Thomas Foken ist pensionierter Professor für Mikrometeorologie der Universität in Bayreuth und lebt in der Metropolregion. Er ist u.a. Autor des Buchs “Bamberg im Klimawandel” und hielt zahlreiche Vorträge, um den Menschen in der Region die Konsequenzen der Klimakrise für unsere Städte und Landkreise zu vermitteln. Mit ihm haben wir über die Folgen des Klimawandels in der Metropolregion Nürnberg gesprochen. Welche Herausforderungen kommen auf die Region zu und welche Gefahren und Folgen sind regional zu erwarten?

Herr Foken, alle reden vom 1,5 Grad-Ziel, der weltweiten Erhöhung der Durchschnittstemperatur, die man nicht überschreiten möchte. Aber welche Temperaturen sind in unserer Region zu erwarten? Wieviel wärmer wird es bis 2030 und 2050 in der Metropolregion durchschnittlich werden?

Die Temperaturen sind in der Metropolregion einheitlich bis 2020 um etwa 2,0 Grad gegenüber den Temperaturen in der vorindustriellen Zeit gestiegen (“vorindustriell” bedeutet: der Mittelwert aus den Jahren 1850-1900, wobei die Temperaturen in den 1950er und 1960er Jahren des vergangenen Jahrhunderts nur unwesentlich höher lagen). Bis 2030 erwarten wir einen Anstieg um weitere 0,5 Grad, bis 2050 werden die Temperaturen etwa 3,5 Grad über der vorindustriellen Zeit liegen, und das bereits weitgehend unabhängig wie sich die Emission von Treibhausgasen entwickelt.

Relevant für den Klimawandel sind aber weniger diese Werte über Land als vielmehr die Erhöhung der Temperatur der Weltmeere, da die Weltmeere etwa 90 % der zusätzlichen Energien durch den anthropogenen Treibhauseffekt speichern, mit erheblichen Konsequenzen unter anderem auf die atmosphärischen Zirkulationen. Dabei schwächt sich über Mitteleuropa die Westwindzirkulation ab, was seit der Jahrtausendwende verstärkt beobachtet wird – speziell im Sommer – und es kommt häufig zu teilweise gefährlichen blockierenden Hochdrucklagen, verantwortlich für Hitze und Trockenheit. Die diese Hochdruckgebiete flankierenden Tiefdruckgebiete verharren auch auf der Stelle und führen zu lang andauernden Unwettern mit erheblichen Niederschlagsmengen, wie zum Beispiel die Flut im Ahrtal 2021.

Manchmal ist man geneigt, die steigenden Durchschnittstemperaturen in unserer Region mit südlicheren Regionen zu vergleichen. Oder anders gesagt, wird Nürnberg einfach zu Florenz? Und Ansbach zu Nizza? 

Der Gedanke, die gestiegenen Temperaturen mit denen in anderen Regionen zu vergleichen und zu entscheiden, ob diese noch angenehm oder schon unangenehm sind, ist irreführend. 2020 hatte Bamberg die Temperaturen von Freiburg im Breisgau vor 50 Jahren. 2030 finden wir nach dieser Methode Bamberg in Oberitalien oder Südfrankreich. Dort gibt es aber im Winter keinen Frost, so dass der Vergleich hinkt, denn Frosttage haben in unserer Region nicht abgenommen. Das bedeutet aber, dass es in der Metropolregion im Sommer noch heißer wird als in den Vergleichsgebieten in Italien oder Frankreich. Es sind vor allem Zirkulationsumstellungen zu Druckgebilden, die lange an einem Ort verharren, und Hitze und zunehmende Verdunstung und damit Trockenheit aber auch Starkniederschläge verursachen, die den Klimawandel bei uns ausmachen. Und nicht die mittleren Temperaturen. Die vorwiegende Projektion des Klimawandels auf die Lufttemperatur führt dazu, dass die Menschen den Klimawandel in seiner vollen Dimension nicht wahrnehmen und damit emissionsmindernde Maßnahmen auch nicht akzeptieren, sondern ihn eher angenehm finden.

