeite 1 von 95 Seite 2 Mit Beschluss vom 03.05.2017 hat der Ausschuss für Planung, Verkehr und Denkmalschutz die Erarbeitung eines Fachgutachtens Klima sowie eines Fachgutachtens Boden angeordnet, um die Auswirkungen einer möglichen Bebauung des Plangebietes „In den Schleiden“ bewerten zu können (DS- Nr.1710518 und 1710518EB4). Die Fachgutachten wurden zwischenzeitlich durch die Verwaltung eingeholt, die Ergebnisse sind im Folgenden zusammengefasst: Fachgutachten Klima: Der Gutachter bewertet das Planvorhaben vom Grundsatz her als unproblematisch, gibt jedoch Handlungsempfehlungen zur Optimierung des Planentwurfs mit dem Ziel, die Durchlüftung im Planungsraum zu verbessern sowie die Wärmebelastung zu reduzieren. Die Vorschläge sind im Rahmen des weiteren Verfahrens zu berücksichtigen. Planungshinweise: Da potenzielle Kaltluftflüsse, die über das Plangebiet hinweg fließen könnten, bereits im Ist-Zustand durch die Strömungsriegel bildenden Gehölzreihen und Wohnblöcke an der östlichen Plangebietsgrenze vor dem Eindringen in die Bebauung blockiert würden, sind im Planentwurf keine zusätzlichen Maßnahmen zur Verbesserung des Kaltluftflusses erforderlich. Es sollte jedoch darauf geachtet werden, dass die Höhen der neuen Gebäude die östlich gelegenen Strömungsriegel mit ca. 13 m bis 18 m (d. h. 4 bis 6 Etagen) nicht überschreiten, um ein potenzielles Überströmen der Kaltluft weiterhin zu ermöglichen. Diese Bedingung ist im vorliegenden Planentwurf bereits erfüllt. Bezüglich der reduzierten Durchlüftung und teilweise erhöhten Wärmebelastung im Bereich der Mehrfamilienhäuser kann der Planentwurf verbessert werden. Da die Hauptanströmung in Strahlungsnächten aus SO erfolgt, ist eine zur Windrichtung parallele Gebäudeanordnung vorteilhaft. Diese Bedingung ist im Planentwurf bereits weitgehend erfüllt, da die zentralen Gärten eine NW-SO-ausgerichtete Ventilationsgasse bilden. Innerhalb dieser Ventilationsgasse sieht der Planentwurf derzeit noch einige Gebäude und Bäume vor. Wenn diese Elemente aus der Ventilationsgasse heraus in die Randbereiche verlagert werden, würde die Durchlüftung weiter verbessert und dadurch der Wärmestau zwischen den Mehrfamilienhäusern gemindert. Die Wärmebelastung im Umfeld der neuen Gebäude kann durch folgende Maßnahmen weiter reduziert werden: - Bevorzugung heller FassadenfarbenSeite 2 von 95 Seite 3 - Anbringung von Fassadenbegrünung an sonnenexponierten Süd- und Westfassaden - Abschirmung sonnenexponierter Süd- und Westfassaden durch Schatten spendende Bäume - Anbringen von Dachbegrünungen zur Reduzierung der sonnenbedingten Gebäudeaufheizung, insbesondere der oberen Etagen. Fachgutachten Boden: Durch das geplante Baugebiet „In den Schleiden“ werden Böden in Anspruch genommen, die als besonders schutzwürdig eingestuft werden. Die Schutzwürdigkeit begründet sich in ihrer hohen Bodenfruchtbarkeit und ihrer hohen Reglerfunktion hinsichtlich des Wasserhaushalts. Der bodenfunktionale Verlust betrifft damit Böden, die für die Bundesstadt Bonn von besonderer Bedeutung für die Versorgung mit regional angebauten Lebensmitteln und für die Kühlung des Siedlungsraums sind. Insbesondere die außergewöhnlich hohe Kühlfunktion der betroffenen Böden ist für die Klimaanpassung von herausragender Bedeutung. Um bei Verwirklichung des Bauvorhabens den verbleibenden verdichtungsempfindlichen Boden möglichst in einem guten Zustand zu erhalten, wird eine bodenkundliche Baubegleitung notwendig. Aufgrund der außergewöhnlich hohen Funktionserfüllung der betroffenen Böden ist eine Kompensation für den Bodenverlust zu leisten Insbesondere die Verwertung etwaiger Überschussmassen aus der Erschließung hat bodenfunktional hochwertig zu erfolgen. Dazu sind geeignete Aufbringungsflächen im Stadtgebiet zu erkunden, auf denen durch einen bodenschonenden Bodenauftrag eine Verbesserung der dortigen Bodenfunktionen erreicht werden kann. Natur-, Landschafts- und Artenschutz Das im planerischen Außenbereich gelegene Plangebiet grenzt unmittelbar an das Landschaftsschutzgebiet „Gartenland Lannesdorf“ an. Die reichSeite 3 von 95 Seite 4 strukturierte Kulturlandschaft südlich von Lannesdorf umfasst Flächen, die im LANUV-Biotopkataster als schutzwürdige Biotope verzeichnet sind. Es weist wertvolle Biotopstrukturen mit Gehölz- und Baumbeständen auf, die naturschutzfachlich, sowie für den Arten- und Biotopschutz relevant sind. Bei der Aufstellung des Bebauungsplans sind die Belange des Umwelt- und Naturschutzes sowie der Landschaftspflege (gem. §1 (6) Nr. 7 BauGB) zu berücksichtigen. Hierzu ist im weiteren Verfahren eine Umweltprüfung mit Landschaftspflegerischem Fachbeitrag, zur Abhandlung der Eingriffsregelung durchzuführen. Die voraussichtlichen erheblichen Umweltauswirkungen werden ermittelt und in einem Umweltbericht beschrieben und bewertet. Im Rahmen der Bauleitplanung besteht darüber hinaus die Notwendigkeit zur Durchführung einer Artenschutzprüfung (ASP). Aufgrund der Habitatausstattung des Plangebietes kann das Vorkommen planungsrelevanter Arten nicht ausgeschlossen werden. Weitere Vorgehensweise: Aufgrund der vorliegenden Ergebnisse der Fachgutachten empfiehlt die Verwaltung eine wohnbauliche Entwicklung weiterzuverfolgen. Für die bauliche Entwicklung fordert die Verwaltung ein Verfahren zur städtebaulichen Qualifizierung auch unter Berücksichtigung der genannten Planungshinweise. Das Vorhaben wurde am 12.07.2017 im Städtebau- und Gestaltungsbeirat mit dem Ergebnis beraten, dass der „prägende Landschaftsraum Basis für die Neubebauung“ sein müsse. Beispielsweise durch besondere Siedlungsformen oder ein innovatives Energiekonzept könne ein „Plus an Standortqualität“ und damit einhergehend eine Erhöhung der „Lebensqualität vor Ort“ erreicht werden. In einer Planungsvereinbarung von 02.08.2017 wurde die Übernahme der Verfahrenskosten (d.h. auch der Gutachten) durch den Vorhabenträger vereinbart. Es handelt sich somit nicht um einen „Altfall“; die Modifizierung des Baulandmodells vom 10.07.2018 ist anzuwenden. Aufbauend auf dem Ergebnis des Qualifizierungsverfahrens wird dann das Bauleitplanverfahren eingeleitet und die frühzeitige Beteiligung der Öffentlichkeit nach § 3 Abs.1 BauGB vorbereitet. Prioritätensetzung: Das Projekt hat eine hohe Priorität, da der vordringlichen Aufgabenstellung derSeite 4 von 95 Seite 5 Stadt Bonn in Bezug auf den Wohnungsbau und dem gesamtstädtischen wie stadtbezirklichen Interesse des Ausbaus der Betreuungsangebote entsprochen wird. Insbesondere angesichts des Bedarfs an zusätzlichen Wohnungen in der Stadt Bonn unterstützt die Verwaltung die wohnbauliche Entwicklung der Fläche. Anlage/n 1 Gutachtenergebnisse In den Schleiden Fachgutachten Boden (öffentlich) 2 Gutachtenergebnisse In den Schleiden Fachgutachten Klima (öffentlich)Seite 5 von 95 Karl-Philipp-Straße 1 51429 Bergisch Gladbach Tel.: 02204 / 4228-50 info@ingenieurbuero-feldwisch.de www.ingenieurbuero-feldwisch.de Unser Sachverstand für Bodenschutz und Altlasten: Dr. Norbert Feldwisch ist von der Industrie- und Handelskammer zu Köln öffentlich bestellt und vereidigt als Sachverständiger für Gefährdungsabschätzungen für den Wirkungspfad Boden-Pflanze / Vorsorge zur Be- grenzung von Stoffeinträgen in den Boden und beim Auf- und Einbringen von Materialien sowie für Gefahrenermittlung, -beurteilung und -abwehr von schädlichen Bodenveränderungen auf Grund von Bodenerosion durch Wasser. Bodengutachten Baugebiet »In den Schleiden« Bonn, Lannesdorf Auftraggeber Bundesstadt Bonn Stadtplanungsamt Gutachter Dr. agr. Norbert Feldwisch Thilo Hönerlage, M.Sc. Boden, Gewässer, Altlasten Bergisch Gladbach, 29. April 2019 P1735_Bonn_InDenSchleiden_190429.pdfSeite 6 von 95 Bodengutachten In den Schleiden, Bonn Lannesdorf Inhaltsverzeichnis 0 Zusammenfassung ......................................................................................................... 1 1 Auftrag und Zielsetzung .................................................................................................. 2 2 Untersuchungsfläche ...................................................................................................... 3 3 Bodenkundliche Erfassung ............................................................................................. 4 4 Untersuchungsergebnisse und Beurteilung .................................................................... 5 4.1 Standorteigenschaften und Böden nach BK 50 .......................................................... 5 4.2 Standorteigenschaften und Böden nach bodenkundlicher Kartierung ........................ 6 5 Darstellung der Schutzwürdigkeit des vorhandenen Bodens .......................................... 9 5.1 Böden und ihre Schutzwürdigkeit im Stadtgebiet Bonn nach BK50 ............................ 9 5.2 Darstellung der Schutzwürdigkeit der Böden nach bodenkundlicher Kartierung ....... 10 5.3 Verlust schutzwürdiger Böden durch das geplante Bebauungsgebiet ...................... 14 6 Bodenschutzfachliche Anforderungen an den Bauablauf .............................................. 15 6.1 Baustelleneinrichtungs- und Bauausführungsplanung .............................................. 15 6.2 Begrenzung der Bodendrücke .................................................................................. 15 6.3 Bauzeitenplanung für die Erschließung .................................................................... 15 6.4 Bodenabtrag bei der Erschließung ........................................................................... 16 6.5 Zwischenlagerung des Bodenaushubs ..................................................................... 16 6.6 Rückbau befestigter Baustraßen und anderer befestigter Baustelleneinrichtungs- flächen der Erschließungsphase im Bereich zukünftiger Grün-/Gartenflächen ......... 17 6.7 Bodenauftrag / Rekultivierung im Bereich zukünftiger Grün-/Gartenflächen ............. 17 6.8 Baugenehmigungen ................................................................................................. 17 7 Mögliche Kompensationsmaßnahmen .......................................................................... 18Seite 7 von 95 Bodengutachten In den Schleiden, Bonn Lannesdorf Abbildungsverzeichnis Abbildung 1: Übersichtskarte der Untersuchungsfläche (verändert nach https://www.wms.nrw.de/geobasis/wms_nw_dop?)............................................ 3 Abbildung 2: Plangebiet mit Bodentypen nach BK50, WMS Dienste (© Geobasis NRW) ....... 5 Tabellenverzeichnis Tabelle 1: Eingangsparameter über die Bezugstiefe für die Bodenfunktionsbewertung »Regler- und Pufferfunktion / natürliche Bodenfruchtbarkeit« .......................... 11 Tabelle 2: Bewertungsansatz für die Bodenfunktionsbewertung »Regler- und Pufferfunktion / natürliche Bodenfruchtbarkeit« (GD NRW, siehe Fußnote 3) .. 11 Tabelle 3: Bewertung der Bodenfunktion »Regler- und Pufferfunktion / natürliche Bodenfruchtbarkeit« der Bohrprofile ................................................................. 12 Tabelle 4 Bewertung der Bodenfunktion »Reglerfunktion des Bodens für den Wasserhaushalt im 2-Meter-Raum« der Bohrprofile......................................... 13 Anhangverzeichnis Anlage 1: Untersuchungsfläche und Lage der Bohrpunkte ............................................... 19 Anlage 2: Dokumentation der bodenkundlichen Profile ..................................................... 20 Anlage 3: Koordinatenliste der Bohrpunkte ....................................................................... 22 Anlage 4: Fotos bodenkundlichen Profile (oben) und Standorte (unten) ........................... 23 Anlage 5: Erläuterungen zu den Bodenfunktionen ............................................................ 