Dürren im Klimawandel von Douglas Maraun und Laurenz Roither

FacebooktwitterredditpinterestlinkedinmailFacebooktwitterredditpinterestlinkedinmail
Lesedauer 5 Minuten.
  • In den letzten Jahren führten regenarme Sommer wiederholt zu starken Sommerdürren.
  • Reine Niederschlagsdefizite (meteorologische Dürre) sind bisher Ausdruck natürlicher Schwankungen; Jahrzehnte vergleichbarer oder sogar stärkerer Defizite gab es in den letzten 210 Jahren mehrmals.
  • In Sommerdürren der letzten Jahre trocknete auch der Boden sehr stark aus (Bodenfeuchtedürre), da die Verdunstung über die letzten Jahrzehnte anstieg. Dies lässt sich zu einem großen Teil auf den Klimawandel zurückführen, teilweise aber auch auf sinkende Aerosolkonzentrationen. (Aerosole sind Schwebstoffe, die Sonnenlicht zurückstreuen, v. a. Schwefeldioxid, das bei Verbrennung von Kohle und Öl entsteht.)
  • Aussagen über meteorologische Dürren im Klimawandel sind noch mit großen Unsicherheiten behaftet. Auch wenn es grundsätzlich immer wieder feuchte und trockene Dekaden geben wird, begünstigen steigende Temperaturen die Austrocknung des Bodens, sodass Bodenfeuchtedürren künftig sowohl trockener als auch intensiver ausfallen werden.

Sommerdürren, ihre Auslöser und Folgen

Dürre ist ein äußerst komplexes Phänomen. Aufgrund der relevanten Folgen werden vor allem Sommerdürren betrachtet. Tritt ein langanhaltendes Niederschlagsdefizit im Vergleich zum langjährigen Mittel auf, spricht man von einer meteorologischen Dürre, die Wochen bis Jahre dauern kann [1]. In den mittleren Breiten werden diese typischerweise durch anhaltende blockierende Wetterlagen ausgelöst. Ist die Verdunstung höher als der Niederschlag, trocknet der Boden aus und es herrscht eine Bodenfeuchtedürre, wegen sinkender Erträge auch landwirtschaftliche Dürre genannt [1]. Hohe Temperaturen im Sommer und Temperatur-Rückkopplungen, ein vorangegangener trockener Winter oder Frühling, sowie starkes Vegetationswachstum im Frühling (und die resultierende starke Verdunstung) können Bodenfeuchtedürren im Sommer verstärken [2]. Während hydrologischer Dürren sinken schließlich auch die Flusswasserstände und Grundwasserspiegel [3]. Hoher Wasserverbrauch und Eingriffe in Gewässer können Dürren weiter verstärken [4]. Ausbleibender Regen, hohe Temperaturen und Sonneneinstrahlung sowie starke Winde können, wie im Sommer 2012 in den USA, Bodenfeuchtedürren sehr schnell (innerhalb von Wochen) intensiv werden lassen, man spricht dann von Flash Droughts [5].

Dürren können gravierende ökologische und sozioökonomische Folgen haben, wobei die Auswirkungen nach Dauer, Jahreszeit, und Art der Auswirkung stark variieren.

Temperatur-Rückkoppelung: wird Wasser verdunstet, entzieht es der Umgebung Wärme. Trocknet der Boden stark aus, sinkt dieser Kühleffekt und die Umgebungstemperaturen erhöhen sich noch stärker.
Verdunstung über Land: aktive Wasseraufnahme der Wurzeln, Transport und Verdunstung über große Blattoberfläche der Pflanzen erhöht Verdunstungsrate im Vergleich zu nacktem Boden.

Jüngste Ereignisse im Kontext des Klimawandels

Meteorologische Dürre – definiert als reine Niederschlagsdefizite – und Bodenfeuchtedürre können sich im Klimawandel sehr unterschiedlich ändern, eine differenzierte Betrachtung ist deshalb wichtig. Seit dem Beginn des 21. Jh. häufen sich schwere Dürren in Europa. So gab es 2019 und 2015 die stärksten österreichweiten Niederschlagsdefizite im Sommer seit 1961, die meteorologische Dürre von 2003 war im Westen Österreichs die stärkste seit 1950 [6]. Im Frühling und Sommer 2018 waren vor allem der Westen und Norden Österreichs von der Rekorddürre in Mittel- und Westeuropa betroffen. Betrachtet man längere Zeiträume, zeigt sich allerdings die Bedeutung von natürlichen Klimaschwankungen für das Auftreten von Niederschlägen und somit meteorologischer Dürre. Dekaden mit ausgeprägten Niederschlagsdefiziten traten immer wieder auf, die stärksten Niederschlagsdefizite der letzten 210 Jahre gab es in den 1860er und 1940er Jahren [7].
Die Niederschlagsdefizite der letzten Jahre trafen aber mit einer in den letzten Jahrzehnten gestiegenen Verdunstung zusammen, so dass sich die Dürren der letzten Jahre zu sehr intensiven Bodenfeuchtedürren entwickelten. Die Trends zu mehr Verdunstung [8] lassen sich teilweise auf den Klimawandel, teilweise auf verbesserte Luftqualität seit den 1980er Jahren zurückführen.
Erstens ist durch sinkende Aerosolkonzentrationen die Sonnenscheindauer gestiegen [9]; zweitens sind die Temperaturen vor allem durch den menschgemachten Klimawandel, aber auch durch die sinkenden Aerosolkonzentrationen gestiegen [9]; und drittens ist, als direkte Folge der Temperaturänderungen, die Vegetationsperiode, während der die Pflanzen dem Boden Wasser entziehen, länger geworden [10].

