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StartseiteUmwelt und VerbraucherStadtklima im Wandel21.07.2017

Hitze, Ozon und Stickoxide Stadtklima im Wandel

"Man sieht schon eine Zunahme der Temperaturen im Sommer", sagte Klimaforscher Dieter Scherer von der TU Berlin im Dlf. Die Berliner Wissenschaftler untersuchen seit einem Jahr, wie sich das Stadtklima verändert. "Dieses Jahr haben wir es im Norden relativ kühl, während wir im Süden sehr warme Bedingungen haben."

Dieter Scherer im Gespräch mit Britta Fecke

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Ein Auto fährt am 29.06.2017 in Berlin bei starkem Regen durch eine Pfütze. (Monika Skolimowska/dpa)
Wegen des Klimawandels häufen sich Starkniederschläge auch in Deutschland - wie hier im Sommer 2017 in Berlin. (Monika Skolimowska/dpa)

Britta Fecke: Es hat im Sommer schon immer Gewitter und auch mal Hagel gegeben. Aber Windhosen in der Dortmunder Innenstadt, wochenlange Dürren in Sachsen, oder Überschwemmungen in westfälischen Kleinstädten waren doch die Ausnahme. Im Zuge des Klimawandels häufen sich Starkniederschläge und andere heftige Wetterereignisse allerdings. Auch lang anhaltende Hitze macht vor allem den Bewohnern von Städten zu schaffen.

Seit gut einem Jahr untersuchen unter anderem Wissenschaftler der Technischen Universität zu Berlin, wie sich das Stadtklima verändert. Dabei messen sie nicht nur Temperaturen und Turbulenzen, sondern auch die Ausbreitung von Luftschadstoffen. Ich bin jetzt verbunden mit dem Klimatologen Professor Dieter Scherer vom Institut für Ökologie an der TU Berlin. Herr Scherer, wie hat sich denn die Temperatur entwickelt in den letzten Sommern in den Großstädten, in den deutschen Großstädten?

Dieter Scherer: Guten Tag. Die Temperaturen sind natürlich von Jahr zu Jahr unterschiedlich. Das ist ein ganz normaler Teil des Klimas. Dieses Jahr beispielsweise haben wir es im Norden relativ kühl, während wir im Süden sehr warme Bedingungen haben. Aber wenn man über eine längere Zeit das anschaut, dann sieht man schon eine Zunahme der Temperaturen im Sommer.

Ein Grad wärmer pro Jahrhundert 

Fecke: Können Sie ungefähr einen Trend sagen? Sind es ein, zwei Grad mehr in Städten, oder wie groß ist die Differenz zwischen der Stadt und dem umliegenden Grünland?

Scherer: Insgesamt ist der Trend über ein Jahrhundert hinweg ungefähr ein Grad Zunahme in Deutschland. Das sehen wir auch in Potsdam beispielsweise. Da haben wir eine sehr lange Messreihe. Wenn wir die Städte anschauen, kommt noch der Effekt dazu, dass die Städte natürlich, wenn sie sich verändern, wachsen, dichter werden, noch unabhängig von diesem globalen Trend der Temperaturzunahme eine Verstärkung der sogenannten städtischen Wärmeinsel haben. Und die kann dann im Extremfall in einzelnen Wetterlagen über zehn Grad Unterschied zum Umland ausmachen, im Schnitt vielleicht noch mal ein Grad im längeren Durchschnitt.

Fecke: Wie verändern sich denn die Oberflächentemperaturen auf den verschiedenen Materialien in der Stadt, auf Asphalt oder auch auf Bitumen?

Scherer: Man muss da unterscheiden zwischen dem Begriff der Oberflächentemperaturen. Das ist, wenn Sie eine Oberfläche haben wie eine Wand oder eine Glasoberfläche oder eine Metalloberfläche, die wird ja direkt von der Strahlung der Sonne aufgeheizt. Die kann sehr heiß werden. Wichtiger ist natürlich dann, was in der Luft an Temperatur da ist, und da ist gerade am Tage der Zusammenhang sehr kompliziert. Da können Sie nicht einfach zurückschließen, dass grundsätzlich, wenn eine Oberfläche sehr heiß ist, dann auch die Luft darüber wesentlich wärmer ist als darum herum, weil die Luft wird ständig durchmischt.

Fecke: Sie messen ja auch nicht nur Temperaturen, sondern auch Turbulenzen. Die Durchmischung der Luft, die wird wahrscheinlich durch Luftschneisen in der Stadt begünstigt. Aber das ist wahrscheinlich nicht alles, was zu Turbulenzen führt?