40Seite 8 von 95 Bodengutachten In den Schleiden, Bonn Lannesdorf April 2019 Seite 1 von 43 0 Zusammenfassung Die Bundesstadt Bonn plant die Erschließung des Plangebietes „In den Schleiden“ im Ortsteil Lannesdorf. Im Plangebiet soll eine wohnbauliche Nutzung entstehen. Der Planungsaus- schuss der Bundesstadt Bonn hat beschlossen, dass dies nur nach fachlicher Klärung hin- sichtlich der Auswirkungen einer Bebauung auf Klima und Boden entschieden werden kann. Angesichts dieser Ausgangslage soll eine bodenfunktionale Bewertung der Böden im Pro- jektgebiet erfolgen. Die Auswirkungen eines Bauvorhabens sind anhand der Betroffenheit der Bodenfunktionen zu erfassen und zu bewerten. Planerisch bedeutsam sind dabei die natürlichen Bodenfunkti- onen, die Archivfunktionen und die Funktion als Standort für die land- und forstwirtschaftliche Nutzung (§ 2 Abs. 2 Nr. 1, Nr. 2 und Nr. 3 c BBodSchG – Bundes-Bodenschutzgesetz) Die Bodenfunktionen sind nach § 1 BBodSchG zu erhalten oder wiederherzustellen. Nach § 7 BBodSchG hat jeder, der auf Böden einwirkt, Vorsorge gegen das Entstehen schädlicher Bodenveränderungen zu treffen. Nach § 1 Landesbodenschutzgesetz Nordrhein-Westfalen soll mit Grund und Boden soll sparsam und schonend umgegangen werden, dabei sind Bo- denversiegelungen auf das notwendige Maß zu begrenzen. Böden, welche die Bodenfunkti- onen nach § 2 Abs. 2 Nr. 1 und 2 BBodSchG im besonderen Maße erfüllen (§ 12 Abs. 8 Satz 1 Bundes-Bodenschutz- und Altlastenverordnung), sind besonders zu schützen. Die Bodenkarte 1 : 50.000 (BK50) weist innerhalb des Planungsgebietes fruchtbare Böden mit sehr hoher Funktionserfüllung als Regelungs- und Pufferfunktion / natürlicher Boden- fruchtbarkeit aus. Diese sind gemäß dem Bodenschutz-Fachbeitrag für die räumliche Pla- nung des GD NRW1 besonders schutzwürdig. Angesichts dieser fachlichen und rechtlichen Ausgangslage hat das Ingenieurbüro Feldwisch im Auftrag der Bundesstadt Bonn die Böden im Plangebiet bodenschutzfachlich mittels Boh- rungen erfasst und bodenfunktional bewertet. Im Ergebnis der durchgeführten Untersuchun- gen kann das flächenhafte Vorkommen von Böden mit außergewöhnlich hohen Ausprä- gungsgraden der natürlichen Bodenfunktionen »Regler- und Pufferfunktion / natürliche Bo- denfruchtbarkeit« sowie »Reglerfunktion des Bodens für den Wasserhaushalt im 2-Meter- Raum« bestätigt werden. Der bodenfunktionale Verlust betrifft damit Böden, die für die Bundesstadt Bonn von beson- derer Bedeutung für die Versorgung mit regional angebauten Lebensmitteln und für die Küh- lung des Siedlungsraums sind. Im Zuge der Erschließung des Baugebiets können die be- sonderen Belange des vorsorgenden Bodenschutzes mit Hilfe der Vermeidungs- und Minde- rungsmaßnahmen nach Kap. 6 sowie gezielter bodenbezogener Kompensationsmaßnahmen nach Kap. 7 berücksichtigt werden. 1 Die Karte der schutzwürdigen Böden von NRW 1 : 50.000 – dritte Auflage 2017. Bodenschutz-Fachbeitrag für die räumliche Planung. Geologischer Dienst NRW.Seite 9 von 95 Bodengutachten In den Schleiden, Bonn Lannesdorf April 2019 Seite 2 von 43 1 Auftrag und Zielsetzung Die Bundesstadt Bonn hat das Ingenieurbüro Feldwisch am 24.10.2018 beauftragt ein Bo- dengutachten für einen Bereich im Stadtbezirk Bad Godesberg, Ortsteil Lannesdorf anzufer- tigen. Im Plangebiet „In den Schleiden“ soll eine wohnbaulichen Nutzung entstehen. Der Planungs- ausschuss der Bundesstadt Bonn hat beschlossen, dass dies nur nach fachlicher Klärung hinsichtlich der Auswirkungen einer Bebauung auf Klima und Boden entschieden werden kann. Angesichts dieser Ausgangslage soll eine bodenfunktionale Bewertung der Böden im Projektgebiet erfolgen. Im Rahmen des Bodengutachtens sind folgende Leistungen zu erbringen: Auswertung vorhandener bodenkundlicher Kartenwerke Bodenkundliche Kartierung Darstellung der Schutzwürdigkeit des vorhandenen Bodens anhand der Klassifizierung des Geologischen Dienstes Nordrhein-Westfalen (GD NRW) Darstellung der Schutzbedürftigkeit des vorhandenen Bodens im Kontext der Bonner Re- gion Beschreibung des Umfanges des Verlustes schutzwürdiger Böden durch die geplante Bebauung Benennung von Maßnahmen zur Reduzierung der Auswirkungen auf den schutzwürdigen Boden bei der Durchführung der geplanten Baumaßnahme Darlegung und Ableitung der Art und des Umfanges einer möglichen Kompensations- maßnahmeSeite 10 von 95 Bodengutachten In den Schleiden, Bonn Lannesdorf April 2019 Seite 3 von 43 2 Untersuchungsfläche Plangebiet: Stadtbezirk Bad Godesberg, Ortsteil Lannesdorf zwischen den Stra- ßen Mehlemer Str, Ellesdorfer Str, An der Nesselburg, Langenbergs- weg und In den Schleiden Charakter der Fläche: Obstbaumkultur, Ackerflächen, Kleingartenanlage, Feldgehölze Flächengröße: ca. 41.000 m² Das Projektgebiet befindet sich im Stadtbezirk Bad Godesberg, Ortsteil Lannesdorf. Nach- stehende Übersichtskarte zeigt die Ausdehnung der Untersuchungsfläche sowie Ortsanga- ben, welche diese einfassen. Abbildung 1: Übersichtskarte der Untersuchungsfläche (verändert nach https://www.wms.nrw.de/geobasis/wms_nw_dop?)Seite 11 von 95 Bodengutachten In den Schleiden, Bonn Lannesdorf April 2019 Seite 4 von 43 3 Bodenkundliche Erfassung Die Bodenuntersuchungen erfolgten am 15. und 18. Februar 2019 durch Dr. Norbert Feld- wisch und M.Sc. Thilo Hönerlage. Hierzu wurden 17 bodenkundliche Pürckhauer-Bohrungen bis 2 m Endteufe durchgeführt. Die Lage der Bohransatzpunkte wurden so gewählt, dass die Ausdehnung der standörtlich zu erwartenden Bodeneinheiten nach BK50 verifiziert und eine repräsentative bodenfunktio- nale Bewertung der anstehenden Böden durchgeführt werden kann. Der Profilaufnahme erfolgte anhand der erbohrten Bodenhorizonte nach bodenkundlicher Kartieranleitung2 (KA5). Anlage 1 zeigt eine Übersichtskarte der einzelnen Bohrpunkte vor dem Hintergrund der BK50. Die detaillierte bodenkundliche Ansprache aller Bohrungen ist in Anlage 2 dokumentiert. An- hand der Kartierergebnisse wurde die Schutzwürdigkeit der Böden entsprechend der Metho- dik des Geologischen Dienstes Nordrhein-Westfalens (GD NRW 2004)3 abgeleitet und be- wertet (vgl. kurze Erläuterung in Anlage 5). Die Lagekoordinaten sind in Anlage 3 dokumentiert. Anlage 4 enthält eine fotografische Dokumentation der Bohrstellen und Bohrkerne. 2 Ad-Hoc AG Boden (2005): Bodenkundliche Kartieranleitung (KA 5). 5. verbesserte und erweiterte Auflage, E. Schweizerbart´sche Verlagsbuchhandlung, Stuttgart. 3 Geologischer Dienst NRW (2004): Auskunftssystem Bodenkarte 1:50 000 – Karte der schutzwürdigen Böden. 2. überarbeitete Auflage. Hrsg.: Geologischer Dienst NRW. CD-ROM. Krefeld. Link: http://www.gd.nrw.de/g_bkSwB.htmSeite 12 von 95 Bodengutachten In den Schleiden, Bonn Lannesdorf April 2019 Seite 5 von 43 4 Untersuchungsergebnisse und Beurteilung 4.1 Standorteigenschaften und Böden nach BK 50 Orientierend kann die BK50 (Abbildung 2) herangezogen werden, um die standörtlich zu er- wartenden Bodeneinheiten zu ermitteln. Abbildung 2: Plangebiet mit Bodentypen nach BK50, WMS Dienste (© Geobasis NRW) Im Untersuchungsgebiet treten die nachstehenden Bodentypen auf: L5308_K341 bzw. L5308_K342 (hellrot) Kolluvisol, zum Teil pseudovergleyt. Grundwasserfrei. Das Bodensubstrat ist charakterisiert durch mittel bis stark tonigen Schluff. Weiterhin wird das Substrat als schwach steinig-grusig und schwach humos beschrieben. L5308_L352 (beige-braun) Parabraunerde, zum Teil Pseudogley-Parabraunerde. Grundwasserfrei. Das Bodensubstrat ist charakterisiert durch mittel bis stark tonigen Schluff aus Löss und Solifluktionsbildung (Jungpleistozän). Weiterhin wird das Substrat als vereinzelt schwach steinig-grusig und car- bonathaltig beschrieben.Seite 13 von 95 Bodengutachten In den Schleiden, Bonn Lannesdorf April 2019 Seite 6 von 43 L5308_Z341 (magenta) Pararendzina, stellenweise erodierte Parabraunerde oder Braunerde. Grundwasserfrei. Das Bodensubstrat ist charakterisiert durch mittel bis stark tonigen Schluff und schluffigen Lehm, meist aus Löss (Jungpleistozän). Weiterhin wird das Substrat als kiesig bis extrem kiesig oder carbonathaltig beschrieben. Alle drei Bodentypen (K342, L352 u. Z341) zählen nach der Ausweisung der BK50 zu den fruchtbaren Böden mit sehr hoher Funktionserfüllung als Regelungs- und Pufferfunk- tion / natürliche Bodenfruchtbarkeit. Im Übrigen weist die BK50 innerhalb des Plangebietes weder Bodenarchive der Natur- und Kulturgeschichte, noch Extremstandorte mit Böden als Potenzial für die Biotopentwicklung aus. 4.2 Standorteigenschaften und Böden nach bodenkundlicher Kartierung Im Folgenden werden gleichartige Bohrergebnisse je Bodentyp zusammengefasst und die charakteristischen Bodenmerkmale zusammengestellt. Die nachstehenden drei Bodentypen sind charakteristisch für das Untersuchungsgebiet. Kolluvisol [BS-01, BS-02, BS-11, BS-13, BS-14, BS-15 und BS-17] Bohrung BS-01 wurde auf einer Wiesenfläche abgeteuft, BS-02 in einem Feldgehölz, die üb- rigen waren auf Obst-Anbauflächen lokalisiert. Die charakteristische Bodenart war mittel toniger Schluff mit sehr geringen Grobbodenanteilen. Die Bohrprofile waren stets vollständig carbonatisch, durchschnittlich lag der Gehalt im mittel carbonathaltigen Bereich. Der Anteil organischer Substanz in den angereicherten Mineralbodenhorizonten (M-Horizonte) der Kol- luvisole wurde als schwach bis mittel humos klassifiziert. Lokal traten sehr schwache oxidati- ve Hydromorphiemerkmale auf. Parabraunerde [BS-04 und BS-05] In diesen Bohrungen wurde eine Parabraunerde erbohrt. Die Bohrungen wurden auf Obst- Anbauflächen abgeteuft. Die charakteristische Bodenart war mittel toniger Schluff mit sehr geringen Grobbodenanteilen. Die Bohrprofile waren im Oberboden carbonatfrei, der Gehalt im Unterboden lag im carbonatarmen Bereich. Den Unterbodenhorizont charakterisierte die Verzahnung von durch Verwitterung verbraunten und durch Einwaschung tonangereicherten Bereichen (Bv-Bt-Horizont). Die Bodenprofile waren frei von Hydromorphiemerkmalen.Seite 14 von 95 Bodengutachten In den Schleiden, Bonn Lannesdorf April 2019 Seite 7 von 43 Braunerde [BS-06, BS-07, BS-08, BS-10 und BS-16] In diesen Bohrungen wurde eine Braunerde erbohrt. Die Bohrungen BS-10 und BS-16 wur- den auf Obst-Anbauflächen abgeteuft, die restlichen fanden auf Ackerflächen statt. Auf bei- den Obst-Anbauflächen wurde ein reliktischer, durch regelmäßige Bodenbearbeitung gepräg- ter Horizont (rAp-Horizont) ermittelt. Die charakteristische Bodenart war mittel toniger Schluff mit sehr geringen Grobbodenanteilen. An den Bohransatzstellen BS-07 und BS-08 trat im Untergrundhorizont (C-Horizont) reiner Schluff auf. Die Bohrprofile waren mit Ausnahme von BS-16 stets vollständig carbonatisch, durchschnittlich lag der Gehalt im mittel carbonathalti- gen Bereich. Der Unterbodenhorizont ist durch verwitterungsbedingte Verbraunung geprägt (Bv-Horizont). Lokal traten schwache bis sehr schwache oxidative Hydromorphiemerkmale auf. Folgende Profilaufnahmen stellen lokale Besonderheiten dar, welche im Untersuchungsge- biet einmalig erfasst wurden. Rendzina [BS-12] In dieser Bohrung wurde eine Rendzina erbohrt. Die Bohrung fand auf einer Obst- Anbaufläche statt. Im Oberboden wurde ein reliktischer, durch regelmäßige Bodenbearbei- tung geprägter Horizont (rAp-Horizont) ermittelt. Die charakteristische Bodenart des Oberbo- dens war mittel toniger Schluff, im Untergrund trat reiner Schluff auf. Beide Horizonte kenn- zeichnete ein sehr geringer Grobbodenanteil. Das Bohrprofil war vollständig carbonatisch, der Gehalt lag im mittel carbonathaltigen Bereich. Es konnten keine Hydromorphiemerkmale ermittelt werden. Treposol [BS-09] In dieser Bohrung wurde ein Treposol erbohrt. Die Bohrung fand innerhalb einer Kleingarten- nutzung statt. Die charakteristische Bodenart war mittel toniger Schluff, im Untergrund trat reiner Schluff auf. Unterhalb des Oberbodens trat ein 35 cm mächtiger mineralischer Misch- horziont (R-Horizont) auf, welcher tiefreichend durchmischt war und den eine streifige, hu- musangereicherte Schichtung kennzeichnete. Alle Horizonte kennzeichnete ein sehr geringer Grobbodenanteil. Das Bohrprofil war vollständig carbonatisch, der Gehalt lag im mittel car- bonathaltigen Bereich. Es konnten keine Hydromorphiemerkmale ermittelt werden.Seite 15 von 95 Bodengutachten In den Schleiden, Bonn Lannesdorf April 2019 Seite 8 von 43 Aufschüttung [BS-03] In dieser Bohrung wurde eine Aufschüttung erbohrt. Die Bohrung fand auf einer lokal be- grenzten Erhebung statt. Die charakteristische Bodenart war mittel toniger Schluff. Alle Hori- zonte kennzeichnete ein sehr geringer Grobbodenanteil. Das Bohrprofil war vollständig hu- mos und carbonatisch, die Gehalte lagen im mittleren Bereich. Ab 120 cm Teufe traten schwache oxidative Hydromorphiemerkmale auf. Grundwasser wurde an keiner Bohransatzstelle erbohrt. Generell ist zu beachten, dass die Bohrergebnisse den Bodenaufbau nur punktuell erfassen. Zwischen den einzelnen Aufschlusspunkten können