Stadtstrukturen und Alltagsbelastung beeinflussen das Hitzeempfinden

Das ist das Ergebnis einer Pilotstudie des Helmholtz-Zentrums für Umweltforschung (UFZ) und der Stadt Leipzig. Die Ergebnisse zeigen, dass vor dem Hintergrund des Klimawandels die Stadtplanung besondere Aufmerksamkeit dem Schutz und der angemessenen Entwicklung von städtischen Strukturen widmen sollte. Grünstrukturen lindern die Hitze.

Gedämmte Dachgeschosse und aufgelockerte Baustrukturen schützen vor extremen Innentemperaturen. Doch auch die Alltagsgestaltung und Arbeitswelt müssen auf Hitze als Extremsituation reagieren.

Hitzebelastung ist – zusammen mit Starkregen, Hochwasser oder Stürmen – eines der am stärksten diskutierten Themen, wenn es darum geht, wie sich Städte an den Klimawandel anpassen müssen. Die globale Erwärmung hat dafür gesorgt, dass die Temperaturen in Sachsen im letzten Jahrhundert im Mittel um fast ein Grad Celsius gestiegen sind. Aber nicht nur die mittleren Temperaturen verändern sich.

„Während in der Vergangenheit im Schnitt sechs Hitzetage pro Jahr mit Temperaturen über 30 °C in Leipzig gemessen wurden, zeigen Klimasimulationen für die Region einen mittleren Anstieg auf 16 Hitzetage bis 2060“, sagt Dr. Andreas Marx vom Mitteldeutschen Klimabüro am UFZ. Hitzewellen können im Sommer nicht nur die Lebensqualität deutlich beeinträchtigen, sondern auch die Sterberaten ansteigen lassen. Obwohl bekannt ist, dass Mitteleuropäer einen Großteil des Tages und der Nacht in Innenräumen verbringen, gibt es immer noch relativ wenige Studien über die Zusammenhänge zwischen Außen- und Innentemperaturen und deren Auswirkungen auf die Gesundheit. Deshalb haben Wissenschaftler im Sommer 2010 eine Messreihe an verschiedenen Punkten in Leipzig durchgeführt und mit Haushaltsbefragungen kombiniert.

Das Interesse der Forscher galt dabei vor allem den Unterschieden zwischen verschiedenen Bebauungsformen, wie Ein- und Mehrfamilienhäusern mit Garten, Reihenhäusern, offenen Häuserblöcken mit begrünten Innenhöfen und geschlossenen Häuserblöcken. Die Untersuchungen erfolgten im Rahmen der TERENO-Initiative der Helmholtz-Forschungszentren, die u.a. auch Umweltbeobachtungen in urbanen Gebieten umfasst.

Während des Untersuchungszeitraumes im Juli 2010 herrschten hochsommerliche Temperaturen in Leipzig zwischen 30 Grad tagsüber und über 20 Grad nachts. Die Hitzewelle sorgte dafür, dass dieser Juli mehr als 3 °C wärmer war als im Mittel. „Die Tag/Nacht-Unterschiede waren in Gebieten mit Ein- und Zweifamilienhäusern am stärksten. Ein wichtiger Grund dafür könnte die im Vergleich zu geschlossenen Häuserblöcken geringere Bodenversiegelung sein“, erläutert Dr. Ulrich Franck vom UFZ. Dazu kommt aber auch noch, dass diese Gebäudeformen eher am Rande als im Zentrum von Städten anzutreffen sind.

Bei ihren Messungen konnten die Wissenschaftler einen deutlichen Temperaturgradienten beobachten: Mit der Entfernung vom Stadtzentrum nahmen die Außentemperaturen ab. Am Morgen um durchschnittlich 0.67 Grad pro Kilometer, am Abend dagegen nur um 0.36 Grad pro Kilometer. Auch in den Wohnungen war dieser sogenannte urbane Hitzeinseleffekt nachweisbar, d.h. die Innenraumtemperatur nahm mit der Entfernung vom Stadtzentrum ab. Allerdings abends und morgens nur um rund ein Viertel Grad pro Kilometer, schreiben die Wissenschaftler im Fachblatt „Meteorologische Zeitschrift“. Die Leipziger Untersuchung bestätigt, dass Grünflächen mit Busch- und Baumbestand die Außentemperaturen am Morgen senken können und damit eine kühlende Wirkung haben.

Außerdem hatten die Wissenschaftler im Juni/Juli 2009 und Juli 2010 über 800 Haushalte in Leipzig per Fragebogen und Interviews befragt, um Zusammenhänge zwischen subjektiver Hitzebelastung und sozialen Strukturen erkennen zu können. Dafür wurde auch die Intervallstudie im Leipziger Stadtteil Grünau, die das UFZ seit vielen Jahren fortführt, genutzt. Am stärksten wurde die Hitzebelastung in der Platten- und Zeilenbebauung empfunden, am geringsten dagegen in offenen Blockrandstrukturen oder Einfamilienhäusern.

Interessanterweise sind die Unterschiede zwischen verschiedenen Bebauungstypen jedoch geringer als die Unterschiede zwischen verschiedenen Etagen in ein und demselben Haus, so die Ergebnisse einer zweiten Studie, die UFZ-Forscher im Fachblatt „disP – The Planning Review“ veröffentlicht haben. Aus Sicht der Befragten war jedoch nicht die eigene Wohnung der Ort, an dem Hitzebelastung als am stärksten empfunden wurde, sondern es waren der Arbeitsplatz und die täglichen Wege.

