Stadtklima und Gesundheit – eine Herausforderung für die Gestaltung städtischer Lebensräume Die menschliche Gesundheit ist unsere Lebensgrundlage. Die städtischen Lebens- und Umweltbedingungen haben maßgeblich Einfluss auf das Wohlbefinden, die Gesundheit und die Lebenserwartung für städtische Bevölkerungen. Die Umweltwirkungen auf die menschliche Gesundheit im Kontext des städtischen Klimas können von den bioklimatischen Eigenschaften der Stadt, vor allem bestimmt durch städtische Wärmeinseln und Luftschadstoffe, abgeleitet werden. Bereits heute, vor allem aber in der Zukunft stellen die Besonderheiten des Stadtklimas im Verbund mit den Auswirkungen des Klimawandels, der Überalterung der Gesellschaft, städtischen Lebensweisen und einer ungleichen sozialen Verteilung von Umweltbelastungen große Herausforderungen für die Gestaltung städtischer Lebensräume dar. Da Metropolen wie Berlin ein innerstädtisches Mosaik verschiedener Stadt-, Bevölkerungs- und Sozialstrukturen sowie Umweltbedingungen aufweisen, sind gesundheitliche Auswirkungen ebenso räumlich unterschiedlich ausgeprägt. So sind nicht nur die Umweltbedingungen in einem Stadtgebiet entscheidend, sondern auch wie hoch der Anteil der Personengruppen ist, die diesen Belastungen gegenüber eine besondere Vulnerabilität aufweisen. Vor allem ältere und allein lebende Personen, chronisch Kranke oder sozial Schwache sind von Umweltbelastungen häufig in einem stärkeren Ausmaß betroffen (Böhme et al. 2013). Zum Erhalt bzw. zur Schaffung einer für den Menschen gesunden städtischen Umwelt ist einerseits das Verständnis von den Wirkungen des Stadtklimas auf die Gesundheit entscheidend. Andererseits stellen räumlich differenzierte Betrachtungen zu Mensch-Umwelt-Beziehungen in städtischen Gebieten eine wichtige Grundlage dar. Der Stadtplanung kommt dabei eine maßgebliche Aufgabe zuteil, gerade im Hinblick auf die Folgen des Klimawandels. So hat die Berliner Senatsverwaltung für Stadtentwicklung und Umwelt 2011 den Stadtentwicklungsplan Klima (SenStadtUm 2011) veröffentlicht und im Rahmen der Klimaanpassungsstrategie des Landes Berlin das Klimaschutzteilkonzept „Anpassung an die Folgen des Klimawandels“ (SenStadtUm 2016) entwickelt. Planungshinweiskarten unterstützen das Ziel, ein gesundes Stadtklima zu erhalten bzw. zu schaffen. Bei der Bewertung stadtklimatischer Belastungssituationen und Entlastungsfunktionen sowie der Ausweisung von Flächen mit besonderen stadtklimatischen Missständen und der Vulnerabilität gegenüber dem Stadtklima werden neben Flächennutzungen und Grünflächenversorgungen auch demographische Strukturen berücksichtigt. Die Identifizierung von erhöhten gesundheitlichen Risiken durch Wärme- und Luftschadstoffbelastungen auf Basis von Gesundheitsdaten in räumlicher Auflösung können als wichtige Ergänzung für die Planung und Umsetzung von Minderungs- und Anpassungsmaßnahmen zum Schutz der Gesundheit verstanden werden. Wie ist der Zusammenhang zwischen dem Stadtklima und der menschlichen Gesundheit? Stadtstrukturen modifizieren die bioklimatisch relevanten Parameter Lufttemperatur, Luftfeuchte und Luftbewegungen sowie den Strahlungs- und Energieaustausch. Dabei kann sich das Stadtklima auf direktem und indirektem Wege auf den Menschen auswirken. Denn städtische Wärmeinseln und Luftschadstoffe in der Stadtatmosphäre haben nicht nur direkten Einfluss auf den Menschen, sondern auch auf Wasser, Boden, Flora sowie Fauna in der Stadt. Und über diese Teilsphären (Hydrosphäre, Pedosphäre, Biosphäre) lassen sich ebenso indirekte Wirkungspfade zum Menschen feststellen. Im Folgenden soll der Schwerpunkt der Betrachtung auf den direkten Auswirkungen der städtischen Wärmebelastung auf die menschliche Gesundheit liegen. Städtische Wärmeinseln Die städtische Wärmeinsel wirkt bioklimatisch sowohl vorteilig als auch nachteilig auf die menschliche Gesundheit. Positiv zu bewerten sind eine Verkürzung der winterlichen Frostperiode und eine Reduzierung der Anzahl der Heiztage, wodurch Luftschadstoffimmissionen nachlassen (Kuttler 1998) und das Risiko bezüglich kälteassoziierter Erkrankungen und Sterbefälle vermindert ist. Verkürzte Frostperioden bzw. mildere Winter bedingen allerdings auch eine Verlängerung der Vegetationsperiode und damit der Pollensaison, was Allergien fördern und verstärken bzw. das Allergenspektrum verändern kann (Eis et al. 2010). Ebenso ist mit erhöhten Infektionsrisiken zu rechnen, da es zu günstigeren Lebens- und Ausbreitungsbedingungen für tierische Zwischenwirte und Überträger (Vektoren) von Krankheitserregern kommt (Eis et al. 2010). Nachteilig äußert sich die städtische Überwärmung vor allem in den Sommermonaten, wo die größte Intensität nachts ausgeprägt ist. Da diese Belastungsschwerpunkte mit der nächtlichen Erholungsphase des Menschen zusammentreffen, stellen sie an kontinuierlich heißen Tagen eine zusätzliche Beanspruchung für den menschlichen Organismus dar (Koppe et al. 2004). Aber auch tagsüber können im Sommer hohe Lufttemperaturen, geringe Windintensitäten und räumlich unterschiedliche Strahlungsverhältnisse zu Hitzestress führen. Dabei ist der Grad der Wärmebelastung hauptsächlich durch die Sonneneinstrahlung bestimmt. Hitzewellen, also mehrere wärmebelastete Tage in Folge, stellen in Städten ein spezielles Problem dar, da sich Gebäude und versiegelte Flächen über Tage aufheizen, diese Wärme speichern und verzögert wieder abgeben. Wenn in diesen Fällen eine adäquate Belüftung über Nacht ausbleibt, empfinden Einwohner in diesen Stadtgebieten einen anhaltenden thermischen Stress über die Tages- und Nachtstunden, während Bewohner in begünstigten Stadtarealen durch den kühlenden Einfluss benachbarter Freiflächen eine Wärmeentlastung über Nacht erfahren. Berlin zeichnet sich mit seiner herausragenden Mischung von bebauten und begrünten Flächen durch ein Mosaik verschiedener mikroskaliger Klimate und damit große Unterschiede in den thermischen Bedingungen auf kleinem Raum aus. Deren klimatische Auswirkungen zu bewerten, ist eine vorrangige Aufgabe der dreigeteilten Planungshinweiskarte Stadtklima. Wärmebelastung Unter Wärmebelastung wird eine gesundheitsrelevante Bewertung der thermischen Umwelt verstanden. Die Wärmebelastung wird entweder anhand einfacher Verfahren bestimmt, z.B. Schwellenwerte der Lufttemperatur (klimatologische Kenntage), oder anhand komplexer Verfahren, z.B. mittels dem Predicted Mean Vote (PMV), der gefühlten Temperatur, der Physiological Equivalent Temperature (PET) oder dem Universal Thermal CIimate Index (UTCI), einer Fortschreibung des vom Deutschen Wetterdienst angewendeten Klima-Michel-Modells und der gefühlten Temperatur (Koppe 2005, Jendritzky et al. 2009). Die thermische Belastung unterscheidet sich in Wärmebelastung und Kältereiz. Ab einer starken Wärmebelastung wird auch von Hitzebelastung oder Hitzestress gesprochen, wobei die Begriffe häufig synonym verwendet