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Stadtklima : Die reinste Sauna

  • -Aktualisiert am

Auch Deutschlands Bankenstadt Frankfurt hat ein Problem mit dem Stadtklima. Bild: dapd

Das Problem mit der Hitze hat Freiburg genauso wie New York. Klimaforscher warnen schon seit langem: Unsere Städte heizen sich auf. Doch Stadtplaner wissen immer noch nicht so recht, was sie dagegen tun sollen.

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          Freiburg kann das Paradies sein. Doch in der sengenden Mittagshitze ist die Stadt eher die Hölle. Die Sonne scheint nicht, sie brät. Einzig im Schatten lässt es sich aushalten. Den findet man dieser Tage beispielsweise auf dem Platz der Alten Synagoge, der an das Freiburger Universitätsgelände grenzt. Stämmige Platanen haben an den Rändern der großen Rasenfläche ein grünes Dach aufgespannt. Noch bieten sie Schutz. Doch schon in ein paar Monaten wird die Motorsäge anrücken.

          Freiburg soll urbaner werden, hat die selbsternannte „Green City“ beschlossen. Dafür müssen Rasen und zahlreiche Bäume weichen. Die Neugestaltung des Platzes ist längst zum Politikum geworden. Kritiker sprechen von einem Backofen, den man sich da in der wärmsten Stadt Deutschlands bauen werde. Ein neues Gutachten der Universität Freiburg bescheinigt, dass das zu unerträglicher Hitze im Sommer führen wird. Die Klimaerwärmung ist in dem Szenario noch gar nicht berücksichtigt.

          Mehr als die Hälfte der Menschheit wohnt mittlerweile in Städten, in Deutschland sind es drei Viertel der Bevölkerung. Um Wohn- und Büroraum zu schaffen, werden Freiflächen systematisch zugebaut. Die kompakte, verdichtete City ist eines der beliebtesten Konzepte der modernen Stadtplanung.

          Schon in ein paar Monaten soll es in der Nähe des Freiburger Universitätsgelände deutlich weniger schattige Plätze geben.

          Welche Folgen das für das Stadtklima hat, ist bislang kaum erforscht worden. „Das Wissen über den Klimawandel in der Stadt ist kümmerlich bis nicht vorhanden“, sagt der Meteorologe Hans von Storch von der Universität Hamburg. Global gesehen sei der Klimawandel zwar sehr gut untersucht und nachgewiesen, und er sei keineswegs auf die zunehmende Urbanisierung zurückzuführen, wie Klimaskeptiker gerne behaupten. Doch auf lokaler Ebene lägen bisher lediglich dürre Ergebnisse und vage Erkenntnisse vor, sagt von Storch.

          Dazu tausendundeine meteorologische Prozessstudien, die zwar hübsche Ergebnisse lieferten, aber kein überzeugendes Gesamtbild. Dabei ist der städtische „Wärmeinsel-Effekt“ schon vor zweihundert Jahren beschrieben worden. Der Apotheker, Hobby-Meteorologe und Wolkenforscher Luke Howard wies ihn 1819 am Beispiel seiner Heimatstadt London nach und verfasste zwei Bände zum Thema „The Climate of London“.

          Städte sind häufig einige Grad wärmer als das Umland

          Er zeigte damals, dass die Stadt, vor allem bei strahlungsintensiven Hochdruckwetterlagen, ganzjährig um ein bis drei Grad wärmer ist als ihr Umland. Ursachen für diesen Effekt sind ebenfalls schon gefunden worden: Die dichte Bebauung bremst Winde, erzeugt aus sich heraus Wärme, speichert sie und fördert damit häufig noch die Konvektion im Osten der Stadt, so dass dort mehr Regen fällt. Zudem ist die Stadt eine stete Quelle von Luftschadstoffen. Die Wärme- und Schadstoffschicht hängt häufig wie eine Glocke über der Stadt, sie kann Dutzende Meter mächtig sein.

          Seit rund vierzig Jahren weiß man auch, dass die Intensität des Wärmeinsel-Effekts mit der Größe der Stadt zunimmt. Er wirkt sich in höheren Breiten stärker aus als in den Tropen. In Vancouver etwa sind in den siebziger Jahren ganze zwölf Grad Unterschied zwischen Stadt und Umland gemessen worden.