„Hitze wird vor allem dann als Problem wahrgenommen, wenn Rückzugsmöglichkeiten an kühle Orte fehlen. Erst anhaltende Exposition bewirkt das Gefühl, dem extremen Wetter ausgeliefert zu sein, und hier wird die Wohnung dann entscheidend“, berichtet Dr. Katrin Großmann vom UFZ. Eine der wichtigsten Anpassungsstrategien ist die Verlagerung von belastenden Tätigkeiten in kühlere Tageszeiten. Menschen, die unflexible Arbeitszeiten haben sowie durch lange Arbeitswege, Kinderbetreuung oder Pflege von Angehörigen viel unterwegs sein müssen, sind dabei eindeutig im Nachteil.

„Die subjektive Hitzebelastung ist also nicht nur eine Folge von Klimawandel und urbanem Wärmeinseleffekt, sondern auch eine Folge städtischer Vergesellschaftung. Die Strukturen der hoch spezialisierten, technisierten und mobilisierten Gesellschaft unserer Großstädte verstärken bei Hitze die physische Belastung; d.h. die körperlichen Reaktionen wie Mattigkeit oder Leistungsabfall weichen von den Normen der Leistungsgesellschaft ab. „Schülern geben wir hitzefrei, die Erwachsenen müssen weiter funktionieren“, gibt Soziologin Großmann zu bedenken. Die Ergebnisse aus Leipzig zeigen, dass Hitzebelastung ein komplexes Problem ist, das tief in die Strukturen der Gesellschaft reicht. Tilo Arnhold

Publikationen:
Ulrich Franck, Michael Krüger, Nina Schwarz, Katrin Großmann, Stefan Roeder and Uwe Schlink (2013): Heat stress in urban areas: Indoor and outdoor temperatures in different urban structure types and subjectively reported well-being during a heat wave in the city of Leipzig. Meteorologische Zeitschrift, Vol. 22, No. 2, 1–11 (April 2013)

http://dx.doi.org/10.1127/0941-2948/2013/0384

Katrin Großmann, Ulrich Franck, Michael Krüger, Uwe Schlink, Nina Schwarz & Kerstin Stark (2012): Soziale Dimensionen von Hitzebelastung in Großstädten, disP – The Planning Review, 48:4, 56-68

http://dx.doi.org/10.1080/02513625.2012.776818

Nina Schwarz, Uwe Schlink, Ulrich Franck, Katrin Großmann (2012): Relationship of land surface and air temperatures and its implications for quantifying urban heat island indicators – An application for the city of Leipzig (Germany). Ecological Indicators 18 (2012) 693–704.

http://dx.doi.org/10.1016/j.ecolind.2012.01.001

Weitere Informationen:
Helmholtz-Zentrum für Umweltforschung (UFZ)
Dr. Ulrich Franck (Arbeitsgruppe Studien)
Telefon: 0341-235-1540, -1556
http://www.ufz.de/index.php?de=4384
Dr. Katrin Großmann, Prof. Uwe Schlink (Arbeitsgruppe Stadt- und Regionalforschung)
Telefon: 0341-235-1736, -1554
http://www.ufz.de/index.php?de=16350
Dr. Andreas Marx (Mitteldeutsches Klimabüro)
Telefon: 0341-235-1074
http://www.ufz.de/index.php?de=19530
oder über
Tilo Arnhold, Susanne Hufe (UFZ-Pressestelle)
Telefon: 0341-235-1635, -1630
http://www.ufz.de/index.php?de=640
Weiterführende Links:
Stadtklima Leipzig: Vulnerabilität gegenüber Hitzestress
http://www.ufz.de/index.php?de=19738
TERENO-Initiative der Helmholtz-Gemeinschaft
http://teodoor.icg.kfa-juelich.de/overview-de
Im Helmholtz-Zentrum für Umweltforschung (UFZ) erforschen Wissenschaftler die Ursachen und Folgen der weit reichenden Veränderungen der Umwelt. Sie befassen sich mit Wasserressourcen, biologischer Vielfalt, den Folgen des Klimawandels und Anpassungsmöglichkeiten, Umwelt- und Biotechnologien, Bioenergie, dem Verhalten von Chemikalien in der Umwelt, ihrer Wirkung auf die Gesundheit, Modellierung und sozialwissenschaftlichen Fragestellungen. Ihr Leitmotiv: Unsere Forschung dient der nachhaltigen Nutzung natürlicher Ressourcen und hilft, diese Lebensgrundlagen unter dem Einfluss des globalen Wandels langfristig zu sichern. Das UFZ beschäftigt an den Standorten Leipzig, Halle und Magdeburg 1000 Mitarbeiter. Es wird vom Bund sowie von Sachsen und Sachsen-Anhalt finanziert.

http://www.ufz.de/

Die Helmholtz-Gemeinschaft leistet Beiträge zur Lösung großer und drängender Fragen von Gesellschaft, Wissenschaft und Wirtschaft durch wissenschaftliche Spitzenleistungen in sechs Forschungsbereichen: Energie, Erde und Umwelt, Gesundheit, Schlüsseltechnologien, Struktur der Materie, Verkehr und Weltraum. Die Helmholtz-Gemeinschaft ist mit über 33.000 Mitarbeiterinnen und Mitarbeitern in 18 Forschungszentren und einem Jahresbudget von rund 3,4 Milliarden Euro die größte Wissenschaftsorganisation Deutschlands. Ihre Arbeit steht in der Tradition des Naturforschers Hermann von Helmholtz (1821-1894).

http://www.helmholtz.de