werden bzw. keine einheitlichen Definitionen vorliegen. Werden die Mortalität (Sterblichkeit oder Sterberate bezogen auf die Gesamtheit der Bevölkerung) und z.B. die Lufttemperaturen über das Kalenderjahr betrachtet, kann im Allgemeinen ein U-förmiger Kurvenverlauf festgestellt werden (vgl. Abbildung 21). h6. Durchgezogene Linie: Temperatur-Mortalitäts-Beziehung über das Kalenderjahr. Gestrichelte Linie: Temperatur-Mortalitäts-Beziehung während Phasen starker Wärmebelastung oder während Sommermonaten (Scherber 2014) Der Kurvenverlauf kann in Abhängigkeit des regionalen Klimas, der betrachteten Saison im Jahr und der Todesursache variieren (Koppe et al. 2004, Michelozzi et al. 2009, Schneider et al. 2009). In den mittleren Breiten weist die Gesamtmortalität (alle Todesursachen) ein Maximum im Winter und ein Minimum im Sommer auf. In besonders heißen Sommern, wie es in Berlin in den Jahren 1994, 2006 und 2010 der Fall war, kann die Gesamtmortalität jedoch das Wintermaximum auch überschreiten (vgl. Abbildung 22). Hitzebedingte Erkrankungen Der menschliche Organismus toleriert Abweichungen der Körperkerntemperatur nur in sehr geringem Maße. Die Körperschale (Arme, Beine und Haut) kann hingegen variierende Temperaturen viel stärker tolerieren. Steigt die Körperkerntemperatur an bzw. kommt es zur Überschreitung der oberen Grenze des sogenannten thermischen Komforts oder zur Störung des menschlichen Wärmehaushaltes, wird der Organismus zunehmend durch Hitzestress belastet. Selbst bei gesunden Personen kann es bereits bei körperlicher Ruhe zu erheblichen Zunahmen der Pumpleistung des Herzens und damit zum Abbau physiologischer Funktionsreserven und eingeschränkter geistiger kognitiver Arbeit kommen (BMU 2011). Der Körper reagiert mit Unwohlsein, verminderter physischer Leistungsbereitschaft und Konzentrationsschwäche. Symptome von Hitzestress sind ein Beeinträchtigungs- und Belastungsgefühl. Bei bereits Erkrankten kann es zur Notwendigkeit vermehrter Medikamenteneinnahme kommen. Eine anhaltende Exposition gegenüber hohen Temperaturen kann zu hitzebedingten Notfallsituationen (z.B. Hitzekrämpfe, Hitzschlag), Erkrankungen bis hin zu Todesfällen führen. Bei hitzebedingten Erkrankungen sind hauptsächlich das Herz-, Gefäß- und Atmungssystem betroffen, welches aufgrund zusätzlicher Einwirkungen von Luftschadstoffen und Pollen beansprucht ist (BMU 2011, Michelozzi et al. 2009, Schneider et al. 2011). Hohe Temperaturen und eine geringe Luftfeuchte können zudem die Schleimhäute austrocknen, was im Sommer als auch im Innenraum im Winter relevant ist. Auf trockenen Schleimhäuten können sich leicht Erreger festsetzen, welche Atmungssystemerkrankungen hervorrufen oder bestehende Symptome verschlechtern. Gefährdete Personen und Risikofaktoren gegenüber Wärmebelastung Der Wasserverlust über die Haut bei der Schweißverdunstung steigt bei erhöhter Umgebungstemperatur erheblich an und wird bei körperlicher Arbeit oder bestehender Erkrankung, die ihrerseits Wasser verbraucht (z.B. Diabetes mellitus, Durchfall), weiter verstärkt. Für ältere und kranke Menschen, Säuglinge und Kleinkinder ist ein hoher Wasserverlust besonders problematisch, da ihr Thermoregulationssystem eingeschränkt arbeitet, die Durstwahrnehmung vermindert und die hormonelle Regulation des Wasser- und Elektrolythaushaltes verändert sind. Wenn der Wasser- und Elektrolythaushalt nicht entsprechend ausgeglichen wird, kommt es in Folge des Wasserverlustes zum Volumenmangel im Kreislaufsystem mit Beeinträchtigung der Kreislauffunktion und Nierentätigkeit, der bis zum Zusammenbruch des Organismus führen kann. Junge Erwachsene können kurzfristig durch alleiniges Trinken selbst schweren Wasserverlust ausgleichen. Ältere Menschen benötigen häufig mehrere Tage dafür (Wichert, von 2004). Zu den hitzegefährdeten Menschen gehören des Weiteren Personen mit bereits bestehenden schweren gesundheitlichen Beeinträchtigungen durch z.B. Herz-Kreislauf- und Atmungssystemerkrankungen, Bettlägerigkeit, neurologische oder psychiatrische Erkrankungen. Sie können sich unter Umständen nicht selbstständig versorgen und nehmen zumeist Medikamente ein, die sich auf den Elektrolyt- und Wärmehaushalt auswirken, wie z.B. Diuretika (wasserausschwemmend), Neuroleptika (antipsychotisch), Betablocker (blutdrucksenkend) und Barbiturate (schlaffördernd). Neben dem Alter und Vorerkrankungen sind als weitere Risikofaktoren für hitzebedingte Erkrankungen Alkohol- und Drogenmissbrauch, anstrengende körperliche Tätigkeiten während extremer Wetterbedingungen, Akklimatisationsmangel, geringe Fitness, Übergewicht, körperliche Ermüdung, physische und soziale Isolation, niedriger sozioökonomischer Status, Wohnen in Ballungsräumen sowie fehlende oder unzureichende Klimatisierung zu nennen (Eis et al. 2010, Koppe et al. 2004). Akklimatisation Die Akklimatisation ist ein wesentlicher Aspekt bei den Auswirkungen von Wärmebelastung. Unter Akklimatisation ist die physiologische Anpassung des menschlichen Organismus an veränderte klimatische Bedingungen zu verstehen. Durch Effizienzsteigerung im Thermoregulationssystem und hormonelle Veränderungen wird die auf den Körper wirkende thermische Belastung reduziert. Eine Kurzzeit-Hitzeakklimatisation stellt sich für gewöhnlich nach 3 – 12 Tagen ein, wobei eine Langzeit-Hitzeakklimatisation mehrere Jahre dauern kann. Die Kurzzeit-Hitzeakklimatisation führt u.a. zu einer vermehrten Schweißproduktion schon bei geringerer Körpertemperatur und einer verringerten Salzkonzentration im Schweiß und Urin. Diese Form der Akklimatisation stellt sich jedoch nur ein, wenn die Hitzeexposition täglich über mehrere Stunden erfolgt, und sie bildet sich innerhalb mehrerer Wochen nach der Hitzeexposition wieder zurück (Koppe et al. 2004). Geschwindigkeit und Stärke der Akklimatisation hängen von unterschiedlichen individuellen Faktoren wie dem Alter, dem Geschlecht, der genetischen Prädisposition, dem Gesundheitszustand, der körperlichen Leistungsfähigkeit und der Fitness ab. Ebenso sind äußere Faktoren, wie z.B. die Nutzung von Klimaanlagen, sowie nationale, geographische und jahreszeitliche Unterschiede für die Akklimatisation und individuelle Hitzetoleranz entscheidend (Koppe 2005). Aufgrund der Relevanz der physiologischen Anpassung bei der Bewertung der thermischen Umwelt wurde die Methode HeRATE (Health Related Assessment of the Thermal Environment) eingeführt (Koppe 2005). Diese Methode wird für die Berechnung der Schwellenwerte des thermischen Indexes „gefühlte Temperatur“ für Hitzewarnungen des Deutschen Wetterdienstes mit berücksichtigt. Deshalb liegen die Schwellenwerte der gefühlten Temperatur für Hitzewarnungen bei frühsommerlichen Hitzewellen und in höheren Breiten etwas niedriger, im Hochsommer und in niederen Breiten etwas höher. Wie können Auswirkungen des städtischen Klimas auf die Gesundheit untersucht werden? Zusammenhänge