Scherer: Genau. Das ist bei Weitem nicht alles. Das ist eine relativ komplizierte Geschichte, weil die Ausbreitung von Luftschadstoffen, auch die Durchmischung, die ja dann grundsätzlich einen positiven Effekt auf die Luftqualität hat, die findet natürlich nicht nur in diesen Luftleitbahnen oder Luftschneisen statt, sondern dann auch über die untersten ein, zwei Kilometer der gesamten Atmosphäre. Da kommen wir mit unseren normalen Messgeräten nicht hin. Da brauchen wir sehr spezifische Messgeräte bis hin zu Flugzeugen, bemannte Flugzeuge, unbemannte Flugzeuge, Copter, alles Mögliche, was uns die Möglichkeit gibt, auch mehr zu messen als alles, was nur in zwei Meter Höhe stattfindet.

Fecke: Sie haben die Schadstoffe ja schon angesprochen. Wo entsteht eigentlich wann Ozon?

Scherer: Ozon ist ein sekundärer Schadstoff. Das heißt, der wird nicht direkt emittiert, wie das zum Beispiel bei anderen Schadstoffen der Fall ist, sondern bildet sich erst im Laufe einer komplizierten chemischen Reaktion aus Vorläufersubstanzen.

Fecke: …, die aus dem Auspuff kommen?

Scherer: Ja, das ist schwierig. Was sie brauchen, ist auf jeden Fall die Stickoxide, und die kommen aus dem Auspuff, aber die kommen auch aus anderen Quellen. Der Verkehr ist da schon eine ganz wesentliche Quelle. Aber die flüchtigen Kohlenwasserstoff-Verbindungen, die für die Bildung von Ozon maßgeblich sind, die kommen beispielsweise auch aus Bäumen. Die kommen aus sogenannten biogenen Quellen, die kommen aus menschlichen Quellen, und der Einfluss der Wälder zum Beispiel auf die Ozonbildungsprozesse ist nicht zu unterschätzen.

Fecke: Wir brauchen dafür aber Sonnenstrahlung, oder?

Scherer: Wir brauchen dafür auf jeden Fall Sonnenstrahlung. Sonnenstrahlung ist die Hauptvoraussetzung. Nachts, wenn die Sonnenstrahlung nicht da ist, dann findet nämlich der Abbau von Ozon durch die Stickoxide statt, und das ist der Grund, warum in Städten manchmal verrückterweise oder unerklärlicherweise die Ozonkonzentrationen geringer sind als im Umland, weil im Umland dann die Stickoxide nicht in der gleichen Konzentration vorhanden sind und somit auch das vorhandene Ozon nicht abbauen können.

Feinstaub und Ozon sind Probleme deutscher Städte

Fecke: Ein Paradoxon. Aber die Feinstaubkonzentration, die bleibt in den Städten, glaube ich, relativ hoch?

Scherer: Ja, klar. Mit dem Feinstaub in unterschiedlichen Größenordnungen und mit den Stickoxiden und natürlich auch partiell in manchen Sommersituationen mit dem Ozon, das sind die Probleme, mit denen die deutschen Städte zu kämpfen haben, und da ist der Verkehr natürlich eine ganz wichtige Quelle.

Fecke: Wie schnell driftet denn so eine Feinstaubwolke oder so eine hohe Stickoxid-Konzentration aus einer Innenstadt wieder weg?

Scherer: Das ist davon abhängig, wie die meteorologischen Bedingungen sind. Wenn es zum Beispiel im Sommer im Laufe des Tages zu einer hochreichenden Durchmischung kommt - das sehen Sie zum Beispiel an den Schönwetterwölkchen, die sich dann am Himmel bilden - dann ist ein gut durchmischter Himmel. Dann sind die Schadstoffkonzentrationen sehr niedrig, obwohl wir hohe Emissionen haben. Wenn Sie aber so eine Wintersituation haben, am besten noch mit einer geschlossenen Schneedecke, da ist kaum vertikale Durchmischung und dann sind die Schadstoffkonzentrationen oft so hoch, dass sie die Grenzwerte überschreiten.

Fecke: Vielen Dank für diese Aufklärung. Ich sprach mit dem Klimatologen Professor Dieter Scherer vom Institut für Ökologie an der TU Berlin. Die Daten, die dort im Moment noch und auch noch in der nächsten Zeit erhoben werden, die sollen am Ende zu einem Modell zusammengesetzt werden, das dazu beiträgt, dass aktuelle und auch zukünftige Probleme im Hinblick auf Wetterereignisse in Städten besser recherchiert werden können.

Äußerungen unserer Gesprächspartner geben deren eigene Auffassungen wieder. Der Deutschlandfunk macht sich Äußerungen seiner Gesprächspartner in Interviews und Diskussionen nicht zu eigen.

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