KlimaPlus – Kaltluftstrom-Messnetz
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KlimaPlus – Kaltluftstrom-Messnetz
Was machen wir?
Gemeinsam mit der Stadt Viersen bauen wir ein interkommunales Messnetz auf, um Kaltluftströme in Mönchengladbach und Viersen besser zu verstehen. Dafür werden an ausgewählten Standorten Klimamessstationen installiert. Sie erfassen unter anderem Temperatur, Wind und Bodenfeuchte. Die Daten helfen dabei, Kaltluftentstehung und Kaltlufttransport zwischen dem Umland und überhitzten urbanen Räumen sichtbar zu machen.
Das Projekt ist Teil der Smart City Maßnahme KlimaPlus und wird im Rahmen des Förderprogramms Modellprojekte Smart Cities umgesetzt. Die Förderung erfolgt zu 90 Prozent über das Bundesministerium für Wohnen, Stadtentwicklung und Bauwesen, der Eigenanteil beträgt 10 Prozent.
Warum machen wir das?
Heiße Sommer und länger anhaltende Hitzeperioden werden durch den Klimawandel häufiger und stellen Städte vor große Herausforderungen. Besonders dicht bebaute Bereiche können sich stark aufheizen. Gleichzeitig können Kaltluftentstehungsgebiete und Kaltluftleitbahnen eine wichtige Rolle für die thermische Entlastung von Stadtquartieren spielen.
Bislang fehlen jedoch belastbare, hochaufgelöste Messdaten, um diese Kaltluftprozesse systematisch auszuwerten und für Planung und Klimaanpassung nutzbar zu machen. Genau hier setzt KlimaPlus an: Das Projekt soll helfen, klimatische Ausgleichsräume besser zu verstehen, urbane Hitzeinseln zu vermeiden und die Stadtentwicklung datenbasiert zu unterstützen. Weil Kaltluft nicht an Stadtgrenzen endet, wird das Projekt interkommunal mit Viersen umgesetzt. So können regionale Zusammenhänge betrachtet und gemeinsame Erkenntnisse für beide Städte gewonnen werden.
Wie machen wir das?
Das Messnetz wird an verschiedenen Standorten in Mönchengladbach und Viersen aufgebaut. Die Sensorik wird über LoRaWAN angebunden. So können Klimadaten kontinuierlich erhoben und für Auswertungen bereitgestellt werden.
Mit der fachlichen und technischen Umsetzung des Projekts ist die GEO-NET Umweltconsulting GmbH beauftragt. Als spezialisiertes Fachbüro bringt GEO-NET seine Expertise in den Bereichen Stadtklima, Umweltmeteorologie und klimatische Messungen in das Projekt ein.
Eine KlimaPlus-Messstation erfasst vor Ort verschiedene Klimadaten und liefert damit eine Datengrundlage für die Untersuchung des Stadtklimas
Mit ein wenig perspektivischer Verzerrung ist er zum Greifen nah: Der neue Sensor am Marktplatz Rheydt. Hier präsentieren ihn die Projektbeteiligten (v.l.): Chris Demmer, Stadt Mönchengladbach; Nikolas Boettcher, GEO-NET Umweltconsulting; Daniel Brown und Kim Nowak, Stadt Viersen sowie Markus Klancicar, Stadt Mönchengladbach. (© Stadt Mönchengladbach).
Was ist Kaltluft?
Kaltluft entsteht vor allem in klaren, windschwachen Nächten, wenn sich unbebaute Flächen wie Wiesen, Felder, Parks oder Freiräume stärker abkühlen als bebaute Bereiche. Die bodennahe Luft kühlt dabei ebenfalls ab, wird schwerer und kann bei ausreichendem Gefälle in tiefer gelegene Bereiche abfließen. Solche Kaltluftströme können zur nächtlichen Abkühlung von aufgeheizten Stadtquartieren beitragen. Für Städte sind sie deshalb besonders wichtig, um Hitze besser zu verstehen, Frischluftwege zu sichern und Klimaanpassung gezielt zu planen.
Was ist LoRaWAN?
LoRaWAN ist eine Funktechnologie, mit der Sensoren kleine Datenmengen energieeffizient über weite Strecken übertragen können. Das eignet sich besonders für Messstationen im Stadtraum, weil die Geräte nicht dauerhaft große Datenmengen senden müssen und oft mit wenig Energie auskommen. Im Projekt KlimaPlus können die Klimamessstationen ihre Messwerte über LoRaWAN an die städtische Dateninfrastruktur übertragen. Dort werden die Daten gesammelt, geprüft und für spätere Auswertungen nutzbar gemacht.