zwischen dem städtischen Klima und der menschlichen Gesundheit können einerseits anhand der Auswirkungen von Wärme- und Luftschadstoffbelastungen auf die Mortalität (Sterblichkeit), Morbidität (Krankheitshäufigkeit) oder z.B. auf individuelle körperliche und psychische Parameter untersucht werden. Diese Gesundheitsindikatoren stammen häufig von Daten der Sterbefallstatistiken, Krankenhausdiagnosestatistiken (z.B. Patientenaufnahmen in Krankenhäusern), von gesetzlichen Krankenkassen (z.B. Abrechnungsdaten) oder Rettungsdiensteinsätzen. Zur Erfassung der Wärme- und Luftbelastung werden Daten über stationäre Messnetze, mobile Messungen oder auf Basis räumlicher Interpolationen bezogen. Bei den Untersuchungen von Zusammenhängen zwischen Umweltexpositionen und gesundheitlichen Auswirkungen wird in Kurzzeit- und Langzeiteffekte unterschieden. Kurzfristige Wirkungen treten in unmittelbarer zeitlicher Nähe zur Exposition auf (d.h. innerhalb weniger Tage). Langfristig können aber auch chronische Erkrankungen resultieren (Breitner et al. 2013). Andererseits kann das Risiko für gesundheitliche Folgen von Wärme- und Luftschadstoffbelastungen auch von Stadt-, Bevölkerungs- und Sozialstrukturen abgeleitet werden. Unter Berücksichtigung von weiteren Gesundheits- und meteorologischen Indikatoren stellen im Ergebnis dieses Ansatzes Vulnerabilitäts-, Umweltrisiko- oder Hitzestresskarten das potentielle Risiko für Hitzestress oder weitere Umweltbelastungen räumlich dar (vgl. Kapitel „besondere Vulnerabilität aufgrund der demographischen Zusammensetzung“, Dugord et al. 2014, Kim et al. 2014, SenStadtUm 2015d). Der Zusammenhang zwischen Wärme- oder Hitzebelastung, Luftschadstoffen und gesundheitlichen Auswirkungen wird am häufigsten anhand von epidemiologischen Studien untersucht. Die Epidemiologie ist eine wissenschaftliche Disziplin, die sich mit den Ursachen und Folgen sowie der Verbreitung von gesundheitsbezogenen Zuständen und Ereignissen in Populationen beschäftigt (Mücke et al. 2013). In Zeitreihenstudien werden Daten von Umweltexpositionen und sogenannten Gesundheitsendpunkten (z.B. Erkrankung, Todesfall) auf der Ebene aggregierter Populationen (anstelle von Einzelpersonen) zugrunde gelegt und Änderungen der Stärke von Umwelteinflüssen und bestimmte gesundheitliche Effekte über Regressionsanalysen in verschiedenen zeitlichen Auflösungen (meist Tag oder Monat) untersucht. Dabei können auch mögliche Störeinflüsse, wie z.B. saisonale Einflüsse, zeitliche Trends, Meteorologie und sozioökonomischer Status der untersuchten Population berücksichtigt werden. Da sich gesundheitliche Wirkungen nicht immer unmittelbar nach Veränderungen der Umwelteinflüsse zeigen, wird die beobachtete zeitliche Verzögerung der gesundheitlichen Wirkungen auch als Zeit-Lag oder Lag bezeichnet (Breitner et al. 2013). Zeitreihenstudien ermöglichen den Einbezug großer Fallzahlen und Zeiträume, sowie auch hohe Auflösungen auf räumlicher Ebene, was gerade für innerstädtische Differenzierungen von Umweltwirkungen auf die Stadtbevölkerung relevant ist. Zusammenhänge zwischen Umweltexpositionen und gesundheitlichen Wirkungen lassen sich aber auch auf personen- oder personengruppenbezogener Basis mittels z.B. Fall-Kontroll-Studien, Kohortenstudien oder über Befragungen exponierter Personen zum Gesundheitszustand, der Leistungsfähigkeit oder dem Wohlbefinden erfassen. Diese Studiendesigns halten meist weniger Fallzahlen vor, ermöglichen aber eine bessere Kontrolle von Störfaktoren und lassen Zusammenhänge auf individueller Ebene abbilden. Einen Überblick zu Untersuchungen der Auswirkungen von Wärme- und Luftbelastungen auf die Gesundheit in Berlin mit Angabe der verwendeten Daten, zeitlichen und räumlichen Auflösungen zeigt Tabelle 3. Stadtklima und Gesundheit in Berlin – Ein Überblick zu Forschungsergebnissen Bereits in den 1980er Jahren gingen Turowski und Haase der Frage nach, welche bioklimatischen Wirkfaktoren die tägliche Sterbehäufigkeit beeinflussen und werteten dafür Totenscheine u.a. aus Ost-Berlin für den Zeitraum 1958 – 1967 hinsichtlich des Klima- und Wettereinflusses statistisch aus. Die Untersuchung zeigte, dass eine erhöhte Sterblichkeit im Sommerhalbjahr mit erhöhten Werten von Lufttemperatur, Luftfeuchte und Globalstrahlung einhergingen. Die Sterblichkeit aufgrund von Herz-Kreislaufsystemerkrankungen war bei überdurchschnittlich hohen Lufttemperaturen im Sommer in Ost-Berlin signifikant erhöht (bis zu 10 % Abweichung vom Erwartungswert). Für die Sterblichkeit aufgrund von Atmungssystemerkrankungen betrug die Abweichung vom Erwartungswert bis zu 45 %. Am Beispiel von Erkältungskrankheiten bei Berliner Kindern konnte zudem ein Wärmeinseleffekt festgestellt werden. Erkältungen bei Kindern, die in der Innenstadt lebten, kamen im Sommer bei überdurchschnittlich hohen Lufttemperaturen signifikant häufiger vor, wohingegen sich diese Effekte für die Außenbezirke nicht zeigten (Turowski 1998, Turowski und Haase 1987). Gabriel konnte für den Untersuchungszeitraum 1990-2006 anhand von Daten zur Gesamtmortalität (alle Ursachen) und meteorologischer Parameter in Tagesauflösung darstellen, dass in Berlin und Brandenburg hauptsächlich Ältere (> 50-Jährige) und besonders Frauen eine erhöhte Hitzevulnerabilität aufwiesen. Die Mortalitätsraten waren im Untersuchungszeitraum während Hitzewellen höher (bis zu 67 % im Sommer 1994 im Stadtzentrum Berlins), und ein Zusammenhang zwischen Mortalitätsraten und der Dichte urbaner Strukturen innerhalb Berlins konnte festgestellt werden. Die Mortalitätsraten stiegen mit der Dichte urbaner Strukturen (Gabriel 2009, Gabriel und Endlicher 2011). Burkart et al. stellten für den Untersuchungszeitraum 1998-2010 in einer statistischen Auswertung von Gesamtmortalitäts-, Wetter- und Luftgütedaten in Tagesauflösung dar, dass in Berlin das Mortalitätsrisiko mit zunehmender Wärmebelastung steigt und hohe Ozon- sowie Feinstaub (PM10)-Konzentrationen mit einer erhöhten hitzebedingten Mortalität verbunden sind (Burkart et al. 2013). Da zwischen der Lufttemperatur und Luftschadstoffbelastungen oft ein enger Zusammenhang besteht, wurden in der Studie auch mögliche Interaktionen zwischen der Wärmebelastung (ermittelt über den Universal Thermal Climate Index) und den Ozon- und PM10-Konzentrationen einerseits und deren Einfluss auf die Mortalität andererseits untersucht. Im Ergebnis zeigte sich, dass die Mortalität bei hoher Wärme- und Ozonbelastung stark ansteigt (vgl. Abbildung 23). Diese Interaktionseffekte zeigen sich für PM10 weniger stark ausgeprägt (vgl. Abbildung. 