Als Sonnenscheindauer bezeichnet man die tatsächliche Dauer der direkten Sonnenstrahlung an einem bestimmten Ort innerhalb eines definierten Zeitraumes. Indirekt liefert die Sonnenscheindauer somit auch Hinweise auf die Stärke der Bewölkung. Die Flächenkarten der 30-jährigen Mittelwerte des Beobachtungszeitraumes ab 1951 stehen als Einzeljahre, Jahreszeiten und in Monate in Stunden (h) zur Verfügung. Bei allen Daten handelt es sich um absolute Werte, die als Raster im GeoTiff-Format zur Verfügung gestellt werden.
Klimatope sind räumliche Einheiten, die mikroklimatisch einheitliche Gegebenheiten aufweisen. Die Ableitung der Klimatope basiert in erster Linie auf der Flächennutzung. Es werden keine Daten der landesweiten FITNAH-Modellierung verwendet, um die Klimatope einzuteilen. Das Mikroklima wird vor allem durch die Faktoren Flächennutzung, Bebauungsdichte, Versiegelungsgrad, Oberflächenstruktur, Relief sowie Vegetationsart beeinflusst (VDI 2015). Die Ausweisung der Klimatope (nach VDI 2015) erfolgte anhand der im Arbeitspaket 1 des „Handbuch Stadtklima Teil II – Methoden“ entwickelten Methode zur automatisierten Ableitung von Klimatopen aus flächendeckend vorliegenden Geodaten (GEO-NET 2014, MKULNV 2014). Als Eingangsdaten für die Ausweisung der Klimatope dienten Flächennutzungs-, Bebauungs- sowie Versiegelungsdaten. Die VDI-Richtlinie 3787, Blatt 1 definiert folgende unterschiedliche Klimatoptypen: Gewässerklimatop, Freilandklimatop, Waldklimatop, Klimatop innerstädtischer Grünflächen, Vorstadtklimatop, Stadtrandklimatop, Stadtklimatop , (Innen)-Stadtklimatop und Gewerbe-/Industrieklimatop. Gewerbe-/Industrieklimatope können dabei weiter in offenere und dichtere Strukturen untergliedert werden. Zusätzlich werden Bahnverkehr und Straßenverkehr in der Karte dargestellt.
Die Planungshinweiskarte für Nordrhein-Westfalen stellt eine Neuerung im Rahmen der Klimaanalyse 2026 dar. Gemäß der VDI Richtlinie 3787, Blatt 1 handelt es sich bei der Planungshinweiskarte um eine „informelle Hinweiskarte, die eine integrierende Bewertung der in der Klimaanalysekarte dargestellten Sachverhalte im Hinblick auf planungsrelevante Belange enthält“ (VDI 2015). Kerngegenstand der Planungshinweiskarte ist also die klimaökologische Bewertung von Flächen im Hinblick auf die menschliche Gesundheit bzw. auf gesunde Wohn- und Arbeitsverhältnisse. Grundlage für die Planungshinweiskarte sind die Ergebnisse der landesweiten Klimamodellierung bzw. der Klimaanalysekarten für die Nachtsituation. Analog zur Klimaanalysekarte Nacht wird in der Planungshinweiskarte eine Unterscheidung in Wirk- und Ausgleichsraum vorgenommen. In der vorliegenden Planungshinweiskarte wird der Wirkraum in sechs Kategorien, sogenannte „Handlungsprioritäten“, unterteilt. Hinsichtlich der Anzahl der Bewertungsklassen wird dabei leicht von der VDI-Richtlinie abgewichen. Die Kategorisierung basiert auf der kombinierten Bewertung der nächtlichen Überwärmung für die beiden Szenarien „typischer Sommertag“ und „extremer Sommertag“. Dazu wird zunächst auf die Gesamtdaten des Wirkraums für beide Szenarien eine z-Transformation zur statistischen Normalisierung angewandt. Anschließend werden die normalisierten Werte in fünf Bewertungsklassen von sehr günstig bis sehr ungünstig eingeteilt. Die Bewertung wird getrennt für die Szenarien „typischer Sommertag“ und „extremer Sommertag“ angewandt. Mithilfe einer Matrix werden die so