Stadtklima der Zukunft

Schon heutzutage leben mehr als 50% der Menschen weltweit in Städten, Tendenz steigend (Endlicher 2011). Aufgrund des Klimawandels, des demographischen Wandels und der voranschreitenden Urbanisierung, ist es von großer Relevanz für Menschen weltweit zu veranschaulichen, wie sich das Stadtklima in Zukunft verändern kann und was es für Risiken und Gefahren birgt, da es immer mehr Menschen betrifft.

Klima ist eine großskalige, statistische Beschreibung in Form von Variabilität und Durchschnitt für den entsprechenden Sachverhalt relevanter Größen innerhalb eines bestimmten Zeitintervalls der von Monaten bis hin zu Millionen von Jahren dauern kann. Ein klassischer Zeitraum hierfür sind 30 Jahre (World Meteorological Organization o.J.). Relevante Größen können Temperatur, Niederschlag oder Wind sein.

Das Stadtklima ist hingegen kleinskaliger und bezogen auf urbane Räume. Es ist gekennzeichnet durch anthropogene Emissionen und Bebauung. Die Eigenschaften der Baumaterialien bezüglich ihrer Wärmespeicherung und Reflexion der Sonnenstrahlung sind hierbei ein wichtiger Faktor. Darüber hinaus wird das Stadtklima durch die Abwesenheit von Vegetation, starke Versiegelung des Bodens, sowie eine hohe aerodynamische Rauigkeit der Bebauung und der damit verbundenen Windgeschwindigkeit gekennzeichnet. Durch das Fehlen von Vegetation innerhalb urbaner Räume ist die Überschwemmungsgefahr auch deutlich höher, da das Rückhaltevermögen, oder auch die Retentionsfähigkeit der Pflanzen gänzlich fehlt. Es weist durch vielfältige Bebauungstrukturen und Landnutzungen eine hohe räumliche Variabilität auf (Deutscher Wetterdienst Online o.J.). Damit verbunden ist der sogenannte UHI-Effekt, der das Stadtklima noch einmal maßgeblich von dem im Umland differenziert. Baukörper speichern tagsüber die Solarstrahlung der Sonne und geben diese Nachts in Form von Wärmeenergie wieder ab. Daraus ergibt sich eine Temperaturdifferenz der Oberflächen von Stadt zum Umland, die bis zu 10 Kelvin betragen kann (Xiao-Ling Chen et. al. 2006).

Der Klimawandel (/Klimaänderung) spielt im Zusammenhang mit der Zukunft des Stadtklimas eine wichtige Rolle. So ist der Klimawandel eine Änderung des Klimazustandes, aufgrund der Änderung des Mittelwertes (oder des Schwankungsbereiches) bestimmter Eigenschaften über Jahrzehnte oder länger hinweg. Hierbei wird nach Rahmenbedingungen der Vereinten Nationen über Klimaänderungen (UNFCCC) zwischen der Klimavariabilität und den mittelbaren menschlichen Tätigkeiten unterschieden. Somit ist die Klimavariabilität eine Zusammensetzung aus möglichen Änderungen des Klimas durch natürliche Prozesse, wie die Modulation der Sonnenzyklen oder Vulkanausbrüche. Wohingegen ein Beispiel für menschliche Tätigkeiten die Änderung der Zusammensetzung der Atmosphäre oder die Änderung der Landnutzung wäre (IPCC online 2013-14). Hierfür hat sich 1988 ein Gremium aus hunderten Wissenschaftlern gegründet um dieses Phänomen zu analysieren, das IPCC. Initiiert wurde es durch die WMO (World Meteorological Organization) und die UNEP (United Nations Environment Programme) aufgrund von Anzeichen seit Mitte des 20. Jahrhunderts, die dafür sprechen, dass menschliche Aktivitäten eine Ursache für die Erwärmung der Atmosphäre sein könnten. Derzeit sind es 195 Mitglieder (2016), die regierungsübergreifend (intergovernmental) agieren. Das IPCC trägt naturwissenschaftliches, sozioökonomisches und technisches zusammen, das Gremium forscht also nicht selbstständig, sondern trägt lediglich Ergebnisse von tausenden Wissenschaftlern zusammen, bewertet diese aus wissenschaftlicher Sicht und veröffentlicht dann sogenannte “IPCC Assessment Reports”, die quasi Sachstandberichte über den Stand der Dinge aufzeigen und was sich seit dem Letzten geändert hat (IPCC online 2017). Um einen kleinen Einblick zu geben, erstellen sie beispielsweise Szenarien für die zukünftigen Jahrzehnte.

Hierbei gibt es viele Szenarien, die sich aber hauptsächlich auf CO2-Emissionen konzentrieren, da Treibhausgase wie C02 maßgeblich am Treibhausgaseffekt beteiligt sind. Um zwei Extreme zu nennen, gibt es zum einen das sogenannte RCP2.6 Szenario, auch Best-Case-Scenario genannt, in dem simuliert wird, dass die Emissionen heute komplett stoppen und inwiefern das Auswirkungen auf die Erwärmung der Atmosphäre hat bis zum Jahre 2100. Zum anderen das Szenario RCP 8.5, in dem genau das Gegenteil eintritt, dass also die Emissionswerte von heute beibehalten werden. Aus beiden geht hervor, dass sich die Atmosphäre erwärmen wird, doch liegt der Unterschied bei RCP 8.5 bei bis zu 6 Kelvin und bei RCP2.6 bei maximal 2 Kelvin. 2 Kelvin ist ein wichtiges Ziel, das laut IPCC nicht überschritten werden sollte, da eine weitere Erwärmung über 2 Kelvin zu irreparablen Schäden in empfindlichen Ökosystemen weltweit führen kann (IPCC online 2017).

