Der WMS (Web Map Service) ist eine standardisierte Schnittstelle zur Bereitstellung von Kartenausschnitten im Rasterformat. An einen WMS können mit verschiedenen Operationen Anfragen versendet werden. Üblicherweise übernimmt dies ein Geoinformationssystem, in welches die URL des WMS eingebunden wird. In diesem Dienst sind verschiedene Klimadaten für die Stadt Krefeld enthalten. Im einzelnen sind dies Planungshinweiskarten, Hitzekarten (Urban Heat Island), Karten zur physiologischen äquivalenten Temperatur (PET) und Windrichtungskarten. Die Planungshinweiskarten stellen die bioklimatischen Belastungen innerhalb der Stadtteile dar und geben entsprechende Planungsempfehlungen. Der Urban Heat Island-Effekt beschreibt das Phänomen, dass sich der städtische Raum gegenüber den umliegenden ländlichen Regionen vermehrt aufheizt. Die PET ist ein umfassendes Konzept zur Bewertung der thermischen Umgebung im Freien und beschreibt näherungsweise die gefühlte Temperatur. Die Windfelder machen die Luftzirkulation und somit die Durchlüftung der Stadteile sichtbar.
Dienst bestehend aus Rasterdaten zu spezifischen Lufttemperaturkenntagen wie Sommertage, Heiße Tage, Hitzewellen, Tropennächte, Frosttage und Eistage. Die Daten liegen für fünf Klimanormalperioden (30-jährige Mittelwerte) vor, die einen Beobachtungsbereich von 1951-2020 abdecken, jeweils als mittlere Anzahl Tage/Jahr. Hinzu kommt jeweils ein Layer, bei dem die Änderung der Anzahl der Kenntage von 1991-2020 bezogen auf 1961-1990 dargestellt wird. Außerdem werden auch die Raster der zwei Zukunftszeiträume (2031-2060 und 2071-2100) dargestellt, die jeweils nach den Klimaprojektionen RCP2.6, RCP4.5 und RCP8.5 gegliedert sind. Die Stärke des möglichen Klimasignals wird je RCP-Szenario unterteilt nach dem 15., 50. und dem 85. Perzentil. Es werden absolute Mittelwerte (außer Tropennächte) und das Änderungssignal (Delta-Change) von 2031-2060 und 2071-2100 bezogen auf 1971-2000 dargestellt. Absolute Werte liegen bei den Tropennächten nicht vor. Datenquelle: Deutscher Wetterdienst (DWD). Weitere Hinweise des Deutschen Wetterdienstes sind zu beachten: https://www.dwd.de/DE/service/rechtliche_hinweise/rechtliche_hinweise_node.html
Mit Hilfe dieser Daten wird die wahrgenommene thermische Belastung sichtbar. Somit wird nicht nur deutlich „Wie heiß ist es?“, sondern „Wie belastend fühlt sich das Klima an?“. Es wird ersichtlich welche Orte sich für ein angenehmes thermisches Klima z.B. zum Erholen und Pause machen, eignen. Das Modell zur Berechnung der Physiological Äquivalenten Temperatur (Physiological Equivalent Temperature, PET) ist ein umfassendes Konzept zur Bewertung der thermischen Umgebung im Freien und beschreibt näherungsweise die gefühlte Temperatur. Es berücksichtigt wichtige meteorologische Einflussfaktoren wie Lufttemperatur, Luftfeuchtigkeit, Windgeschwindigkeit und Strahlung, um den thermischen Komfort für den menschlichen Körper realistisch abzubilden. Die PET repräsentiert eine Temperatur, die den Wärmehaushalt des menschlichen Körpers in einer typischen Innenraumumgebung bei gleichbleibender Körperkern- und Hauttemperatur wiedergibt. Auf diese Weise bietet das Konzept eine intuitive Möglichkeit, die komplexen thermischen Bedingungen im Freien mit den eigenen Erfahrungen im Innenbereich zu vergleichen und verständlich einzuordnen. In den vorliegenden Karten mit PET-Werten für einen typischen Hitzetag werden die thermischen Bedingungen zu verschiedenen Tageszeiten (6 Uhr, 12 Uhr, 16 Uhr, 18 Uhr) anschaulich dargestellt. Die PET-Werte werden in Grad Celsius angezeigt. Es ist zu beachten, dass PET-Berechnungen Näherungswerte sind. Aufgrund der Komplexität der thermischen Umweltbedingungen und der individuellen Unterschiede im Wärmeempfinden kann es in der Realität zu Abweichungen kommen.
