Was ist der HBI?
Der Hitzebelastungsindex (HBI) – auch Hitzebetroffenheitsindex, Hitzevulnerabilitätsindex (HVI) – ist ein Indikator zur Abschätzung der Hitzebelastung in Städten. Methodisch werden hier unterschiedliche Indikatoren aus UrbanGreenEye kombiniert um eine Gesamtaussage treffen zu können, an welchen Orten klimaanpassungsrelevante Maßnahmen besonders wichtig wären.
Der HBI hat damit deutliche Vorteile gegenüber häufig unzugänglichen, grob aufgelösten und oft nur kleinräumig verfügbaren, klassischen Stadtklimaindizes.
Welche Daten fließen in den HBI ein?
Das Grünvolumen, die Beschirmung, die Versiegelung und Oberflächentemperatur fließen ein. Hinzu kommen sozioökonomische Faktoren aus dem Zensus 2022: Bevölkerungsdichte, sowie der Anteil unter 10-jähriger und über 65-jähriger. Das Grünvolumen wurde hierbei mit einem Gauß-Filter auf einen Radius von 500m bezogen, um die positive Wirkung von Stadtgrün auch in einiger Entfernung zu berücksichtigen.
Was beeinflusst die Wahl der Indikatoren?
Der HBI ist modular. Welche Indikatoren einfließen ist nicht vorgegeben. Alles was theoretisch die Hitzebelastung der Bevölkerung modellieren kann, kann einfließen. Die Auswahl begründet sich auf die flächendeckende Verfügbarkeit hinreichend aufgelöster Rasterdaten sowie ihrer Relevanz für die Hitzebelastung.
Welche Methode wird verwendet um den HBI zu berechnen?
Wir verwenden eine Hauptkomponentenanalyse um den Effekt von Korrelationen zwischen den Indikatoren zu reduzieren und ein möglichst objektives Ergebnis zu erhalten.
Kann der HBI stellvertretend für den UTCI benutzt werden?
Beim HBI handelt es sich nicht um einen klimatischen Indikator. In den UTCI fließen Strahlungswerte, Lufttemperaturen und Luftbewegungen mit ein. Physikalische Größen, die mit den fernerkundlichen Methoden aus UrbanGreenEye nicht abgeleitet werden können und zu komplex für deutschlandweite Modellierungen in hinreichender Qualität sind.
Da der HBI, im Rahmen von UrbanGreenEye, mit Indikatoren berechnet wurde, die als Proxys für Strahlungswerte, Kaltluftquellen und andere Einflusse der Landbedeckung dienen, kann er dennoch als stellvertretender Indikator für bestimmte Aussagen humanphysiologischer Indizes verwendet werden.
Insbesondere hat der HBI einen stärkeren Bezug zur Landbedeckung, kann leicht mit zusätzlichen Daten erweitert werden und liegt in deutlich höherer Auflösung vor als die meisten verfügbaren Stadtklimaindizes.
Werden die Indikatoren gewichtet?
Ja, allerdings rein statistisch um eine subjektive Bewertung der Eingangsdaten zu verhindern. Die Hauptkomponentenanalyse identifiziert die Richtungen im Datenraum, entlang derer die größte Varianz der Daten liegt. Variablen, die stark zu dieser größten Varianz beitragen, erhalten ein höheres implizites „Gewicht“ in der ersten Hauptkomponente und damit im HBI. Korrelationen zwischen den Indikatoren werden hierbei berücksichtigt – zwei ähnliche Variablen werden also nicht doppelt gezählt.
Warum gibt es mehrere Ergebnisse?
Der HBI wird von uns einmal mit und einmal ohne bevölkerungsbezogene Daten prozessiert. Sind Bevölkerungsdaten enthalten werden Flächen ohne Einwohner vor der Berechnung des HBI ausmaskiert. Das Ergebnis bezieht sich also auf das direkte Wohnumfeld. Das andere Ergebnis kann nützlich sein um die Situation in Gewerbegebieten oder dem Umland einzuschätzen.
Warum sind die Werte meiner Stadt anders als die deutschlandweiten Ergebnisse?
Der HBI ist abhängig vom Betrachtungsraum. Die Werte beziehen sich also immer auf den Vergleich aller Werte im Untersuchungsgebiet. Bei Datenanfragen einzelner Gemeinden wird der HBI von uns expliziet für dieses Gemeindegebiet berechnet um die besonders stark oder gering belasteten Bereiche innerhalb des jeweiligen Verwaltungsgebietes zu identifizieren.
Wie zuverlässig ist der HBI?
Die Validierung des HBI ist grundsätzlich schwierig, da es keine direkten Messwerte der Hitzebelastung gibt. Vergleiche mit humanphysiologischen Indikatoren zeigen allerdings eine gewisse Korrelation. Diese beträgt für den UHI-Datensatz des DWD z.B. 0,719 oder bei diversen Vergleichen mit dem UTCI 0,4 bis 0,65 (je nach Untersuchungsgebiet). Vergleiche mit dem UTCI in Berlin Charlottenburg (unten) zeigen außerdem eine Überschätzung der Hitzebelastung des HBI von durchschnittlich 20%, wenn man den UTCI als entsprechende Referenz betrachtet. Diese Abweichung lässt sich wahrscheinlich auf die Oberflächentemperatur der stark erhitzten Dächer zurückführen, die bei Landsat-Messungen zwangsläufig einbezogen werden.
Warum stammen die Daten zur Bevölkerung aus dem Jahr 2022?
Die Daten stammen aus dem Zensus 2022. Zensusdaten werden nur etwa alle 10 Jahre erhoben. Eine statistische Fortschreibung der Daten für spätere Jahre kann auf Rasterebene nicht belastbar umgesetzt werden.