24). Auch Scherer et al. verwendeten Daten zur Gesamtmortalität (alle Ursachen), um unter Anwendung eines hitzeereignisbasierten Risikomodells die mit der Wärmebelastung einhergehende Mortalität in Berlin zu quantifizieren. Das Modell identifiziert Hitzeereignisse auf Basis von Lufttemperaturdaten in Tagesauflösung. Ein Hitzeereignis wird dabei als Folge von mindestens drei aufeinander folgenden Tagen definiert, an denen die Lufttemperatur einen bestimmten Schwellenwert übersteigt. Die Studie weist nach, dass ca. 5 % aller Todesfälle in Berlin in den Jahren von 2001 bis 2010 statistisch mit erhöhten Lufttemperaturen korreliert sind. Die betroffenen Personen sind meist 65 Jahre oder älter, während der Zusammenhang zwischen erhöhten Lufttemperaturen und Mortalität bei jüngeren Personen statistisch nur schwach ausgeprägt ist. Die besten Ergebnisse wurden auf der Basis von Tagesmittelwerten der Lufttemperatur und bei einer Überschreitung des Schwellenwertes von 21 °C erzielt (vgl. Abbildung 25). Auf der Basis räumlich verteilter Daten würde die Risikoanalyse auch räumliche Variationen des Stadtklimas und demographischer Eigenschaften berücksichtigen können (Scherer et al. 2013). Die größten sogenannten Überschussmortalitäten, welche als hitzebezogene zusätzliche Sterblichkeit (zusätzlich zur Basisrate der Gesamtmortalität) verstanden wird und eine statistisch berechnete Größe darstellt, wurden für die Jahre 2006 und 2010 anhand des hitzeereignisbasierten Risikomodells von Scherer et al. (2013) ermittelt (vgl. Tab. 4). Eine erhöhte Mortalität in den besonders heißen Sommern 2006 und 2010 in Berlin weisen auch die Untersuchungen von Gabriel und Endlicher (2011), Scherber (2014) und Schuster et al. (2014) nach. Fenner et al. untersuchten für den Zeitraum 2001 – 2010 in Berlin, inwieweit sich die klimatischen Bedingungen innerhalb dichter Bebauung von Bedingungen auf Freiflächen und außerhalb des bebauten Stadtgebietes unterscheiden und welchen Effekt diese Bedingungen auf das Mortalitätsrisiko haben. Das Mortalitätsrisiko (Gesamtmortalität) wurde mit dem hitzeereignisbasierten Risikomodell von Scherer et al. (2013) ermittelt, und zur Identifizierung von Hitze wurden die klimatologischen Kenntage „Heißer Tag (Hitzetag)“ (Tagesmaximumtemperatur ≥ 30 °C) und „Tropennacht“ (Tagesminimumtemperatur ≥ 20 °C) berechnet. Während die Anzahl heißer Tage ähnlich an den vier unterschiedlichen Messstationen ist, treten Tropennächte innerhalb der dichten Bebauungsstruktur wesentlich häufiger auf als auf Freiflächen (vgl. Abbildung 26). Die gestrichelten farbigen Linien zeigen den arithmetischen Mittelwert der Jahre 2001–2010 der jeweiligen Station. Die schwarze Schraffur zeigt die Anzahl der Tage, an denen heiße Tage in Kombination mit Tropennächten aufgetreten sind. Stationen: DAHF – Dahlemer Feld, DESS – Dessauer Straße, TGL – Berlin-Tegel, THF – Berlin-Tempelhof. An der Station DAHF gab es im August 2004 Messausfälle. Die Stationen DAHF und DESS sind Teil des Stadtklima-Messnetzes des Fachgebiets Klimatologie, Institut für Ökologie, Technische Universität Berlin. Die Stationen TGL und THF werden vom Deutschen Wetterdienst betrieben Es wird an allen vier Stationen deutlich, dass die Mehrzahl der Tropennächte in Kombination mit heißen Tagen auftritt (Schraffur in Abb. 26). Dies sind die aus bioklimatischer Sicht äußerst problematischen Situationen, an denen die Menschen nicht nur während des Tages starker Hitze im Freien ausgesetzt sind, sondern der Körper auch in den Nachtstunden durch hohe Lufttemperatur belastet sein kann. Die hitzebezogenen zusätzlichen Sterbefälle zeigen für die Messstation Dessauer Straße (dichte Bebauung) und Tempelhof (Freifläche), dass ca. 4-5 % der Sterbefälle im Untersuchungszeitraum statistisch mit Hitzeereignissen in Verbindung gebracht werden können (Fenner et al. 2015). Sterbefälle sind die gravierendste Folge von Umweltwirkungen. So ist anzunehmen, dass bei extremen Umweltbedingungen auch sonst Gesunde in Leistungsfähigkeit und Wohlbefinden beeinträchtigt werden und Menschen mit krankheitsbedingter mangelhafter Anpassungskapazität schon bei geringeren äußeren Störungen mit einer Zustandsverschlechterung reagieren (Laschewski, 2008). Um angemessene Präventionsmaßnahmen zu etablieren und hitzebedingte Sterbefälle zu vermeiden, sind Untersuchungen zu Auswirkungen von Wärmebelastung bereits auf der Ebene von Gesundheitsindikatoren, wie z.B. Erkrankungs- oder Behandlungsfälle oder physiologische Parameter (z.B. körperliche Aktivität, Lungenfunktion) wichtig. In klinischen Studien an der Charité Berlin (Arbeitsbereich Pneumologische Onkologie) wurde in den Sommern 2011 und 2012 in Berlin untersucht, inwieweit sich Wärmebelastung auf Patienten mit chronisch obstruktiver Lungenerkrankung (COPD) oder mit pulmonal-arterieller Hypertonie (PAH) auswirkt (Jehn et al. 2013, 2014). Dazu wurden Lungenfunktion, der klinische Status und die körperliche Aktivität der Patienten ermittelt und in Abhängigkeit von der Lufttemperatur bzw. der Wärmebelastung ausgewertet. Die Ergebnisse zeigen, dass Wärmebelastung die Symptome der Patienten verschlechtert, andererseits aber Möglichkeiten bestehen, frühzeitig auf die Verschlechterungen zu reagieren, z.B. durch eine telemedizinische Versorgung der Patienten (Jehn et al. 2013). Eine epidemiologische Studie in Berlin für den Zeitraum 1994-2010 über die Zusammenhänge zwischen Wärme- und Luftbelastungen und Patientenaufnahmen sowie Sterbefällen im Krankenhaus zeigte, dass das relative Risiko für die Mortalität (Sterbefälle) als auch Morbidität (Patientenaufnahmen) ab einer starken Wärmebelastung (UTCImax = 32 °C) zunimmt und vor allem ältere Menschen und chronisch Kranke unter Hitzestress leiden (Scherber 2014). Der Risikoanstieg ist für die Mortalität stärker ausgeprägt als für die Morbidität. Allerdings muss dabei berücksichtigt werden, dass die Fallzahlen für Patientenaufnahmen um ein vielfaches größer sind als die Sterbefälle. Die Atmungssystemerkrankungen zeigten neben den Herz-Kreislaufsystemerkrankungen und der Gesamtheit aller Erkrankungen die stärksten Wärmebelastungseffekte an. Wärmebelastung wirkt sich auf das Herz-Kreislaufsystem als auch auf das Atmungssystem aus. Das Atmungssystem wird zudem durch zusätzliche Luftschadstoffeffekte und Begleiterkrankungen beansprucht (Michelozzi et al. 2009; Schneider et al. 2011). In der Untersuchung der Luftschadstoffbelastungseffekte wies Feinstaub (PM10) die stärksten Assoziationen auf, vor allem für Patientenaufnahmen und Sterbefälle im Krankenhaus mit der Diagnose Atmungssystemerkrankungen (Scherber 2014). Im Hinblick auf eine klimawandelbedingte Zunahme der Wärmebelastung in Berlin (SenStadtUm 2015a), stellt sich die Frage, wie sich Wärmebelastungseffekte in naher Zukunft auf Patientenaufnahmen und Sterbefälle auswirken könnten. Unter Annahme mittlerer Bevölkerungsprognosen (SenStadtUm/AfS 2012) und Lufttemperatur-Szenarien für das Tagesmaximum (STAR2-Projektionen, 2 K-Szenario, Realisierung 50) bis 2030 konnte für Berlin eine Zunahme der Patientenaufnahmen und Sterbefälle im Krankenhaus für die Sommermonate ermittelt werden (Scherber 2014). Die Zunahme ist für ≥ 65-Jährige und Herz-Kreislauf-Systemerkrankungen