Auch der Sommer 2022 war vor allem in Kärnten, der Steiermark, dem Burgenland und Wien sehr trocken, von der Rekordhitze und Dürre in weiten Teilen Europas wurde Österreich aber verschont. Auslöser dieses Klimaextrems war ein stabiles Hochdruckgebiet über den Britischen Inseln, der Klimawandel erhöhte die Temperaturen zusätzlich und verstärkte damit auch die Austrocknung des Bodens [11]. Vor allem Spanien, Frankreich und die Po-Ebene in Italien waren betroffen. Zum Auftreten der auslösenden Wetterlage finden sich jedoch keine Langzeittrends [12].

Sommerdürren der Zukunft

Auch bezüglich Klimaprojektionen muss zwischen den Niederschlagsdefiziten der meteorologischen Dürren und Bodenfeuchtedürren unterschieden werden.
Für Sommerniederschläge wird generell ein Rückgang über dem Alpenraum erwartet, nur wenige Klimamodelle simulieren eine leichte Zunahme [12]. Dieser Niederschlag wird außerdem an weniger Tagen fallen. Diesen Trends steht eine Zunahme des Niederschlags im Winter und Frühling entgegen [12]. Entscheidend für langanhaltende meteorologische Dürren ist die Häufigkeit und Dauer von blockierenden Hochdruckgebieten, die wiederum durch den polaren Jetstream bestimmt werden. Änderungen in diesen Wetterphänomenen sind jedoch mit großen Unsicherheiten behaftet [9], so dass unser Wissen über meteorologische Sommerdürren, definiert als reine Niederschlagsdefizite, im Klimawandel noch sehr begrenzt ist. Feuchte und trockene Dekaden werden jedoch immer wieder auftreten.

Mit steigenden Temperaturen wird die Verdunstung weiter zunehmen, so dass Bodenfeuchtedürren in Europa häufiger und länger auftreten und auch größere Flächen betreffen werden [13]. Diese Ergebnisse zeigen sich insbesondere auch für Österreich [14].

Douglas Maraun ist Leiter der Forschungsgruppe Regionales Klima an der Universität Graz

Laurenz Roither ist Mitarbeiter am Climate Change Centre Austria (CCCA)

CCCA Fact Sheet #45 | 2023, CC BY-NC-SA

Titelfoto: CIMMYT Images via flickr, CC BA-NC-SA


[1] Dai, A. (2011). Drought under global warming: a review. Wiley Interdisciplinary Reviews: Climate Change, 2(1), 45-65.
[2] Bastos, A., Ciais, P., Friedlingstein, P., Sitch, S., Pongratz, J., Fan, L., … & Zaehle, S. (2020). Direct and seasonal legacy effects of the 2018 heat wave and drought on European ecosystem productivity. Science advances, 6(24), eaba2724.
[3] Tallaksen, L.M., Van Lanen, H.A.J., 2023. Hydrological drought: processes and estimation methods for streamflow and groundwater, 2nd edition, Developments in water science. Elsevier. ISBN: 9780128190821.
[4] Van Loon, A. F., Gleeson, T., Clark, J., Van Dijk, A. I., Stahl, K., Hannaford, J., … & Van Lanen, H. A. (2016). Drought in the Anthropocene. Nature Geoscience, 9(2), 89-91.
[5] Yuan, X., Wang, Y., Ji, P., Wu, P., Sheffield, J., & Otkin, J. A. (2023). A global transition to flash droughts under climate change. Science, 380(6641), 187-191.
[6] Ionita, M., Tallaksen, L. M., Kingston, D. G., Stagge, J. H., Laaha, G., Van Lanen, H. A., … & Haslinger, K. (2017). The European 2015 drought from a climatological perspective. Hydrology and Earth System Sciences, 21(3), 1397-1419.
[7] Haslinger, K., & Blöschl, G. (2017). Space‐time patterns of meteorological drought events in the European Greater Alpine Region over the past 210 Years. Water Resources Research, 53(11), 9807-9823.
[8] Duethmann, D., & Blöschl, G. (2018). Why has catchment evaporation increased in the past 40 years? A data-based study in Austria. Hydrology and Earth System Sciences, 22(10), 5143-5158.
[9] IPCC (2021) Climate Change 2021: The Physical Science Basis. Contribution of Working Group I to the Sixth Assessment Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change.
[10] IPCC (2022) Climate Change 2022: Impacts, Adaptation and Vulnerability. Contribution of Working Group II to the Sixth Assessment Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change.
[11] Faranda, D., Pascale, S., & Bulut, B. (2023). Persistent anticyclonic conditions and climate change exacerbated the exceptional 2022 European-Mediterranean drought. Environmental Research Letters.
[12] Ritzhaupt, N., & Maraun, D. (2023). Consistency of seasonal mean and extreme precipitation projections over Europe across a range of climate model ensembles. Journal of Geophysical Research: Atmospheres, 128(1), e2022JD037845.
[13] Samaniego, L., Thober, S., Kumar, R., Wanders, N., Rakovec, O., Pan, M., … & Marx, A. (2018). Anthropogenic warming exacerbates European soil moisture droughts. Nature Climate Change, 8(5), 421-426.
[14] Haslinger, K., Schöner, W., Abermann, J., Laaha, G., Andre, K., Olefs, M., and Koch, R.: Apparent contradiction in the projected climatic water balance for Austria: wetter conditions on average versus higher probability of meteorological droughts, Nat. Hazards Earth Syst. Sci., 23, 2749–2768, https://doi. org/10.5194/nhess-23-2749-2023, 2023.