Die Erwärmung der Atmosphäre hat zur Folge, dass sich das Klima weltweit ändert. Es kommt zur Häufung von Extremwetterereignissen, wie Trockenperioden, Starkniederschläge und Hurrikanes (Beniston 2004). Der Meeresspiegel wird aufgrund des Schmelzens des Eises an den Polkappen und des Gletschereises signifikant steigen und somit die Wahrscheinlichkeit für Überschwemmungen steigern. Es wird zu Klimaflüchtlingen kommen, da sich große Wüsten wie die Sahara noch schneller ausbreiten werden, doch auch in Mitteleuropa mit einem vergleichsweise gemäßigtem Klima hat das fatale Folgen (Gabriel et al 2011). Vor allem in großen Städten wie Berlin wurden in den Jahren 1993 und 2006 Hitzewellen gemessen, die den thermalen Komfort der Menschen erheblich verschlechtert hat. Es kommt zu Schlafstörungen, Beeinträchtigungen der Arbeitsproduktivität, Herz-Kreislauf-Notfällen, Fällen der Dehydrierung, zu Atemwegserkrankungen und im schlimmsten Fall zum Hitzeschlag oder Hitzetod. Hitzewellen sind tödlicher als Überschwemmungen, Blizzards und Zyklone kombiniert (National Weather Service 2007). Durch den Klimawandel werden diese nun noch häufiger und regelmäßiger, wodurch die Sterberaten innerhalb großer Städte sehr wahrscheinlich steigen werden. Insbesondere im Stadtkern Berlins wurden die heißesten Temperaturen gemessen und somit stieg dort das Risiko eines Hitzetodes immens an. Alte und weibliche Menschen traf es am härtesten (Gabriel et al 2011).

Besonders alte und kranke Menschen werden in Zukunft große Probleme innerhalb großer Städte haben. Mithilfe von Adaptionsmaßnahmen kann allerdings Abhilfe geschaffen werden. Die Frage die sich stellt ist, ob wir es rechtzeitig schaffen unsere Emissionen zu verringern, dass das Klima sich nur soweit ändert, dass sensible Ökosysteme erhalten bleiben und Möglichkeit zur Anpassung bleibt und innerhalb großer Städte vor allem Menschen sensibel gegenüber großer Hitze über längere Zeiträume hinweg mit Maßnahmen verschiedener Art unterstütz werden. Weltweit bleibt die Frage wie Maßnahmen zur Anpassung an den Klimawandel optimiert werden können, damit der kleinstmögliche Schaden durch Extremwetterereignisse, wie Hitzewellen und Überschwemmungen, entsteht.

Beniston, M., 2004: The 2003 heat wave in Europe: a shape of things to come? An analysis based on Swiss climatological data and model simulations. Geophysical Research Letters 31 (L02202), 1e4.

Chen, X.L., Zhao, H.M., Li, P.X., ZHhi-Yhong, Y., 2006: Remote sensing image-based analysis of the relationship between urban heat island and land use/cover changes. Remote Sensing of Environment, 104: 133-146 S.

Deutscher Wetterdienst (DWD), o.J.: Definition Stadtklima. URL: https://www.dwd.de/DE/service/lexikon/Functions/glossar.html?lv2=102248&lv3=102558 (Abruf 2.8.2017)

Endlicher, G., 2011: In large cities such as Berlin, human mortality rates increase during intense heat waves. Environmental pollution. 159: 2044-2050 S.

Inter Governmental Panel on Climate Change (IPCC), 2014: Working Group II : Klimaänderung 2014 Folgen, Anpassung und Verwundbarkeit; Zusammenfassung für politische Entscheidungsträger. URL: http://www.de-ipcc.de/media/content/IPCC-AR5_WGII-SPM_vorlaeufige-Uebersetzung_Dez2015.pdf (Abruf 2.8.2017)

Inter Governmental Panel on Climate Change (IPCC), 2014: Factsheets. URL: http://www.ipcc.ch/news_and_events/docs/factsheets/FS_what_ipcc.pdf (Abruf 02.8.2017)

Land Berlin, 2016: Anpassung an die Folgen des klimawandels in Berlin. URL: AFOK http://www.berlin.de/senuvk/klimaschutz/klimawandel/download/afok_zusammenfassung.pdf (Abruf 2.8.2017)

National Weather Service, 2007: Morbidity and mortality during heat waves in metropolitan Adelaide. Nitschke, M., Tucker, G.R., Bi, P., 2007. in : Medical Journal of Australia 187, URL: http://nws.noaa.gov/om/heat/heat-wave.shtml.662-665 S.

Solomon, S., Qin, D., Manning, M., Chen, Z., Marquis, M., Averyt, K.B., Tignor, M., Miller, H.L., 2007: Climate change 2007 e the physical science basis. In: Contribution of the Working Group I to the Fourth Assessment Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change. Cambridge University Press: Cambridge, 996 S.



Autor: Bastian Gottwald
Datum: 04.08.2017