Human-biometeorologisch angepasste Routenführung zur Optimierung des Freizeitverhaltens

Das Ziel des Projektes ist es, möglichst klimatisch, lufthygienisch und gesundheitlich optimierte Routen am Beispiel des Ozonbildungspotenzials auszuweisen. Es wird ein übersichtliches Isoprenoid-Kataster geschaffen, das für verschiedene Standorte anwendbar ist. Hierfür soll eine Applikation oder Software programmiert werden, die als „Klima-Isoprenoid-Navigationssystem“ für Nutzer anwendbar ist und eine „optimale“ humanbiometeorologische Routenführung aufzeigt, egal, an welchem Ort man sich befindet.

Besonders innerstädtische Grünflächen, aber auch Wälder, werden zur Erholung, der Bewegung und dem Aufenthalt im Freien aufgesucht. Bei der Nutzung des Freiraums spielen bioklimatische und lufthygienische Faktoren eine Rolle. Während von der grünen Infrastruktur viele Vorteile ausgehen, können allerdings auch gesundheitliche Beeinträchtigungen durch Pflanzen auftreten.

Im Fokus der Betrachtung stehen die biogenen Kohlenwasserstoffe, genauer die Gruppe der Isoprenoide. Isoprenoide sind u. a. Vorläuferstoffe des bodennahen Ozons. Zu ihnen gehören beispielsweise Isopren und die Untergruppe der Monoterpene. Isoprenoide besitzen ein höheres Ozonbildungspotenzial als anthropogene Vorläuferstoffe (wie z. B. Stickoxide aus dem Straßenverkehr). Diese biogenen Kohlenwasserstoffe werden von diversen Baumarten in unterschiedlichen Konzentrationen emittiert. Hierbei hängt die Emissionsrate u. a. von den meteorologischen Bedingungen (z. B. Strahlungstemperatur und -intensität), aber auch dem Alter der Bäume und den Bodeneigenschaften ab. Während autochthoner Wetterlagen erreicht die Isoprenemission ihr Maximum. Allerdings sind genau diese Wetterlagen auch häufig der Zeitpunkt, an dem Menschen Grünflächen zur Erholung aufsuchen.

Im Rahmen dieses Forschungsprojektes liegt der Fokus zunächst auf der Betrachtung von Waldflächen. Durch das Vorhandensein vieler Baumarten auf großen Flächen besteht dort ein hohes Potenzial der Isoprenoid-Bildung. Diese vorhandenen Baumarten werden entsprechend ihrer Gattungen in Cluster zusammengefasst. Dies wiederum ermöglicht eine allgemeine Betrachtung für planende Kommunen und fachfremde Nutzer. Zudem können unterschiedliche Untersuchungsräume unabhängig von der genauen Baumart gewählt werden. Für die erwähnten Baumgattungscluster werden anhand von Isoprenoid-Werten durch Messungen und aus der Literatur Mittelwerte gebildet, die dann wiederum aufgrund ihres Emissionpotenzials klassifiziert werden. Diese Klassifizierung soll in „low-emitter“, „medium-emitter“ und „high-emitter“ erfolgen – angestrebt ist eine kartographische Darstellung im Sinne eines „Ampel-Systems“. Dieses Isoprenoid-Baum-Kataster wird anschließend mit vorhandenen Wanderwegen überlagert. Aufgrund dieser Darstellung kann anschließend angezeigt werden, wo sich bei autochthonen Wetterlagen potenziell hohe Isoprenoid-Konzentrationen befinden können, respektive das Ozonbildungspotenzial entsprechend erhöht ist. Dies bildet die Basis für eine entsprechende Wegeführung für Nutzer sowie die mathematische Optimierung ebendieser.

Das Vorhaben ist in das Verbundprojekt „Ageing Smart – Räume intelligent gestalten“ eingebunden. Das Projekt wird durch die Carl-Zeiss-Stiftung gefördert. Das Gesamtprojekt adressiert die geburtenstarken Jahrgänge 1955 bis 1969, die Babyboomer. Durch deren Eintritt in das Rentenalter sind Kommunen oftmals damit konfrontiert, altersgerechte Wohnstandorte, Versorgungs- sowie Freizeitstrukturen zu schaffen. Ziel des Gesamtprojektes ist es, ein datengestütztes Entscheidungsunterstützungssystem zu entwickeln, das öffentliche Akteure in ihren Planungsprozessen unterstützt.