abweichende Bodeneigenschaften ins- besondere im Hinblick auf Schichtmächtigkeiten, Bodenarten, Grobbodenanteile, Anteile bo- denfremder Substrate und TOC- bzw. Humusgehalte nicht ausgeschlossen werden.Seite 16 von 95 Bodengutachten In den Schleiden, Bonn Lannesdorf April 2019 Seite 9 von 43 5 Darstellung der Schutzwürdigkeit des vorhandenen Bodens 5.1 Böden und ihre Schutzwürdigkeit im Stadtgebiet Bonn nach BK50 Im Bereich der Auen des Rheins kommen lehmig-sandige oder tonig-schluffige Auenböden vor. Die dominierenden Bodentypen, die sich über das Stadtgebiet erstrecken, sind Brauner- de (lehmig-sandig bzw. tonig-schluffig) und Parabraunerde (sandig-lehmig bzw. tonig- schluffig). Des Weiteren stehen in den rechtsrheinischen (rr) Stadtteilen Pützchen und Holz- lar bzw. in den linksrheinischen (lr) Stadtteilen Ippendorf und Röttgen, dort vor allem im Kot- tenforst, lehmig-sandige (rr) und tonig-schluffig (lr) Pseudogleye an. In kleinen Tälern kom- men Kolluvisole (tonig-schluffig) bzw. Gleye (tonig-schluffig) über das Stadtgebiet verteilt vor. Tonig-schluffige Pararendzinen kommen in Bad Godesberg und Lannesdorf vor. Anthropo- gen veränderte oder aufgeschüttete Böden verteilen sich über das Stadtgebiet. Eine großflä- chige Auffüllung stellt der Rheinpark im Süden der Stadt Bonn dar. Hier stehen sandig- schluffige Auftrags-Regosole an. Folgende besonders schutzwürdige Böden kommen im Stadtgebiet vor. Parabraunerde: fruchtbare Böden, sehr hohe Funktionserfüllung als Regel- und Puffer im Naturhaushalt (westliches, südwestliches und südöstliches Stadtgebiet). Podsolige Braunerde: tiefgründig sandige Extremstandorte, hohes Biotopentwicklungspotential (Tannenbusch). Braunerde: Archiv der Naturgeschichte, vulkanischer Ursprung (Rodderberg, südlich von Mehlem), Wasserspeicher mit hoher Funktionserfüllung als Regulations- und Kühlungsfunktion (am Nordrand des Venusbergs, Beuel, Geislar) Pseudogley: hohes Biotopentwicklungspotenzial durch Staunässe (Kottenforst, Lengsdorf und Röttgen) Archiv der Naturgeschichte im tertiären Gestein (Lengsdorf und Röttgen). Gley: sehr hohe Funktionserfüllung als Biotopentwicklungspotenzial für Extremstandorte (z.B. Godesberger Bach, Peschsiefen, Mersbach, Wielesbach, Ankerbach)Seite 17 von 95 Bodengutachten In den Schleiden, Bonn Lannesdorf April 2019 Seite 10 von 43 5.2 Darstellung der Schutzwürdigkeit der Böden nach bodenkundlicher Kar- tierung Mit Hilfe der GD-Methodik (vgl. Fußnote 1) werden folgende Bodenfunktionen bewertet: Regler- und Pufferfunktion / natürliche Bodenfruchtbarkeit Reglerfunktion des Bodens für den Wasserhaushalt im 2-Meter-Raum Biotopentwicklungspotenzial für Extremstandorte Archivfunktionen Die Bewertung der beiden ersten Funktionen erfolgt auf Grundlage der anhand der Bohrprofi- le abgeleiteten Kennwerte für folgende bodenkundlichen Parameter: effektive Durchwurze- lungstiefe, nutzbare Feldkapazität, Feldkapazität, Kationenaustauschkapazität und Grund- wasserstufe. Die Bodenfunktionen »Biotopentwicklungspotenzial für Extremstandorte« und »Archivfunktionen« werden entsprechend der GD-Methodik anhand der Bodentypen und – im Falle der Archivfunktionen – anhand kultur- oder naturgeschichtlicher Besonderheiten der Pedogenese bewertet. In nachstehender Tabelle sind die Eingangsparameter zur Ermittlung der Bodenfunktion »Regler- und Pufferfunktion / natürliche Bodenfruchtbarkeit« aufgeführt. Die Relevanz dieser Teilfunktion der Lebensraumfunktion basiert zum einen auf den Reglereigenschaften im Wasserhaushalt, welche den Abfluss von Niederschlagswasser beeinflussen und zum ande- ren auf der Pufferfunktion, welcher die stoffliche Belastung des Sickerwassers verbessern kann. Böden mit gutem Wasser- und Nährstoffspeichervermögen zeichnet eine hohe natürli- che Bodenfruchtbarkeit aus, die diese zu produktionssichereren Standorten macht.Seite 18 von 95 Bodengutachten In den Schleiden, Bonn Lannesdorf April 2019 Seite 11 von 43 Tabelle 1: Eingangsparameter über die Bezugstiefe für die Bodenfunktionsbewertung »Regler- und Pufferfunktion / natürliche Bodenfruchtbarkeit« Profil nFK FK LK GW-Stufe SW-Stufe Einheit mm mm mm - - Bezugstiefe 14 dm 20 dm 14 dm 20 dm 14 dm 20 dm - - BS-01 363 441 547 663 125 149 6 keine BS-02 365 468 560 710 138 166 6 keine BS-03 370 471 562 723 141 184 6 keine BS-04 330 330 496 496 113 113 6 keine BS-05 330 330 496 496 113 113 6 keine BS-06 364 595 538 874 134 194 6 keine BS-07 364 454 535 663 127 148 6 keine BS-08 356 562 537 830 129 176 6 keine BS-09 374 412 552 609 138 149 6 keine BS-10 360 450 538 670 124 149 6 keine BS-11 364 442 546 659 133 153 6 keine BS-12 312 312 463 463 107 107 6 keine BS-13 372 398 556 594 142 149 6 keine BS-14 366 392 548 586 141 148 6 keine BS-15 358 565 541 854 133 162 6 keine BS-16 335 463 537 725 129 163 6 keine BS-17 358 565 540 854 132 161 6 keine Die folgende Tabelle fasst die bodenphysikalischen Bewertungsgrundlagen für die Boden- funktion »Regler- und Pufferfunktion / natürliche Bodenfruchtbarkeit« zusammen. Im Falle sehr hoher nFK- und FK-Werte darf die obere LK-Schwelle überschritten werden (mündliche Mitteilung des Herrn Schrey, Geologischer Dienst Nordrhein-Westfalen). Tabelle 2: Bewertungsansatz für die Bodenfunktionsbewertung »Regler- und Pufferfunktion / natürliche Bodenfruchtbarkeit« (GD NRW, siehe Fußnote 3)Seite 19 von 95 Bodengutachten In den Schleiden, Bonn Lannesdorf April 2019 Seite 12 von 43 Der Bewertungsansatz aus oben stehender Tabelle weist allen Profilen eine sehr hohe »Regler- und Pufferfunktion / natürliche Bodenfruchtbarkeit« zu (bf5_ff). Zu betonen sind die außergewöhlich hohen nFK- und FK-Werte im effektiven Wurzelraum (bis 14 dm), die eine besondere, etrem hohe bodenfunktionale Ausprägung bedingen. Tabelle 3: Bewertung der Bodenfunktion »Regler- und Pufferfunktion / natürliche Boden- fruchtbarkeit« der Bohrprofile Profil Regler- und Pufferfunktion / na- türliche Bodenfruchtbarkeit Kürzel BS-01 sehr hoch bf5_ff BS-02 BS-03 BS-04 BS-05 BS-06 BS-07 BS-08 BS-09 BS-10 BS-11 BS-12 BS-13 BS-14 BS-15 BS-16 BS-17Seite 20 von 95 Bodengutachten In den Schleiden, Bonn Lannesdorf April 2019 Seite 13 von 43 Um die »Reglerfunktion des Bodens für den Wasserhaushalt im 2-Meter-Raum« zu bewer- ten, werden ergänzend zu den Böden, die aufgrund ihrer »Regler- und Pufferfunktion« als schutzwürdig ausgewiesen worden sind, diejenigen erfasst, deren nutzbare Feldkapazität (nFK) im 2-Meter-Raum über 220 mm liegt. Böden mit großem Wasserrückhaltevermögen im 2-Meter-Raum sind für den qualitativen Grundwasserschutz und die Kühlung in Siedlungs- kernen wichtig. Dies trifft bei allen erbohrten Profilen zu. Tabelle 4 Bewertung der Bodenfunktion »Reglerfunktion des Bodens für den Wasserhaushalt im 2-Meter-Raum« der Bohrprofile Profil Reglerfunktion des Bodens für den Wasserhaushalt im 2-Meter-Raum Kürzel BS-01 hoch bf4_2m BS-02 BS-03 BS-04 BS-05 BS-06 BS-07 BS-08 BS-09 BS-10 BS-11 BS-12 BS-13 BS-14 BS-15 BS-16 BS-17 Die GD-Methodik weist folgenden Bodentypen »besonderes Biotopentwicklungspotenzial« zu: Moore und Moorkulturböden (Grundwasserstand oberhalb von 4 dm unter Flur). Nasse und wechselfeuchte Standorte (anhand aktueller Grundwasser- oder Staunässe- stufe). tiefgründige Sand- oder Schuttböden. Im Rahmen dieses Bodengutachtens wurde keiner der aufgelisteten Bodentypen erfasst. Entsprechend treten auf der Untersuchungsfläche keine besonderen »Biotopentwicklungspo- tenziale« auf. Auch die Kriterien für »Archivfunktionen« treten auf der Untersuchungsfläche nicht auf.Seite 21 von 95 Bodengutachten In den Schleiden, Bonn Lannesdorf April 2019 Seite 14 von 43 5.3 Verlust schutzwürdiger Böden durch das geplante Bebauungsgebiet Durch das geplante Baugebiet „In den Schleiden“ werden Böden in Anspruch genommen, welche eine außergewöhnliche, sehr hohe »Regler- und Pufferfunktion / natürliche Boden- fruchtbarkeit« sowie eine hohe »Reglerfunktion des Bodens für den Wasserhaushalt im 2- Meter-Raum« auszeichnet. Der bodenfunktionale Verlust betrifft damit Böden, die für die Bundesstadt Bonn von beson- derer Bedeutung für die Versorgung mit regional angebauten Lebensmitteln und für die Küh- lung des Siedlungsraums sind. Insbesondere die außergewöhnlich hohe Kühlfunktion der be- troffenen Böden ist für die Klimaanpassung der Bundesstadt Bonn von herausragender Be- deutung. Die besondere Bedeutung der vom Baugebiet betroffenen Böden aufgrund ihrer außergewöhnlich hohen Funktionsausprägungen gilt auch im Vergleich zur sonstigen Bo- denverbreitung in der Bundesstadt Bonn.Seite 22 von 95 Bodengutachten In den Schleiden, Bonn Lannesdorf April 2019 Seite 15 von 43 6 Bodenschutzfachliche Anforderungen an den Bauablauf 6.1 Baustelleneinrichtungs- und Bauausführungsplanung Dem Gutachter liegen keine Baustelleneinrichtungs- und Bauausführungsplanung vor. Ent- sprechende Planungen sollten die begrenzten Bauflächen und die besondere Verdichtungs- empfindlichkeit der anstehenden Böden berücksichtigen, um einen konfliktarmen Bauablauf zu gewährleisten. Bodenflächen, die nicht Befahren werden sollen, sind auszupflocken. Auch die Grenzen des Baufeldes sind deutlich sichtbar zu kennzeichnen, um Beanspruchungen von Böden außer- halb des plangegenständlichen Vorhabens zu unterbinden. 6.2 Begrenzung der Bodendrücke Anhand der Bodeneigenschaften (Körnung, TOC-/Humusgehalt, Trockenrohdichte) ist von einer bodenmechanischen Eigenstabilität der Oberböden zwischen ca. 40 und 60 kPa bei Feldkapazität (pF 1,8; entspricht Wassersättigung) auszugehen. Angesichts dieser anhand von Erfahrungswerten geschätzten geringen mechanischen Be- lastbarkeit bzw. sehr hohen Verdichtungsempfindlichkeit sind geeignete Maßnahmen zu er- greifen, die Bodenverdichtungen außerhalb der dauerhaften Bauwerks- und Wegeflächen soweit wie möglich vermeiden. Maßnahmen zur Vermeidung von schädlichen Verdichtungen dienen gleichzeitig dem siche- ren Verfahrensablauf. Auf zukünftigen Grün- und Gartenflächen sollten folgende geeignete Maßnahmen zur Ver- meidung von schädlichen Verdichtungen ergriffen werden: Keine Radfahrzeuge auf unbefestigten Bodenflächen. Befahren der unbefestigten Bodenflächen nur mit Kettenlaufwerken, deren spezifischer Bodendruck angesichts der besonderen Verdichtungsempfindlichkeit auf maximal 60 kPa (entspricht ungefähr 0,6 bar oder 0,6 kg/cm²) zu begrenzen ist. Transport- und Baustellenverkehr ist nur über befestigte Bodenflächen vorzunehmen. Temporäre Baustraßen sind in geeigneter Schichtmächtigkeit mit kantigem, minerali- schem Gemisch zu erstellen. Zum gewachsenen Boden ist die mineralische Schichtung mit Vlies oder ggf. Geotextil+Vlies abzugrenzen. Eine bodenmechanische Bemessung des notwendigen Aufbaus der Baustraße wird empfohlen. 6.3 Bauzeitenplanung für die Erschließung Die Erschließung des Bebauungsgebietes sollte nach Möglichkeit bei möglichst trocke- nen Witterungs- und Bodenverhältnissen durchgeführt werden, um die Phase mit der bestmöglichen Eigenstabilität der Böden zu nutzen. Dazu ist die Zeitspanne Mai bis Ok-Seite 23 von 95 Bodengutachten In den Schleiden, Bonn Lannesdorf April 2019 Seite 16 von 43 tober besonders geeignet. Bei trockenen Frühjahrsbedingungen kann ggf. auch früher im Jahr (April) gestartet werden. Bei der Erschließung sollten die Regelungen zur Begrenzung der Bodendrücke nach Kap. 6.2 beachtet werden. Befahrungslinien und befestigte Baustraßen sollten bevorzugt im Bereich zukünftig ver- siegelter Flächen / Straßen erfolgten. Zukünftige Grün- und Gartenflächen sollten bei der Erschließung soweit wie möglich nicht beansprucht werden. Witterungsbedingte Vernässungen des Baufeldes (Starkregen) können eine Unterbre- chung der Bauarbeiten notwendig machen. Erfahrungsgemäß können Unterbrechungen nach Starkregen im Sommerhalbjahr 1 bis 2 Tage andauern. Derartige Unterbrechungen können auf folgende Arbeiten begrenzt werden: Arbeiten auf ungeschützten Bodenflächen, die nach Bauabschluss wieder natürli- che Bodenfunktionen übernehmen sollen. Arbeiten mit natürlichem Bodenmaterial, welches zur Wiederherstellung durch- wurzelbarer Bodenschichten verwertet werden soll. 6.4 Bodenabtrag bei der Erschließung Der Bodenabtrag ist bodenschonend mit Raupenbaggern und nicht mit Planierraupen vorzunehmen. Abzutragender Oberboden ist vom ggf. mit angeschnittenen Unterboden zu trennen und getrennt zwischenzulagern. Sowohl der Oberboden und als auch der bodenfunktional hochwertige Unterboden sind in einem kulturfähigen Zustand zu erhalten (DIN 18915, E-DIN 19639). Überschüssiger Ober- und Unterboden sollten einer hochwertigen bodenfunktionalen Verwertung zuge- führt werden. Der zur Wiederherstellung durchwurzelbarer Bodenschichten innerhalb des Baugebietes benötigte Bodenaushub ist fachgerecht zwischenzulagern (DIN 18915, E-DIN 19639). 