          Zum ohnehin schon vorhandenen Inseleffekt kommt auf die Stadtbewohner der Klimawandel und damit eine weitere Erhöhung der Temperaturen um zwei bis drei Grad bis zum Ende dieses Jahrhunderts zu; so jedenfalls lautet die optimistischste Prognose des Weltklimarates der Vereinten Nationen. Was können Städteplaner da noch tun? Wie soll man sich auf eine zweifellos wärmere Zukunft einstellen?

          Nach Ansicht von Storchs bedarf es zunächst einer besseren statistischen Grundlage. Nur dann ließen sich die Auswirkungen des Wärmeinsel-Effekts und der Klimaerwärmung sauber voneinander trennen. Diese grundlegende Klimastatistik fehlt allerdings in vielen Städten. Die Meteorologen hätten ihre Schularbeiten noch nicht gemacht, sagt Hans von Storch. Allerdings auch keine ganz einfache Aufgabe: Stadtklima ist hochkomplex und sehr individuell, setzt sich aus Hunderten von Mikroklimaten zusammen.

          Bebauungsart und Topographie sind entscheidend

          Bebauungsart, Gebäudedichte, Baumaterialien, Topographie und Relief müssen berücksichtigt werden. Eine Kessellage beispielsweise, wie man sie in Stuttgart antrifft, verzögert den Luftaustausch. Als Folge davon wird die Luft dort im Sommer noch schneller stickig.

          Weil das Mikroklima nicht in allen Straßenzügen gemessen werden kann, hilft man sich gern mit Simulationen im Windkanal und numerischen Modellen. Es geht allerdings auch einfacher, wie ein Beispiel aus Utrecht zeigt: Weil dort kaum Daten existierten, montierten zwei Meteorologen Sensoren auf Fahrräder, mit denen sie jeden Morgen und jeden Abend zur gleichen Zeit zur Arbeit und zurück fuhren. So entstand schon ein erstes brauchbares Profil.

          Auch in Städten wie Hamburg hat man grundlegende Arbeiten viele Jahre lang vernachlässigt. Erst jetzt werde das ordentlich untersucht, sagt von Storch: „Die Frage ist doch zum Beispiel: Begrüne ich ein Dach, weil ich nur annehme, dass es das Klima in meinem Stadtteil positiv beeinflusst? Oder mache ich es, weil ich sicher weiß, dass es etwas bringt?“

          Dreißig Grad fühlen sich in der Nähe des Central Parks in New York kälter an als am nur einige Kilometer entfernten Broadway.

          Analysen des Stadtklimas sind das eine. Das andere ist die Frage, wie man die ermittelten Daten interpretiert und welche Schlüsse man daraus ableitet. Der Freiburger Meteorologe Andreas Matzarakis hat seit mehr als zwanzig Jahren untersucht, wie sich das Wetter auf den menschlichen Organismus auswirkt. Stadtplaner beachteten diesen Aspekt nicht genügend. Sie konzentrierten sich zum Beispiel nur auf Messgrößen wie Temperatur und Luftfeuchtigkeit, dabei seien diese Faktoren kaum zu beeinflussen und hätten obendrein viel weniger mit dem Wohlempfinden des Menschen zu tun, als man allgemein denken würde.

          Sonneneinstrahlung und Wind dagegen könne man lenken. Eine Stadt, die Frischluftschneisen berücksichtige, könne atmen. Und ein Baum, der einen großen Schatten werfe, schütze vor praller Sonne, auch wenn das die Lufttemperatur kaum ändere. Als Beispiel führt Matzarakis ebenden Platz der Alten Synagoge in Freiburg an. In einer Studie, die jetzt im Tagungsband „Advances in Meteorology, Climatology and Atmospheric Physics“ (Springer Atmospheric Sciences) veröffentlicht wurde, hat er berechnet, dass die sogenannte „physiologisch äquivalente Temperatur“ - ein ähnliches Maß wie die gefühlte Temperatur - nach dem Umbau des Platzes um bis zu zehn Grad zunehmen wird. Zudem wird sich der Zeitraum, in dem Hitzestress auftreten kann, von drei auf fünf Monate ausdehnen, und auch die Frequenz der heißen Tage wird sich erhöhen. Als Ursachen benennt er den fehlenden Schatten der Bäume sowie die Oberflächengestaltung des Platzes aus Granit.

