Satellitenbild der Woche Die Städte schwitzen

In der Stadt ist es heißer als auf dem Land - im Sommer kann das zur Gefahr für die Gesundheit werden. Hitzeinsel heißt das Phänomen, das Forscher nun aus dem All untersucht haben.
Temperaturen im Sommer: Die gelben und roten Punkte stehen für Städte, in denen es deutlich wärmer ist als auf dem Land

Temperaturen im Sommer: Die gelben und roten Punkte stehen für Städte, in denen es deutlich wärmer ist als auf dem Land

Foto: Gabriele Manoli; Illustration by Beatrice Trinidad

Als die Temperaturen auf 41 Grad Celsius kletterten, wussten sich die Behörden in Tokio nicht mehr zu helfen: In einem Vorort der japanischen Hauptstadt schossen sie im Jahr 2013 Silberjodid-Partikel in den Himmel, in der Hoffnung, dass sich dadurch Regenwolken bilden. Tatsächlich regnete es in den zwei Stunden danach. Das Wasser brachte nicht nur Abkühlung, sondern minderte auch die Folgen der wochenlangen Trockenheit.

Ob wirklich das Silberjodid für den Regen sorgte, ist umstritten. Aber das Experiment zeigt, wie entschlossen Tokio gegen die Hitze kämpft, an deren Folgen jeden Sommer Dutzende Menschen sterben. Manche Experten warnen sogar, dass es in Japans Großstädten bald zu heiß zum Leben werden könnte.

Die Kühlleistung von Bäumen

Generell heizen sich Städte schneller auf als umliegende Regionen, beispielsweise weil Beton Wärme speichert. Diese Weltkarte zeigt die weltweiten städtischen Hitzeinseln im Jahr 2013. Die roten und orangefarbenen Punkte stehen für Städte, in denen es um bis zu zwei Grad Celsius wärmer war als in einem Radius von zehn Kilometern um die Metropolen herum. Die einzelnen Punkte sind jedoch nicht repräsentativ für die Größe der Städte. Die Forscher haben sie vergrößert dargestellt, damit sie auf der Weltkarte noch zu erkennen sind.

Ein internationales Forscherteam hat untersucht, wie sich die städtische Hitze am ehesten bekämpfen lässt. Ergebnis: Es gibt nicht die eine Lösung, berichteten Wissenschaftler um Gabriele Manoli von der ETH Zürich im Fachblatt "Nature"  Anfang September. An der Studie waren zudem Forscher der Duke University und der Princeton University beteiligt.

Am vielversprechendsten seien Pflanzen als grüne Klimaanlagen. Dahinter steckt ein physikalischer Prozess: Wenn es Bäumen zu heiß wird, öffnen sich winzige Spalten in den Blättern, aus denen Wasser verdunstet. Das verbraucht Energie, es wird kühler. Gleichzeitig entsteht ein Sog, der immer neues Wasser aus den Wurzeln in die Blätter treibt. Bäume können pro Tag Hunderte Liter Wasser ausschwitzen. Die Kühlleistung liegt bei etwa 70 Kilowattstunden pro 100 Liter  - genug um zwei durchschnittliche Haushaltsklimageräte zu betreiben.

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Satellitenbild der Woche: Schnappschüsse aus dem All

Foto: Joshua Stevens/ NASA

"Wir wissen, dass Pflanzen das Klima in einer Stadt angenehmer machen, nun wollten wir herausfinden, wie viele Grünflächen es tatsächlich braucht, um eine deutlich kühlende Wirkung zu erzielen", sagt Erstautor Gabriele Manoli von der ETH Zürich. Dafür analysierten die Forscher Durchschnittstemperaturen, Bevölkerungsanzahl und Niederschlagsmenge von etwa 30.000 Metropolen weltweit. Die Wetterdaten lieferte das "Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer" (Modis) an Bord des Nasa-Erdbeobachtungssatelliten Terra.

Pflanzen helfen nicht überall

Die Städte gruppierten sich zwischen zwei Klimaextremen: trocken bis tropisch. Es zeigte sich, dass Bäume nicht in allen Städten für den gewünschten Kühleffekt sorgen können. "Es hängt alles von der Umgebung und regionalen Klimaeigenschaften ab", sagt Manoli. Pflanzen könnten in einer Stadt wie Phoenix in den USA beispielsweise dafür sorgen, dass es in der Stadt kühler ist als in der wüstenhaften Umgebung.

Im tropischen Singapur bräuchte es dagegen extrem viele zusätzliche Grünflächen, um die Stadt im Vergleich zur Umgebung merklich abzukühlen. Zudem würde die Luft auch deutlich feuchter. Das Problem: Bei hoher Luftfeuchtigkeit funktioniert der Kühlmechanismus des Körpers nicht mehr, das Schwitzen. Schon ab 37 Grad Celsius kann die Wärme nicht mehr nach außen abgegeben werden, der Körper erhitzt. Bei hoher Luftfeuchtigkeit können auch niedrigere Temperaturen gefährlich werden.

Hitzeinseln in tropischen Städten lässt sich mit Bäumen allein nicht beikommen, schlussfolgern die Forscher. Stattdessen sollten Städteplaner über neue hitzeabweisende Materialien nachdenken, Schattenflächen schaffen und dafür sorgen, dass Wind in den Straßen zirkulieren kann.

Welche Rolle spielt der Klimawandel?

Das Problem sei deshalb drängend, weil bereits jetzt die Hälfte der Menschen in Städten leben, bis zum Jahr 2050 sollen es zwei Drittel sein. (Mehr zu den Herausforderungen für Städte durch den Klimawandel lesen Sie hier.)

Durch den Klimawandel könnten die Temperaturen in den Städten weiter steigen. Generell ist es problematisch, einzelne Wetterereignisse direkt auf den Klimawandel zurückzuführen. Hitzewellen hat es schließlich schon gegeben, bevor der Mensch begonnen hat, massenhaft CO2 in die Atmosphäre zu blasen.

Durch den Klimawandel steigt das Risiko für solche extremen Wetterlagen allerdings und sie werden intensiver, warnen Klimaforscher. Das gilt auch für Deutschland. In den vergangenen 138 Jahren wurde nur zehn Mal die 40-Grad-Grenze geknackt, in diesem Juli dagegen gleich 25 Mal - in nur drei Tagen.

koe
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