6.5 Zwischenlagerung des Bodenaushubs Oberboden und Unterboden sind in getrennte Mieten zu lagern. Die Mieten sind mit einem Raupenbagger aufzusetzen, zu profilieren und – ja nach Lage- rungsdauer und Jahreszeit – möglichst kurzfristig aktiv zu begrünen. Eine Befahrung der Bodenmieten oder das Lagern von Baumaterial auf den Bodenmieten ist zu unterlassen.Seite 24 von 95 Bodengutachten In den Schleiden, Bonn Lannesdorf April 2019 Seite 17 von 43 6.6 Rückbau befestigter Baustraßen und anderer befestigter Baustellenein- richtungsflächen der Erschließungsphase im Bereich zukünftiger Grün- /Gartenflächen Der Rückbau aller Befestigungen erfolgt rückschreitend. Alle Materialien der Befestigungen (mineralische Schüttung aus natürlichem Gesteins- bruch und Vlies, ggf. Geogitter) sind vollständig auszubauen. 6.7 Bodenauftrag / Rekultivierung im Bereich zukünftiger Grün-/Gartenflächen Ggf. notwendige Lockerungsmaßnahmen vor dem Wiedereinbau von Bodenmaterial im Bereich der zurückgebauten Baustraße sind während der Bauausführung zu bestimmen. Gleiches gilt auch für weitere, dem Gutachter nicht bekannte Baureinrichtungsfläche, die nach Bauabschluss wieder natürliche Bodenfunktionen übernehmen sollen. Der Wiedereinbau der Böden hat bei möglichst trockenen Bodenverhältnissen (steif- plastische Bodenkonsistenz; > 12 cbar Wasserspannung) zu erfolgen. Zum Wiedereinbau von Bodenmaterial sind Raupenbagger einzusetzen und keine Pla- nierraupen. Der Oberboden ist an das umliegende Gelände höhengleich wieder einzubauen. Die Oberfläche ist frei von Kluten möglichst feinkrümelig herzustellen. Ggf. ist ein geeignetes landwirtschaftliches Gerät zur Herstellung eines Saatbettes einzusetzen. Nach der ggf. notwendigen Lockerung und dem Wiedereinbau von Oberboden sind die Flächen kurzfristig zu begrünen. 6.8 Baugenehmigungen Im Zuge der einzelnen Baugenehmigungen empfiehlt sich eine Information hinsichtlich der besonderen bodenfunktionalen Bedeutung des Baugebietes und den notwendigen Schutz der Gartenböden vor schädlichen Verdichtungen. Hierbei kann bspw. auf die In- formationsblätter des LANUV NRW zum Bodenschutz bei der Bebauung verwiesen wer- den4. 4 https://www.lanuv.nrw.de/fileadmin/lanuvpubl/1_infoblaetter/ LANUV_Infoblatt_Bauen_H%C3%A4uslebauer_WEB.pdf https://www.lanuv.nrw.de/fileadmin/lanuvpubl/1_infoblaetter/LANUV_Infoblatt_Bauen_Bauausfuehrende_WEB.pdfSeite 25 von 95 Bodengutachten In den Schleiden, Bonn Lannesdorf April 2019 Seite 18 von 43 7 Mögliche Kompensationsmaßnahmen Aufgrund der außergewöhnlich hohen Funktionserfüllung der betroffenen Böden ist eine bo- denbezogene Kompensation der Bebauung anzustreben. Orientierend können dazu Arbeits- hilfen aus Baden-Württemberg und Hessen herangezogen werden5. Insbesondere die Verwertung etwaiger Überschussmassen aus der Erschließung sollte bo- denfunktional hochwertig erfolgen. Dazu sind geeignete Aufbringungsflächen im Stadtgebiet zu erkunden, auf denen durch einen bodenschonenden Bodenauftrag eine Verbesserung der natürlichen Bodenfunktionen, insbesondere der »Regler- und Pufferfunktion / natürliche Bo- denfruchtbarkeit« sowie der »Reglerfunktion des Bodens für den Wasserhaushalt im 2- Meter-Raum«, nachweislich erreicht werden kann. Die Anforderungen des Bodenschutz- rechts und des Normungswesens an eine schadlose Verwertung, insbesondere an eine Vermeidung schädlicher Bodenverdichtungen, sind zu beachten (§ 12 BBodSchV, DIN 19731, DIN 18915, E-DIN 19639). Bergisch Gladbach, Montag, 29. April 2019 Dr. Norbert Feldwisch Anlagen Anlage 1: Lageplan Anlage 2: Kartierergebnisse Anlage 3: Lagekoordinaten Anlage 4: Fotodokumentation Anlage 5: Bodeneigenschaften und der Bewertung der Bodenfunktionen Anlage 6: Erläuterungen zu den Bodenfunktionen 5 http://fachdokumente.lubw.baden-wuerttemberg.de/servlet/is/20099/naturschutzrechtliche_eingriffsregelung.pdf? command=downloadContent&filename=naturschutzrechtliche_eingriffsregelung.pdf https://www.hlnug.de/themen/boden/vorsorge/bodenschutz-in-der-planung/kompensation-schutzgut-boden.htmlSeite 26 von 95 Bodenschutzkonzept zum Retentionsbodenfilter Keilbusch April 2019 Seite 19 von 43 Anlage 1: Untersuchungsfläche und Lage der Bohrpunkte © Geobasis NRWSeite 27 von 95 Bodengutachten In den Schleiden, Bonn Lannesdorf April 2019 Seite 20 von 43 Anlage 2: Dokumentation der bodenkundlichen Profile Profil Tiefe [cm] Horizont Feinboden Humus Carbonat oxidative reduktive GrobbodenHydromorphie- merkmale von bis [-] [-] [Klasse] [Klasse] [Flächen-%] [Klasse] BS-01 000 015 Ah Ut3 4 3.2 - - 1 015 080 M Ut3 3 3.2 - - 1 080 110 Bv-C Ut2 0 3.3 - - 0 110 200 C Uu 0 3.4 - - 0 BS-02 000 025 Ah Ut3 4 3.2 - - 1 025 080 M Ut3 3 3.2 - - 1 080 120 Bv Uu 0 3.4 - - 0 120 200 C Uu 0 3.4 - - 0 BS-03 000 020 jAh Ut3 4 3.2 - - 1 020 080 jlCh Ut3 3 3.4 - - 1 080 120 jlCh2 Ut2 2 3.4 - - 1 120 200 jlCh3 Ut3 3 3.4 ed < 5% - 1 BS-04 000 040 Ap-Bt Ut3 3 - - - 1 040 200 Bv-Bt Ut3 0 2 - - 0 BS-05 000 040 Ap-Bt Ut3 3 - - - 1 040 200 Bv-Bt Ut3 0 2 - - 0 BS-06 000 035 Ap Ut3 3 2 - - 1 035 075 Bv Ut3 0 3.4 - - 0 075 190 Bv2 Ut2 0 3.3 - - 0 190 200 Sw-C Uu 0 3.3 ed < 5% - 0 BS-07 000 035 Ap Ut3 3 2 - - 1 035 060 Bv Ut3 0 3.4 - - 0 060 085 Sw-Bv Ut2 0 3.2 ed, es < 5% - 0 085 200 C Ut2 0 3.3 ed << 5% - 0 BS-08 000 040 Ap Ut3 3 2 - - 1 040 060 Bv Ut3 0 3.4 - - 0 060 150 Bv2 Ut3 0 3.2 ed << 5% - 0 150 200 C Ut2 0 3.3 - - 0 BS-09 000 030 Ap Ut3 3 3.3 - - 1 030 065 R Ut2 2 3.3 - - 1 065 200 C Uu 0 3.2 - - 0 BS-10 000 015 Ah Ut3 3 2 - - 1 015 040 rAp Ut3 3 2 - - 1 040 085 Bv Ut3 0 3.4 - - 0 085 200 C Uu 0 3.3 - - 0 BS-11 000 015 Ah Ut3 3 2 - - 1 015 040 rAp Ut3 3 2 - - 1 040 080 M Ut3 2 3.4 - - 0 080 200 C Uu 0 3.3 - - 0 BS-12 000 030 rAp-Ah Ut3 3 3.3 - - 1 030 200 C Uu 0 3.3 - - 0Seite 28 von 95 Bodengutachten In den Schleiden, Bonn Lannesdorf April 2019 Seite 21 von 43 BS-13 000 030 rAp-Ah Ut3 3 3.2 - - 1 030 060 M Ut2 3 3.4 - - 0 060 200 C Uu 0 3.3 (eh) - 0 BS-14 000 040 rAp-Ah Ut3 3 3.2 - - 1 040 060 M Ut3 2 3.4 - - 0 060 200 C Uu 0 3.3 (eh) - 0 BS-15 000 040 rAp-Ah Ut3 3 2 - - 1 040 060 M Ut3 2 2 - - 0 060 170 Bv Ut3 0 0 (ed) - 0 170 200 C Uu 0 3.3 - - 0 BS-16 000 040 rAp-Ah Ut3 3 2 - - 1 040 100 Bv Ut4 0 0 - - 0 100 200 C Uu 0 3.3 - - 0 BS-17 000 035 rAp-Ah Ut3 3 2 - - 1 035 060 M Ut3 2 2 - - 0 060 155 Bv Ut3 0 0 - - 0 155 200 C Uu 0 3.3 - - 0 Anmerkung: Alle Kürzel nach Bodenkundlicher Kartieranleitung, 5. Auflage (KA5).Seite 29 von 95 Bodenschutzkonzept zum Retentionsbodenfilter Keilbusch April 2019 Seite 22 von 43 Anlage 3: Koordinatenliste der Bohrpunkte Profil X Y BS-01 371094 5613971 BS-02 371134 5613926 BS-03 371132 5613897 BS-04 371135 5613855 BS-05 371170 5613881 BS-06 371217 5613863 BS-07 371179 5613828 BS-08 371141 5613799 BS-09 371166 5613754 BS-10 371210 5613795 BS-11 371252 5613838 BS-12 371290 5613795 BS-13 371331 5613735 BS-14 371295 5613705 BS-15 371269 5613677 BS-16 371253 5613757 BS-17 371220 5613724 (EPSG:25832 – ETRS89 / UTM Zone 32)Seite 30 von 95 Bodengutachten In den Schleiden, Bonn Lannesdorf April 2019 Seite 23 von 43 Anlage 4: Fotos bodenkundlichen Profile (oben) und Standorte (unten) BS-01 oben: Tiefenstufe 000 – 100 cm unten: Tiefenstufe 100 – 200 cmSeite 31 von 95 Bodengutachten In den Schleiden, Bonn Lannesdorf April 2019 Seite 24 von 43 BS-02 oben: Tiefenstufe 000 – 100 cm unten: Tiefenstufe 100 – 200 cmSeite 32 von 95 Bodengutachten In den Schleiden, Bonn Lannesdorf April 2019 Seite 25 von 43 BS-03 oben: Tiefenstufe 000 – 100 cm unten: Tiefenstufe 100 – 200 cmSeite 33 von 95 Bodengutachten In den Schleiden, Bonn Lannesdorf April 2019 Seite 26 von 43 BS-04 oben: Tiefenstufe 000 – 100 cm unten: Tiefenstufe 100 – 200 cmSeite 34 von 95 Bodengutachten In den Schleiden, Bonn Lannesdorf April 2019 Seite 27 von 43 BS-05 oben: Tiefenstufe 000 – 100 cm unten: Tiefenstufe 100 – 200 cmSeite 35 von 95 Bodengutachten In den Schleiden, Bonn Lannesdorf April 2019 Seite 28 von 43 BS-06 oben: Tiefenstufe 000 – 100 cm unten: Tiefenstufe 100 – 200 cmSeite 36 von 95 Bodengutachten In den Schleiden, Bonn Lannesdorf April 2019 Seite 29 von 43 BS-07 oben: Tiefenstufe 000 – 100 cm unten: Tiefenstufe 100 – 200 cmSeite 37 von 95 Bodengutachten In den Schleiden, Bonn Lannesdorf April 2019 Seite 30 von 43 BS-08 oben: Tiefenstufe 000 – 100 cm unten: Tiefenstufe 100 – 200 cmSeite 38 von 95 Bodengutachten In den Schleiden, Bonn Lannesdorf April 2019 Seite 31 von 43 BS-09 oben: Tiefenstufe 000 – 100 cm unten: Tiefenstufe 100 – 200 cmSeite 39 von 95 Bodengutachten In den Schleiden, Bonn Lannesdorf April 2019 Seite 32 von 43 BS-10 oben: Tiefenstufe 000 – 100 cm unten: Tiefenstufe 100 – 200 cmSeite 40 von 95 Bodengutachten In den Schleiden, Bonn Lannesdorf April 2019 Seite 33 von 43 BS-11 oben: Tiefenstufe 000 – 100 cm unten: Tiefenstufe 100 – 200 cmSeite 41 von 95 Bodengutachten In den Schleiden, Bonn Lannesdorf April 2019 Seite 34 von 43 BS-12 oben: Tiefenstufe 000 – 100 cm unten: Tiefenstufe 100 – 200 cmSeite 42 von 95 Bodengutachten In den Schleiden, Bonn Lannesdorf April 2019 Seite 35 von 43 BS-13 oben: Tiefenstufe 000 – 100 cm unten: Tiefenstufe 100 – 200 cmSeite 43 von 95 Bodengutachten In den Schleiden, Bonn Lannesdorf April 2019 Seite 36 von 43 BS-14 oben: Tiefenstufe 000 – 100 cm unten: Tiefenstufe 100 – 200 cmSeite 44 von 95 Bodengutachten In den Schleiden, Bonn Lannesdorf April 2019 Seite 37 von 43 BS-15 oben: Tiefenstufe 000 – 100 cm unten: Tiefenstufe 100 – 200 cmSeite 45 von 95 Bodengutachten In den Schleiden, Bonn Lannesdorf April 2019 Seite 38 von 43 BS-16 oben: Tiefenstufe 000 – 100 cm unten: Tiefenstufe 100 – 200 cmSeite 46 von 95 Bodengutachten In den Schleiden, Bonn Lannesdorf April 2019 Seite 39 von 43 BS-17 oben: Tiefenstufe 000 – 100 cm unten: Tiefenstufe 100 – 200 cmSeite 47 von 95 Bodengutachten In den Schleiden, Bonn Lannesdorf April 2019 Seite 40 von 43 Anlage 5: Erläuterungen zu den Bodenfunktionen Nach den Methoden des Geologischen Dienstes NRW (GD)6, 7 werden alle Böden hinsicht- lich ihrer natürlichen Bodenfunktionen und der Archivfunktion in Abhängigkeit vom Grad der Funktionserfüllung je Funktion in zwei Stufen bewertet. Bewertet Böden werden folgende Boden(teil-)funktionen: Archiv der Natur- und Kulturgeschichte Lebensraumfunktion (Teilfunktion): Biotopentwicklungspotenzial (Extremstandorte) Lebensraumfunktion (Teilfunktion): Regelungs- und Pufferfunktion /natürliche Boden- fruchtbarkeit Reglerfunktion des Bodens für den Wasserhaushalt im 2-Meter-Raum Für die kartografische Darstellung der vier wesentlichen, oben genannten Bodenfunktionen hat der GD NRW Regeln aufgestellt, um in den Kartenwerken immer nur die Ausprägung ei- ner Bodenfunktion wiedergeben zu können. So werden z. B. Böden, die wertvolle Archive der Natur- und Kulturgeschichte sind, zugleich aber auch ein hohes Biotopentwicklungspo- tenzial aufweisen, nach der Ausprägung der Archivfunktion gekennzeichnet; darin spiegelt sich die Einzigartigkeit und Unersetzbarkeit der Archivfunktion ebenso wider wie der übli- cherweise viel geringere Flächenanteil der Archivböden. Dass Böden besonders fruchtbar sind und zugleich ein hohes Biotopentwicklungspotenzial für Extremstandorte aufweisen, kann fachlich ausgeschlossen werden, so dass dazu keine kartografischen Darstellungsre- geln notwendig sind. In den wenigen Fällen, wo sowohl die Archivfunktionen als auch die na- türliche Bodenfruchtbarkeit eine hohe bzw. sehr hohe bodenfunktionale Ausprägung aufwei- sen, wird die Ausprägung der Archivfunktion vorrangig vor der Bodenfruchtbarkeit ausgewie- sen. Die bodenfunktionale Ausprägung der Böden wird nach GD NRW zweistufig klassifi- ziert: 4 = hohe Ausprägung (bf4_xx) 5 = sehr hohe Ausprägung (bf5_xx) 6 Link: http://www.umwelt.nrw.de/umwelt/bodenschutz_altlasten/bodenschutz/bodenfunktionen/index.php 7 Link: http://www.gd.nrw.de/g_bkSwB.htmSeite 48 von 95 Dr. Dütemeyer Umweltmeteorologie Kruppstraße 82-100 / ETEC 45145 Essen Tel.: (0201) 726 67 20 Fax.: (0201) 726 76 49 E-Mail: info@dr-duetemeyer.de Internet: http://www.dr-duetemeyer.de Umweltmeteorologisches Gutachten Klimagutachten zum Gelände „In den Schleiden“ in Bonn-Bad Godesberg Lannesdorf Auftraggeber: Bundesstadt Bonn Stadtplanungsamt Berliner Platz 2 53111 Bonn Durchführung: Dipl. Geogr. Dr. rer. nat. D. Dütemeyer Dr. Dütemeyer Umweltmeteorologie Kruppstr. 