FacebooktwitterrssyoutubeinstagramFacebooktwitterrssyoutubeinstagram

Können sich Tiere, Pflanzen und Pilze an (menschengemachte) Klimaveränderungen anpassen?
von Anja Marie Westram

FacebooktwitterredditpinterestlinkedinmailFacebooktwitterredditpinterestlinkedinmail
Lesedauer 6 Minuten.

Beutetiere schützen sich durch Tarnfarben vor Fressfeinden. Fische können sich durch ihre längliche Form schnell im Wasser bewegen. Pflanzen locken mit Duftstoffen Bestäuberinsekten an: Anpassungen von Lebewesen an ihre Umwelt sind allgegenwärtig. Solche Anpassungen sind in den Genen des Organismus festgelegt und durch Evolutionsprozesse über Generationen entstanden – anders als zum Beispiel viele Verhaltensweisen werden sie also nicht spontan im Laufe des Lebens durch die Umwelt beeinflusst. Eine sich schnell verändernde Umwelt führt deshalb zu „Fehlanpassungen“. Physiologie, Farbe oder Körperbau sind dann nicht mehr auf die Umwelt abgestimmt, sodass Fortpflanzung und Überleben erschwert sind, die Populationsgröße abnimmt und die Population eventuell sogar ausstirbt.

Die menschengemachte Zunahme von Treibhausgasen in der Atmosphäre verändert die Umwelt auf vielfältige Weise. Bedeutet das, dass viele Populationen nicht mehr gut angepasst sind und aussterben werden? Oder können sich Lebewesen auch an diese Veränderungen anpassen? Werden im Laufe einiger Generationen also Tiere, Pflanzen und Pilze entstehen, die besser mit zum Beispiel Hitze, Trockenheit, Versauerung der Meere oder reduzierter Eisbedeckung von Gewässern umgehen und somit den Klimawandel gut überstehen können?

Arten folgen dem Klima, an das sie bereits angepasst sind, und sterben lokal aus

Tatsächlich haben Laborexperimente gezeigt, dass sich Populationen mancher Arten an veränderte Bedingungen anpassen können: In einem Experiment an der Vetmeduni Wien zum Beispiel legten Taufliegen nach etwas mehr als 100 Generationen (keine lange Zeit, da sich Taufliegen schnell vermehren) unter warmen Temperaturen deutlich mehr Eier und hatten ihren Stoffwechsel verändert (Barghi et al., 2019). In einem anderen Experiment konnten sich Miesmuscheln an saureres Wasser anpassen (Bitter et al., 2019). Und wie sieht es in der Natur aus? Auch dort zeigen einige Populationen Hinweise auf Anpassung an veränderte Klimabedingungen. Der Bericht der Arbeitsgruppe II des IPCC (Intergovernmental Panel on Climate Change) fasst diese Ergebnisse zusammen und betont, dass diese Muster vor allem bei Insekten gefunden wurden, die zum Beispiel als Anpassung an längere Sommer später mit ihrer „Winterpause“ beginnen (Pörtner et al., 2022).

Leider legen wissenschaftliche Studien zunehmend nahe, dass (ausreichende) evolutionäre Anpassung an die Klimakrise wahrscheinlich eher die Ausnahme als die Regel ist. Die Verbreitungsgebiete zahlreicher Arten verschieben sich in höhere Lagen oder in Richtung der Pole, wie ebenfalls im IPCC-Bericht zusammengefasst wurde (Pörtner et al., 2022). Die Arten „folgen“ also dem Klima, an das sie bereits angepasst sind. Lokale Populationen am wärmeren Rand des Verbreitungsgebietes passen sich oft nicht an, sondern wandern ab oder sterben aus. Eine Studie zeigt zum Beispiel, dass bei 47% der 976 analysierten Tier- und Pflanzenarten Populationen am wärmeren Rand des Verbreitungsgebietes (kürzlich) ausgestorben sind (Wiens, 2016). Arten, für die eine ausreichende Verschiebung des Verbreitungsgebietes nicht möglich ist – zum Beispiel, weil ihre Verbreitung auf einzelne Seen oder Inseln beschränkt ist – können auch komplett aussterben. Eine der ersten nachweislich durch die Klimakrise ausgestorbenen Arten ist die Bramble-Cay-Mosaikschwanzratte: Sie kam nur auf einer kleinen Insel im Great Barrier Reef vor und konnte wiederholten Überschwemmungen und klimabedingten Vegetationsveränderungen nicht ausweichen (Waller et al., 2017).

