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Vor dem Hintergrund der zunehmenden Häufigkeit und Intensität von Extremwetterereignissen wie Starkregen ist es notwendig, in städtischen Gebieten erneut ein flächendeckendes Warnnetz zur Alarmierung der Bevölkerung aufzubauen. Im Gegensatz zu ländlich geprägten Räumen sind viele dicht besiedelte Innenstädte in der Regel nicht mehr mit Sirenen ausgestattet. Angesichts der steigenden Anzahl von Gefahren, denen insbesondere die Bevölkerung in Ballungsräumen ausgesetzt ist, werden Warnmittel entwickelt, v. a. Warnmeldungen, die die Menschen individuell vor akuten Gefahren warnen können. Vielerorts fehlt jedoch ein flächendeckendes Netz erprobter Warnmittel. Ein solches Netz kann am effektivsten durch Sirenen realisiert werden, wobei der Aufbau in konkretem städtischem Kontext allerdings mit einer Reihe von Fragen und Problemen verbunden ist. So dürfen Sirenen eine bestimmte Lautstärke nicht überschreiten, um die körperliche Unversehrtheit der Passanten in der unmittelbaren Umgebung zu gewährleisten. Gleichzeitig muss das gesamte Beobachtungsgebiet durch das Sirenennetz mit ausreichender Lautstärke beschallt werden, damit die Menschen angemessen auf die Warnmeldungen reagieren können. Daraus ergibt sich eine Vielzahl von möglichen Standorten, die im Zuge der Analyse zu einem funktionierenden Netz zusammengefügt werden müssen, um abschätzen zu können, wo und in welcher Anzahl die Warnsysteme letztendlich platziert werden müssen.

In naher Zukunft werden weltweit zwei von drei Menschen in Städten leben. Urbanisierung und Klimawandel stellen die städtischen Räume vor grosse Herausforderungen. Das Verständnis der Wechselwirkungen zwischen Klima, Luftqualität und Städtebau erlangt daher eine wachsende Bedeutung. Das Lehrbuch führt in die physikalischen Grundlagen und Prozesse des Stadtklimas ein und beleuchtet die Arbeitsfelder der planungsorientierten Stadtklimatologie

Innerstädtische, heterogene Bebauungsstrukturen können die Schallausbreitung behindern, sodass z.B. Sirenen nur bedingt akustisch wahrnehmbar sind. Ebenso bleibt der Warngrund unbekannt. Doch gerade im Sinne des Bevölkerungsschutzes wäre eine Warnung mit Verhaltenshinweisen über allgemein zugängliche Medien wünschenswert, auch Warn-Apps können hier unterstützend wirken, aber keine ganzheitliche Abdeckung gewährleisten. Smarte Sirenen könnten lokal zugänglich z.B. an Straßenlaternen installiert werden. Somit wäre eine Warnung der Bevölkerung frühzeitig zu gewährleisten und eine kleinteiligere Berücksichtigung der Bebauungsstruktur ist möglich, um die Schallausbreitung optimiert gestalten zu können. Im Projekt "Smarte Sirenen" wird analysiert, inwieweit diese Sirenen optimiert und damit effizient zum Bevölkerungsschutz beitragen können. Die Optimierung berücksichtigt, wie sich diese im städtebaulichen Kontext einsetzen lassen. Eine detaillierte Untersuchung wird am Beispiel unterschiedlich strukturierter Stadtquartiere vorgenommen. Die Untersuchungsräume werden sowohl auf gesamtstädtischer Ebene als auch in betroffenen Quartieren beleuchtet. Hierbei wird die Einflussnahme der lokalen Gegebenheiten auf die Schallausbreitung eruiert. Smarte Sirenenmodelle und deren Einsatzspektrum werden verglichen, die Wirkung auf die Bevölkerung abgewogen. Das Ziel muss es sein, die exakte Anzahl an zwingend notwendigen smarten Sirenen an den hierfür optimalen Standorten zu installieren, um eine vollständige Abdeckung der zu warnenden Flächen zu sichern.

Zur Erholung, der Bewegung und dem Aufenthalt im Freien werden besonders innerstädtische Grünflächen, aber auch Waldflächen von verschiedenen Bevölkerungsgruppen aufgesucht. Bei der Nutzung des Freiraums spielen bioklimatische und lufthygienische Faktoren eine wichtige Rolle. Während von der grünen Infrastruktur viele Vorteile ausgehen, können allerdings auch gesundheitliche Beeinträchtigungen durch sogenannte biologische Noxe entstehen. Ziel dieses Projektes ist es, möglichst lokalklimatisch, lufthygienisch und gesundheitlich optimierte Routen am Beispiel des Ozonbildungspotenzials auszuweisen. Um dies zu erreichen, soll eine Applikation programmiert werden, die initial als "Klima-Isopren-Navigationssystem" nutzbar ist und eine optimierte human-biometeorologische Routenführung für Nutzer aufzeigt, unabhängig vom Standort.