82-100/ETEC 45145 Essen Fassung 1d Essen, im Dezember 2017 Aktualisierung vom 06.08.2019 (siehe Anmerkung nächste Seite)Seite 49 von 95 Klimagutachten „In den Schleiden“ in BN Lannesdorf Inhaltsverzeichnis Dr. Dütemeyer - Umweltmeteorologie I Inhaltsverzeichnis Verzeichnis der Tabellen................................................................................................... II Verzeichnis der Abbildungen............................................................................................. II Zusammenfassung................................................................................................................. 1 1 Einleitung und Zielsetzung............................................................................................. 2 2 Untersuchungsgebiet ..................................................................................................... 2 3 Methodik........................................................................................................................... 5 3.1 Mikroskaliges Stadtklimasimulationsmodell ............................................................. 6 3.1.1 Grundlagen................................................................................................... 6 3.1.2 Eingangsdaten.............................................................................................. 8 3.1.2.1 Digitale Geländemodelle ................................................................ 8 3.1.2.2 Meteorologische Randbedingungen............................................. 16 3.2 Untersuchung von Kaltluftprozessen ..................................................................... 18 3.2.1 Berechnung der Kaltluftproduktion nach WIESNER................................... 18 3.2.2 Berechnung der Kaltlufthöhe und -fließgeschwindigkeit nach DEFANT und BRIGSS................................................................................ 19 4 Ergebnisse ..................................................................................................................... 20 4.1 Modellergebnisse ................................................................................................... 20 4.1.1 Tagsituation ................................................................................................ 20 4.1.1.1 Lufttemperatur 20 4.1.1.2 Windfeld 23 4.1.1.3 Thermische Behaglichkeit ............................................................ 26 4.1.2 Nachtsituation............................................................................................. 29 4.1.2.1 Lufttemperatur 29 4.1.2.2 Windfeld 32 4.1.2.3 Thermische Behaglichkeit ............................................................ 32 4.1.3 Zusammenfassung der Modellergebnisse.................................................. 34 4.2 Abschätzung von Kaltluftprozessen ....................................................................... 36 4.3 Zusammenfassung der Ergebnisse ....................................................................... 40 5 Planungsempfehlungen................................................................................................ 41 6 Arbeitsmaterialien und Literatur .................................................................................. 42 Diese Berichtsfassung 1d unterscheidet sich von der vorigen Fassung 1c (Dezember 2017) durch ergänzte Quell- bzw. Copyrightangaben bei einigen Abbildungen sowie deren Nennung im Literaturverzeichnis. Die vorige Berichtsfassung 1c unterscheidet sich von der davorigen Fassung 1b (November 2017) durch korrigier- te Abbildungen.Seite 50 von 95 Klimagutachten „In den Schleiden“ in BN Lannesdorf Verzeichnis der Tabellen Dr. Dütemeyer - Umweltmeteorologie II Verzeichnis der Tabellen Tab. 1 Skala der PMV- und PET-Werte für thermisches Empfinden und zugehörige Behaglichkeitsstufen nach VDI-Richtlinie 3787, Blatt 2 (VDI 2008) und MAYER (2006)........................................................................................ 8 Tab. 2 Initialisierungsparameter für das Simulationsmodell ENVI-met zur stadtklimatischen Untersuchung „In den Schleiden“. ............................................. 17 Tab. 3: Numerische Abschätzung der strahlungsnächtlichen Kaltluftproduktion in Sommernächten im Einzugsgebiet des Plangebietes „In den Schleiden“ (berechnet nach WIESNER 1986). ........................................................................ 37 Tab. 4: Empfehlungen der VDI-Richtlinie 3787, Blatt 5 „Lokale Kaltluft“ (VDI 2003) zur abschätzenden Beurteilung der Auswirkungen der Veränderungen der Kaltluftproduktion. .................................................................................................. 38 Tab. 5: Theoretische Kaltlufthöhen und -fließgeschwindigkeiten ausgewählter Kaltluftabflussbahnen im Einzugsgebiet des Bauvorhabens „In den Schleiden“ (berechnet nach DEFANT (1933) und BRIGGS (1979))...................... 38 Verzeichnis der Abbildungen Abb. 1: Untersuchungsraum mit Plangebiet „In den Schleiden“ im Ist-Zustand. .................. 3 Abb. 2: Freiland- und Waldgebiete im Umfeld des Plangebietes „In den Schleiden“. ............................................................................................................... 4 Abb. 3: Untersuchungsraum mit Plangebiet „In den Schleiden“ im Plan-Zustand................ 5 Abb. 4: Bodenkarte NRW für das Untersuchungsgebiet „In den Schleiden“. ..................... 10 Abb. 5: Digitales Boden- und Oberflächenmodell in ENVI-met zum Ist-Zustand des Untersuchungsgebietes „In den Schleiden“. ................................................... 10 Abb. 6: Gebäudehöhenkataster für das Untersuchungsgebiet „In den Schleiden“. ........... 11 Abb. 7: Digitales Gebäude- und Vegetationsmodell in ENVI-met zum Ist-Zustand des Untersuchungsgebietes „In den Schleiden“. ................................................... 11 Abb. 8: 3D-Ansicht mit Blickrichtung Nord des digitalen Gebäude- und Vegetationsmodells in ENVI-met zum Ist-Zustand des Untersuchungsgebietes „In den Schleiden“. .......................................................... 12 Abb. 9: Plangebietsentwurf „In den Schleiden“. ................................................................. 13 Abb. 10: Digitales Boden- und Oberflächenmodell in ENVI-met zum Plan-Zustand des Untersuchungsgebietes „In den Schleiden“. ................................................... 14 Abb. 11: Digitales Gebäude- und Vegetationsmodell in ENVI-met zum Plan- Zustand des Untersuchungsgebietes „In den Schleiden“. ..................................... 14 Abb. 12: 3D-Ansicht mit Blickrichtung Nord des digitalen Gebäude- und Vegetationsmodells in ENVI-met zum Plan-Zustand des Untersuchungsgebietes „In den Schleiden“. .......................................................... 15 Abb. 13: Verteilung der Lufttemperatur tL in 1,5 m ü. Gr. im Ist-Zustand des Untersuchungsgebietes „In den Schleiden“ für 15 Uhr MEZ eines autochthonen Sommertages. ................................................................................. 21 Abb. 14: Verteilung der Lufttemperatur tL in 1,5 m ü. Gr. im Plan-Zustand des Untersuchungsgebietes „In den Schleiden“ für 15 Uhr MEZ eines autochthonen Sommertages. ................................................................................. 22Seite 51 von 95 Klimagutachten „In den Schleiden“ in BN Lannesdorf Verzeichnis der Abbildungen Dr. Dütemeyer - Umweltmeteorologie III Abb. 15: Differenz der Lufttemperatur tL in 1,5 m ü. Gr. zwischen Plan- und Ist- Zustand des Untersuchungsgebietes „In den Schleiden“ für 5 Uhr MEZ eines autochthonen Sommertages. ....................................................................... 23 Abb. 16: Verteilung des Windfeldes in 1,5 m ü. Gr. im Ist-Zustand des Untersuchungsgebietes „In den Schleiden“ für 15 Uhr MEZ eines autochthonen Sommertages. ................................................................................. 24 Abb. 17: Verteilung des Windfeldes in 1,5 m ü. Gr. im Plan-Zustand des Untersuchungsgebietes „In den Schleiden“ für 15 Uhr MEZ eines autochthonen Sommertages. ................................................................................. 25 Abb. 18: Differenz der Windgeschwindigkeit in 1,5 m ü. Gr. zwischen Plan- und Ist- Zustand des Untersuchungsgebietes „In den Schleiden“ für 15 Uhr MEZ eines autochthonen Sommertages. ....................................................................... 26 Abb. 19: Verteilung der physiologischen Äquivalenttemperatur PET in 1,5 m ü. Gr. im Ist-Zustand des Untersuchungsgebietes „In den Schleiden“ für 15 Uhr MEZ eines autochthonen Sommertages................................................................ 27 Abb. 20: Verteilung der physiologischen Äquivalenttemperatur PET in 1,5 m ü. Gr. im Plan-Zustand des Untersuchungsgebietes „In den Schleiden“ für 15 Uhr MEZ eines autochthonen Sommertages. ........................................................ 28 Abb. 21: Differenz der physiologischen Äquivalenttemperatur PET in 1,5 m ü. Gr. zwischen Plan- und Ist-Zustand des Untersuchungsgebietes „In den Schleiden“ für 15 Uhr MEZ eines autochthonen Sommertages............................. 29 Abb. 22: Verteilung der Lufttemperatur tL in 1,5 m ü. Gr. im Ist-Zustand des Untersuchungsgebietes „In den Schleiden“ für 5 Uhr MEZ eines autochthonen Sommertages. ................................................................................. 30 Abb. 23: Verteilung der Lufttemperatur tL in 1,5 m ü. Gr. im Plan-Zustand des Untersuchungsgebietes „In den Schleiden“ für 5 Uhr MEZ eines autochthonen Sommertages. ................................................................................. 31 Abb. 24: Differenz der Lufttemperatur tL in 1,5 m ü. Gr. zwischen Plan- und Ist- Zustand des Untersuchungsgebietes „In den Schleiden“ für 5 Uhr MEZ eines autochthonen Sommertages. ....................................................................... 32 Abb. 25: Verteilung der physiologischen Äquivalenttemperatur PET in 1,5 m ü. Gr. im Ist-Zustand des Untersuchungsgebietes „In den Schleiden“ für 5 Uhr MEZ eines autochthonen Sommertages................................................................ 33 Abb. 26: Verteilung der physiologischen Äquivalenttemperatur PET in 1,5 m ü. Gr. im Plan-Zustand des Untersuchungsgebietes „In den Schleiden“ für 5 Uhr MEZ eines autochthonen Sommertages................................................................ 34 Abb. 27: Differenz der physiologischen Äquivalenttemperatur PET in 1,5 m ü. Gr. zwischen Plan- und Ist-Zustand des Untersuchungsgebietes „In den Schleiden“ für 5 Uhr MEZ eines autochthonen Sommertages............................... 35 Abb. 28: Karte der Kammlinien und Talsohlen (Kaltluftabflussbahnen) und zugehöriger Kaltluftproduktionsgebiete im Einzugsbereich des Untersuchungsgebietes „In den Schleiden“. .......................................................... 36 Abb. 29: Perspektivisches Luftbild des Untersuchungsgebietes „In den Schleiden“............ 39 Abb. 30: Karte des Plangebiets „In den Schleiden“ mit Planungshinweisen. ....................... 