          Die „gefühlte Temperatur“

          Matzarakis’ Ergebnisse fußen auf der Erkenntnis, dass sich dreißig Grad Lufttemperatur nicht immer gleich anfühlen. Wie dreißig Grad vom Menschen empfunden werden, hängt von der direkten oder indirekten Einstrahlung der Sonne ab, außerdem von Feuchte und Windgeschwindigkeit. Indizes wie die physiologisch äquivalente Temperatur berücksichtigen zudem Körpergewicht, Geschlecht, Bekleidung sowie die nicht unwesentliche Frage, ob ein Mensch gerade steht, läuft oder sitzt. Dreißig Grad in der reflektierten Sonne der Hochhausschluchten des New Yorker Broadways beispielsweise fühlen sich unerträglich an, während sie nebenan im Central Park fast schon behaglich sein können.

          Das Konzept der „gefühlten Temperatur“ ist allerdings nicht unumstritten. Kritiker monieren, dass man die Gesamtheit aller Einflüsse auf den Menschen nicht in eine Formel packen könne, zumal sie häufig sehr subjektiv erlebt würden.

          Dass Bäume vor Sonne schützen, ist allerdings auch Stadtplanern bekannt. Sie wissen, dass man Beton und Asphalt eigentlich aufbrechen und Schneisen in den Stadtdschungel schlagen müsste, um die Überhitzung zu stoppen. „Planer sind heute besser ausgebildet, sie können auch mit Begriffen wie Klima und Lufthygiene etwas anfangen“, sagt der Klimatologe Wilhelm Kuttler von der Universität Duisburg-Essen, der im Ruhrgebiet seit Jahrzehnten eng mit Stadtplanern zusammenarbeitet. Die Kooperation sei viel enger geworden, sagt er.

          Überragt derzeit alles in London: Das Hochhaus The Shard, das in den oberen Etagen Wohnungen bietet.

          Etwas kritischer sieht das die Stadtplanungsexpertin Sonja Deppisch von der Hafen-City-Universität Hamburg. Sie bezweifelt, ob das in der Praxis schon überall so ist. Städte wie Stuttgart, die bereits seit längerem gegen schlechte Luftqualität und Hitze kämpfen, seien natürlich daran interessiert. Aber viele andere Städte hätten das Problem noch gar nicht erkannt und setzten sich deshalb auch nicht mit den erwartbaren Folgen des Klimawandels auseinander.

          Kommunalpolitiker scheuen vorbeugende Maßnahmen gegen den Hitzekollaps der Städte häufig aus ganz simplen Gründen. Eine Rasenfläche muss immer wieder gemäht, ein Baum gelegentlich beschnitten werden. Deshalb werden vorzugsweise Bäume mit möglichst kleiner Krone angepflanzt, schon aus Haftungs- und Versicherungsgründen, weil große Bäume eben sturmanfälliger sind. Gewerbesteuer werfen Grünflächen natürlich auch nicht ab. Und plätschernde Brunnen, die ebenfalls zur Abkühlung beitragen können, verursachen laufende Kosten im Haushalt.

          Eigeninitiative der Bewohner ist gefordert

          Wo die Stadtplanung versagt, ist die Eigeninitiative der Bewohner gefordert. Hitzestress ist nicht zuletzt eine Frage des Verhaltens. Wer der Mittagsglut entkommen will, greift am besten zu altmodischen Mitteln: wenn es geht, zu Hause bleiben und die Fenster verdunkeln. Klimaanlagen hingegen kühlen zwar das eigene Heim, das Büro oder das Auto, doch die städtische Umgebung wird dadurch insgesamt noch heißer. In den wärmeren Regionen der Vereinigten Staaten von Amerika und in Teilen Ostasiens kühlt es durch den massenhaften Einsatz von Klimaanlagen sogar nachts nicht mehr ab. Und so sitzen die Menschen dort in der selbstgemachten Hitzefalle.

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