Für die meisten Arten ist eine ausreichende Anpassung unwahrscheinlich

Wie viele Arten bei zunehmender Klimaerhitzung und Meeresversauerung zu ausreichender Anpassung fähig sein werden und wie viele (lokal) aussterben werden, lässt sich nicht genau vorhersagen. Zum einen sind schon die Klimaprognosen selbst mit Unsicherheiten behaftet und können oft nicht kleinräumig genug getroffen werden. Zum anderen müsste man, um eine Vorhersage für eine Population oder Art zu treffen, deren für Klimaanpassungen relevante genetische Vielfalt messen – und das ist selbst mit kostspieligen DNA-Sequenzierungen oder aufwändigen Experimenten schwierig. Aus der Evolutionsbiologie wissen wir aber, dass für viele Populationen eine ausreichende Anpassung unwahrscheinlich ist:

  • Schnelle Anpassung benötigt genetische Vielfalt. Im Hinblick auf die Klimakrise bedeutet genetische Vielfalt, dass Individuen in der Ausgangspopulation durch genetische Unterschiede zum Beispiel unterschiedlich gut mit hohen Temperaturen zurechtkommen. Nur wenn diese Vielfalt vorliegt, können bei Erwärmung die warm-angepassten Individuen in der Population zunehmen. Die genetische Vielfalt hängt von vielen Faktoren ab – zum Beispiel von der Größe der Population. Arten, deren natürliches Verbreitungsgebiet klimatisch unterschiedliche Lebensräume einschließt, haben einen Vorteil: Genvarianten bereits warm-angepasster Populationen können in wärmer werdende Gebiete „transportiert“ werden und kalt-angepassten Populationen beim Überleben helfen. Wenn Klimaveränderungen dagegen zu Bedingungen führen, an die bis jetzt keine Population der Art angepasst ist, ist oft nicht genug nützliche genetische Vielfalt vorhanden – genau das passiert in der Klimakrise, vor allem am wärmeren Rand von Verbreitungsgebieten (Pörtner et al., 2022).
  • Umweltanpassung ist komplex. Die Klimaveränderung selbst stellt oft mehrfache Anforderungen (Veränderungen von Temperatur, Niederschlag, Sturmhäufigkeit, Eisbedeckung…). Dazu kommen indirekte Effekte: Das Klima wirkt sich auch auf andere Arten im Ökosystem aus, und damit zum Beispiel auf die Verfügbarkeit von Futterpflanzen oder die Anzahl der Fressfeinde. Viele Baumarten sind beispielsweise nicht nur größerer Trockenheit, sondern auch mehr Borkenkäfern ausgesetzt, da letztere von Wärme profitieren und mehr Generationen pro Jahr produzieren. Ohnehin geschwächte Bäume werden also noch zusätzlich belastet. In Österreich betrifft dies zum Beispiel die Fichte (Netherer et al., 2019). Je mehr unterschiedliche Herausforderungen die Klimakrise also stellt, desto unwahrscheinlicher wird eine erfolgreiche Anpassung.
  • Das Klima verändert sich durch menschliche Einflüsse zu schnell. Viele Anpassungen, die wir in der Natur beobachten, sind über tausende oder Millionen von Generationen entstanden – das Klima verändert sich dagegen momentan innerhalb weniger Jahrzehnte drastisch. Bei Arten, die eine kurze Generationszeit haben (sich also rasch vermehren), läuft die Evolution relativ schnell ab. Das könnte teilweise erklären, warum Anpassungen an menschengemachte Klimaveränderungen häufig bei Insekten festgestellt wurden. Dagegen brauchen große, langsam wachsende Arten, wie zum Beispiel Bäume, oft viele Jahre, bis sie sich reproduzieren. Das macht es sehr schwierig, mit der Klimaveränderung Schritt zu halten.
  • Anpassung bedeutet nicht Überleben. Populationen können sich durchaus in gewissem Maß an Klimaveränderungen angepasst haben – also zum Beispiel Hitzewellen heute besser überstehen als vor der industriellen Revolution – ohne dass diese Anpassungen ausreichen, langfristig Erhitzungen um 1,5, 2 oder 3°C zu überstehen. Zusätzlich ist wichtig, dass evolutionäre Anpassung auch immer bedeutet, dass schlechter angepasste Individuen wenige Nachkommen haben oder ohne Nachkommen sterben. Wenn das zu viele Individuen betrifft, sind die Überlebenden vielleicht besser angepasst – die Population kann aber trotzdem so sehr schrumpfen, dass sie früher oder später ausstirbt.
  • Manche Umweltveränderungen lassen keine schnellen Anpassungen zu. Wenn sich ein Lebensraum grundlegend verändert, ist Anpassung schlicht nicht vorstellbar. Fischpopulationen können sich nicht an ein Leben in einem ausgetrockneten See anpassen, und Landtiere überleben nicht, wenn ihr Lebensraum überflutet wird.
  • Die Klimakrise ist nur eine von mehreren Bedrohungen. Anpassung ist umso schwieriger, je kleiner die Populationen, je fragmentierter der Lebensraum, und je mehr Umweltveränderungen zeitgleich auftreten (siehe oben). Der Mensch erschwert Anpassungsprozesse durch Bejagung, Lebensraumzerstörung und Umweltverschmutzung also noch zusätzlich.

Was kann gegen das Aussterben unternommen werden?

