26. Oktober 202330. Oktober 2023 von simonp

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

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

25. Januar 202325. Januar 2023 von Redaktion OÖ

Klimakatastrophe in Oberösterreich – Artikel und Video-Interview mit den Oberösterreichischen Nachrichten

Lesedauer 4 Minuten.

Wie wirkt sich der Klimawandel in Oberösterreich aus, wie wird sich die Natur und das Leben der Menschen verändern? Wird genug zum Klimaschutz getan? Mit diesen Fragen kam Redakteurin Sarah Kowatschek von den Oberösterreichsichen Nachrichten auf Science For Future OÖ zu. Herausgekommen ist ein Artikel und Video-Interview mit Martin Hoffmann und Mirko Javurek.

Online-Artikel (nur für Abo-Kund:innen, daher Text des Artikels unten folgend): https://www.nachrichten.at/oberoesterreich/klimawandel-in-oberoesterreich-es-geht-fast-zu-100-prozent-in-die-falsche-richtung;art4,3779411

Video-Interview: https://www.nachrichten.at/nachrichten/videos/scientists-for-future-klimawandel-ist-ein-soziales-problem;sts224176,15744

Klimawandel in Oberösterreich: „Es geht fast zu 100 Prozent in die falsche Richtung“

LINZ. Welche Auswirkungen hat der Klimawandel auf Oberösterreich? Experten gehen davon aus, dass Temperaturen ansteigen, Schädlinge sich ausbreiten und extreme Wetterereignisse häufiger werden.

Vergangene Woche wurde die Klimastrategie für das Land Oberösterreich im Landtag beschlossen. Die Klimaallianz Oberösterreich stellt ein schlechtes Zeugnis aus: „Leider ist das Dokument eine riesige Enttäuschung“, fasst die Allianz nach einer Schnellprüfung der 160 Seiten langen Strategie zusammen. „An keiner Stelle wird das Papier auch nur annähernd dem Anspruch gerecht, eine Anleitung zu sein, wie die Klimaziele 2030 bzw. 2040 erreicht werden können.“ In der Klima-Allianz Oberösterreich haben sich verschiedene zivilgesellschaftliche Organisationen zusammengeschlossen, die sich für einen Klimaschutzplan des Landes einsetzen – Fridays For Future Linz etwa, aber auch Radlobby Oberösterreich und Scientists for Future sind Teil davon.

„Damit machen wir in Oberösterreich, was machbar ist und setzen unseren Weg der Nachhaltigkeit und des Klimaschutzes fort“, sagte Landeshauptmann Thomas Stelzer zur Klimastrategie. Und, dass diese „umfassend und realistisch“ sei. Dem können sich Mirko Javurek und Martin Hoffmann, beide Mitglieder von Scientists for Future, nicht ganz anschließen: „Realistisch wird sie schon sein. Aber die Frage ist, zu welchen Zielen. Die Pariser Klimaziele werden damit nicht erreicht werden.“ Für Hoffmann ist Klimawandel ein soziales Problem: Der Überkonsum sei ein Hauptgrund für den Klimawandel.

Um jährlich 7 % bezogen auf das Ausgangsniveau müssen die Treibhausgase jährlich gesenkt werden

Im vergangenen Jahr sind die Emissionen in Oberösterreich um etwa sechs Prozent gestiegen. Das zeigt eine Prognose, die im November von Umweltlandesrat Stefan Kaineder veröffentlicht wurde. „Im Laufe des Jahres wird das noch genauer ermittelt“, sagt Javurek. Der Anstieg sei „eine Katastrophe“. Das Ziel ist, bis 2030 die Emissionen gegenüber dem Jahr 2005 um die Hälfte zu reduzieren. Dadurch, dass sich in den vergangenen Jahren wegen Corona fast nichts getan hätte, müsse die Reduktion der Emissionen in den verbleibenden Jahren nun schneller voran gehen. Um sieben Prozent müssten die Emissionen jährlich sinken, um bis 2040 klimaneutral zu werden. „Es geht also fast zu 100 Prozent in die falsche Richtung“, sagt der Mechatroniker, der sich für die Umwelt engagiert.

Trauriger Rekord in Oberösterreich

Im bisher wärmsten Jahr der Messgeschichte, im Jahr 2018, war die Durchschnittstemperatur in Oberösterreich um 2,1 Grad Celsius höher als im langjährigen Mittel. In keinem anderen Bundesland war dieser Wert höher. Auch von Trockenheit und Dürre war Oberösterreich am meisten betroffen. Im Flächenmittel fiel um 20 Prozent weniger Niederschlag. Das zeigen Berechnungen der damaligen Zentralanstalt für Meteorologie und Geodynamik (ZAMG, heute GeoSphere Austria).