41Seite 52 von 95 Klimagutachten „In den Schleiden“ in BN Lannesdorf Zusammenfassung Dr. Dütemeyer - Umweltmeteorologie 1 Zusammenfassung Am 17.08.2017 wurde das Büro Dr. Dütemeyer Umweltmeteorologie, Essen, vom Stadtpla- nungsamt der Bundesstadt Bonn beauftragt, die klimatischen Auswirkungen des Planvorha- bens „In den Schleiden“ in Bonn-Bad Godesberg Lannesdorf zu untersuchen und zu bewer- ten, da die betreffende, an der Grenze zum Umland liegende, Fläche derzeit ein Kaltluft produzierendes Freilandklimatop mit allgemeiner klimatischer Wohlfahrtswirkung darstellt. Die Untersuchung der Auswirkungen auf das lokale Mikroklima wurde quantitativ mittels numerischer Simulation für eine sommerliche Schönwettersituation durchgeführt. Die Aus- wirkungen des Vorhabens auf Kaltluftprozesse wurden über etablierte empirisch-statistische Verfahren der Karten- und Reliefanalyse vorgenommen. Die Untersuchung ergab, dass die Lufttemperaturverhältnisse am Tage im Freilandbereich am kühlsten sind, gefolgt von den Gärten. Gehölze und Baumgruppen bewirken in ihrem Stammraum und Schattenzonen eine weitere leichte Abkühlung. Versiegelte Flächen und bebaute Straßenzüge weisen relativ hohe Lufttemperaturen auf, die auf sonnenexponierten Flächen, insbesondere größeren Straßen, am höchsten sind. Im Plan-Zustand ist die Luft- temperaturerhöhung durch die neuen Gebäude mit max. 0,5 K gering. Negative thermische Auswirkungen des Planvorhabens auf die umliegende Bebauung wurden nicht festgestellt. Bei den Austauschverhältnissen bewirkt das Planvorhaben lokale Windgeschwindigkeitsre- duktionen um bis zu 1 m/s, die jedoch nach einer Entfernung von ca. 30 m wieder abgeklun- gen sind. Auswirkungen auf die weitere Umgebung, insbesondere die bestehende angren- zende Bebauung, wurden nicht festgestellt. Hohe Wärmebelastungen treten in sonnenexponierten Straßenräumen mit beidseitig dichter Bebauung auf, wo die Wärmestrahlung von Straßen und Gebäuden und reduzierte Durchlüf- tungsverhältnisse zusammenwirken. Günstige thermische Bedingungen herrschen in Gehöl- zen und in den Schattenzonen von Gebäuden und Bäumen vor. Im Plan-Zustand sind an den sonnenbeschienenen Gebäudefassaden nur leicht erhöhte Wärmebelastungen festzu- stellen. Lediglich zwischen den geplanten Mehrfamilienhäusern steigt die Wärmebelastung auf „sehr heiße“ Bedingungen an. Die neuen Bäume hingegen bewirken durch Schattenwurf eine Reduzierung der Wärmebelastung. Insgesamt sind die Veränderungen der thermischen Behaglichkeit durch das Planvorhaben gering. Auswirkungen auf die weitere Umgebung, insbesondere die bestehende angrenzende Bebauung, wurden nicht festgestellt. Nachts sind die Lufttemperaturen sehr mild und räumlich nur schwach differenziert, wobei die Freiflächen leicht kühler als die bebauten Bereiche sind. Die geplante Bebauung bewirkt eine nur leichte Lufttemperaturerhöhung. Auch die thermische Behaglichkeit ist mit leicht kühlen bis kühlen Verhältnissen unbedenklich. Die geplanten Gebäude führen zu einer leich- ten Erhöhung von „kühlen“ auf „leicht kühle“ Bedingungen. Auswirkungen auf die weitere Umgebung, insbesondere die bestehende angrenzende Bebauung, wurden nicht festgestellt. Eine Beeinträchtigung der Kaltluftprozesse durch das Planvorhaben ist unwahrscheinlich, da die Reduktion der Kaltluftproduktion im großen Einzugsgebiet mit 1,9 % gering ist und eine Ventilationsfunktion aufgrund der Strömungsriegel bildenden Wohnblöcke und Gehölz- reihen vor dem östlichen Bebauungsrand bereits im Ist-Zustand nicht gegeben ist. Ferner ist das große Kaltlufteinzugsgebiet räumlich noch weiter zu fassen. Entsprechend könnten die Kaltluftschichtdicken im Plangebietsbereich deutlich höher sein, sodass diese über die Strö- mungsriegel hinwegströmen und die dahinter liegende Bebauung belüften könnten. Dieses würde auch für den Plan-Zustand gelten, da die geplanten Gebäude nicht höher sind als die derzeitigen Strömungsriegel und daher ebenfalls überströmt würden. Aufgrund des nur geringen Einflusses auf die Kaltluftproduktion, der fehlenden Venti- lationsfunktion, der nur geringen thermischen Benachteiligung und der fehlenden negativen Auswirkungen auf die umliegende Bebauung wird das Planvorhaben „In den Schleiden“ aus klimatologischer Sicht als unbedenklich eingestuft.Seite 53 von 95 Klimagutachten „In den Schleiden“ in BN Lannesdorf Einleitung und Zielsetzung Dr. Dütemeyer - Umweltmeteorologie 2 1 Einleitung und Zielsetzung Am 17.08.2017 wurde das Büro Dr. Dütemeyer Umweltmeteorologie, Essen, vom Stadtpla- nungsamt der Bundesstadt Bonn beauftragt, die klimatischen Auswirkungen des Planvorha- bens „In den Schleiden“ in Bonn-Bad Godesberg Lannesdorf zu untersuchen und zu bewer- ten. Für die ca. 4,1 ha große Landwirtschaftsfläche wird die Zulässigkeit der Ansiedlung von Wohnbebauung geprüft. Geplant ist die Ansiedlung von ein- bis dreigeschossigen Einfamili- en-, Doppel- und viergliedrigen Reihenhäusern sowie einigen Mehrfamilienhäusern in locke- rer Anordnung mit hohem Grünflächen- bzw. Gartenanteil. Das Areal hat derzeit den klimati- schen Status eines Kaltluft produzierenden Freilandklimatops und ist Bestandteil eines schützenswerten Biotops. Daher geht von dem Areal eine allgemeine klimatische Wohl- fahrtswirkung aus. Vor diesem Hintergrund ist zu prüfen, in welchem Umfang der vorliegende Planentwurf be- züglich Dichte, Höhe und Ausprägung der Gebäude aus stadtklimatischer Sicht vertretbar ist. Zu untersuchen sind die Auswirkungen auf die lokalen Austauschverhältnisse, das thermi- sche Niveau und auf Kaltluftprozesse. Die Untersuchung der Auswirkungen auf das lokale Mikroklima wird quantitativ mittels nume- rischer Simulation durchgeführt, wobei die Differenzen zischen Ist- und Plan-Zustand analy- siert und interpretiert werden. Die Auswirkungen des Vorhabens auf Kaltluftprozesse werden über etablierte empirisch-statistische Verfahren der Karten- und Reliefanalyse vorgenom- men. Im Falle ungünstiger klimatischer Auswirkungen werden Planungsempfehlungen zur Verbes- serung des lokalen Klimas aufgezeigt. 2 Untersuchungsgebiet Das Plangebiet befindet sich im Stadtbezirk Bad Godesberg, Ortsteil Lannesdorf, zwischen den Straßen Mehlemer Straße, Ellesdorfer Straße, An der Nesselburg, Langenbergsweg und In den Schieiden und hat eine Größe von ca. 4,1 ha (Abb. 1). Das Gebiet liegt auf den obe- ren linksrheinischen Flussterrassen am Fuß der westlich des Gebietes ansteigenden Hänge des Drachenfelser Ländchens. Im Norden und Osten grenzt das Gebiet an die bestehende Bad Godesberger Bebauung mit ihrem Vorort- bzw. Dorfcharakter. Der Anteil der Grünflä- chen (Gärten) ist relativ hoch. Östlich des Plangebietes befinden sich beiderseits der Elles- dorfer Straße vereinzelte, bis zu sechsgeschossige Wohnblöcke. Im Süden und Westen grenzt das Plangebiet an ein Landschaftsschutzgebiet. Aktuell werden die Flächen im Plan- gebiet landwirtschaftlich genutzt. Die Freiflächen dieses Bereiches sind nach VDI (2003) Kaltluftproduktionsflächen, die im Hinblick auf mögliche Kaltluftprozesse zu einem weitläufi- gen Kaltluftproduktionsgebiet aus Landwirtschafts- und Waldflächen gehören, die sich auf den südwestlich ansteigen Hängen zwischen den Tälern des Wittgesbaches und des Meh- lemer Bachs bis nach Ließem hinauf erstrecken (Abb. 2, S. 4). Für den Plan-Zustand (Abb. 3, S. 5) ist die Ansiedlung von Wohnbebauung geplant, beste- hend aus ein- bis dreigeschossigen Einfamilien-, Doppel- und viergliedrigen Reihenhäusern sowie einigen Mehrfamilienhäusern in lockerer Anordnung mit hohem Grünflächen- bzw. Gartenanteil. Das Gebiet wird über die Straße Am Noßbacher Weg erschlossen. [Fortsetzung Text auf S. 5]Seite 54 von 95 Klimagutachten „In den Schleiden“ in BN Lannesdorf Untersuchungsgebiet Dr. Dütemeyer - Umweltmeteorologie 3 Pinkfarbene Linie: Grenze des Plangebietes, Bildquelle: LAND NRW (2017): Geobasis NRW, GeoBasis-DE/BKG 2017, EuroGeographics. Datenlizenz dl-de/by-2-0 (www.govdata.de/dl-de/by-2-0), ergänzt. Abb. 1: Untersuchungsraum mit Plangebiet „In den Schleiden“ im Ist-Zustand.Seite 55 von 95 Klimagutachten „In den Schleiden“ in BN Lannesdorf Untersuchungsgebiet Dr. Dütemeyer - Umweltmeteorologie 4 Pinkfarbene Linie: Grenze des Plangebietes, Kartengrundlage: LAND NRW (2017): Geobasis NRW, GeoBasis- DE/BKG 2017, EuroGeographics. Datenlizenz dl-de/by-2-0 (www.govdata.de/dl-de/by-2-0), ergänzt. Abb. 2: Freiland- und Waldgebiete im Umfeld des Plangebietes „In den Schleiden“.Seite 56 von 95 Klimagutachten „In den Schleiden“ in BN Lannesdorf Methodik Dr. Dütemeyer - Umweltmeteorologie 5 Pinkfarbene Linie: Grenze des Plangebietes, Planentwurf: HB 2016, Bildquelle: LAND NRW (2017): Geobasis NRW, GeoBasis-DE/BKG 2017, EuroGeographics. Datenlizenz dl-de/by-2-0 (www.govdata.de/dl-de/by-2-0), ergänzt. Abb. 3: Untersuchungsraum mit Plangebiet „In den Schleiden“ im Plan-Zustand. 3 Methodik Die Untersuchung der Auswirkungen auf das lokale Mikroklima wird quantitativ mittels nume- rischer Simulation durchgeführt, wobei die Differenzen zischen Ist- und Plan-Zustand analy- siert und interpretiert werden. Die Auswirkungen des Vorhabens auf Kaltluftprozesse werden über etablierte empirisch-statistische Verfahren der Karten- und Reliefanalyse vorgenom- men.Seite 57 von 95 Klimagutachten „In den Schleiden“ in BN Lannesdorf Methodik Dr. Dütemeyer - Umweltmeteorologie 6 3.1 Mikroskaliges Stadtklimasimulationsmodell In Anbetracht der hiesigen Aufgabenstellung mit Schwerpunkt auf der Bewertung des Plan- Zustandes kommt als prognostisches Verfahren ein numerisches Simulationsmodellverfah- ren (BAKLANOV et al. 2009) zum Einsatz. Da die Untersuchung hinsichtlich des Maßstabes für atmosphärische Prozesse der Mikroskala zuzuordnen ist (STULL 1988) und eine Bewer- tung des Human-Bioklimas erfolgen soll, ist die Auswahl geeigneter Modelle sehr begrenzt (BONGART 2006), insbesondere wenn klimatische Effekte der Vegetation berücksichtigt werden sollen. Das einzige Modell, das diese Anforderungen derzeit erfüllen kann, ist das mikroskalige Simulationsmodell ENVI-met 4.2® (BRUSE & FLEER 1998), das allgemein anerkannt ist und sich für derartige Fragestellungen bewährt hat (SALATA et al. 2016, BONGART 2006). Dieses Modell wird auch für die hiesige Aufgabenstellung benutzt. 3.1.1 Grundlagen Bei dem rechnergestützten Atmosphärenmodell ENVI-met handelt es sich um ein dreidimen- sionales, gekoppeltes Strömungs-Energiebilanzmodell, das mittels numerischer Verfahren den atmosphärischen Zustand über einer Erdoberfläche mit konkreter Beschaffenheit zu einem definierten Zeitpunkt berechnen und abbilden kann. Die physikalischen Grundlagen des Modells basieren auf den Gesetzen der Strömungsmechanik (Windfeld), der Thermody- namik (Temperaturberechnungen), der allgemeinen Atmosphärenphysik (u. a. Strahlungs- haushalt) sowie der Human-Thermophysiologie (metabolischer Wärmehaushalt) (BRUSE 2004). Die Interaktion zwischen Topografie und Atmosphäre wird über die vier gekoppelten Teilmodelle Atmosphäre (3D, nicht-hydrostatisch), Boden/Grenzfläche (3D), Vegetation (1D) sowie ein Randmodell für den externen atmosphärischen Antrieb beschrieben. Bei dem Simulationsverfahren wird die Realität in einem numerischen dreidimensionalen Raumgitter abgebildet, welches sowohl die Erdoberfläche inklusive Boden, Bebauung und Vegetation als auch die Atmosphäre einschließt. Für die atmosphärischen Gitterzellen wer- den die atmosphärischen Zustände des Impulses (Wind, Transport), der Wärme und der Feuchte berechnet. Durch die Berücksichtigung der physikalisch-mathematischen Interaktion benachbarter Atmosphärengitterzellen sowohl untereinander als auch mit der digitalisierten Erdoberfläche sowie durch die Berechnung der zeitlichen Änderung der atmosphärischen Zustandsgrößen in diskreten Zeitschritten kann der atmosphärische Zustand abgebildet werden. Um das Modell operabel halten zu können, ist eine bei numerischen Modellen allgemein übliche, vereinfachende Abstraktion der Realität notwendig, in dem einerseits der reale Raum in ein diskretes Raumgitter zerlegt wird, sodass das Modell umso ungenauer arbeitet, je gröber die Gitterauflösung ist. So können z. B. Straßenbögen, runde Wände, Baumkronen oder schräge Dächer nicht naturgetreu abgebildet werden, sondern müssen in rechteckige Würfelkubaturen zerlegt werden. Ferner müssen die Oberflächeneigenschaften parametri- siert werden, da die Vielzahl der in natura anzutreffenden Objekte (Bau-, Gesteins- und Bodenmaterialien sowie Vegetationsarten) einschließlich ihrer morphologischen und thermo- physikalischen Eigenschaften nicht in Ihrer Gesamtheit erfasst werden kann. Stattdessen können nur einige wenige repräsentative Objekttypen berücksichtigt werden, die zur Para- metrisierung der übrigen Typen herangezogen werden. Darüber hinaus ist in ENVI-met bei Gebäuden eine Differenzierung des Baumaterials (Stein, Beton, Holz, etc.) oder Fassaden- eigenschaften (Farbe, Verglasung, Begrünung, Dämmung, etc.) derzeit nur für die Untersu- chung von Einzelgebäuden, jedoch nicht für ganze Quarttiere vorgesehen, sodass für sämtli- che Gebäude einheitliche thermophysikalische Parameter definiert werden (vgl. Tab. 2, S. 17). Dachbegrünungen jedoch können von ENVI-met