Was kann man tun, wenn keine Hoffnung besteht, dass sich die meisten Arten erfolgreich anpassen? Das Aussterben lokaler Populationen wird kaum zu verhindern sein – aber zumindest können verschiedene Maßnahmen dem Verlust ganzer Arten und dem Zusammenschrumpfen von Verbreitungsgebieten entgegenwirken (Pörtner et al., 2022). Schutzgebiete sind wichtig, um Arten dort, wo sie gut genug angepasst sind, zu erhalten, und um vorhandene genetische Vielfalt zu bewahren. Wichtig ist außerdem die Vernetzung der unterschiedlichen Populationen einer Art, sodass warm-angepasste genetische Varianten sich gut verbreiten können. Zu diesem Zweck werden Natur“korridore“ eingerichtet, die geeignete Lebensräume miteinander verbinden. Das kann schon eine Hecke sein, die in einem landwirtschaftlich genutzten Gebiet verschiedene Baumbestände oder Schutzgebiete verbindet. Etwas umstrittener ist die Methode, Individuen bedrohter Populationen aktiv in Gebiete (zum Beispiel in höheren Lagen oder höheren Breitengraden) zu transportieren, in denen sie besser angepasst sind.

Bei all diesen Maßnahmen sind die Folgen jedoch nicht genau abzuschätzen. Auch wenn sie helfen können, einzelne Populationen und ganze Arten zu erhalten, reagiert doch jede Art anders auf Klimaveränderungen. Verbreitungsgebiete verschieben sich auf unterschiedliche Weise, und Arten treffen in neuen Kombinationen aufeinander. Interaktionen wie zum Beispiel Nahrungsketten können sich so grundlegend und unvorhersagbar verändern. Die beste Methode, Biodiversität und ihren unschätzbaren Nutzen für die Menschheit angesichts der Klimakrise zu erhalten, ist damit immer noch eine wirksame und schnelle Bekämpfung der Klimakrise selbst.


Barghi, N., Tobler, R., Nolte, V., Jakšić, A. M., Mallard, F., Otte, K. A., Dolezal, M., Taus, T., Kofler, R., & Schlötterer, C. (2019). Genetic redundancy fuels polygenic adaptation in Drosophila. PLOS Biology, 17(2), e3000128. https://doi.org/10.1371/journal.pbio.3000128

Bitter, M. C., Kapsenberg, L., Gattuso, J.-P., & Pfister, C. A. (2019). Standing genetic variation fuels rapid adaptation to ocean acidification. Nature Communications, 10(1), Article 1. https://doi.org/10.1038/s41467-019-13767-1

Netherer, S., Panassiti, B., Pennerstorfer, J., & Matthews, B. (2019). Acute drought is an important driver of bark beetle infestation in Austrian Norway spruce stands. Frontiers in Forests and Global Change, 2. https://www.frontiersin.org/articles/10.3389/ffgc.2019.00039

Pörtner, H.-O., Roberts, D. C., Tignor, M. M. B., Poloczanska, E. S., Mintenbeck, K., Alegría, A., Craig, M., Langsdorf, S., Löschke, S., Möller, V., Okem, A., & Rama, B. (Eds.). (2022). Climate Change 2022: Impacts, Adaptation and Vulnerability. Contribution of Working Group II to the Sixth Assessment Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change.

Waller, N. L., Gynther, I. C., Freeman, A. B., Lavery, T. H., Leung, L. K.-P., Waller, N. L., Gynther, I. C., Freeman, A. B., Lavery, T. H., & Leung, L. K.-P. (2017). The Bramble Cay melomys Melomys rubicola (Rodentia: Muridae): A first mammalian extinction caused by human-induced climate change? Wildlife Research, 44(1), 9–21. https://doi.org/10.1071/WR16157

Wiens, J. J. (2016). Climate-related local extinctions are already widespread among plant and animal species. PLOS Biology, 14(12), e2001104. https://doi.org/10.1371/journal.pbio.2001104



FacebooktwitterrssyoutubeinstagramFacebooktwitterrssyoutubeinstagram

„Cool“ and the City

FacebooktwitterredditpinterestlinkedinmailFacebooktwitterredditpinterestlinkedinmail
Lesedauer 5 Minuten.

von Ines Clarissa Schuster

Aufgrund des Klimawandels werden die Temperaturen in vielen Gebieten der Welt ansteigen. Die Wissenschaft erwartet, dass vor allem die Städte Mitteleuropas von immer härteren und länger andauernden Hitzewellen gebeutelt werden.1 

Auswirkungen der Hitze auf den Menschen

In der Podcastfolge Alpenglühen vom 17. Juli 20222 erläutert Dr. Heinz Fuchsig im Gespräch mit Sofia Palzer Khomenko welche Auswirkungen die Hitze medizinisch auf den menschlichen Organismus hat: „Der Mensch fühlt sich nur in einem sehr engen Temperaturbereich wohl. Beim Fernsehen zu Hause, wenn es 21° hat – ziehen wir uns einen Pullover über. Bei 26° fühlen wir uns in der Badehose am wohlsten und bei 35° sind wir gezwungen uns regelmäßig im kalten Wasser abzukühlen. Niemand fühlt sich bei 35° noch wohl.“