Extreme Wetterereignisse werden sich in Zukunft häufen – eine Zunahme an Trockenheit und Hitzeperioden wird sowohl der Tier- als auch der Pflanzenwelt und den Menschen zusetzen. Das geht aus dem Klimaschutzbericht 2022 des Umweltbundesamtes hervor. Auch Unwetter mit hohem Niederschlag werden sich häufen – diese führen zu Rutschungen, Muren und Steinschlag. Ökonomische Folgen des Klimawandels betreffen alle Sektoren, wie den Tourismus, die Land-, Forst- und Energiewirtschaft und das Gesundheitswesen, heißt es in dem Bericht.

Schädlinge breiten sich aus

„Kontinentale Regionen werden wärmer als der globale Durchschnitt“, sagt Hoffmann. Durch den Temperaturanstieg fühlen sich Schädlinge wie der Borkenkäfer zunehmend wohler in den heimischen Wäldern. „Dementsprechend muss viel Schadholz geschlagen werden. Dadurch erhöht sich einerseits die Gefahr für Waldbrände, andererseits steigt auch der CO2-Ausstoß aus den Bodenflächen“, sagt Javurek. Der Kobernaußerwald etwa, einer der größten zusammenhängenden Wälder in Mitteleuropa, leidet bereits stark unter dem Klimawandel.

Auch der Wintertourismus steht vor einem Problem: „Der Schneemangel, den wir jetzt gerade erleben, wird sich in den kommenden Jahren dramatisch verschärfen“, sagt Javurek. Es gebe viele Skigebiete, in denen Talabfahrten in den kommenden Jahren immer seltener möglich sein werden. Andere würden so niedrig liegen, dass der Skibetrieb über kurz oder lang eingestellt werden müsse.

Zwischen Dürren und Überschwemmungen

In der Landwirtschaft muss aufgrund der Extremwetterereignisse wie Dürre, Überschwemmungen, Hagel und Frost mit massiven Ernteausfällen gerechnet werden, sagt Javurek. Auch für die Fischbestände bedeutet der Klimawandel nichts Gutes: Im Granit- und Gneisgebiet der Böhmischen Masse etwa konnten Wassertemperaturanstiege von durchschnittlich 1,4 Grad Celsius gemessen werden. „Das hört sich nach nicht viel an, aber biologisch gesehen ist das eine ziemliche Katastrophe. Wenn man es beispielsweise mit der Körpertemperatur vergleicht: Mit plus 1,4 Grad Celsius hat man Fieber.“ Fische werden also aufgrund der steigenden Temperaturen gezwungen sein, in kühlere Gewässer zu ziehen. Das geht aus einer Studie des Bundesamts für Wasserwirtschaft hervor.

Auch Gletscher sind von den steigenden Temperaturen betroffen. Im vergangenen Jahr schmolzen die Gletscher zwei bis vier Mal schneller als im langjährigen Durchschnitt. Das zeigten Messungen der ZAMG. Der Alpenraum wird sich laut Berechnungen von Klimamodellen auch in Zukunft stärker als im globalen Mittel erwärmen. „Flüsse sind wesentlich von Gletschern versorgt“, sagt Hoffmann. Haben die Flüsse nicht mehr den Wasserstand, hat das Auswirkungen auf die Wasserkraftwerke. „Oberösterreich bezieht einen Großteil seiner erneuerbaren Energien aus den Donaukraftwerken“, ergänzt Javurek. Diese könnten vor allem im Sommer, wenn der Wasserstand zu stark schwanke, keine konstanten Leistungen erbringen. Das würde zu längeren Einbrüchen in der Stromerzeugung führen. Gleichzeitig würde Flexibilität verloren gehen, die bei normalem Wasserstand gegeben ist. „Man braucht dann mehr Strom aus anderen Energiequellen. Und das ist derzeit oft fossiler oder Atomstrom.“ So würde auch das Risiko steigen, dass das Stromnetz zusammenbreche und es zu einem Black-Out komme, sagt der Mechatroniker.

Drei Windräder pro Monat wären nötig

„Insofern ist es völlig unverständlich, warum das Land Oberösterreich die Windkraftplanung auslässt. Oberösterreich zählt zu den drei Bundesländern, die sich noch keine Ziele gesetzt haben, wie die Windkraft ausgebaut werden soll“, sagt Javurek. In der neuen Klimastrategie sei zwar vorgesehen, dass bestehende Windkraftanlagen erneuert und ausgebaut werden. „Das ist aber nur ein Tropfen auf dem heißen Stein.“ Um bis 2030 das Ziel zu erreichen, dass 100 Prozent des benötigten Stroms aus Erneuerbaren Energien kommt, müssten monatlich mindestens drei Windräder gebaut werden.

