Mobile-Menu

KI gegen urbane Hitze Freiburger Modell simuliert Hitzebelastung bis ins letzte Stadtviertel

Von Berk Kutsal 2 min Lesedauer

Anbieter zum Thema

LMIS AG
PROSOZ Herten GmbH
xSuite Group GmbH
veenion GmbH

Ein KI-Modell von Universität Freiburg und KIT zeigt, wie heiß es in deutschen Städten bis zum Ende des Jahrhunderts werden könnte – metergenau. Die Simulationen liefern neue Ansätze für Stadtplanung, Hitzewarnungen und den Schutz der Bevölkerung.

Ein KI-Modell der Universität Freiburg und des Karlsruher Instituts für Technologie (KIT) berechnet, wie sich die Hitzebelastung einer Stadt zukünftig pro Quadratmeter entwickeln wird.(Bild: Uni Freiburg)
Ein KI-Modell der Universität Freiburg und des Karlsruher Instituts für Technologie (KIT) berechnet, wie sich die Hitzebelastung einer Stadt zukünftig pro Quadratmeter entwickeln wird.
(Bild: Uni Freiburg)

Wie heiß wird es in Zukunft vor der eigenen Haustür? Diese Frage haben Forscher der Universität Freiburg und des Karlsruher Instituts für Technologie (KIT) mit einem neuen KI-basierten Modell beantwortet. Die Lösung kombiniert Geodaten – darunter Gebäudehöhen, Vegetationsstrukturen und Versiegelungsgrade – mit Klimaprojektionen für Temperatur, Strahlung und Luftzirkulation. So entsteht ein digitales Abbild der Stadt, in dem sich Hitzestunden bis auf den Quadratmeter genau simulieren lassen.

Freiburg diente als Pilotstadt für die Entwicklung. Die Forscher berechneten drei Klimaszenarien für den Zeitraum 2070 bis 2099: eines mit ambitioniertem Klimaschutz, ein mittleres Szenario und ein Worst-Case-Szenario mit hohen Treibhausgasemissionen. Das Ergebnis: Im ungünstigsten Fall verdoppeln sich die Stunden mit gefühlten Temperaturen über 32 Grad Celsius fast – von bisher durchschnittlich 135 auf bis zu 307 pro Jahr. Extreme Hitze über Grad Celsius könnte sich sogar verzehnfachen, auf 71 Stunden jährlich. Ergänzende Analysen zeigen, dass die Zahl der Stunden mit gefühlten Temperaturen über 26 Grad Celsius lokal bis auf 480 Stunden steigen könnte.

Die Hitzebelastung fällt dabei innerhalb der Stadt unterschiedlich aus. Industriegebiete sind durch hohe Versiegelung und fehlende Verschattung besonders betroffen. Wohngebiete mit altem Baumbestand bieten tagsüber Schatten und bremsen die Erwärmung, speichern aber nachts Wärme und verzögern die Abkühlung. „Mit unserem KI-Modell können wir die Hitzeentwicklung buchstäblich vor jeder Haustür analysieren“, sagt Andreas Christen, Professor für Umweltmeteorologie an der Universität Freiburg. Der Effekt von Bäumen sei nicht nur positiv, erklärt er: „Das kann dazu führen, dass Städte unter den Bäumen nachts wärmer bleiben.“

Neben der Stadtplanung könnte das Modell auch Hitzewarnungen präziser machen. Statt pauschaler Warnungen für ganze Landkreise wären Meldungen für einzelne Stadtviertel möglich. Stadtplaner könnten zudem direkt berechnen, welche Wirkung ein Baum, eine Grünfläche oder eine Entsiegelungsmaßnahme an einem bestimmten Ort hätte. Nach Angaben der Forscher soll das Modell künftig auf einem handelsüblichen Rechner lauffähig sein, was den Einsatz in Kommunen erleichtert.

Die Ergebnisse zeigen, wie dringend Städte auf zunehmende Hitzebelastungen reagieren müssen. Tropische Nächte, in denen die Temperatur nicht unter 20 Grad Celsius fällt, werden häufiger und belasten die Gesundheit von Kindern, älteren Menschen und chronisch Kranken. „Künstliche Intelligenz wird hier meines Erachtens zu einem wichtigen Vorsorgeinstrument“, betont der KI-Experte Marco Barenkamp von der LMIS AG.

(ID:50563120)

Jetzt Newsletter abonnieren

Wöchentlich die wichtigsten Infos zur Digitalisierung in der Verwaltung

Mit Klick auf „Newsletter abonnieren“ erkläre ich mich mit der Verarbeitung und Nutzung meiner Daten gemäß Einwilligungserklärung (bitte aufklappen für Details) einverstanden und akzeptiere die Nutzungsbedingungen. Weitere Informationen finde ich in unserer Datenschutzerklärung. Die Einwilligungserklärung bezieht sich u. a. auf die Zusendung von redaktionellen Newslettern per E-Mail und auf den Datenabgleich zu Marketingzwecken mit ausgewählten Werbepartnern (z. B. LinkedIn, Google, Meta).

Aufklappen für Details zu Ihrer Einwilligung

Weiterführende Inhalte