gebildeten Klassen in die kombinierte Bewertung der Szenarien und Ableitung der Handlungsprioritäten im Wirkraum überführt. Zusätzlich zur Kategorisierung werden auch textliche Planungshinweise gegeben. Diese sind als Empfehlungen für die entsprechenden Gebiete zu verstehen. Sie stammen im Wesentlichen aus der VDI-Richtlinie 3787, Blatt 1 (VDI 2015), wurden jedoch leicht durch Kürzungen und Umformulierungen angepasst. Sie erscheinen bei Klick in die Karte in einem Pop-Up-Fenster. Während in den Klimaanalysekarten Nacht die dem Ausgleichsraum zugehörigen Grün- und Freiflächen vornehmlich auf Grundlage ihres siedlungsunabhängigen, auf das Prozessgeschehen fokussierten Kaltluftliefervermögens gekennzeichnet werden, steht in der Planungshinweiskarte deren stadtklimatische Bedeutung und Bewertung sowie die Ableitung der Empfindlichkeit gegenüber Nutzungsänderungen im Mittelpunkt. In der Planungshinweiskarte wird der Ausgleichsraum in vier Bewertungsklassen unterteilt, die sich in erster Linie auf die Nähe zu Kaltluftleitbahnen und -systemen bezieht. Auch für die Flächen des Ausgleichsraums werden textliche Planungshinweise aufgeführt, die ebenfalls bei Klick in die Karte in einem Pop-Up-Fenster erscheinen. Die Planungshinweise zu den Bewertungskategorien des Ausgleichsraumes stammen ebenso wie beim Wirkraum aus der VDI-Richtlinie 3787, Blatt 1 (VDI 2015). Auch hier wurden die in der VDI hinterlegten Planungshinweise durch Kürzungen und Umformulierungen leicht verändert.
Dienst bestehend aus Layern zur mittleren Niederschlagssumme in Millimetern. Die Beobachtungsdaten werden in Klimanormalperioden von 30 Jahren unterteilt und erstrecken sich über den Beobachtungsraum 1881-1910 bis 1991-2020. Innerhalb der Zeiträume erfolgt eine Unterteilung in Mittelwerte für Frühling, Sommer, Herbst und Winter sowie für das Jahr. Ab der Klimanormalperiode 1961-1990 kommen die Monate dazu. Ebenfalls kommen Layer zum Einsatz, die die jeweilige Änderung der mittleren Niederschlagssumme eines Zeitabschnittes in Bezug auf zwei Vergleichsabschnitte (1881-1910 und 1991-2020) anzeigt. Zusätzlich werden die Raster zur mittleren Lufttemperatur für die RCP-basierten Klimaprojektionen verfügbar gemacht. Die Raster der Klimaprojektionen werden in zwei Zukunftszeiträumen (2031-2060 und 2071-2100) unterteilt, die jeweils nach den Klimaprojektionen RCP2.6, RCP4.5 und RCP8.5 gegliedert sind. Innerhalb der Zeitabschnitte erfolgt eine Unterteilung in Mittelwerte für Frühling, Sommer, Herbst und Winter sowie für das Jahr. Die Stärke des möglichen Klimasignals je Szenario wird unterteilt nach dem 15., 50. und dem 85. Perzentil. Es werden absolute Mittelwerte und das Änderungssignal (Delta-Change) von 2031-2060 und 2071-2100 bezogen auf 1971-2000 dargestellt. Datenquelle: Deutscher Wetterdienst (DWD). Weitere Hinweise des Deutschen Wetterdienstes sind zu beachten: https://www.dwd.de/DE/service/rechtliche_hinweise/rechtliche_hinweise_node.html