Der Mensch kann diese Veränderung der klimatologischen Mittelwerte nicht wahrnehmen und nur Experten können die Veränderungen in den Klimawerten deuten. Der Mensch lebt nicht im Klima, sondern im Wetter und auch hier gibt es teilweise völlig falsche Wahrnehmungen, da generell das Wettergedächtnis wenig ausgeprägt ist. Beispielsweise wurde die kühlere Periode in diesem Sommer Ende Juli / Anfang August 2023 als besonders kühl empfunden. Tatsache ist aber, dass dies ganz normale Sommertemperaturen vor 50–70 Jahren waren. Der September 2023 wurde als angenehm empfunden, dass aber eine derartige Abweichung von +4 Grad noch nie in der Metropolregion gemessen wurde und er als extrem warm eingestuft werden muss, hat wohl kaum jemand wahrgenommen.

Dass es in den unterschiedlichen Gebieten in der Metropolregion auch unterschiedliche Veränderungen im Anstieg der Durchschnittstemperatur gibt, ist demnach eher zweitrangig?

Hinsichtlich der Erhöhung der mittleren Temperaturen gibt es gar keine besonderer Unterschiede in der Metropolregion. Eventuell erwärmen sich die höchsten Erhebungen des Fichtelgebirges und des Frankenwaldes bis 2030 um ein bis zwei Zehntelgrade schneller. Relevanter sind in der Metropolregion die bestehenden regionalen Unterschiede. Der wärmste Ort in der Region – Bamberg – hatte 2011–2020 eine Jahresmitteltemperatur von 9,9 °C und auf 600 m Höhe im Fichtelgebirge waren es 7,6 °C. Dazwischen ordnen sich die anderen Orte je nach Höhenlage ein, wobei das Regnitztal von Erlangen bis Bamberg und das Maintal nahe Kitzingen am wärmsten sind. Mit diesen Durchschnittswerten kann eigentlich nur der Experte etwas anfangen, denn die Temperaturen in der Metropolregion unter 400 m schwanken im Jahresverlauf zwischen –20 °C und +38 °C, vielleicht bis 2030 schon über +40 °C. Auch die Abschätzung der nötigen Energien für die Heizung – für den Einsatz von Wärmepumpen eine wichtige Kenngröße – basiert auf Häufigkeitsverteilungen der Temperaturwerte und nicht auf Mittelwerten. Der Einsatz von Wärmepumpen beispielsweise wird durch den Klimawandel von Jahr zu Jahr effektiver.

Die Metropolregion Nürnberg

In welchen Regionen wird es 2030 besonders viele Hitzetage geben?

Auf die Tatsache, dass Hitze und die damit verbundenen Folgen das größte Problem in Mitteleuropa durch den Klimawandel werden, hatte das IPCC bereits 1997 hingewiesen, nur leider wurde sich in den letzten 25 Jahren kaum darauf eingestellt oder durch Klimaschutz (Emissionsminderung) dem wirkungsvoll begegnet. Der Meteorologe unterscheidet im Sommer zwischen Sommertagen (Maximum der Lufttemperatur ≥ 25 °C) und heißen Tagen (Maximum der Lufttemperatur ≥ 30 °C). In den letzten 60 Jahren (2020 gegenüber 1960) hat in Bamberg die Zahl der Sommertage von einem Monat auf zwei Monate zugenommen, mit beachtlichen Schwankungen (2018: drei Monate). Die Zahl der heißen Tage hat sich von 5 auf 15 verdreifacht (2018 in Bamberg: 34). In Bayreuth wurden 2020 jeweils 2–4 weniger Sommer- und heiße Tage gezählt.

In Höhenlagen bis 400 m werden in der Entwicklung bis 2030 aber keine deutlichen Unterschiede vorhanden sein, sie werden in ähnlichem Umfang zunehmen, also etwa 5 -10 weitere Sommertage im ländlichen Raum. In Städten werden es 10 – 15 weitere Sommertage sein, zudem etwa 5 zusätzliche heiße Tage. Diese Zahlen sind aber nicht entscheidend für die Wahrnehmung und die Gesundheit (siehe unten), sondern die Länge von besonders heißen, anhaltenden Perioden.

Welche Gefahren birgt diese extreme, anhaltende Hitze konkret? Beginnen wir beim ländlichen Teil der Metropolregion.

Insbesondere die Verdunstung nimmt mit der Erwärmung zu, so dass selbst bei gleichbleibendem Niederschlag immer weniger Wasser zur Verfügung steht. Damit sind nicht nur Wälder gefährdet, sondern auch unser Landschaftsbild wird durch notwendige Veränderungen in der Landwirtschaft anders aussehen und gelbe Töne werden das saftige Grün verdrängen.