am stärksten ausgeprägt (vgl. Tab. 5). Da Großstädte wie Berlin ein innerstädtisches Mosaik hinsichtlich der Stadt-, Bevölkerungs- und Sozialstrukturen aufweisen, können gesundheitliche Auswirkungen der Wärmebelastung ebenso räumlich unterschiedlich ausgeprägt sein. Räumlich epidemiologische Analysen sind daher ein wichtiger Ansatz, um Stadtgebiete mit erhöhten gesundheitlichen Risiken gegenüber Wärmebelastung zu identifizieren, gerade im Hinblick auf die Entwicklung von spezifischen Interventions- und Präventionsstrategien im Gesundheitswesen und auch langfristig für die Berücksichtigung in der Stadtplanung. Daher wurden für Berlin Sterbefälle und Patientenaufnahmen in Assoziation mit Wärmebelastung auch räumlich differenziert untersucht (Gabriel und Endlicher 2011, Scherber et al. 2014, Schuster et al. 2014). Schuster et al. betrachteten die Gesamtmortalität (alle Ursachen) für eine räumliche Analyse hitzebedingter Überschussmortalität auf Ebene der Planungsräume (SenStadt 2009) im Untersuchungszeitraum 2006-2010 für Berlin. Die hitzebedingte Überschussmortalität wurde anhand des Verhältnisses der Gesamtsterblichkeit in den heißen Julimonaten 2006 und 2010 zur Gesamtsterblichkeit in den eher kühlen Julimonaten von 2007-2009 berechnet, welche im Untersuchungszeitraum die niedrigsten Monatsmittel des täglichen Lufttemperaturmaximums aufwiesen (vgl. Abb. 27). Die Überschussmortalität wurde altersstandardisiert berechnet, um Einflüsse unterschiedlicher Altersausprägungen der Bevölkerung in einzelnen Planungsräumen (PLR) auszuschließen. Im Ergebnis zeigt sich eine innerstädtische Variabilität der hitzebedingten Überschussmortalität, ausgedrückt durch das relative Risiko (RR) (vgl. Abbildung 28). Planungsräume mit erhöhtem und bzw. geringerem relativen Risiko waren relativ gleichverteilt über das Stadtgebiet. Ein erhöhtes relatives Risiko (RR > 1) wurde für mehr als zwei Drittel der Planungsräume festgestellt, in welchen insgesamt 2,26 Mio. von 3,35 Mio. Einwohnern (Stand 31.12.2007) wohnen. Ein allgemeiner Mortalitätsgradient vom Zentrum zum Stadtrand, entsprechend dem städtischen Wärmeinseleffekt, war nicht zu beobachten. Planungsräume mit hohem relativem Risiko fanden sich sowohl innerhalb als auch außerhalb des Innenstadtrings. Planungsräume mit den höchsten relativen Risiken (RR > 4) wurden im Bezirk Neukölln (PLR Rollberg) aber auch in Stadtrandlagen (PLR Döberitzer Weg, PLR Bucher Forst, PLR Schlangenbader Str.) identifiziert (Schuster et al. 2014). Räumliche Ausprägungen von hitzebezogenen Mortalitätsrisiken unter Einbezug aller Diagnosen und Altersgruppen weisen demnach für Berlin keine eindeutigen Zusammenhänge zwischen verdichteten Stadtgebieten und erhöhten gesundheitlichen Risiken auf. Anders stellt es sich für differenzierte Betrachtungen nach hitzevulnerablen Personengruppen dar. Auf Basis von Postleitzahlgebieten wurden relative Risiken für Patientenaufnahmen und Sterbefälle im Krankenhaus während der Sommermonate im Zeitraum 2000 – 2009 mit räumlich aufgelösten Daten zur Wärmebelastung (SenStadtUm 2010b) korreliert (Scherber 2014). Dabei konnte ein signifikanter schwach positiver Zusammenhang zwischen der mittleren Wärmebelastung und den relativen Risiken für Patientenaufnahmen mit Atmungssystemerkrankungen bei ≥ 65-Jährigen auf Postleitzahlebene (Patientenwohnorte) identifiziert werden (Scherber et al. 2014). Die unterschiedlichen Bevölkerungsanteile der ≥ 65-Jährigen in den Postleitzahlgebieten wurden dabei berücksichtigt. Da Atmungssystemerkrankungen und ein Alter über 65 Jahre zu den Risikofaktoren gegenüber Wärmebelastung zählen, sind diese Gruppen besonders relevant. Bei der Suche nach räumlichen Häufungen (Clustern) erhöhter relativer Risiken (als Risikorate) für Patientenaufnahmen mit Atmungssystemerkrankungen bei ≥ 65-Jährigen konnten fünf signifikante Cluster identifiziert werden (vgl. Abb. 29). Folgende Patientenwohnorte weisen innerhalb dieser Cluster die höchsten relativen Risiken (RR > 1,5) auf: die Ortsteile Gesundbrunnen, Mitte, Moabit, Tiergarten und Wedding im Bezirk Mitte und der Ortsteil Neukölln im Bezirk Neukölln. Diese Stadtgebiete weisen zugleich hohe Bebauungsdichten und starke Wärmebelastungen im Sommer bei gleichzeitig gesundheitlich nachteiligen sozioökonomischen Bedingungen auf (SenGUV 2011, SenStadtUm 2015d).
<p> <p>Bodennahes Ozon und hohe Lufttemperatur bergen für Mensch und Umwelt nach wie vor ein hohes Schädigungspotenzial. Der Klimawandel kann zu mehr Heißen Tagen führen, was die Bildung von Ozon fördern und die damit verbundenen gesundheitlichen Risiken erhöhen kann.</p> </p><p>Bodennahes Ozon und hohe Lufttemperatur bergen für Mensch und Umwelt nach wie vor ein hohes Schädigungspotenzial. Der Klimawandel kann zu mehr Heißen Tagen führen, was die Bildung von Ozon fördern und die damit verbundenen gesundheitlichen Risiken erhöhen kann.</p><p> Gesundheitliche Risiken von Ozon und hoher Lufttemperatur <p>Der <a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/klimawandel">Klimawandel</a> beeinflusst in vielfältiger Weise unsere Umwelt. Der Anstieg der mittleren jährlichen Lufttemperatur führt derzeit bereits zu wärmeren bzw. heißeren Sommern und zukünftig wahrscheinlich auch zu milderen Wintern. Eine hohe Lufttemperatur begünstigt gemeinsam mit intensiver Sonneneinstrahlung die Bildung von Ozon in Bodennähe. Dies führt bei anhaltend sommerlicher Schönwetterlage neben der Hitzebelastung auch zu einer erhöhten gesundheitlichen Belastung durch hohe bodennahe Ozonkonzentrationen.</p> <p>Zur Charakterisierung der Ozonbelastung dient der Wert von 120 Mikrogramm pro Kubikmeter (µg/m³) Ozon als 8-Stunden-Mittelwert. Während der letzten extremen <a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/hitzesommer">Hitzesommer</a> 2018 und 2022 (siehe <a href="https://www.umweltbundesamt.de/node/57569">„Gesundheitsrisiken durch Hitze“</a>) wurde dieser EU-Zielwert für Ozon zum Beispiel an der Messstation in Stuttgart-Bad Cannstatt 47- und 40-mal überschritten. Zur besseren Einordnung des umweltbezogenen Gesundheitsrisikos dient zudem die Kenngröße „<a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/heisser-tag">Heißer Tag</a>“ des Deutschen Wetterdienstes, definiert als Tag, dessen höchste Temperatur oberhalb von 30 Grad Celsius liegt. In den Sommern 2018 und 2022 wurden an der Messstation in Stuttgart-Schnarrenberg 29 und 30 <a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/heisse-tage">Heiße Tage</a> registriert. Beide Messgrößen sind in der Abbildung „Überschreitungen des Zielwertes für Ozon und Anzahl Heißer Tage in Stuttgart“ dargestellt.</p> <p>Überschreitungen des Zielwertes für Ozon und Anzahl Heißer Tage (Tmax >30°C) in Stuttgart als interaktives Liniendiagramm</p> <strong> Überschreitungen des Zielwertes für Ozon und Anzahl Heißer Tage (Tmax >30°C) in Stuttgart </strong> <p>* Zahl der Tage mit Überschreitung des Ozon-Zielwertes (120 µg/m³) zum Schutz der menschlichen Gesundheit als 8-Std.