verarbeitet werden. Im Bodenmodell sind unterschiedliche Bodenarten (u. a. Sand, Schluff, Ton oder Lehm) mit ihren jeweiligen thermophysikalischen und hydrologischen Eigenschaften differenzierbar.Seite 58 von 95 Klimagutachten „In den Schleiden“ in BN Lannesdorf Methodik Dr. Dütemeyer - Umweltmeteorologie 7 Das Modell kann seit Version 4 das Relief berücksichtigen, allerdings auf Kosten der Anzahl vertikaler Modellatmosphärenschichten, welche modellbedingt auf 25 Schichten begrenzt ist. Daher müssen bei größeren Geländehöhenunterschieden, beispielsweise in Tälern, zur Erlangung einer hinreichend hohen Atmosphäre über den höchsten Geländepunkten sehr große Schichtdicken gewählt werden, sodass im Gegenzug die vertikale Auflösung in Bo- dennähe sehr ungenau und für die hiesigen Zwecke unbrauchbar wird. Daher sind nur Ge- ländehöhenunterschiede von wenigen Metern, wie beispielsweise kleinere Dämme, Wälle oder Regenrückhaltebecken, sinnvoll darstellbar, während für das gesamte Simulationsge- biet weiterhin eine ebene Fläche angenommen wird. Neben der Information zur Beschreibung der Erdoberfläche ist für die Simulation die Vorgabe von meteorologischen und bodenklimatischen Randbedingungen erforderlich. Diese beinhalten sowohl Angaben zu den gewünschten Witterungsbedingungen, zum Monatsda- tum (aus dem die solaren Strahlungsbedingungen und damit der Wärmehaushalt zwischen Erdoberfläche und Atmosphäre berechnet werden) sowie zu lokal- und regionalspezifischen klimatischen Besonderheiten, insbesondere den Windverhältnissen. Auch Bodentemperatu- ren und -feuchtigkeiten (Wassergehalt als relativer Anteil des pflanzenverfügbaren Wassers zwischen Welkepunkt und Feldkapazität) werden vorgegeben. Diese modellinitialisierenden meteorologischen Randbedingungen gelten zum Zeitpunkt des Modellstarts für das gesamte Modellgebiet, sodass innerhalb des Gebietes anfangs keine räumliche Differenzierung dieser Parameter (z. B. nach kühlen Waldflächen und heißen Asphaltflächen oder nach hitzetro- ckenen Brachenböden und bewässerten Parkböden) möglich ist. Die räumliche Klimadiffe- renzierung wird erst während der Simulation iterativ durch die Berechnung aufeinander aufbauender Modellzeitschritte generiert. Ausgehend von den topografischen und klimatischen Eingangsparametern können anschlie- ßend für die atmosphärischen Gitterzellen zahlreiche klimatische Zustandsgrößen berechnet werden, unter anderem die hier benötigte Windgeschwindigkeit und -richtung, Lufttemperatur und die thermische Behaglichkeit. Für Aussagen zum Bioklima sind Wärmebelastungsindizes optimale Maßzahlen, die noch präziser als die Lufttemperatur oder gefühlte Temperatur Aussagen zum Wärme- und Hitze- empfinden, aber auch zu Kältereizen, erlauben. Unter dem planerischen Aspekt des Schut- zes der Bevölkerung vor Hitzestress sind die Wärmebelastungsindizes als Maßzahlen der Lufttemperatur oder der gefühlten Temperatur auf jeden Fall vorzuziehen. In dieser Untersuchung wird als Wärmebelastungsindex die thermische Behaglichkeit anhand der physiologischen Äquivalenttemperatur (PET) (MAYER 2006) bewertet (Tab. 1). Der PET-Wert berücksichtigt neben der klassischen Schwüle, welche aus der Lufttemperatur und -feuchtigkeit berechnet wird, zusätzlich den Einfluss der Windgeschwindigkeit, der Wär- mestrahlung umliegender horizontaler und vertikaler Flächen, der körperlichen Aktivität sowie insbesondere der Sonnenexposition auf das Wärmeempfinden. Der PET-Wert wird direkt aus den simulierten meteorologischen Größen Lufttemperatur, Luftfeuchtigkeit, Strah- lungstemperatur und Windgeschwindigkeit unter zusätzlicher Berücksichtigung humanphy- siologischer Kenngrößen sowie des Grades der körperlichen Aktivität und der Bekleidungsart berechnet. Eine Einschränkung in der Interpretation der thermischen Behaglichkeit ist durch den Bekleidungsindex gegeben, der zum Simulationsstart einmalig vorgegeben wird und sich modellbedingt während der Simulation nicht ändert. Daher wird im Tagesgang heißer Tage bei Vorgabe arm- und beinfreier Sommerbekleidung die thermische Behaglichkeit nachts immer unterschätzt bzw. bei Vorgabe deckender Bekleidung am Tage immer überschätzt. Sämtliche Aussagen von ENVI-met beziehen sich ausschließlich auf den Außenbereich im Freien. Aussagen über das Klima in Gebäuden können nicht getroffen werden.Seite 59 von 95 Klimagutachten „In den Schleiden“ in BN Lannesdorf Methodik Dr. Dütemeyer - Umweltmeteorologie 8 Tab. 1 Skala der PMV- und PET-Werte für thermisches Empfinden und zugehörige Be- haglichkeitsstufen nach VDI-Richtlinie 3787, Blatt 2 (VDI 2008) und MAYER (2006). PMV / 1 PET / °C Thermisches Empfinden Belastungsstufe Physiologische Wirkung sehr kalt extreme Belastung kalt starke Belastung kühl mäßige Belastung leicht kühl schwache Belastung Kältestress Kühlereiz behaglich keine Belastung leicht warm schwache Belastung warm mäßige Belastung heiß starke Belastung -3,5 -2,5 -1,5 -0,5 0,5 1,5 2,5 3,5 4 8 13 18 23 29 35 41 sehr heiß extreme Belastung Wärmereiz Hitzestress Hinweis: Obwohl Simulationsmodelle derzeit die einzige Möglichkeit darstellen, Plan- Zustände einer klimatischen Situation in hoher räumlicher Auflösung zu untersuchen, kön- nen sie atmosphärische Prozesse aufgrund der erforderlichen Vereinfachungen nur nähe- rungsweise beschreiben (HUPFER & KUTTLER 2006) und sind damit eher für relative Aussagen und weniger zur Ermittlung absoluter, korrekter Werte geeignet (BAKLANOV et al. 2009). Die Erfahrung zeigt jedoch, dass die Simulationsergebnisse in der Regel plausibel sind. Sollten Zweifel an Simulationsergebnissen bestehen, sind nach Eintreten des Plan- Zustandes verifizierende In-Situ-Messungen zu empfehlen. 3.1.2 Eingangsdaten Als Eingangsdaten werden digitale Geländemodelle der Ist- und Plan-Zustände sowie Para- meter für die meteorologischen Randbedingungen benötigt. 3.1.2.1 Digitale Geländemodelle Die Größe der für das digitale Geländemodell festzulegenden Untersuchungsfläche richtet sich nach dem atmosphärischen Prozessmaßstab, der im hiesigen Fall der Mikroskala (STULL 1988) entspricht. Hierbei wirken sich in Städten die atmosphärischen Prozesse nur im Nahbereich der gegebenen Flächennutzungsstrukturen aus. Beispielsweise beträgt bei der Umströmung von Gebäuden die Länge der leeseitigen Störzone ca. dem 10- bis 17-fachen der durchschnittlichen Gebäudehöhe, bis das ursprüngliche Strömungsfeld zu 90 % bzw. 95 % wieder hergestellt ist. (EICHHORN 1989, VDI 2010). Der Prozessraum in dieser Untersuchung wird daher durch die Gebäudeensembles und die Freiflächen des Plangebietes und die potenziellen umliegenden Wirkräume vorgegeben. Beim hier zu unter- suchenden Bauvorhaben ist gemäß EICHHORN (1989) und VDI (2010) davon auszugehen, dass die neuen Gebäude mit einer maximalen Höhe von 4 Etagen (entsprechend einer Höhe von bis zu ca. 13 m) leeseits bis in eine Entfernung von ca. 230 m wirken. Da zusätzlich auch das klimatische Wirkungsgefüge im übrigen Umfeld des Plangebietes berücksichtigt werden muss, wird im vorliegenden Fall die Größe des Simulationsgebietes auf 720 m xSeite 60 von 95 Klimagutachten „In den Schleiden“ in BN Lannesdorf Methodik Dr. Dütemeyer - Umweltmeteorologie 9 720 m (51,8 ha) festgelegt. Die Gebietsabdeckung ist mit derjenigen in Abb. 1 (S. 3) und Abb. 2 (S. 4) identisch. Das Simulationsgebiet muss entsprechend Kap. 3.1.1 in ein digitales Raumgitter überführt werden. Die Gitterauflösung des Modells ist auf maximal 250 x 250 Zellen einschließlich mehrerer, nicht darstellbarer Initialisierungsrandgitterzellen beschränkt. Im hiesigen Fall können 240 x 240 Gitterzellen entsprechend einer Gitterauflösung von 3 m genutzt werden. Für die vollständige Erzeugung des digitalen Geländemodells müssen nachfolgend die Bo- den-, Gebäude- und Vegetationsmerkmale des Ist- und Plan-Zustandes des Untersuchungs- gebietes erfasst werden. Die Digitalisierung der Geländemodelle beruht neben dem Planentwurf (HB 2016) auf einem digitalen Gebäudehöhenmodell (BUNDESSTADT BONN 2017), der Auswertung von Luftbil- dern und topografischen Karten (BEZIRKSREGIERUNG KÖLN 2017) sowie Microsoft Bing Maps und Google Earth) und einer Bodenkartierung (GEOLOGISCHER DIENST NRW 2009). Die Gebietsdetails wurden dabei im Rahmen der Modellmöglichkeiten so genau wie möglich umgesetzt (3-Meter-Genauigkeit). Ist-Zustand Die Böden und Oberflächenarten werden für die Berechnung der atmosphärischen Energie- und Wärmebilanz (Erwärmung und Verdunstung) auf nicht bebauten Flächen benötigt. Die Bodenkarte NRW (Abb. 4) zeigt für den Untersuchungsraum eine hohe Differenzierung an schluffigen bis sandig-lehmigen Böden, die das Modell in dieser feinen Abstufung jedoch nicht abbilden kann. Stattdessen werden lediglich lehmiger Schluff und sandiger Lehm sowie Asphaltdecken für die Verkehrswege unterschieden (Abb. 5, S. 10). Das Luftbild in Abb. 1 (S. 3) dient zur Erstellung des digitalen Gebäude- und Vegetationsmo- dells für den Ist-Zustand. Die Gebäudehöhen wurden aus dem Gebäudekataster (Abb. 6, S. 11) entnommen und modellbedingt mit einer Genauigkeit von 1 Meter verarbeitet. Das Vegetationsmodell nimmt für alle Pflanzen einen einheitlichen Metabolismus an. Die Differenzierung erfolgt daher ausschließlich über die Pflanzengestalt anhand von Pflanzen- höhe, Pflanzendurchmesser und Pflanzen- bzw. Blattdichte (LAD). Bei der Pflanzenhöhe ist eine Unterscheidung zwischen blattfreien Stammraum (Baum) und beblättertem Rumpf (Hecke) möglich. Eine Differenzierung in weitere physiologische oder morphologische Struk- turen, wie z. B. Wiesen oder Blumenbeete, ist nicht vorgesehen. Unter diesen Bedingungen erfolgt eine Differenzierung der Vegetation in vier Typen: Für flächenhafte, Boden deckende Vegetation im Bereich der Gebäude und offenen Grünflä- chen wird eine Grasnarbe von 5 cm Höhe angesetzt, für Landwirtschaftsflächen eine Gras- narbe von 20 cm Höhe. Die Höhe der Bäume wurde aus Schrägluftbildern und Straßenpanoramen von Google Street View durch Vergleich der Kronenhöhen mit benachbarten Gebäuden, deren Höhe bekannt ist, abgeschätzt. Im Einzelnen werden die Baumhöhen in 5 Meter-Klassen sowie Büsche, Sträucher und Hecken mit 1 Meter-Genauigkeit verarbeitet. Das fertige digitale Gebäude- und Vegetationsmodell des Ist-Zustandes ist in Abb. 7 (S. 11) und Abb. 8 (S. 12) dargestellt. [Fortsetzung Text auf S. 13]Seite 61 von 95 Klimagutachten „In den Schleiden“ in BN Lannesdorf Methodik Dr. Dütemeyer - Umweltmeteorologie 10 Gelbe Linie: Grenze des Plangebietes, blau: Asphalt , Bodendaten und Hintergrundkarte: LAND NRW (2017): Geobasis NRW, GeoBasis-DE/BKG 2017, EuroGeographics. Datenlizenz dl-de/by-2-0 (www.govdata.de/dl-de/by- 2-0) ,ergänzt. Abb. 4: Bodenkarte NRW für das Untersuchungsgebiet „In den Schleiden“. Lehmiger Schluff Sandiger Lehm Asphalt Abb. 5: Digitales Boden- und Oberflächenmodell in ENVI-met zum Ist-Zustand des Unter- suchungsgebietes „In den Schleiden“.Seite 62 von 95 Klimagutachten „In den Schleiden“ in BN Lannesdorf Methodik Dr. Dütemeyer - Umweltmeteorologie 11 Pinkfarbene Linie: Grenze des Plangebietes, Gebäudedaten (BUNDESSTADT BONN 2017), Kartengrundlage: LAND NRW (2017): Geobasis NRW, GeoBasis-DE/BKG 2017, EuroGeographics. Datenlizenz dl-de/by-2-0 (www.govdata.de/dl-de/by-2-0), ergänzt. Abb. 6: Gebäudehöhenkataster für das Untersuchungsgebiet „In den Schleiden“. Gebäude Bäume ≥ 15 m Bäume < 15 m Wiesen & Sträucher Abb. 7: Digitales Gebäude- und Vegetationsmodell in ENVI-met zum Ist-Zustand des Untersuchungsgebietes „In den Schleiden“.Seite 63 von 95 Klimagutachten „In den Schleiden“ in BN Lannesdorf Methodik Dr. Dütemeyer - Umweltmeteorologie 12 Abb. 8: 3D-Ansicht mit Blickrichtung Nord des digitalen Gebäude- und Vegetationsmodells in ENVI-met zum Ist-Zustand des Untersu- chungsgebietes „In den Schleiden“.Seite 64 von 95 Klimagutachten „In den Schleiden“ in BN Lannesdorf Methodik Dr. Dütemeyer - Umweltmeteorologie 13 Plan-Zustand Für den Plan-Zustand ist die Ansiedlung von ein- bis dreigeschossigen Einfamilien-, Doppel- und viergliedrigen Reihenhäusern sowie einigen Mehrfamilienhäusern in lockerer Anordnung mit hohem Grünflächen- bzw. Gartenanteil vorgesehen (Abb. 9). Die etwas größeren und höheren, dreigeschossigen Mehrfamilienhäuser befinden sich im nördlichen Teil und erset- zen ein Gehölz mit vergleichbarer Höhe (vgl. Abb. 1, S. 3). Die