Dienst bestehend aus Rastern zu Niederschlagskenntagen. Dazu zählt die mittlere Anzahl von Niederschlagstagen mit ≥ 10 mm, 20 mm, 30 mm und 50 mm pro Tag und Jahr. Dazu kommen Trockentage mit <1 mm pro Tag und Jahr sowie die Anzahl der Schneedeckentage (mit einer Schneedecke ≥ 1 cm Schnee) pro Jahr. Die Raster stehen für den Beobachtungszeitraum 1951-2020 als 30- jährige Klimanormalperioden absolut zur Verfügung. Ebenfalls sind relative Raster vorhanden, die eine Änderung der Niederschlagskenntage anhand eines Vergleiches der Klimaperioden 1991-2020 bezogen aus 1961-1990 darstellen. Neben den Beobachtungsrastern werden auch Projektionsraster (ausgesondert Niederschlagstage 30 mm und Schneedeckentage) im Dienst verfügbar gemacht. Die Raster werden in zwei Zukunftszeiträume (2031-2060 und 2071-2100) unterteilt, die jeweils nach den Klimaszenarien RCP2.6, RCP4.5 und RCP8.5 gegliedert sind. Die Stärke des möglichen Klimasignals wird je Szenario unterteilt nach dem 15., 50. und dem 85. Perzentil. Es werden Mittelwerte (absolut, abs) und das Änderungssignal (Delta-Change, diff) von 2031-2060 und 2071-2100 bezogen auf 1971-2000 dargestellt. Datenquelle: Deutscher Wetterdienst (DWD). Weitere Hinweise des Deutschen Wetterdienstes sind zu beachten: https://www.dwd.de/DE/service/rechtliche_hinweise/rechtliche_hinweise_node.html
Dienst bestehend aus Rasterdaten zur mittleren Lufttemperatur in Grad Celsius. Die Beobachtungsdaten werden in Klimanormalperioden von 30 Jahren unterteilt und erstrecken sich über den Beobachtungszeitraum 1881-1910 bis 1991-2020. Es stehen die Daten als Mittelwerte für Frühling, Sommer, Herbst und Winter sowie für das Jahr zur Verfügung. Ab der Klimanormalperiode 1961-1990 kommen die Monate dazu. Ebenfalls kommen Rasterdaten zum Einsatz, die die jeweilige Änderung der mittleren Lufttemperatur eines Zeitabschnittes in Bezug auf zwei Vergleichsabschnitte (1881-1910 und 1991-2020) in Kelvin anzeigt. Zusätzlich sind die Raster zur mittleren Lufttemperatur für die RCP-basierten Klimaprojektionen enthalten. Die Raster der Klimaprojektionen werden in zwei Zukunftszeiträumen (2031-2060 und 2071-2100) unterteilt, die jeweils nach den Klimaprojektionen RCP2.6, RCP4.5 und RCP8.5 gegliedert sind. Innerhalb der Zukunftszeiträume erfolgt eine Unterteilung in Mittelwerte für Frühling, Sommer, Herbst und Winter sowie für das Jahr. Die Stärke des möglichen Klimasignals je Szenario wird unterteilt nach dem 15., 50. und dem 85. Perzentil. Es werden Mittelwerte (Absolutwerte) in Grad Celsius und das Änderungssignal (Delta-Change) in Kelvin von 2031-2060 und 2071-2100 bezogen auf 1971-2000 dargestellt. Datenquelle: Deutscher Wetterdienst (DWD). Weitere Hinweise des Deutschen Wetterdienstes sind zu beachten: https://www.dwd.de/DE/service/rechtliche_hinweise/rechtliche_hinweise_node.html
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
Unter Globalstrahlung versteht man die gesamte am Erdboden ankommende Strahlung, also die Summe aus direkter Sonnenstrahlung und diffuser (also durch Lichtstreuung Infolge von Wolken oder Nebel indirekt eintreffende) Himmelsstrahlung. Die Stärke der den Boden erreichenden Strahlung ist abhängig von geographischer Breite, Tageszeit, Jahreszeit und der Geländeform, d. h. dem Winkel, unter dem die Strahlen auftreffen. Durch die unterschiedlichen Einfallswinkel der Sonne während des Jahres und der Tage ist die Globalstrahlung im Sommer stärker als im Winter und am Mittag stärker als am Morgen und am Abend. Die Flächenkarten der Globalstrahlung werden in der Einheit Kilowattstunde pro Quadratmeter (kWh/m2) zur Verfügung gestellt. Dabei handelt es sich um Karten der Mittelwerte der Monate, der Jahreszeiten und für das gesamte Jahr der Klimanormalperioden ab 1981 - 2010 und 1991 - 2020. Bei allen Daten handelt es sich um absolute Werte, die als Raster im GeoTiff-Format zur Verfügung gestellt werden.