-MW</p> Quelle: Landesanstalt für Umwelt Messungen und Naturschutz Baden-Württemberg / Deutscher Wetterdienst Downloads: <ul> <li><a href="https://www.umweltbundesamt.de/system/files/medien/384/bilder/dateien/2_Abb_Anzahl-Heisser-Tage-und-Ozon_2026-05-20.pdf">Diagramm als PDF (307,92 kB)</a></li> <li><a href="https://www.umweltbundesamt.de/system/files/medien/384/bilder/dateien/2_Abb_Anzahl-Heisser-Tage-und-Ozon_2026-05-20.xlsx">Diagramm als Excel mit Daten (29,34 kB)</a></li> </ul> </p><p> Gesundheitliche Wirkungen <p>Ozon ist ein Reizgas. An Tagen mit hoher Ozonkonzentration leiden viele Menschen an Reizerscheinungen der Augen (Tränenreiz), Atemwegsbeschwerden (Husten) und Kopfschmerzen. Diese Reizungen treten weitgehend unabhängig von der körperlichen Aktivität auf. Ihr Ausmaß wird primär durch die Aufenthaltsdauer in der ozonbelasteten Luft bestimmt. Besonders nach reger körperlicher Aktivität im Freien wurde bei Schulkindern und Erwachsenen eine verminderte Lungenfunktion sowie eine Einschränkung der körperlichen Leistungsfähigkeit festgestellt. Diese funktionellen Veränderungen und Beeinträchtigungen normalisierten sich im Allgemeinen spätestens 48 Stunden nach Expositionsende. Bei einem erhöhten Atemvolumen, zum Beispiel bei körperlicher Anstrengung, kann Ozon tief in das Lungengewebe vordringen, dort das Gewebe schädigen und Entzündungen hervorrufen. Im Gegensatz zur Veränderung der Lungenfunktionswerte bildeten sich entzündliche Reaktionen des Lungengewebes nur teilweise zurück. Atemwegs- und Herz-Kreislauf-Erkrankungen sind mit dem Auftreten erhöhter bodennaher Ozonkonzentrationen assoziiert.</p> <p>Eine hohe Lufttemperatur während Hitzeperioden kann ein zusätzliches Risiko für die Gesundheit der Bevölkerung darstellen. Bei sehr hohen Temperaturen kann das körpereigene Kühlsystem überlastet werden. Als Folge der Hitzebelastung können bei empfindlichen Personen Regulationsstörungen und Kreislaufprobleme auftreten. Typische Symptome sind Kopfschmerzen, Erschöpfung und Benommenheit. Ältere Menschen und Personen mit Herz-Kreislauf-Erkrankungen sind von diesen Symptomen besonders betroffen. </p> <p>Klimamodelle prognostizieren, dass die Phasen mit erhöhter sommerlicher Luftverschmutzung – unter anderem mit Ozon – im Zusammenwirken mit sommerlicher Hitze zukünftig vermehrt auftreten werden. Zudem wird vermutet, dass sich beide Einzelbelastungen in ihrer gesundheitlichen Kombinationswirkung verstärken können. </p> <p><em>Tipps zum Weiterlesen: </em><br><br><em>Mücke, H.-G. (2014): Gesundheitliche Auswirkungen von atmosphärisch beeinflussten Luftverunreinigungen. Kapitel 3.1.3, S. 1-7. In: Lozan et al. (Hrsg.): Warnsignal <a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/klima">Klima</a>: Gesundheitsrisiken; Gefahren für Pflanzen, Tiere und Menschen. GEO Wissenschaftliche Auswertungen, Hamburg.</em><br><br><em>Mücke, H.-G. und A. Matzarakis (2017): <a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/klimawandel">Klimawandel</a> und Gesundheit. In: Wichmann et al. (Hrsg.): Handbuch der Umweltmedizin, Kapitel VIII-1.10, 38 Seiten. Ecomed Verlag, Landsberg.</em></p> <p><em>Augustin J. et al. (202</em>3<em>): Gesundheit. Teil III, Kapitel 14. S. 171-189. In: Guy P. Brasseur, Daniela Jacob, Susanne Schuck-Zöller (Hrsg.) (2023): Klimawandel in Deutschland, 2. überarb. und erweiterte Auflage, Springer Spektrum, Heidelberg.</em></p> </p><p> Weniger bodennahes Ozon ist möglich <p>Gesundheitliche Belastungen durch höhere Ozonkonzentrationen in Bodennähe sind zu vermeiden. Hierzu ist anzustreben die Zielwerte und langfristigen Ziele für Ozon zum Schutz der menschlichen Gesundheit zu erreichen und auf Dauer einzuhalten. Die Europäische Union (EU) hat im Jahr 2002 in der <a href="https://eur-lex.europa.eu/legal-content/DE/TXT/?qid=1582627655982&uri=CELEX:32002L0003">Richtlinie über den Ozongehalt in der Luft</a> einen Ozonzielwert von 120 Mikrogramm pro Kubikmeter (µg/m³) zum Schutz der menschlichen Gesundheit festgelegt. Dieser Wert wurde in der aktuellen <a href="https://eur-lex.europa.eu/legal-content/DE/TXT/HTML/?uri=OJ:L_202402881">Richtlinie über Luftqualität und saubere Luft für Europe</a> von 2024 bestätigt, jedoch wurde die Anzahl an Überschreitungstagen reduziert: </p> <ul> <li>Ab Januar 2030 darf ein Kubikmeter (m³) Luft im 8-Stunden-Mittel nicht mehr als 120 Mikrogramm (µg) Ozon enthalten. Dieser Wert darf an höchstens 18 Tagen im Kalenderjahr überschritten werden, gemittelt über drei Jahr.</li> </ul> <p>Um die gesundheitlichen Belastungen durch Ozon zu verringern, müssen die Emissionen jener Schadstoffe sinken, welche als Vorläufersubstanzen die Ozonbildung befördern. Dazu zählen vor allem Stickstoffoxide (NOx) und Kohlenwasserstoffe, insbesondere Methan. Möglichkeiten, die Emissionen dieser Luftschadstoffe zu senken, bestehen bei der Tierhaltung, im Verkehrssektor, in der Industrie, beim Einsatz von <a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/biomasse">Biomasse</a> zur Energiegewinnung, durch Energieeinsparmaßnahmen sowie bei der Lösemittelverwendung in Industrie, Gewerbe und Haushalten.</p> </p><p> Seien Sie informiert <p>Mit der <a href="https://www.umweltbundesamt.de/themen/luft/luftqualitaet/app-luftqualitaet">UBA App Luftqualität</a> können Sie sich kostenfrei und bequem auch unterwegs über aktuelle Ozonkonzentration informieren lassen. Zudem werden Prognosen für Ozon bereitgestellt und die Möglichkeit geboten, sich bei hohen Werten warnen zu lassen. Aktuelle Daten zu Ozon und weiteren Luftschadstoffen finden Sie auch im Internet auf der <a href="https://www.umweltbundesamt.de/daten/luft/luftdaten">Luftdatenseite</a>.</p> </p><p> Weiterführende Informationen <p><a href="https://eur-lex.europa.eu/legal-content/DE/TXT/?qid=1582627655982&uri=CELEX:32002L0003">Richtlinie über den Ozongehalt in der Luft</a></p> <p><a href="https://eur-lex.europa.eu/legal-content/DE/TXT/HTML/?uri=OJ:L_202402881">Richtlinie über Luftqualität und saubere Luft für Europe</a></p> <p><a href="https://www.umweltbundesamt.de/themen/luft/luftschadstoffe-im-ueberblick/ozon">Luftschadstoffe im Überblick: Ozon</a></p> </p><p> </p><p>Informationen für...</p>
Diese Klimawirkung beschreibt den Zusammenhang zwischen Hitzebelastung und besonders hitzeempfindlichen sozialen Infrastrukturen. Dieser Datensatz ist Teil der Klimawirkungsanalyse im Projekt "Evolving Regions" für den Kreis Wesel. Bei Evolving Regions handelt es sich um eine in den Jahren 2021 -2023 gefördertes life-ClimAdapt-Projekt. Zentrale Basis des Projektes stellt die durch das Institut für Raumplanung der TU Dortmund (IRPUD) erstellte Klimawirkungsanalyse (KWA) dar, bei der die Wirkung verschiedener Klimasignale auf konkrete räumliche Gegebenheiten bzw. Sensitivitäten des Raums berechnet worden ist.