Die Fokusräume und Transekte im Kaltluft-Projekt
Die Messstationen werden nicht zufällig verteilt, sondern entlang ausgewählter Fokusräume und Transekte aufgebaut. So können unterschiedliche Stadt- und Landschaftsräume miteinander verglichen werden: von offenen Ackerflächen über Grün- und Freiräume bis hin zu dicht bebauten urbanen Referenzräumen. Die Transekte helfen dabei, Temperatur-, Wind- und Bodenfeuchtedaten räumlich einzuordnen. Dadurch wird sichtbar, wie Kaltluft entsteht, wie sie sich bewegt und wie sich die klimatischen Bedingungen zwischen Freiraum, Übergangsbereich und bebautem Stadtraum unterscheiden.
KlimaPlus verbindet stationäre Messungen mit ergänzenden Drohnenaufnahmen, um klimatische Bedingungen auch räumlich genauer untersuchen zu können.
Übersicht der Untersuchungsräume
Der Fokusraum Mülfort ist vor allem durch großflächige, offene Acker- und Grünflächen geprägt. Unmittelbar daran schließen Wohngebiete und weitere bebaute Strukturen an. Dadurch treffen innerhalb des Gebietes sehr unterschiedliche Flächentypen aufeinander – von weitgehend unbebauten landwirtschaftlichen Flächen bis hin zu dichter besiedelten Bereichen.
Sensorik: 11 Stationen messen Lufttemperatur, Windgeschwindigkeit und Windrichtung. An vier Stationen wird zusätzlich die Bodenfeuchte erfasst.
Der Fokusraum rund um den Bungtbach verbindet den renaturierten Bachlauf und begleitende Grün- und Freiflächen mit angrenzenden Wohn- und Gewerbebereichen. Der Bach bildet dabei eine zusammenhängende grün-blaue Struktur innerhalb eines unterschiedlich bebauten Umfelds. Auf engem Raum wechseln offene Flächen, Grünstrukturen und bebaute Bereiche.
Sensorik: 12 Stationen messen Lufttemperatur, Windgeschwindigkeit und Windrichtung. An zwei Stationen wird zusätzlich die Bodenfeuchte erfasst.
Der Bereich Hoven / Spielkaulenweg ist durch eine abwechslungsreiche Mischung aus Grün- und Freiflächen, Wohnbebauung und stärker städtisch geprägten Straßenräumen gekennzeichnet. Hinzu kommen unterschiedliche Höhenlagen und Geländeformen. Entlang des Gebietes verändert sich der Charakter damit deutlich zwischen grüneren und dichter bebauten Bereichen.
Sensorik: 10 Stationen messen Lufttemperatur, Windgeschwindigkeit und Windrichtung. An einer Station wird zusätzlich die Bodenfeuchte erfasst.
Der Geropark ist eine größere innerstädtische Grünfläche in unmittelbarer Nähe zur dicht bebauten Innenstadt. Neben Baumbestand und offenen Grünbereichen prägt besonders der Geroweiher den Park. Gleichzeitig grenzen Straßen, Gebäude und versiegelte Flächen direkt an den Grünraum. Auch innerhalb des Parks gibt es unterschiedliche Höhenlagen, Hänge und tiefer gelegene Bereiche.
Sensorik: 12 Stationen messen Lufttemperatur, Windgeschwindigkeit und Windrichtung. An sechs Stationen wird zusätzlich die Bodenfeuchte erfasst.
Der Fokusraum in Viersen erstreckt sich von offenen Flächen am Stadtrand über größere Grünbereiche bis in dichter bebaute Quartiere. Entlang des Gebietes verändert sich der Charakter deutlich: Auf offene Freiräume folgen stärker begrünte und schließlich zunehmend städtisch geprägte Bereiche. Damit umfasst der Fokusraum unterschiedliche Freiraum- und Siedlungsstrukturen.
Sensorik: 11 Stationen messen Lufttemperatur, Windgeschwindigkeit und Windrichtung. An einer Station wird zusätzlich die Bodenfeuchte erfasst.
Der Marktplatz Rheydt liegt mitten im dicht bebauten Zentrum Rheydts. Das Umfeld ist durch große befestigte Flächen, innerstädtische Bebauung und eine intensive Nutzung geprägt. Damit unterscheidet sich der Standort deutlich von den offenen und grünen Bereichen des Messnetzes und ergänzt diese um einen stark urban geprägten Vergleichsraum.
Sensorik: Eine Station misst Lufttemperatur, Windgeschwindigkeit und Windrichtung.
Die urbane Referenz im Zentrum liegt im Umfeld des Mönchengladbacher Hauptbahnhofs. Das Gebiet ist durch dichte Bebauung sowie große Bahn-, Straßen- und Verkehrsflächen geprägt. Zusammenhängende Grün- und Freiflächen sind hier deutlich weniger vorhanden als in den Fokusräumen am Stadtrand oder in den größeren Grünanlagen.
Sensorik: Zwei Stationen messen Lufttemperatur, Windgeschwindigkeit und Windrichtung.