Bei großer Hitze muss ein großer Teil der maximalen Herzleistung, welche überhaupt erbracht werden kann, für die Kühlung der Haut reserviert bleiben. In warmen Nächten, wenn es in unseren Wohnungen über 25°C warm ist, muss das menschliche Herz um 2/3 mehr arbeiten, um die Haut zu durchbluten. Diese mehr-Anstrengung des Herzens während der ganzen Nacht führt dazu, dass der Mensch nicht ausgeschlafen und nicht ausgeruht ist. Studien zeigen ab 25°C nimmt die körperliche Leistungsfähigkeit ab. Unfälle nehmen ab 27°C deutlich zu. Ab 29°C nimmt die geistige Leistungsfähigkeit ab.3, 4

Klimaanlagen leiten den eigenen thermischen Abfall in die Umgebung

Wenn die Außentemperaturen steigen, und selbst die Nacht keine erholsame Temperaturabsenkung bringen, steigt die individuelle Lust, sich eine Klimaanlage zu kaufen. Immer mehr Familien mit Kleinkindern oder Pensionisten können die Hitzewellen nicht ertragen. Die Industrie lockt mit Werbung für die günstige Lösung „Klimaanlage“. Sie wirkt unkompliziert und rasch umsetzbar. Ist dies aber wirklich eine gute Idee?

Dr. Fuchsig: „Die Leute in Hong Kong haben eine Lärmtoleranz, die um 20 dB höher ist als die der Österreicher. Die Ursache für diese enorm hohe Toleranz liegt daran, dass sobald dort Fenster geöffnet werden, sind 150 laufende Klimaanlagen in der direkten Umgebung zu hören.  Dementsprechend sind Menschen in Hong Kong einen Dauerschallpegel gewohnt, der weit über dem unsrigen liegt.“ Man kann sich vielleicht vorstellen, wie das klingt, wenn man direkt am Wiener Gürtel wohnt.

Klimaanlagen sind laut – wenn die Nachbarn eine haben, ist man beinahe gezwungen selbst eine zu besorgen, weil man die Fenster nicht mehr öffnen kann, ohne von dem Lärm belästigt zu werden. Außerdem führen Klimaanlagen dazu, dass die Durchschnittstemperaturen der Stadt noch weiter ansteigen.

Dr. Fuchsig: „Im Mittelalter haben wir aufgehört unseren Kot und Abfälle auf die Straße zu werfen. Damit haben wir uns viele Krankheiten und Pandemien gespart. Jetzt müssen wir aufhören unsere Abgase und unsere thermischen Abfälle auf die Straße zu kippen.“

Technologien zur Kühlung

°CELSIUS traf sich mit Stefan Lendl, einem Experten von Wien Energie, der sich mit Technologien beschäftigt, um nachhaltig sowie sozial Wohnraum zu temperieren. Er ist auch aktiver Young Energy Professional. „Wir suchen nach Wegen, um die Abwärme aus den Wohnungen entweder direkt zu nutzen — zum Beispiel Warmwasser zu generieren – oder zu Speichern – zum Beispiel im Boden, Grundwasser oder als Fernwärme zu nutzen.“

°CELSIUS: Welche Möglichkeiten zur Kühlung gibt es?

Stefan Lendl: „Am einfachsten ist es, während Zeiträumen, in denen es draußen kühler ist als drinnen, die Fenster zu öffnen. Solange es aber draußen wärmer ist als drinnen, muss man sich Alternativen überlegen.“

Die gängigsten Varianten sind Split-Klimaanlagen und „Fancoils“ oder „Umluftkühlgeräte“. Diese sind in vielen Büros im Einsatz und bestehen aus 2 wesentlichen Komponenten: 

  • einem Innengerät mit Ventilator. Der saugt die warme Luft an und leitet sie dann über einen Wärmetauscher. Dieser wird von einer kalten Flüssigkeit durchflossen und kühlt so die Luft ab. Die Flüssigkeit wird über Rohrleitungen weitertransportziert zu
  • einem Außengerät, wie z.B einer Wärmepumpe, welche die Flüssigkeit weiter erwärmt und durch einen weiteren Wärmetauscher leitet, der über einen Ventilator mit Außenluft gekühlt wird.

Kleine Außengeräte (z.B. für private Anwendungen) sieht man gelegentlich in der Größe eines Reisekoffers an Hausfassaden oder Dächern. Bei größeren Anlagen (z.B. für einen Supermarkt) ist von außen oft nur ein Luftwärmetauscher zu sehen, der beispielsweise aussieht, wie ein großer Tisch und sich auf dem Dach befindet. (Auf Google-Maps kann man mit der Satelliten Ansicht einfach abschätzen, wie viele solche Wärmetauscher bereits in der eigenen Stadt vorhanden sind.) 

Die großen Nachteile dieser Klimaanlagen sind:

  • Die Wärme wird aus dem Gebäude hinaus transportiert und an die Umgebung abgegeben. 
  • Die Rückkühler am Dach brauchen viel Platz, welcher besser genutzt werden könnte: PV-Anlagen, Gründach, etc.
  • Die Rückkühler sind sehr laut und belästigen die Bewohner sowie die Nachbarn.