In der Klimaanalysekarte werden klimaökologisch relevante Strukturen voneinander abgegrenzt und dargestellt. Im Gegensatz zur Klimatopkarte, die sich aus rein statischen Faktoren ableitet (z. B. Flächennutzung, Versiegelungsgrad), werden in der Klimaanalysekarte die thermischen Verhältnisse und das klimaökologische Prozessgeschehen einer Region für eine bestimmte thermische Situation modelliert und beschrieben. Da sich die thermischen Gegebenheiten im Tagesverlauf unterscheiden, wurde die Klimaanalysekarte einmal für die Tagsituation (14 Uhr MEZ) sowie einmal für die Nachtsituation (4 Uhr MEZ) ausgewertet und dargestellt. Es wurden zwei meteorologische Situationen modelliert: Zum einen wurde ein typischer Sommertag untersucht, der eine durchschnittliche sommerliche Strahlungswetterlage in NRW abbildet. Zum anderen wurde auf Basis bereits aufgetretener Höchstwerte ein extremer Sommertag bei Strahlungswetterlage betrachtet, wobei davon ausgegangen wird, dass diese zukünftig häufiger auftreten werden. Als Eingangsdaten für die Modellsimulationen dienten neben den meteorologischen Rand- und Startbedingungen, Informationen zur Geländestruktur (DGM 1), Flächennutzungs-, Bebauungs- und Versiegelungsdaten sowie Strukturhöhen und Bodenfeuchtedaten. Für die Tagsituation wird keine Unterscheidung in Wirk- und Ausgleichsraum vorgenommen, da tagsüber das Prozessgeschehen zwischen Wirk- und Ausgleichsraum keine relevante Rolle spielt. In der Klimaanalysekarte Tag wird die thermische Belastung anhand des Parameters physiologisch-äquivalente Temperatur (PET – von engl. Physiological Equivalent Temperature) aufgezeigt. Die PET ist ein thermischer Index, bei dem die thermische Belastung anhand verschiedener, auf das thermische Wohlbefinden einwirkender Parameter berechnet wird, z. B. Lufttemperatur, Windgeschwindigkeit, Strahlung und Feuchte. Die PET wird auf Basis verschiedener Ausgabegrößen aus dem Modell FITNAH-3D berechnet und anhand der VDI-Richtlinie 3787, Blatt 2 (2022, Tabelle 1) klassifiziert.
In der Klimaanalysekarte werden klimaökologisch relevante Strukturen voneinander abgegrenzt und dargestellt. Im Gegensatz zur Klimatopkarte, die sich aus rein statischen Faktoren ableitet (z. B. Flächennutzung, Versiegelungsgrad), werden in der Klimaanalysekarte die thermischen Verhältnisse und das klimaökologische Prozessgeschehen einer Region für eine bestimmte thermische Situation modelliert und beschrieben. Da sich die thermischen Gegebenheiten im Tagesverlauf unterscheiden, wurde die Klimaanalysekarte einmal für die Tagsituation (14 Uhr MEZ) sowie einmal für die Nachtsituation (4 Uhr MEZ) ausgewertet und dargestellt. Es wurden zwei meteorologische Situationen modelliert: Zum einen wurde ein typischer Sommertag untersucht, der eine durchschnittliche sommerliche Strahlungswetterlage in NRW abbildet. Zum anderen wurde auf Basis bereits aufgetretener Höchstwerte ein extremer Sommertag bei Strahlungswetterlage betrachtet, wobei davon ausgegangen wird, dass diese zukünftig häufiger auftreten werden. Als Eingangsdaten für die Modellsimulationen dienten neben den meteorologischen Rand- und Startbedingungen, Informationen zur Geländestruktur (DGM 1), Flächennutzungs-, Bebauungs- und Versiegelungsdaten sowie Strukturhöhen und Bodenfeuchtedaten. Für die Tagsituation wird keine Unterscheidung in Wirk- und Ausgleichsraum vorgenommen, da tagsüber das Prozessgeschehen zwischen Wirk- und Ausgleichsraum keine relevante Rolle spielt. In der Klimaanalysekarte Tag wird die thermische Belastung anhand des Parameters physiologisch-äquivalente Temperatur (PET – von engl. Physiological Equivalent Temperature) aufgezeigt. Die PET ist ein thermischer Index, bei dem die thermische Belastung anhand verschiedener, auf das thermische Wohlbefinden einwirkender Parameter berechnet wird, z. B. Lufttemperatur, Windgeschwindigkeit, Strahlung und Feuchte. Die PET wird auf Basis verschiedener Ausgabegrößen aus dem Modell FITNAH-3D berechnet und anhand der VDI-Richtlinie 3787, Blatt 2 (2022, Tabelle 1) klassifiziert.