Der WMS-Dienst "Klimaanalyse 2026" ist Teil der Kartenanwendung Klimaatlas NRW (www.klimaatlas.nrw.de). Der wms-Dienst fasst die Karten der Klimaanalyse NRW 2026 zusammen. Die landesweite Klimaanalyse NRW 2026 wurde in Anlehnung an VDI-Richtlinie 3787, Blatt 1 (VDI 2015) durchgeführt. Dabei kam das mesoskalige Klimamodell FITNAH-3D zum Einsatz. Die Aufbereitung stadtklimatischer Sachverhalte in Kartenform dient ihrer Nutzbarmachung für die Stadt- und Regionalplanung. Hierbei werden in erster Linie die räumliche Ausprägung des Luftaustausches sowie thermisch belasteter Gebiete betrachtet und die Ausgleichs- und Belastungs- bzw. Wirkräume (Siedlungsgebiet) zueinander in Beziehung gesetzt. Aus den Ergebnissen werden Empfehlungen für die Planung zur Verbesserung oder zum Erhalt der Situation abgeleitet. Der Fokus wird hierbei auf das Thema der bioklimatischen Belastung (Hitze) gelegt. Vor dem Hintergrund des Klimawandels gewinnt die Berücksichtigung der thermischen Situation sowie der Auswirkungen von Bau- und Planungsmaßnahmen auf diese an Bedeutung. Die Klimaanalyse NRW 2026 stellt sowohl eine Aktualisierung als auch eine grundlegende Weiterentwicklung der ersten landesweiten Klimaanalyse aus dem Jahr 2018 dar. Die Klimaanalyse enthält detaillierte Informationen zu den klimatischen Gegebenheiten in Nordrhein-Westfalen. In verschiedenen Karten wird die thermische Belastung nachts und tagsüber für einen typischen und einen extremen Sommertag dargestellt und darüber hinaus Planungshinweise für die klimatische Situation zur Vefügung gestellt. Neben einer Betrachtung der regional bedeutsamen Klimafunktionen umfasst die Klimaanalyse NRW 2026 auch eine weiterentwickelte Betroffenheitsanalyse für ausgewählte, vulnerable Gruppen sowie eine Karte der regional bedeutsamen Klimafunktionen. Die Klimaanalyse unterteilt sich in folgende Teilbereiche: Klimatopkarte Klimaanalysekarte Tagsituation (für typischen und extremen Sommerstag), Klimaanalysekarte Nachtsituation (für typischen und extremen Sommertag), Planungshinweiskarte Karte Regional bedeutsamer Klimafunktionen und Betroffenheitsanalyse.
Klimatologische Prozesse und Zusammenhänge können in ihrer räumlichen und funktionalen Ausprägung eine regionale Bedeutsamkeit aufweisen. Die Berücksichtigung besonders bedeutsamer Klimafunktionen (bzw. -funktionsstörungen) kann über den Bereich der kommunalen Planung hinausgehen und eine regionalplanerische Steuerung erforderlich machen. Ein Beispiel hierfür sind Kaltluftleitbahnen, die eine große Bedeutung für die Belüftung von Siedlungsbereichen einer Gemeinde haben, deren Entstehungsgebiete oder Transportstrecken jedoch außerhalb der betroffenen Gemeinde liegen. Ziel der Karte regional bedeutsamer Klimafunktionen ist es, überörtliche Klimafunktionen zu identifizieren und sie gegenüber lokal wirksamen Strukturen abzugrenzen. Dabei ist die große Menge an Detailinformationen aus der Modellierung und den Karten der Klimaanalyse NRW 2026 zu komprimieren, um wesentliche Strukturen für die Ebene der regionalen Planung nutzbar zu machen. Die Karte regional bedeutsamer Klimafunktionen umfasst folgende Inhalte: Gemeinden mit regional bedeutsamer Wärmebelastung in der Nacht Gemeinden mit regional bedeutsamer Wärmebelastung am Tag Kaltluftversorgung von Gemeinden mit regional bedeutsamer Wärmebelastung in der Nacht Regionale Kaltluftsysteme mit den dazugehörigen Einzugsgebieten und Kaltluftentstehungsgebieten Regional bedeutsame Ausgleichsräume am Tag Für die Abgrenzung von Gemeinden mit einer regional bedeutsamen Wärmebelastung in der Nacht muss einerseits eine besonders hohe thermische Belastung im Gemeindegebiet vorliegen, zum anderen wird die Anzahl der hiervon betroffenen Personen der Bevölkerung in der jeweiligen Gemeinde als Kriterium berücksichtigt. Eine besonders hohe thermische Belastung liegt dann vor, wenn Siedlungsflächen einer Gemeinde in der Planungshinweiskarte dem „dringenden Handlungsbedarf“ zugeordnet sind. Eine hohe Betroffenheit der Bevölkerung besteht, wenn besonders viele Menschen in diesen Bereichen mit „dringendem Handlungsbedarf“ wohnen. Als Grenzwert wird hier eine Anzahl von mindestens 25 000 Personen in einer Gemeinde angesetzt. Wie bei der Nachtsituation erfolgt auch die Abgrenzung von Gemeinden mit einer regional bedeutsamen Wärmebelastung am Tag über eine besonders hohe thermische Belastung sowie eine hohe Betroffenheit der Bevölkerung in der