Städte weisen im Vergleich zu ihrem Umland einen erheblichen klimatischen Unterschied auf, das sogenannte Stadtklima. Darunter ist die anthropogene Veränderung des Klimas und der Luftqualität in Städten zu verstehen. Eine hohe Bodenversiegelung, dichte Bebauung, sowie Emissionen von Industrie und Verkehr in städtischen Ballungsräumen sind die Hauptursachen dafür.
Durch den voranschreitenden Klimawandel werden diese Veränderungen zunehmend verstärkt, was vor allem an heißen Sommertagen ein Problem für die Lebensqualität in Städten darstellt. Gründächer sind wegen ihren vielfältigen Ökosystemleistungen ein elementarer Bestandteil, zur Klimawandelanpassung.
Klimawandel findet statt
Die unmittelbaren Auswirkungen des Klimawandels sind global spürbar. Steigende Temperaturen bringen mehr Hitzetage und Tropennächte mit sich. Lokal auftretende Starkregenereignisse überlasten häufiger die Kanalisationen und führen zu Überschwemmungen. Dies stellt besonders für die Lebensbedingungen in Städten und deren Infrastrukturen eine akute Bedrohung dar.
Klimaprognosen der UN sagen eine weitere Verschärfung der Klimakrise in den nächsten Jahrzehnten voraus. Um zukünftig lebenswerte Siedlungsräume erhalten zu können, müssen bereits heute Maßnahmen gesetzt werden.
Trockenheit
Verschiedene Klimaszenarien machen den extremen Anstieg an Hitzetagen deutlich. Da wärmere Luft mehr Wasserdampf aufnehmen kann, werden Länge und Intensität von Trockenperioden zunehmen. Weniger Sommerniederschläge sind die Folge davon.
Hitzeperioden, die Ende des 20. Jahrhunderts noch 5 Tage gedauert haben, werden Ende des 21. Jahrhunderts selbst bei hohen Anstrengungen im Klimaschutz doppelt so lang, bei geringen Anstrengungen über 20 Tage andauern.
Abb. 1: Veränderungen Hitzetage und Tropennächte in Europa im Szenariozeitraum 2071-2100 gegenüber dem Kontrollzeitraums 1961 bis 1990 (Fischer und Schär 2010); © ZAMG
Starkregen
Der Klimawandel und die steigenden Temperaturen führen zu höheren Niederschlagsintensitäten und begünstigen lokale Starkregenereignisse, während die Anzahl an Tagen mit Niederschlag abnimmt. Daraus folgt, dass Niederschlagsereignisse weniger häufiger, aber intensiver werden.
Klimaszenarien sagen neben einer allgemeinen Zunahme der durchschnittlichen Intensität, eine höhere Variabilität der Niederschläge voraus. Das bedeutet, dass die Niederschlagsmengen von Tag zu Tag stark schwanken können.
Abb. 2: Simulierte Veränderungen von Starkregen im Szenariozeitraum 2071 bis 2100 gegenüber dem Kontrollzeitraum 1961 bis 1990; © European Communities 2008
Städte als Treiber des Klimawandels
Einige grundlegende Prozesse, die zur Bildung des Stadtklimas führen, sind ebenso für den globalen Klimawandel verantwortlich. Dies schließt den hohen Bodenversiegelungsgrad, erhöhten Energieverbrauch und höhere Treibhausgasemissionen in städtischen Gebieten als in ihrem Umland ein. Ein typisches Phänomen des Stadtklimas, das gleichzeitig zur Erderwärmung beiträgt, ist der städtische Wärmeinseleffekt.
Unter dem Wärmeinseleffekt wird die Lufttemperaturdifferenz zwischen der wärmeren Stadt und ihrem kühleren Umland verstanden. Die größte Differenz wird dabei in einer wolkenfreien, windschwachen Nacht erreicht. Bereits heute werden Temperaturunterschiede von bis zu 10°C zwischen Kernstädten und ihrem umliegenden ländlichen Raum gemessen.
Dieses Phänomen tritt in fast jedem städtischen Gebiet auf, unabhängig davon, ob die jeweilige Stadt klein oder groß ist, oder ob sie in einem warmen oder kalten Klima liegt.
Hauptgrund dafür ist die großräumige Bodenversiegelung, die im urbanen Raum vorzufinden ist. Die versiegelten Flächen heizen sich tagsüber auf und geben nachts Wärmestrahlung ab. Zudem verhindern sie einen natürlichen Abfluss des Regenwassers, wodurch die Verdunstung stark verringert wird. Da Verdunstung der Umgebungsluft Wärme entzieht, führt das zu einer geringeren Abkühlung und einer geringeren Luftfeuchte in der Stadt.
Abb. 3: Wärmeinseleffekt am Beispiel der Stadt Stuttgart anhand bodennaher Temperatur (blaue Linie); © Landeshauptstadt Stuttgart, Amt für Umweltschutz, Abt. Stadtklimatologie
Städte als Betroffene des Klimawandels
Nach UN-Prognosen sollen bis zum Jahr 2050 fast 70% der Weltbevölkerung in Städten leben. Dieser Urbanisierungsprozess treibt den städtischen Wärmeinseleffekt weiter voran und führt gemeinsam mit dem Klimawandel zu Wasserproblemen wie Überschwemmungskatastrophen, Wasserverschmutzung und Wasserknappheit.
Besonders Überschwemmungen sind ein zentrales Problem in Städten, was sich im Zuge des globalen Klimawandels, aufgrund intensiverer Regenfälle und schnelleren Abflüssen in zunehmend urbanen Landschaften, voraussichtlich noch verschärfen wird.
Die hohe Flächenversiegelung in urbanen Gebieten ist ein Hauptgrund dafür. Sie stört den natürlichen Wasserkreislauf, indem Versickerung und Verdunstung des Niederschlagswasser verhindert wird. Bei Starkregen führt das zu Überlastungen der städtischen Kanalnetze und bei wärmeren Phasen zu urbanen Hitzeinseln.
In Zukunft wird das Stadtklima durch zusätzliche sommerliche Hitzebelastung aufgrund des Klimawandels beeinträchtigt werden, die mit der Zunahme von Hitzewellen von höherer Intensität und längerer Dauer einhergeht.
Literaturverzeichnis
Suitner, Johannes; Hofinger, Johannes; Sparlinek, Fabian; Stadtentwicklung und Stadtplanung, Ma 18 (2020): Klimasensible Stadtentwicklung: Eine Analyse internationaler Projekte und Maßnahmen hitzeangepasster Stadtentwicklung mit Anregungen für Wien 2020, S.3. Abgerufen unter: Link
Abbildungsverzeichnis
Abb. 1: ZAMG Zentralanstalt für Meteorologie und Geodynamik (o.J.): Hitze: Anzahl der warmen Nächte steigt. Abgerufen unter: Link
Abb. 2: Dankers R., Hiederer R. (2008): Extreme Temperatures and Precipitation in Europe: Analysis of a High-Resolution Climate Change Scenario. Office for Official Publications of the European Communities Luxembourg, S.49. Abgerufen unter: Link
Abb. 3: Landeshauptstadt Stuttgart, Amt für Umweltschutz, Abt. Stadtklimatologie (o.J.): Der Wärmeinseleffekt (UHI). Abgerufen unter: Link