<p> Die wichtigsten Fakten <ul> <li>2003, 2015, 2018 und 2022 waren, gemittelt über die gesamte Fläche Deutschlands, die Jahre mit der höchsten Zahl Heißer Tage.</li> <li>Trotz starker Schwankungen zwischen den Jahren ist der Trend insgesamt deutlich steigend.</li> <li>Durch den <a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/klimawandel">Klimawandel</a> ist in den nächsten Jahrzehnten mit mehr Heißen Tagen in den Sommermonaten zu rechnen.</li> </ul> </p><p> Welche Bedeutung hat der Indikator? <p>Steigende Temperaturen können sich nachteilig auf die Gesundheit des Menschen auswirken. Der Deutsche Wetterdienst hat als Kenngröße den „Heißen Tag“ definiert: Jeder Tag, dessen höchste Temperatur bei 30 °C oder höher liegt, zählt danach als <a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/heisser-tag">Heißer Tag</a>.</p> <p>Hohe Lufttemperaturen belasten den menschlichen Körper durch die Hitze nicht nur direkt, wie z.B. in Form von Kreislaufproblemen. Eine heiße <a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/witterung">Witterung</a> kann auch Verunreinigungen der Atemluft auslösen, die wiederum Atemwegs- und Herz-Kreislauf- Erkrankungen verstärken. So begünstigt eine hohe Lufttemperatur zusammen mit intensiver Sonneneinstrahlung die Bildung von Ozon in Bodennähe, welches die Augen und Atemwege reizt. Diese Belastung kann bestehende Krankheiten der Atemwege verschlimmern und auch allergische Reaktionen auslösen.</p> </p><p> Wie ist die Entwicklung zu bewerten? <p>Im Jahr 2025 gab es gemittelt über die Fläche Deutschlands etwa 11,1 <a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/heisse-tage">Heiße Tage</a>, an denen Temperaturen von 30 °C oder mehr gemessen wurden.</p> <p>Besonders hoch war die Belastung durch Hitze neben 2022 in den Jahren 2003, 2015 und 2018: In diesen Jahren gab es in Deutschland gemittelt zwischen 18 und 20 Heiße Tage. Nach Anzahl der Heißen Tage wurden die zehn wärmsten Jahre alle seit 1994 registriert. Zwar schwanken die Jahreswerte dieses Indikators stark, insgesamt ist der Trend seit Beginn der Aufzeichnungen aber deutlich steigend.</p> <p>Klimamodellierungen zeigen, dass in Deutschland zukünftig mit länger anhaltenden Hitzeperioden und somit einer steigenden Anzahl Heißer Tage zu rechnen ist.</p> </p><p> Wie wird der Indikator berechnet? <p>Die Temperaturmessungen der Messstationen des <a href="https://www.dwd.de/DE/klimaumwelt/klimaueberwachung/klimaueberwachung.html;jsessionid=B67BF1D0566D6DE0FF14DA87EDEC1075.live21062">Deutschen Wetterdienstes</a> (DWD) sind die Grundlage des Indikators. Für Flächen, die nicht durch Messstationen abgedeckt sind, müssen sowohl die Temperaturwerte wie auch Kennwerte berechnet werden. Im Ergebnis kann die Verteilung in einem Raster (1 mal 1 Kilometer) dargestellt werden. Für jeden Rasterpunkt wird eine Jahressumme der Heißen Tage berechnet. Der Durchschnitt der Jahreswerte aller Rasterpunkte bildet den <a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/indikator">Indikator</a> (Gebietsmittel). Weitere Informationen zum Berechnungsverfahren finden Sie in einem <a href="http://www.dwd.de/DE/leistungen/pbfb_verlag_berichte/pdf_einzelbaende/193_pdf.pdf">Bericht des DWD</a> (Müller-Westermeier 1995).</p> <p><strong>Ausführliche Informationen zum Thema finden Sie in den Daten-Artikeln <a href="https://www.umweltbundesamt.de/node/10991">"Trends der Lufttemperatur"</a> und <a href="https://www.umweltbundesamt.de/node/57569">"Gesundheitsrisiken durch Hitze"</a>.<br></strong></p> </p><p> </p><p>Informationen für...</p>
Diese Klimawirkung beschreibt den Zusammenhang zwischen Hitzebelastung und der Arbeitsbevölkerung. Dieser Datensatz ist Teil der Klimawirkungsanalyse im Projekt "Evolving Regions" für den Kreis Wesel. Bei Evolving Regions handelt es sich um eine in den Jahren 2021 -2023 gefördertes life-ClimAdapt-Projekt. Zentrale Basis des Projektes stellt die durch das Institut für Raumplanung der TU Dortmund (IRPUD) erstellte Klimawirkungsanalyse (KWA) dar, bei der die Wirkung verschiedener Klimasignale auf konkrete räumliche Gegebenheiten bzw. Sensitivitäten des Raums berechnet worden ist.
Der Datensatz zeigt kühle Bereiche, die basierend auf den Ergebnissen einer RVR-weiten Klimamodellierung mit dem Simulationsmodell FITNAH-3D abgeleitet wurden. Als Datengrundlage für die Ableitung dienten die simulierten Werte für die Physiologisch Äquivalente Temperatur (PET) um 15:30 Uhr (MESZ) an einem beispielhaften Tag mit sommerlicher Hochdruckwetterlage. Der Parameter PET gibt Auskunft über die thermische Belastung einer Person. Denn das Wärmeempfinden eines Menschen wird nicht ausschließlich von der Lufttemperatur, sondern von vielen weiteren Faktoren, wie der Windgeschwindigkeit, der Luftfeuchtigkeit und an Sommertagen ganz entscheidend von den Einstrahlungsbedingungen (Sonneneinstrahlung, Schattenwurf und langwellige Wärmeabstrahlung von Oberflächen) bestimmt. Eine niedrige thermische Belastung an heißen Sommertagen ist daher vor allem in Waldgebieten zu verzeichnen, da das Kronendach eine direkte Sonneneinstrahlung bis zum bodennahen Bereich verhindert. Auf unverschatteten Grün- und Freiflächen können hingehen hohe thermische Belastungen auftreten, da die Sonneneinstrahlung hier ungehindert auf den Boden bzw. auf die sich darauf befindlichen Menschen trifft. In bebauten Bereichen zeigt sich ein heterogenes Bild, da Faktoren wie der Schattenwurf von Gebäuden und Straßenbäumen, versiegelte Plätze oder innerstädtische Grünflächen die PET unterschiedlich beeinflussen. Grundsätzlich kann also nicht jede öffentliche Grünfläche an heißen Tagen pauschal als kühler Ort und somit als klimatischer Regenerationsraum dienen. Für die hier dargestellte Ableitung wurden daher zunächst alle Bereiche aus den Modellergebnissen extrahiert, die einen PET-Werte kleiner gleich 29 °C aufweisen, da dies laut der PET-Klassifizierung einer lediglich leichten Wärmebelastung entspricht. Somit wurden alle Bereiche entfernt, die einen höheren PET-Wert und somit eine moderate, starke oder extrem starke Wärme- bzw. Hitzebelastung aufweisen. Die Daten der RVR-weiten Klimamodellierung mit dem Simulationsmodell FITNAH-3D sowie den dazugehörigen Methodikbericht finden Sie im KlimaPortal.Ruhr (https://klima.geoportal.ruhr).
We assessed the heat tolerance of microscopic, juvenile and adult sporophytes under heat stress and in response to gametophyte or sporophyte priming in five experiments. Experiment 1: we primed Saccharina latissima gametophytes (Lofoten 2023; 15°C clonal culture; n = 7) for 3 weeks at 0°C, 10°C, and 20°C and induced gametogenesis at 10°C for 2 weeks. Resulting microscopic sporophytes were subjected to a 14-day heat stress treatment at 20°C, 21.5°C, and 23°C, where we counted the number of alive and dead sporophytes and calculated the survival rates. Experiment 2: sporophytes were cultivated after gametogenesis for an additional 4 weeks before we subjected them to a 14-day simulated heat wave (13°C for 3 days, 16°C for 2 days, 18°C for 2 days, 20°C, 21°C and 22°C for 1 day each, 23°C and 24°C for 4 days each, and recovery at 20°C for 7 days), during which we assessed the photosynthetic performance by measuring quantum yield (Fv/Fm). Sporophytes that survived the heat wave were cultivated at 15°C for 64 days to recover, after which we measured their size (length and blade area). Experiment 3: primed (0°C, 10°C, 20°C; 3 weeks) gametophytes (Lofoten 2023; 10°C mixed culture; n = 5) were sown on ropes and reared in a mariculture experiment (2 months hatchery, 4 months mariculture). Adult sporophytes were sampled and exposed to the same 14-day heat stress treatment at 20°C, 21.5°C, 23°C with a 10°C control group. We measured growth (length and blade area), Fv/Fm, and the percentage of healthy area (as % blade area with Fv/Fm > 0.6). Experiment 4: sporophytes from the 0°C gametophyte priming treatment of the same mariculture experiment recovered at 10°C for 24 days. Meristematic discs were exposed to a 1-day sporophyte priming trigger (T). A control group (C) remained at 10°C. After 3 days recovery at 10°C both groups were subjected to a 7-day heat stress treatment at 20°C, 21.5°C, 23°C, and 25°C, where we measured growth (disc area) and Fv/Fm. Experiment 5: gametogenesis of gametophytes (Spitsbergen 2011, 2015; 5°C clonal culture, n = 5) was induced at 5°C and sporophytes reared for 6 months. Sporophytes were distributed to three treatment groups. A 17-day heat wave (from 5°C to 20°C and back) followed by a 1-day priming trigger at 21.5°C (HWT); 17 days at 10°C and a 1-day priming trigger (T); a control remaining at 10°C throughout (C). All groups were subjected to a 7-day heat stress treatment at 20°C, 21.5°C, 23°C, and 25°C, where we measured Fv/Fm, percentage of healthy area and survival. All laboratory experiments were carried out at the Alfred Wegener Institute in Bremerhaven, from January to July 2024. The mariculture experiment took place at the hatchery of Polaralge AS (Sandhornøy, Norway; December - February 2024) and the deployment site of Lofoten Blue Harvest (Lilje Engla, Lofoten, Norway; 68°16'02.8N 15°06'14.8E; February – June 2024).