Nachhaltige Kühlungsmöglichkeiten

Eine andere Möglichkeit, als nur die Luft der Innenräume zu kühlen, ist, die Gebäudemasse zu nutzen und bestehende Flächenheizsysteme mit kühlem Wasser zu durchfluten. Zum Beispiel kann die bestehende Fußbodenheizung im Sommer mit kühlem Wasser durchflutet werden. Dies bringt den Vorteil von wenig zusätzlichem Installationsaufwand – es gibt nur ein Heiz/Kühl-System. Die Ängste, die kalte Luft würde sich dann nur am Boden sammeln, bestätigten sich in vielen praktischen Projekten nicht. Die Bewohner der mittels Fußbodenheizung temperierten Wohnungen sind großteils sehr zufrieden und glücklich über die Möglichkeit. Man kann auch eigene Kühldecken einziehen. Neueste Studien zeigen, dass auch die Heizung über die Decke kaum Nachteile bringt. Eine weitere Möglichkeit ist, die Heiz-/Kühlleitungen in den Betonkern (also in die Wände) zu legen. 

Die große Masse der Gebäudehülle ist sehr träge. Durch Flächenheiz-/Kühlsysteme kann man die Temperaturen nur sehr langsam beeinflussen. Dafür wirkt das Gebäude auch als Speicher. Die Ergebnisse dieser Wohnraumtemperierung darf der Nutzer nicht verwechseln mit bekannten Klimaanlagen – da kann ein Nutzer nur enttäuscht werden. Die Temperierung funktioniert viel langsamer und weit nicht so stark. Innenräume können um 2-5°C gekühlt werden, je nach Orientierung, Nutzung, Außenbeschattungs-Möglichkeiten, etc.

Die großen Vorteile sind:

  1. In Flächenkühlsystemen hat das kühlende Wasser ein höheres Temperaturniveau (ca. 20°) als es für Fancoils (6°) notwendig ist. Dadurch ist ein viel geringerer Stromeinsatz notwendig und die Wärmepumpe arbeitet in einem effektiveren Bereich.
  2. Der geringe Stromeinsatz führt zu einem doppelten nutzen – Kühlung & Wärme. Anstatt dass die Umgebung noch weiter aufgeheizt wird, kann die Wärme genutzt werden.
  3. Durch die effektive und doppelte Nutzung der Wärmepumpen wird um 30% weniger CO2 emittiert als in herkömmlichen Klimaanlagen.5

Besonders nachhaltig wird diese Temperierung, wenn man die Abwärme nicht nur im selben Gebäude, sondern in einem größeren Gebiet oder Quartier verteilen kann. Dies kann durch ein Nahwärmenetz oder die Fernwärme erfolgen.

Diese Technologien sind im Einfamilienwohnbau bereits lange bekannt und gang und gäbe. Wien Energie arbeitet nun daran, diese Konzepte auch gebietsübergreifend im mehrgeschoßigen Wohnbau anzuwenden. So werden sie vom Luxus-Produkt zu sozial verträglichem Standard-Komfort.

Aktuelle Beispielprojekte

Stefan Lendl erzählt, dass die Nachfrage nach nachhaltiger Wohnraumtemperierung stetig steigt. Aktuell umgesetzte Projekte sind zum Beispiel:

  • Kirschblütenpark/Arakawastraße, im 22. Bezirk. Wien Energie erarbeitet gemeinsam mit dem innovativen Bauträger AURIS Immo Solution ein Energiekonzept zum Wärmen und Kühlen. Hier wird die Abwärme direkt ins Fernwärmenetz eingespeist.6
  • Käthe-Dorsch-Gasse, im 14. Bezirk. Hier errichtet Wien Energie zusammen mit ARWAG ein Erdsondenfeld, welches im Sommer über die Abwärme der Fußboden-Temperierung regeneriert wird. Im Winter wird die Erdwärme zum Heizen genutzt.
  • Grasbergergasse: Die Abwärme aus der Temperierung wird einerseits für die Warmwasserbereitung genutzt. Die überschüssige Abwärme wird an die Umgebung mittels Luftwärmetauscher abgegeben.

Welche Normen und Gesetze sind notwendig, um den stetigen Ausbau von klassischen Klimaanlagen zu stoppen?

Herkömmliche Klimaanlagen bedeuten den Tod jedes öffentlichen Lebens in der Großstadt. Sie führen zu einer weiteren Erwärmung der Umgebung, Verursachen einen großen Lärmpegel und CO2 Emissionen.

°CELSIUS: „Eine Möglichkeit wäre; eine Gebühr auf thermische Emissionen zu erheben. So wie niemand auf die Idee käme seinen Haushaltsmüll einfach auf die Straße zu kippen – sollte es ähnlich undenkbar sein, seinen thermischen Abfall auf die Straße zu kippen.“

Titelbild: von Gerd Altmann auf Pixabay


1https://wua-wien.at/klimaschutz-klimawandelanpassung-und-resilienz/klimawandel

2https://alpengluehen.scientists4future.org/ 

3https://www.salzburg24.at/news/oesterreich/hitze-laesst-unfall-haeufigkeit-deutlich-steigen-123393727

4https://www.statistik.at/fileadmin/announcement/2022/06/20220627UnfaelleHitzetage.pdf

5https://www.ots.at/presseaussendung/OTS_20200712_OTS0008/cool-von-kopf-bis-fuss

6https://presse.alpha-z.at/news-immo-solutions-und-zima-wien-feiern-bauteil-fertigstellung-am-kirschbluetenpark?id=137314&menueid=19548&l=deutsch&tab=1



FacebooktwitterrssyoutubeinstagramFacebooktwitterrssyoutubeinstagram

Dürre und Verbauungen gefährden Grundwasserspiegel, Seen, Flüsse und Agrarflächen

FacebooktwitterredditpinterestlinkedinmailFacebooktwitterredditpinterestlinkedinmail
Lesedauer < 1 Minute.

