Hitzeforschung als Tummelfeld für Forscher und Experten

Harte Wochen für jene, die im Juli keine Ferien machen können

Experten und Forscher sagen voraus, dass wir in Zukunft vermehrt wieder Hitzeperioden erleben und besonders in den mittelgrossen Agglomerationen und Grossstädten einige Folgen zu erwarten sein werden.

(Bild: Fotolia) Besonders Handwerker und Leute, die draussen arbeiten müssen zwei Dinge beherzigen: Keine Überanstrengung und viel Trinken

(Bild: Fotolia) Besonders Handwerker und Leute, die draussen arbeiten müssen zwei Dinge beherzigen: Keine Überanstrengung und viel Trinken

Nach 2003 mit dem wärmsten Monat (August 2003), den Basel seit 1755 erlebt hat, hatten wir in den letzten drei Jahren wieder längere Phasen mit sehr hohen Temperaturen. Dabei sei – so per Definition der Fachleute des Ausdrucks Hitzeperiode – der einzelne sehr warme Tag nicht so entscheidend, sondern mehr die Sequenz von heissen und immer heisser werdenden Tagen. Dabei ist die Perzeption, also der eigene empfundene Eindruck drückender Hitze bei aufeinander folgenden Hitzetage in den Städten heftiger ist als auf dem Lande. Die Prognosen einer Zunahme von Hitzewellen seien sehr realitätsnah, heisst es unisono von Fachleuten.

«Eine geeignete Stadtplanung und Architektur ist entscheidend»
Wir erfuhren in Interviews mit Fachspezialisten wie Prof. Dr. rer. nat. Eberhard Parlow vom Departement Umweltwissenschaften der Uni Basel und Dr. Sven Kotlarski vom Institut f. Atmosphäre und Klima der ETH Zürich, warum dies so ist: Der Wärmestrom und die Verdunstung findet in den Städten nicht so wie auf dem Lande statt und es entstehen so genannte «Wärmeinseln». Auch die Bedeutung städtebaulicher Massnahmen mit Bepflanzungen asphaltierter Regionen und die Notwendigkeit einer guten Durchlüftungsmöglichkeit in der Stadt sind entscheidend, wie sich Hitze festsetzen kann. Eberhard Parlow nimmt diesbezüglich in einigen Interviews, auch in Gesprächen mit unserer Redaktion eine kritische Haltung ein: «Eine geeignete Stadtplanung und Architektur ist entscheidend und kann extremen Auswirkungen des Wetters entgegenwirken. Das wird heute zum Teil getan, aber in der Architektur sind diese Rahmenbedingungen noch kaum angekommen. Heute wird in Glas gebaut und das heizt sich auf – es entsteht ein Treibhauseffekt. Da hilft es auch nicht, wenn Architekten dauernd predigen, man habe alles im Griff – die müssen in diesen Gebäuden ja nicht selber wohnen. Die Wohnungen heizen sich tagsüber auch auf und die nächtliche Abkühlung reicht nicht mehr aus, um die Sache auszugleichen. Das hat auch einen Einfluss auf das Hitzeempfinden der Menschen im Stadtgebiet.»

«Die Produktionsleistung der arbeitenden Bevölkerung lässt in der Regel nach»
Die Folgen von Hitzewellen in einer Stadt sind vielfältig. Dr. Eberhard Parlow hebt einige Punkte heraus: «Die Produktionsleistung der arbeitenden Bevölkerung lässt in der Regel nach, ebenso die Konzentrationsfähigkeit, was zu Fehlern bei der Arbeit führt.» Meist bleiben die Folgen im grünen Bereich, so Parlow, aber es kann auch zu schwerwiegenden Konsequenzen führen bei Arbeiten, die lebensentscheidend seien wie jene in Spitälern oder im Verkehrswesen. Innerhalb der Betriebe könne man zwar mit Klimaanlagen gegensteuern, aber diese seien bei uns nicht so verbreitet wie in den USA, Japan oder vielen mediterranen Ländern. Dies sei aber auch gut so (lesen Sie mehr in der Box «Unerwünschte Wechselfolgen durch Klimaanlagen»). «Andererseits lässt sich das Problem für den menschlichen Organismus nicht komplett lösen, wenn der entsprechende Mensch nachts bei hohen Temperaturen von über 22 °C schlafen muss. Ein Schlaf bei hohen Temperaturen (man geht dabei von einem Wert von ca. 21 °C aus) ist nicht sehr erholsam und der Mensch wacht morgens gestresst auf, was seine Anpassungsfähigkeit am Folgetag erschwert.»

(Bild: JoW) Immer wieder eine Abkühlung wirkt Wunder...