We assessed the heat tolerance of microscopic, juvenile and adult sporophytes under heat stress and in response to gametophyte or sporophyte priming in five experiments. Experiment 1: we primed Saccharina latissima gametophytes (Lofoten 2023; 15°C clonal culture; n = 7) for 3 weeks at 0°C, 10°C, and 20°C and induced gametogenesis at 10°C for 2 weeks. Resulting microscopic sporophytes were subjected to a 14-day heat stress treatment at 20°C, 21.5°C, and 23°C, where we counted the number of alive and dead sporophytes and calculated the survival rates. Experiment 2: sporophytes were cultivated after gametogenesis for an additional 4 weeks before we subjected them to a 14-day simulated heat wave (13°C for 3 days, 16°C for 2 days, 18°C for 2 days, 20°C, 21°C and 22°C for 1 day each, 23°C and 24°C for 4 days each, and recovery at 20°C for 7 days), during which we assessed the photosynthetic performance by measuring quantum yield (Fv/Fm). Sporophytes that survived the heat wave were cultivated at 15°C for 64 days to recover, after which we measured their size (length and blade area). Experiment 3: primed (0°C, 10°C, 20°C; 3 weeks) gametophytes (Lofoten 2023; 10°C mixed culture; n = 5) were sown on ropes and reared in a mariculture experiment (2 months hatchery, 4 months mariculture). Adult sporophytes were sampled and exposed to the same 14-day heat stress treatment at 20°C, 21.5°C, 23°C with a 10°C control group. We measured growth (length and blade area), Fv/Fm, and the percentage of healthy area (as % blade area with Fv/Fm > 0.6). Experiment 4: sporophytes from the 0°C gametophyte priming treatment of the same mariculture experiment recovered at 10°C for 24 days. Meristematic discs were exposed to a 1-day sporophyte priming trigger (T). A control group (C) remained at 10°C. After 3 days recovery at 10°C both groups were subjected to a 7-day heat stress treatment at 20°C, 21.5°C, 23°C, and 25°C, where we measured growth (disc area) and Fv/Fm. Experiment 5: gametogenesis of gametophytes (Spitsbergen 2011, 2015; 5°C clonal culture, n = 5) was induced at 5°C and sporophytes reared for 6 months. Sporophytes were distributed to three treatment groups. A 17-day heat wave (from 5°C to 20°C and back) followed by a 1-day priming trigger at 21.5°C (HWT); 17 days at 10°C and a 1-day priming trigger (T); a control remaining at 10°C throughout (C). All groups were subjected to a 7-day heat stress treatment at 20°C, 21.5°C, 23°C, and 25°C, where we measured Fv/Fm, percentage of healthy area and survival. All laboratory experiments were carried out at the Alfred Wegener Institute in Bremerhaven, from January to July 2024. The mariculture experiment took place at the hatchery of Polaralge AS (Sandhornøy, Norway; December - February 2024) and the deployment site of Lofoten Blue Harvest (Lilje Engla, Lofoten, Norway; 68°16'02.8N 15°06'14.8E; February – June 2024).
We assessed the heat tolerance of microscopic, juvenile and adult sporophytes under heat stress and in response to gametophyte or sporophyte priming in five experiments. Experiment 1: we primed Saccharina latissima gametophytes (Lofoten 2023; 15°C clonal culture; n = 7) for 3 weeks at 0°C, 10°C, and 20°C and induced gametogenesis at 10°C for 2 weeks. Resulting microscopic sporophytes were subjected to a 14-day heat stress treatment at 20°C, 21.5°C, and 23°C, where we counted the number of alive and dead sporophytes and calculated the survival rates. Experiment 2: sporophytes were cultivated after gametogenesis for an additional 4 weeks before we subjected them to a 14-day simulated heat wave (13°C for 3 days, 16°C for 2 days, 18°C for 2 days, 20°C, 21°C and 22°C for 1 day each, 23°C and 24°C for 4 days each, and recovery at 20°C for 7 days), during which we assessed the photosynthetic performance by measuring quantum yield (Fv/Fm). Sporophytes that survived the heat wave were cultivated at 15°C for 64 days to recover, after which we measured their size (length and blade area). Experiment 3: primed (0°C, 10°C, 20°C; 3 weeks) gametophytes (Lofoten 2023; 10°C mixed culture; n = 5) were sown on ropes and reared in a mariculture experiment (2 months hatchery, 4 months mariculture). Adult sporophytes were sampled and exposed to the same 14-day heat stress treatment at 20°C, 21.5°C, 23°C with a 10°C control group. We measured growth (length and blade area), Fv/Fm, and the percentage of healthy area (as % blade area with Fv/Fm > 0.6). Experiment 4: sporophytes from the 0°C gametophyte priming treatment of the same mariculture experiment recovered at 10°C for 24 days. Meristematic discs were exposed to a 1-day sporophyte priming trigger (T). A control group (C) remained at 10°C. After 3 days recovery at 10°C both groups were subjected to a 7-day heat stress treatment at 20°C, 21.5°C, 23°C, and 25°C, where we measured growth (disc area) and Fv/Fm. Experiment 5: gametogenesis of gametophytes (Spitsbergen 2011, 2015; 5°C clonal culture, n = 5) was induced at 5°C and sporophytes reared for 6 months. Sporophytes were distributed to three treatment groups. A 17-day heat wave (from 5°C to 20°C and back) followed by a 1-day priming trigger at 21.5°C (HWT); 17 days at 10°C and a 1-day priming trigger (T); a control remaining at 10°C throughout (C). All groups were subjected to a 7-day heat stress treatment at 20°C, 21.5°C, 23°C, and 25°C, where we measured Fv/Fm, percentage of healthy area and survival. All laboratory experiments were carried out at the Alfred Wegener Institute in Bremerhaven, from January to July 2024. The mariculture experiment took place at the hatchery of Polaralge AS (Sandhornøy, Norway; December - February 2024) and the deployment site of Lofoten Blue Harvest (Lilje Engla, Lofoten, Norway; 68°16'02.8N 15°06'14.8E; February – June 2024).
<p>Auf dieser Seite erhalten Sie maschinenlesbare Daten der Stadtklimaanalyse 2025 für das gesamte Stadtgebiet Münster.</p> <p>Die aktuelle Stadtklimaanalyse aus dem April 2025 zeigt, wo in Münster die Hitzebelastung durch den Klimawandel steigt – besonders in dicht bebauten versiegelten Gebieten. Zentrales Ergebnis ist die Planungshinweiskarte: Sie identifiziert Hitze-Hotspots, betont die Bedeutung von Grün- und Freiflächen für ein gesundes Stadtklima und berücksichtigt besonders hitzeempfindliche Bevölkerungsgruppen. So lassen sich Schutzmaßnahmen gezielt planen.</p> <p>Die Downloads enthalten die folgenden Daten: </p> <ul> <li>Hitzeinsel</li> <li>Wirkraum</li> <li>Ausgleichsraum</li> <li>Kaltluftprozesse</li> <li>stadtklimatische Verträglichkeit</li> </ul> <p>Sie können die Daten entweder als Geopackage mit einzelnen Layern, oder als kombinierten WMS-Dienst abrufen.</p> <p>Mit dem interaktiven Kartentool <a href="https://geo.stadt-muenster.de/masterportal/stadtklimaportal/basic/#url">Stadtklimaportal</a> besteht außerdem die Möglichkeit, die Daten im Internetbrowser zu erkunden.</p>
| Organisation | Count |
|---|---|
| Bund | 70 |
| Kommune | 8 |
| Land | 72 |
| Weitere | 8 |
| Wirtschaft | 1 |
| Wissenschaft | 18 |
| Zivilgesellschaft | 1 |
| Type | Count |
|---|---|
| Agrarwirtschaft | 1 |
| Daten und Messstellen | 4 |
| Förderprogramm | 23 |
| Text | 84 |
| Umweltprüfung | 1 |
| unbekannt | 27 |
| License | Count |
|---|---|
| Geschlossen | 91 |
| Offen | 48 |
| Unbekannt | 1 |
| Language | Count |
|---|---|
| Deutsch | 133 |
| Englisch | 18 |
| Resource type | Count |
|---|---|
| Archiv | 14 |
| Bild | 15 |
| Datei | 18 |
| Dokument | 46 |
| Keine | 37 |
| Unbekannt | 1 |
| Webdienst | 4 |
| Webseite | 80 |
| Topic | Count |
|---|---|
| Boden | 118 |
| Lebewesen und Lebensräume | 136 |
| Luft | 132 |
| Mensch und Umwelt | 140 |
| Wasser | 112 |
| Weitere | 140 |