jeweiligen Gemeinde. Grundlage für die Bewertung der thermischen Belastung ist die Klimaanalysekarte Tag. Betrachtet werden alle Siedlungsflächen einer Gemeinde, die am „typischen Sommertag“ mindestens eine „starke Wärmebelastung“ zeigen (PET > 35 °C) und zudem am „extremen Sommertag“ eine „extrem starke Wärmebelastung“ (PET > 41 °C) aufweisen. Eine hohe Betroffenheit der Bevölkerung liegt in einer Gemeinde dann vor, wenn mindestens 25 000 Menschen in diesen Bereichen wohnen. Für die Identifizierung regionaler Kaltluftsysteme wurden nächtliche Kaltluftprozesse mit Hilfe von Trajektorien modelliert. Eine Trajektorie ist hier definiert als Bahnkurve eines sich bewegenden „Luftpartikels“ oder „Luftpaketes“. Die Trajektorie verbindet alle von diesem Luftpaket in einem gewissen Zeitraum überströmten Orte. Durch die Berechnung sogenannter Vorwärtstrajektorien lässt sich – ausgehend von ihrem Ursprungsort – das Ziel einzelner Luftpakete bestimmen. Die analysierten Vorwärtstrajektorien geben an, wohin sich ein Luftpaket bewegt. Sie zeichnen den Weg der sich im Laufe der Nacht dynamisch verändernden Horizontalströmung in 20 m über Grund nach. Im Ergebnis wurden linienhafte Zugbahnen der Trajektorien mit einer spezifischen Länge identifiziert. Anschließend wurden die Trajektorien zu regionalen Kaltluftsystemen zusammengefasst. Die regionalen Kaltluftsysteme, die auf Gemeinden mit regional bedeutsamer Wärmebelastung in der Nacht ausgerichtet sind, werden in der Karte in Blautönen dargestellt. Alle anderen Kaltluftsysteme, die nicht mit einer regional bedeutsamen Wärmebelastung verknüpft sind, werden in grau dargestellt. Die Karte enthält des Weiteren Informationen über die Kaltluftversorgung der Bevölkerung in den Gemeinden mit einer regional bedeutsamen nächtlichen Wärmebelastung. Dies ermöglicht weitere Rückschlüsse auf das Ausmaß der thermischen Belastung in der Nacht. Dargestellt sind Gemeinden, bei denen weniger als 40 % der Bevölkerung mit Kaltluft versorgt werden. Zudem sind größere zusammenhängende Grünflächen im Freiraum dargestellt, die vergleichsweise günstige thermische Bedingungen am Tag aufweisen. Diese Bereiche können während besonders starker Hitzebelastungen für die Bevölkerung als Ausgleichsräume fungieren. Die regional bedeutsamen Ausgleichsräume am Tag sind mindestens 2 km2 groß, liegen maximal 10 km entfernt von Gemeinden mit regional bedeutsamer Wärmebelastung am Tag und weisen in der Klimaanalysekarte Tag sowohl für den „typischen Sommertag“ als auch den „extremen Sommertag“ höchstens eine „moderate Wärmebelastung“ (PET < 35 °C) auf.
Mit Hilfe dieser Daten wird die Luftzirkulation und somit die Durchlüftung der Stadteile sichtbar. Wo kann Wind als natürliche Kühlung bei Sommerhitze wirken? Für das menschliche Wohlbefinden in der Stadt spielen neben den thermischen Bedingungen auch die Windgeschwindigkeiten eine entscheidende Rolle (VDI, 2020). Diese haben einen direkten Einfluss auf die PET-Werte. Winde sorgen für eine Durchlüftung der Stadt und tragen somit zur Abkühlung bei. Ein entscheidender Faktor für die Windzirkulation in städtischen Gebieten ist die Bebauung, da Gebäude die freie Strömung der Luft behindern und die Winde ablenken. Während eine gezielte Lenkung von Windströmen die natürliche Belüftung und Kühlung fördern kann, können ungünstige Windverhältnisse die Nutzung öffentlicher Räume beeinträchtigen. Bei höheren Windgeschwindigkeiten dominiert eine vorwiegende Windrichtung aus Südwest (ca. 235°) in Krefeld. Aus diesem Grund wird in der Kartenanwendung die Anströmgeschwindigkeit mit 10 km/h und einer Hauptwindrichtung von 240° abgebildet. Die Auflösung beträgt 20 m.
Das Geoportal Krefeld ist eine der zentralen Komponenten der Geodateninfrastruktur der Stadt Krefeld. In dem Portal wird eine Vielzahl raumbezogener Daten öffentlich zur Verfügung gestellt. Hierzu gehören Fachinformationen aus verschiedenen Themenbereichen, welche flexibel vor unterschiedlichen Hintergrundkarten wie der Liegenschaftskarte, der Stadtkarte Krefeld oder Luftbildern eingeblendet werden können. Einzelne Hintergrundkarten und Fachdaten sind nur in bestimmten Maßstabsbereichen sichtbar. Das Geoportal enthält Werkzeuge für das Suchen, Messen, Abfragen von Fachinformationen und Koordinaten, Datenimport, Drucken, Erstellung von Listen sowie dem Routing. Für einzelne Themenbereiche wurden spezielle Fachportale eingerichtet (siehe auch Verweise).