übrigen Gebäude und ihre Grundstücke liegen auf den heutigen Landwirtschaftsflächen. Das Gebiet wird über die Straße Am Noßbacher Weg mit einer nicht durchgehenden, schleifenförmigen Straße er- schlossen, die mit Bäumen gesäumt ist. Auch die südwestlichen und südöstlichen Grenzen des Plangebietes werden durch Baumreihen eingefasst. Entlang der Erschließungsstraße sind die Häuser hangparallel dicht aneinander gereiht, verfügen jedoch über relativ große Gärten. Durch einen schmalen und Baum bestandenen öffentlichen Grünflächenstreifen wird das Wohngebiet in einen nordwestlichen und einen südöstlichen Bereich aufgeteilt. Planentwurf: HB 2016 Abb. 9: Plangebietsentwurf „In den Schleiden“. Zur Digitalisierung des Plan-Zustandes wurden die ENVI-met-Modellgebietsdaten des Ist- Zustandes lediglich dahingehend modifiziert, dass der Ist-Zustand im Bereich der Planfläche entfernt und durch den Planentwurfsausschnitt ersetzt wurde. Die von der Planung nicht betroffenen Randareale des Simulationsgebietes wurden somit beibehalten. Die Änderungen des Boden- und Oberflächenmodells sind in Abb. 10 und die Änderungen des Gebäude- und Vegetationsmodells in Abb. 11 und Abb. 12 (S. 15) dargestellt.Seite 65 von 95 Klimagutachten „In den Schleiden“ in BN Lannesdorf Methodik Dr. Dütemeyer - Umweltmeteorologie 14 Lehmiger Schluff Sandiger Lehm Asphalt Abb. 10: Digitales Boden- und Oberflächenmodell in ENVI-met zum Plan-Zustand des Untersuchungsgebietes „In den Schleiden“. Gebäude Bäume ≥ 15 m Bäume < 15 m Wiesen & Sträucher Abb. 11: Digitales Gebäude- und Vegetationsmodell in ENVI-met zum Plan-Zustand des Untersuchungsgebietes „In den Schleiden“.Seite 66 von 95 Klimagutachten „In den Schleiden“ in BN Lannesdorf Methodik Dr. Dütemeyer - Umweltmeteorologie 15 Abb. 12: 3D-Ansicht mit Blickrichtung Nord des digitalen Gebäude- und Vegetationsmodells in ENVI-met zum Plan-Zustand des Untersu- chungsgebietes „In den Schleiden“.Seite 67 von 95 Klimagutachten „In den Schleiden“ in BN Lannesdorf Methodik Dr. Dütemeyer - Umweltmeteorologie 16 3.1.2.2 Meteorologische Randbedingungen Da die mikroklimatische Situation einschließlich des thermischen Komforts während warm- heißer Witterung untersucht werden soll, wird als meteorologische Ausgangssituation eine sommerliche Strahlungswetterlage gewählt, die die Bedingungen eines windschwachen Sommertages mit Lufttemperaturmaxima > 25 °C erfüllt. Die meteorologischen Daten stam- men mit Ausnahme der ortsspezifischen strahlungsnächtlichen Windrichtung aus der Litera- tur, da die Definition eines sommerlichen Strahlungstages ortsunabhängig ist. Ideal sind Messdaten von urban geprägten Standorten, die neben den atmosphärischen Messgrößen auch diejenigen des Bodenklimas (Temperatur und Feuchte) beinhalten. Im vorliegenden Fall werden Messdaten zur Meteorologie und zum Bodenklima aus Messreihen in Essen (KUTTLER et al. 2014) und Oberhausen (KUTTLER et al. 2012a+b) herangezogen. Die Windrichtung wurde aus der Klimaanalyse Bonn aus den späten Achtzigerjahren (DWD o. J.) für die seinerzeitige Messstation Mehlem entnommen. Unter diesen Witterungsbedingungen sind die Windverhältnisse mit Geschwindigkeiten von ca. 1,5 m/s (Schwachwind) aus südöstlichen Richtungen (150°) relativ schwach. Fehlende Bewölkung führt am Tage zu hoher Sonneneinstrahlung und damit zur Aufheizung der urba- nen Oberflächen. Die Böden sind ausreichend mit Wasser versorgt, sodass Verdunstung möglich ist. Es werden Tageshöchsttemperaturen von mindestens 25°C (Sommertag) bis fast 30°C (heißer Tag) erreicht. Nächtliche Abkühlung findet kaum oder nur langsam statt. Mangelnde Durchlüftung führt zu Hitzestau im Quartier. Hitzestress ist somit in dieser Situa- tion gegeben. Für dieses Szenario werden die meteorologischen Bedingungen zum Zeitpunkt der Som- mersonnenwende angenommen. Das Datum, mittels dessen der astronomisch bedingte Strahlungshaushalt (welcher den Energie-/Wärmehaushalt im System Erdoberfläche- Atmosphäre maßgeblich bestimmt) errechnet wird, wird für den Startzeitpunkt auf den 21. Juni festgesetzt, da hier der solare Strahlungsantrieb am größten ist. Die zur Berechnung des Strahlungs- und Wärmehaushaltes ergänzend erforderliche Angabe der geografischen Position, von welcher der Einstrahlungswinkel der solaren Einstrahlung abhängt, wird für Bonn mit 50,71° N / 7,13° E festgesetzt. Anhand der meteorologischen Randbedingungen berechnet das Modell einen kompletten Tageszyklus aller meteorologischen Parameter in Form von 24 numerisch aufeinander aufbauenden Stundendatensätzen. Da das Modell jedoch auf Grundlage einer uniformen Initialatmosphäre die atmosphärische Situation in diskreten Zeitschritten iterativ generieren muss, um aussagekräftige Ergebnisse zu erhalten, wird der Zeitpunkt der Ausgangssituation (Initialisierungszeitpunkt des Modellstarts) auf 5 Uhr des Vortages vorverlegt, um ausgehend vom ersten Sonnenaufgang nach einer modellseitigen Einschwing- und Stabilisierungsphase von 11 Modellstunden einen kompletten Tag-Nacht-Zyklus berechnen zu können. Für den Simulationsstartzeitpunkt um 5 Uhr morgens beträgt die Bodentemperatur 23,5°C bei einem Bodenfeuchtegehalt von 80 %. Die Lufttemperatur in 2 m ü. Gr. liegt bei 18,4°C bei einem Luftfeuchtegehalt von 83,4 %. Der übergeordnete Wind in 10 m ü. Gr. weht mit einer Geschwindigkeit von 1,5 m/s aus Südost (150°). Bezüglich der humanphysiologischen Vorgaben zur Bewertung der thermischen Behaglichkeit wird in dem Szenario eine Durch- schnittsperson angenommen, die sich mit normalem Tempo (1,2 m/s) bewegt und Sommer- oberbekleidung (Wärmedurchgangswiderstand der Bekleidung clo = 0,9) trägt. Eine Ge- samtübersicht aller Initialisierungsparameter ist in Tab. 2 dargestellt. Da die atmosphärischen und human-biometeorologischen Zustandsgrößen im Tagesgang einer hohen Variabilität unterliegen, wird bei der Auswertung zwischen Tag- und Nachtsitua- tion unterschieden. Der Zeitpunkt für die Tagsituation wird auf 15 Uhr MEZ festgesetzt, da hier die wärmste Stunde des Tages vorherrscht und damit an Sommertagen die Wärmebe- lastung am größten ist. Um 5 Uhr morgens herrscht hingegen die kälteste Stunde des Tages vor.Seite 68 von 95 Klimagutachten „In den Schleiden“ in BN Lannesdorf Methodik Dr. Dütemeyer - Umweltmeteorologie 17 Tab. 2 Initialisierungsparameter für das Simulationsmodell ENVI-met zur stadtklimati- schen Untersuchung „In den Schleiden“. Parameter Wert Anmerkungen Position Geografische Lage Bonn 50,71° N 7,13° E beeinflusst Strahlungs- und Energiebilanz Modelldimensionierung (3D) Gebietsgröße (x, y, z) / m 720, 720, 57 Gitteranzahl (x, y, z) / n 240, 240, 19 Gittergröße (x, y, z) / m 3, 3, 3 Übergangsgitterzellen (Nesting Grids) (x, y, z) / n 10, 10, 10 Modelltagstunden bzw. Witterungsandauer / h 36 24h-Tagesgang mit vorgeschalteter Einschwingphase (11 h) Zeitliche Auflösung des Modelllaufes / h 1,0 Meteorologische Randbedingungen Vorgabe Wetterlage/Witterung Start Simulation am Datum (DD.MM.) 21.06. Astron. Sonnenstand, beeinflusst Strahlungs- und Energiebilanz Start Simulation zur Ortszeit (HH:MM) / MEZ 05:00 Startzeitpunkt Einschwingphase (11h) Windgeschwindigkeit in 10 m ü. Gr. / m/s 1,5 DWD Schwachwinddefinition Übergeordnete Windrichtung / Grad 150 Quelle: Voruntersuchung DWD (o. J.) Initiallufttemperatur (2 m ü. Gr.) / K (°C) 291,55 (18,4) Quelle: KUTTLER et al. 2012a, 2014 Relative Initialluftfeuchte (2 m ü. Gr.) / % 83,4 Quelle: KUTTLER et al. 2012a, 2014 Bewölkung beeinflusst Energiebilanz Untere Atmosphäre (x/8) 0 Mittlere Atmosphäre (x/8) 0 Klarer Himmel, keine Wolken Obere Atmosphäre (x/8) 0 Bodenparameter beeinflussen Energiebilanz Bodenart Lehmiger Bod. Quelle: GEOLOGISCHER DIENST NRW 2009 Initialtemperatur obere Schicht (0-20 cm) / K (°C) 296,65 (23,5) Quelle: KUTTLER et al. 2012b, 2014 Initialtemperatur mittlere Schicht (20-50 cm) / K (°C) 297,05 (23,9) Quelle: KUTTLER et al. 2012b, 2014 Initialtemperatur untere Schicht (< 50 cm) / K (°C) 296,45 (23,3) Quelle: KUTTLER et al. 2012b, 2014 Bodenwassergehalt* obere Schicht (0-20 cm) / % 80 Quelle: KUTTLER et al. 2012b Bodenwassergehalt* mittl. Schicht (20-50 cm) / % 85 Quelle: KUTTLER et al. 2012b Bodenwassergehalt* untere Schicht (< 50 cm) / % 75 Quelle: KUTTLER et al. 2012b Gebäudeparameter beeinflussen Energiebilanz Wärmeleitfähigkeit / W/(m K) 0,86 Standardvorgabe Spezifische Wärmekapazität / J/(kg K) 840 Standardvorgabe Albedo / 1 0,3 Standardvorgabe Thermisches Bioklima (PMV) beeinflussen metabol. Energiebilanz Fortbewegungsgeschwindigkeit / m/s 1,2 Bewegungsmodus: normal, Gehen Wärmeaustausch / W/m² 86,2 Metabol. Wärmeaustausch: normal Wärmedurchgangswiderstand der Bekleidung, clo / 1 0,9 Bekleidungsindex: 0,5: sommerlich, 1,0: deckende Straßenbe- kleidung * Wassergehalt als relativer Anteil des pflanzenverfügbaren Wassers zwischen Welkepunkt und FeldkapazitätSeite 69 von 95 Klimagutachten „In den Schleiden“ in BN Lannesdorf Methodik Dr. Dütemeyer - Umweltmeteorologie 18 3.2 Untersuchung von Kaltluftprozessen Auswirkungen des Vorhabens auf das Kaltluftbildungspotenzial werden über die etablierten empirisch-statistischen Verfahren der Karten- und Reliefanalyse gemäß der VDI- „Kaltluftrichtlinie“ (VDI 3787 Blatt 5) zur Ersteinschätzung von Merkmalen von Kaltluftprozes- sen vorgenommen. Die Verfahren erlauben die plausible Abschätzung der Kaltluftproduktion sowie der Kaltluftschichtdicken und -fließgeschwindigkeiten von Kaltluftflüssen. 3.2.1 Berechnung der Kaltluftproduktion nach WIESNER Ein bewährter Berechnungsansatz für die Kaltluftproduktionsrate ist der auf der ÅNGSTRØM-Gleichung basierende Ansatz von WIESNER (1986), der über eine vereinfach- te Energiebilanzgleichung die Auskühlung verschiedener Oberflächen zum Zeitpunkt der maximalen Inversionshöhe in Abhängigkeit der Jahreszeiten berechnet. V a b T T tA c T KL ST ce KL B F L p R ( )( )10 m3 mit VKL : Kaltluftvolumen m3 ST : Strahlungsübergangskoeffizient W/(m2 K) : thermischer Emissionskoeffizient 1 a, b, c : empirische ÅNGSTRØM-Konstanten der langwelligen Ausstrahlung 1 e : aktueller Dampfdruck hPa TKL : absolute Kaltlufttemperatur K TB : absolute Lufttemperatur in Bodennähe K t : Andauer der Ausstrahlung s AF : Ausstrahlungsfläche m2 KL : Kaltluftdichte kg/m3 cp : spezifische Wärmekapazität trockener Luft bei konstantem Druck J/(kg K) TR : Betrag der Strahlungsabkühlung der Luft K In Anbetracht der Variablenvielfalt der meteorologischen und pedologischen Einflussfaktoren können für konkrete Flächen in natura Kaltluftvolumenangaben nur mittels Parametrisierun- gen getroffen werden, da aufgrund der normalerweise heterogenen Oberflächenstruktur die Variablenwerte flächenmäßig nicht exakt bestimmt werden können oder für diverse Oberflä- chentypen unbekannt sind. Wiesner (a. a. O.) hat für die Freilandnutzungen Wiese, Brache, Acker, Laubwald, Nadelwald und Gewässer typische Werte für die Kaltluftproduktion in Ab- hängigkeit der Jahreszeiten berechnet (siehe Tabelle auf der nächsten Seite). Setzt man das Kaltluftvolumen in Beziehung zur Flächengröße und Andauer des Abküh- lungsprozesses, erhält man die Kaltluftproduktionsrate in der Einheit m3/(m2 h). Zur Anwendung des Ansatzes werden die Flächengrößen der Kaltluftproduktionsgebiete bestimmt, für welche die Kaltluftproduktion anschließend berechnet wird.Seite 70 von 95 Klimagutachten „In den Schleiden“ in BN Lannesdorf Methodik Dr. Dütemeyer - Umweltmeteorologie 19 Verwendete Konstanten in der ÅNGSTRØM-Gleichung: Spez. Wärme CP in J(m3 K) 1004,67 a 0,820 Ångstrømkonstanten in 1 b 0,250 c 0,126 Jahreszeit Frühjahr Sommer Herbst Winter Wiese 0,975 0,975 0,975 0,975 Brache 0,950 0,950 0,950 0,950 Thermischer Emissionskoeffizient in 1 Acker 0,940 0,960 0,960 0,940 Laubwald 0,940 0,900 0,900 0,940 Nadelwald 0,900 0,900 0,900 0,900 Wasser 0,930 0,930 0,930 0,930 Strahlungsübergangskoeffizient ST in W(m2 K) 5,090 5,930 5,370 4,560 TKL-TB in K 3,00 1,70 2,40 3,90 Strahlungsabkühlung TR in K 2,00 1,50 2,10 1,80 Dampfdruck e in hPa 8,00 12,60 8,00 6,30 Nachtlänge t in h 14,00 9,00 14,00 17,00 3.2.2 Berechnung der Kaltlufthöhe und -fließgeschwindigkeit nach DEFANT und BRIGSS Eine Abschätzung der vertikalen Mächtigkeit von Kaltluftströmen sowie deren Fließge- schwindigkeit ist anhand der empirischen Verfahren von DEFANT und BRIGGS möglich. Di
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