„Der Klimawandel mit starken Niederschlagsdefiziten, die Versiegelung der Böden und die Regulierung der Flüsse mit daraus folgenden Erosionen des Flussbettes wirken sich nachhaltig negativ auf den Grundwasserspiegel aus“, erklärte Univ.Prof. DDr Helmut Habersack von der Universität für Bodenkultur bei einem Pressegespräch der Österreichischen Hagelversicherung. Dürreschäden bei Herbstkulturen wie Mais, Sojabohnen, Kürbis, Kartoffeln und Sonnenblumen werden heuer rund 100 Mio Euro betragen. Während in den 80iger Jahren alle zehn Jahre eine Dürre aufgetreten ist, treten große Dürreereignisse in Österreich nun durchschnittlich jedes zweite Jahr auf. See- und Flusswasserstände in Österreich sind auf einem langjährigen Tiefpunkt. Um dieser Entwicklung entgegenzuwirken, ist ein Rückbau von Flüssen und Feuchtgebieten sowie die Reduktion des Bodenverbrauchs notwendig. Allein in den letzten 25 Jahren wurden in Österreich 150.000 ha Agrarflächen verbaut, das entspricht der gesamten Agrarfläche des Burgenlands.
https://www.ots.at/presseaussendung/OTS_20220812_OTS0051/duerre-und-verbauungen-gefaehrden-grundwasserspiegel-seen-fluesse-und-agrarflaechen-anhaenge



FacebooktwitterrssyoutubeinstagramFacebooktwitterrssyoutubeinstagram

Carbon Brief: Jüngste Extremst-Wetterereignisse ohne menschengemachten Klimawandel praktisch unmöglich.

FacebooktwitterredditpinterestlinkedinmailFacebooktwitterredditpinterestlinkedinmail
Lesedauer < 1 Minute.


Eine Analyse von Carbon Brief untersuchte über 400 in wissenschaftlichen Journalen veröffentlichte Studien, die die Ursachen extremer Wetterereignissen behandeln. Bei solchen Zuordnungsstudien werden Klimamodelle miteinander verglichen, und zwar eines, das der heutigen realen Welt entspricht, und eines, das das Klima darstellt, wie es sich ohne die menschlichen Eingriffe der letzten 200 Jahre entwickelt hätte. Daraus lässt sich ableiten, mit welcher Wahrscheinlichkeit ein Ereignis ohne menschenverursachten Klimawandel eintreten würde, und wie weit die tatsächlichen Ereignisse von der natürlichen Schwankungsbreite entfernt sind. Die Ergebnisse: Durch den menschengemachten Klimawandel wurden 71 Prozent von 504 Extremwetterereignissen wahrscheinlicher und/oder schwerwiegender, 93 Prozent von 152 Fällen extremer Hitze und 56 Prozent von 126 Starkregen- oder Überflutungsereignissen. 12 Extremstereignisse wie die jüngsten Hitzewellen in USA, Europa und Japan, der Temperaturanstieg in Sibirien und ozeanische Hitzewellen vor der Küste Australiens wären ohne menschlichen Einfluss praktisch unmöglich gewesen. Und das alles bei einer globalen Erwärmung von erst knapp über 1 Prozent.
https://www.carbonbrief.org/mapped-how-climate-change-affects-extreme-weather-around-the-world
https://www.theguardian.com/environment/2022/aug/04/climate-breakdown-supercharging-extreme-weather



FacebooktwitterrssyoutubeinstagramFacebooktwitterrssyoutubeinstagram

Zu trocken, zu heiß, zu nass: mehr langanhaltende Extremwetterlagen in Europa
Potsdam Institut für Klimafolgenforschung

FacebooktwitterredditpinterestlinkedinmailFacebooktwitterredditpinterestlinkedinmail
Lesedauer 2 Minuten.

Die globale Erwärmung macht es wahrscheinlicher, dass Wetterlagen in den Sommermonaten der Nord-Halbkugel länger anhalten, was dann zu mehr extremen Wetterereignissen führt. Dies zeigt eine neuartige Analyse von langjährigen Atmosphärendaten. Zu diesen Ereignissen gehören Hitzewellen, Dürreperioden und intensive Regenfälle. Vor allem in Europa, aber auch in Russland, haben die anhaltenden Wetterlagen in den letzten Jahrzehnten an Zahl und Stärke zugenommen. Dabei treten die Wetterextreme oft an verschiedenen Orten gleichzeitig auf.

„Zu trocken, zu heiß, zu nass: mehr langanhaltende Extremwetterlagen in Europa
Potsdam Institut für Klimafolgenforschung
weiterlesen


FacebooktwitterrssyoutubeinstagramFacebooktwitterrssyoutubeinstagram