Windwurf-Modellierung von Stadtbäumen eingebettet in das LES-Modell PALM

<p>Stürme können extreme Kräfte entwickeln, die ganze Bäume beschädigen können. Bei solchen Starkwind-Wetterlagen können Baumschäden auftreten, die von einzelnen abgebrochenen Ästen bis hin zum Abknicken ganzer Baumstämme oder der Entwurzelung des ganzen Baumes reichen. Besonders im urbanen Umfeld kann durch diesen sogenannten Windwurf, neben dem eigentlichen Holzschaden, auch erheblicher Sachschaden oder sogar Lebensgefahr für die Stadtbevölkerung entstehen. Daraus resultiert ein besonderes Interesse von Stadtverwaltungen und Stadtplanern, möglichst realistisch vorhersagen zu können, welche Stadtbäume der größten Gefahr durch Windwurf ausgesetzt sind. Computersimulationen sind ein gutes Hilfsmittel um Windwurf vorherzusagen und entsprechende präventive Maßnahmen zu planen. Neben möglichst genauen Informationen über die Beschaffenheit der Bäume selbst, ist eine möglichst gute Vorhersage der Windgeschwindigkeitsspitzen unbedingte Voraussetzung um Sturmschäden an Stadtbäumen vorhersagen zu können. Während Starkwind-Wetterlagen sind Windböen als lokales turbulentes Phänomen die Ereignisse mit den höchsten Windgeschwindigkeiten. Um die lokale Turbulenz in der Größenordnung einzelner Bäume und typischer urbaner Strukturen aufzulösen, wird heutzutage die hochauflösende Large-Eddy-Simulation (LES) als ein angemessenerer und physikalischer Ansatz betrachtet. Das Stadtklimamodell PALM ist ein hochauflösendes LES-Modell, das in der Lage ist, komplexe urbane Umgebungen zu simulieren. Wir haben PALM um ein Windwurf-Modell erweitert und anschließend untersucht, wie sich Windböen, die durch die lokale urbane Umgebung verursacht werden, auf die Windwurf-Gefährdung einzelner Stadtbäume auswirken. Dabei haben wir besonderen Fokus darauf gelegt, wie sich die Windwurf-Gefährdung einzelner Bäume in Baumgruppen während anhaltender Starkwind-Wetterlagen verändert, nachdem Nachbarbäume bereits gefallen sind.</p>