Der Standort an der Landgrafenstraße liegt in einem überwiegend gewerblich geprägten Gebiet. Große Gebäude und Hallen sowie Betriebs-, Verkehrs- und versiegelte Flächen bestimmen das Umfeld. Die Struktur unterscheidet sich damit sowohl von Wohnquartieren als auch von klassischen Innenstadtbereichen und Grünflächen.
Sensorik: Eine Station misst Lufttemperatur, Windgeschwindigkeit und Windrichtung.
Unser Plan
Mit KlimaPlus wird Schritt für Schritt ein Messnetz aufgebaut, das nicht nur Daten sammelt, sondern diese auch für Planung, Klimaanpassung und Stadtentwicklung nutzbar macht. Zunächst werden die Messstationen an geeigneten Standorten aufgebaut und zuverlässig in Betrieb genommen. Anschließend werden die Messdaten über einen längeren Zeitraum erhoben, geprüft und ausgewertet. Ergänzende Messkampagnen helfen dabei, bestimmte Wetterlagen und Kaltluftsituationen genauer zu verstehen.
Auf dieser Grundlage sollen Karten, Auswertungen und perspektivisch auch Vorhersagen entstehen. Sie zeigen, wo Kaltluft entsteht, wie sie sich bewegt und welche Räume für die Abkühlung der Stadt besonders wichtig sind. Zum Abschluss wird geprüft, wie das Messnetz weiterentwickelt, verstetigt und auch für andere Kommunen nutzbar gemacht werden kann.
Die Umsetzung erfolgt in mehreren Bausteinen:
- Klimamessstationen und Auswertung:
An ausgewählten Standorten werden Messstationen installiert und betrieben. Sie liefern Daten zu Temperatur, Wind und Bodenfeuchte. - Ergänzende Intensivmesskampagnen:
Zusätzlich zum dauerhaften Messnetz werden vertiefende Messungen durchgeführt, um einzelne Situationen genauer zu untersuchen. - Echtzeitkarten und Vorhersage von Kaltluft:
Die erhobenen Daten sollen perspektivisch genutzt werden, um Kaltluftprozesse räumlich darzustellen und besser vorherzusagen. - Evaluierung und Weiterentwicklung:
Am Ende wird ausgewertet, wie gut der Ansatz funktioniert, wie das Messnetz weiterentwickelt werden kann und welche Erkenntnisse auch für andere Kommunen nutzbar sind.
Meilensteine
Die fachlichen Grundlagen für das Messnetz wurden erarbeitet. Dazu gehören die Auswahl geeigneter Räume, die Prüfung möglicher Standorte und die Vorbereitung der technischen Umsetzung.
Status: abgeschlossen
Die Leistungen für den Aufbau, die Messkampagnen, die Auswertung, die Echtzeitkarten und die Evaluierung wurden vergeben. Damit ist die Grundlage für die praktische Umsetzung geschaffen.
Status: abgeschlossen
Die Klimamessstationen werden an den vorgesehenen Standorten in Mönchengladbach und Viersen installiert und technisch angebunden.
Status: abgeschlossen
Nach dem Aufbau werden die Stationen geprüft, angebunden und in den laufenden Messbetrieb überführt. Dabei wird sichergestellt, dass die Daten zuverlässig übertragen und verarbeitet werden können.
Status: abgeschlossen
Bei den Messfahrten wurden im August 2026 ausgewählte Strecken durch die Fokusräume mit einem Messfahrzeug abgefahren. Dabei wurde die Temperatur entlang des Weges vom offenen Freiraum bis in dichter bebaute Bereiche erfasst. So entstanden zusammenhängende Temperaturprofile über größere Strecken.
Status: durchgeführt im August 2026
Bei den Vertikalsondierungen wurden im August 2026 mit einer Drohne Temperaturmessungen in unterschiedlichen Höhen durchgeführt. An ausgewählten Standorten entstanden so vertikale Temperaturprofile der bodennahen Atmosphäre. Die Messungen wurden zu mehreren Tages- und Nachtzeiten durchgeführt und durch Oberflächentemperaturaufnahmen ausgewählter Fokusräume ergänzt.
Status: durchgeführt im August 2026
Sobald ausreichend Messdaten vorliegen, werden erste Auswertungen erstellt. Dabei geht es insbesondere darum, Kaltluftentstehung, Kaltlufttransport und Unterschiede zwischen Freiräumen und aufgeheizten Stadtbereichen sichtbar zu machen.
Status: in Vorbereitung
Die Messdaten sollen in geeigneter Form dargestellt und nutzbar gemacht werden, zum Beispiel über Karten, Auswertungen oder perspektivisch Dashboard-Ansichten.
Status: geplant
Zum Projektende wird bewertet, welche Erkenntnisse gewonnen wurden, wie das Messnetz weiterentwickelt werden kann und wie die Ergebnisse langfristig in Planung und Klimaanpassung einfließen können.
Status: geplant
Fragen an uns? smartcity@moenchengladbach.de