Javurek vergleicht den Kampf gegen den Klimawandel mit dem Kampf gegen das Gewicht. „Wenn ich weiß, dass ich innerhalb einer gewissen Zeit ein gewisses Gewicht abnehmen möchte, muss ich einen Plan haben und Monitoring betreiben, damit ich das Ziel erreiche. Genau so etwas passiert im Hinblick auf den Klimawandel gerade weder in Oberösterreich noch auf Bundesebene“, sagt der Wissenschaftler.

Sarah Kowatschek, 24. Januar 2023

21. Oktober 202228. Oktober 2022 von Anika Bausch

„Cool“ and the City

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 2022²erläutert 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:

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.
Der geringe Stromeinsatz führt zu einem doppelten nutzen – Kühlung & Wärme. Anstatt dass die Umgebung noch weiter aufgeheizt wird, kann die Wärme genutzt werden.
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

22. August 202222. August 2022 von Red. M. A.

Hitzewellen im Mittelmeer immer häufiger: 30,7°C vor der Küste Korsikas

Lesedauer < 1 Minute.

Vor der Küste Korsikas wurden heuer Wassertemperaturen von 30,7°C gemessen. In den letzten Jahren war das Mittelmeer immer wieder Hitzewellen ausgesetzt. Sie kommen jetzt ungefähr doppelt so oft vor wie in den 80er Jahren. Zwischen 0 und 25 Metern Wassertiefe finden sich die reichsten Ökosysteme, doch gerade diese werden am stärksten erwärmt. Es wird geschätzt, dass marine Hitzewellen für einen Verlust von 80 bis 80 Prozent der Korallen im Mittelmeer verantwortlich sind. Korallen sind wichtige Brutplätze und Nahrungsquellen für Fische und andere Meerestiere. Die Erwärmung führt auch zur Vermehrung von Krankheitserregern und zum Eindringen von wärmeliebenden Arten, die die ursprünglich heimischen verdrängen. Insgesamt ist damit zu rechnen, dass die Biodiversität im Mittelmeer stark zurückgehen wird.
https://theconversation.com/the-mediterranean-has-experienced-record-sea-temperatures-this-summer-this-could-devastate-marine-life-188995

17. August 202214. August 2022 von Red. M. A.

Hitzefrei für Straßenreiniger:innen in Madrid durchgesetzt

Lesedauer < 1 Minute.

Die Gewerkschaften der Straßenreiniger:innen von Madrid haben in Verhandlungen mit den Reinigungsunternehmen durchgesetzt, dass bei hohen Außentemperaturen die Nachmittagsschicht entfallen muss. Grundlage dafür sind die Hitzewarnungen der staatlichen meteorologischen Agentur. Bei Warnstufe gelb entfällt die Nachmittagsschicht, bei Warnstufe rot dürfen außerdem nur Straßenreinigungsfahrzeuge mit Klimaanlage fahren. Trauriger Anlass für die Verhandlungen war der Tod des Reinigungsarbeiters José Antonio González durch Hitzschlag, als er bei 41°C in der Sonne arbeitete.
https://www.elindependiente.com/espana/madrid/2022/07/19/los-trabajadores-de-limpieza-de-madrid-alcanzan-un-acuerdo-para-eliminar-el-turno-de-tarde-en-caso-de-altas-temperaturas/

8. August 20228. August 2022 von Red. M. A.

Dürre: Alarmstufe für 15 Prozent des EU-Gebiets

Lesedauer < 1 Minute.

Die Europäische Dürrebeobbachtungsstelle meldet für das letzte Julidrittel für 45 Prozent des EU-Gebiets Warnstufe, das heißt ein Defizit an Bodenfeuchtigkeit, und für 15 Prozent des EU-Gebiets Alarmstufe, das bedeutet Vegetationsstress auf Grund von Mangel an Bodenfeuchtigkeit und dadurch verursachtes Vegetationsdefizit. Ursache sind geringe Niedrschläge und frühe Hitzewellen im Mai und Juni. Da Flüsse zu wenig Wasser führen, sindsowohl Wasserkraftwerke als auch die Kühlsysteme andere Kraftwerke beeinträchtigt. Ebenso beeinträchtigt sind die bisherigen und die zu erwaartenden Ernteerträge.
Die Europäische Dürrebeobachtungsstelle (European Drought Observatory – EDO) ist ein Dienst der Gemeinsamen Forschungsstelle der Europäischen Kommission.
https://edo.jrc.ec.europa.eu/edov2/php/index.php?id=1000