(Bild: JoW) Immer wieder eine Abkühlung wirkt Wunder…

Viel Trinken und eine «Siesta»
Und was empfehlen die Experten bezüglich Verhaltensweisen, Arbeitseinteilung und so weiter bei Hitzewellen speziell in Metropolen und mittelgrossen Städten? Viel Trinken, und zwar mindestens mind. 3 Liter ist das Motto. Dies ermögliche die Verdunstung auf «vollen Touren». Ausserdem solle man die Wohnungen tagsüber abdunkeln, um die Strahlungsenergie draussen zu belassen und grosse physische Belastungen um die Mittagszeit und den frühen Nachmittag vermeiden und eher auf den Abend oder frühen Morgen verschieben. Eberhard Parlow: «Der menschliche Organismus ist so gebaut, dass er bei den auf dieser Erde vorkommenden meteorologischen Bedingungen weitgehend überleben kann. Ausnahmen sind extreme Kälte in der Antarktis oder zentrale Hitzewüsten ohne Wasser. Da er seine Körperinnentemperatur auf 37 °C bei geringer Abweichung von ca. 0.5 °C halten muss, besitzt er Möglichkeiten, das zu tun.» Bei grosser Hitze seien, so der Forscher der Uni Basel, die effizientesten «Wärmeausgleichsverfahren» die verschiedenen Formen der Verdunstung. Er spricht vom Verdunsten durch die Atmung, durch die Hautporen oder durch Absondern von Schweiss auf der Haut. «Jeder dieser Verdunstungsprozesse ist mit einem erheblichen Energieaufwand verbunden, der dem Körper entnommen wird, was wiederum zu einer Wärmeabgabe und daher einer Abkühlung und einem Schutz vor Überhitzung verbunden ist. Egal wo sich der Mensch aufhält gibt es immer die Möglichkeit der Atemverdunstung. Selbst am Amazonas.» Aber es gibt natürlich Abstufungen: ist die Luft bereits sehr feucht, wie oft bei uns bei Hitzewellen, dann kann der menschliche Organismus nur wenig verdunsten, ist die Luft sehr trocken, dann läuft dieser Prozess auf Hochtouren und der Mensch kann sich zumindest kurzfristig in extremen Situationen aufhalten und überleben. Das Ganze klappe natürlich nur, wenn man «oben» genügend Wasser reinschüttet. So könne man auch «seitlich» gut auf Dauer verdunsten. «Während der Hitzewelle 2003 sind an die 35’000 Menschen zusätzlich zur normalen Mortalitätsrate gestorben und man muss in der europäischen Geschichte bis ins 14. Jahrhundert zurückgehen, um ein Naturereignis zu finden, das mehr Menschenleben gekostet hat. Im Sommer 2003 starben viele Menschen an den Folgen von Dehydrierung, weil sie nicht genügend getrunken haben.» Andere Apassungen betreffen die Arbeitszeiten und das Arbeitspensum. Eberhard Parlow: «In mediterranen Ländern macht man nicht umsonst Siesta. Das ist bei uns nicht üblich und zum Teil sogar verpönt und vom Arbeitgeber nicht gern gesehen. Aber es würde helfen…»

JoW

Unerwünschte Wechselfolgen durch Klimaanlagen?

Natürlich ist das Thema Nachhaltigkeit im Zusammenhang mit den Massnahmen gegen Hitzewellen elementar. Speziell der Stromverbrauch durch den stärkeren Gebrauch von Klimaanlagen und Ventilationssystemen ist gestiegen. Hierbei wurde durch Expertenteams entdeckt, dass die Klimaanlagen keinen guten Einfluss haben auf die Wärmezirkulation und den Wärmeaustausch in einem Stadtgebiet. Auch dazu wurde  Prof. Dr. rer. nat. Eberhard Parlow befragt: «Wenn Klimaanlagen eine angepasste Raumtemperatur produzieren, dann wird die Innenraumwärme lediglich in die Aussenluft befördert, was zu einer signifikanten anthropogenen, vom Menschen verursachten Wärmeproduktion führt und die Aussentemperaturen zusätzlich ansteigen lässt. Weitere Folgen sind, dass der Strom ja produziert werden muss, die Bereitstellung des Stroms in vielen Kraftwerken aber problematisch wird aus Gründen fehlenden Wassers beziehungsweise zu hoher Wassertemperaturen. Kernkraftwerke, Wasserkraftwerke und auch Windenergie ist nicht sehr effizient, da bei solchen Wetterlagen. Die Windgeschwindigkeiten sind hierbei oft deutlich reduziert.»

Und so stellt sich die Frage: Wird künftig noch mehr in städtischen Infrastrukturen genau aus diesem Grunde investiert werden müssen?  Eberhard Parlow: «Einerseits ja in Form von Klimaanlagen, mit den eben angesprochenen negativen Wechselfolgen. Andererseits kann man durch geeignete Stadtplanung und Architektur solchen Auswirkungen des Wetters entgegenwirken. Das wird heute zum Teil getan, aber in der Architektur sind diese Rahmenbedingungen, wie schon erwähnt, noch kaum angekommen.»

Die Problematik des zu hohen Stromverbrauchs in Hitzeperioden
Energie verschwindet nicht – das sei physikalische Realität, so Parlow. Sie würde nur in andere Wärmeformen oder Bewegung «umgepolt» oder einfach woanders hingeleitet, wo sie dann wirken könne. «Die Feedbacks sind ziemlich komplex und kompliziert. Hier nur ein wenig im Sinne von logischer Abfolgen: Wärme wird aus den Räumen nach Aussen geleitet und erwärmt die Aussenluft, bei höherer Aussenluft wird der Kühlbedarf noch höher und der Strombedarf wächst. Das wird fast zum perpetuum mobile. Wenn der Strombedarf steigt um zu kühlen, wo kommt der Strom her? Atomkraftwerke brauchen in der Regel Kühlwasser, welches aber bei Hitzewellen auch schon warm ist, Ausserdem fallen die Pegel der Flüsse, da zu wenig Regen fällt und die Kühlung wird zum Problem. Das kann unter Umständen sogar bis zum Abschalten der Kraftwerke führen.» Und Parlow erwähnt noch einen Nebeneffekt: «Bei hohen Wassertemperaturen geht der Sauerstoffgehalt des Wasser runter, was zu Fischsterben führt. Ausserdem können Ernteverluste die Folge sein wie dieses Jahr in Frankreich oder auch teilweise auch bei uns. Schliesslich kann man die Folgen auch noch weiter verfolgen wenn es zur Stromverknappung und daher zu  Spitzenpreisen für Strom kommen sollte.»

JoW

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