Die Höhenlagen der Mittelgebirge oberhalb 600 m – obwohl im Winter nur noch eingeschränkt Wintersport möglich sein wird – werden im Sommer interessant für gefährdete Personengruppen, die dort vorerst noch kühlere Bedingungen vorfinden werden. In den noch ausstehenden Hitzeschutzplänen der Städte muss man dieser Kapazität der Mittelgebirge in der Metropolregion besondere Beachtung beim Schutz gefährdeter Gruppen schenken.

Und wie sieht es in den Städten und urbanen Regionen der Metropolregion aus?

Zur Abschätzung der städtischen Bedingungen gibt es nur in Bayreuth und Bamberg seit wenigen Jahren zuverlässige Messungen. Die Maxima sind 2–3 Grad höher als an den ländlich gelegenen Wetterstationen, so dass sich auch die Zahl der Sommer- und heißen Tage leicht erhöht (10–15 bzw. 5). Besonders kritisch sind die sogenannten Tropennächte, wenn also die Temperatur nicht unter 20 °C fällt, keine nächtliche Abkühlung erfolgt und man beispielsweise nur schwer schlafen kann.

In den letzten beiden Jahren gab es in Bamberg jeweils fast 15 Tage mit Tropennächten. In ländlichen Gegenden gab es solche Tropennächte noch nicht. Die Anpassung des urbanen Raums an den Klimawandel ist daher eine vorrangige Aufgabe, denn gerade in den Städten sind die Menschen besonders gefährdet. Dazu ist es beispielsweise notwendig, mehr schattenspendende Bäume in Städten zu pflanzen und Hausfassaden sowie -dächer zu begrünen, um der Aufhitzung entgegenzuwirken.

Der städtische Raum muss also grüner werden, Brunnen müssen die Luft befeuchten (durch Verdunstung entsteht dann Abkühlung) und Blech und Wärmequellen (Autos) sollten aus dem dicht bebauten Innenstadtbereich verbannt werden. Eine Sofortmaßnahme wäre, dass die wenigen in den Städten vorhandenen großen Bäume als Schattenspender für die Menschen genutzt werden und nicht für Autos, die darunter parken.

Worauf müssen die Städte noch achten? 

Besonders in den Nächten kommt es darauf an, die natürlichen Kaltluftflüsse von den Hängen in die städtischen Gebiete zu lenken, d. h. vernachlässigte Kaltlufttrassen zu ertüchtigen, ggf. auch durch Rückbau von Gebäuden in diesen Gebieten. Damit sollen Tropennächte verhindert werden und die morgendliche Erwärmung kann auf einem niedrigeren Temperaturniveau beginnen. Die meisten Städte erhalten ihre Frischluft aus der Umgebung, wobei in Hitzeperioden häufig eine leichte südliche Luftströmung vorhanden ist. Offene Gebiete im Süden der Städte nahe von Flüssen und Feuchtgebieten wie in Bamberg, Erlangen und Fürth unterstützen diese Abkühlung und sollten in ihrer Funktion durch Bebauungen nicht eingeschränkt werden.

In Städten wie Nürnberg werden heiße Tage besonders zunehmen, autofreie Zonen mit Begrünung können die Belastung verringern. (Bild: Pixabay)

Hitze, Tropennächte, Schlafprobleme. Sind die zu erwarteten hohen Temperaturen und Hitzewellen in den Höhenlagen unter 400m besonders gesundheitsgefährdend?

Ab Temperaturen von 26 °C empfindet der Mensch eine moderate Wärmebelastung, ab 32 °C eine starke Wärmebelastung, ab 38 °C eine sehr starke Wärmebelastung, die bei hohen Luftfeuchten (Schwüle) noch verstärkt wird. Ab einer moderaten Wärmebelastung (32 °C) besteht ein erhöhtes Mortalitätsrisiko insbesondere bei Atemwegserkrankungen und Herz-Kreislauf-Erkrankungen. Für gefährdete Gruppen steigt das Risiko bereits um 20 Prozent. In Deutschland gab es 2022 etwa 4000 und 2023 etwa 2500 Hitzetote, in der Metropolregion sicher mehr als 100.

Wie wirkt sich das angesichts regionaler Unterschiede in der Metropolregion aus?

Im Jahr 2022 gab es in Bamberg 100 Stunden mit Bedingungen einer starken Wärmebelastung, in Höhenlagen um 600 m, etwa im Fichtelgebirge, waren es dagegen nur 10 Stunden. Die inzwischen eingetretene starke Erwärmung bietet Insekten, die Infektionskrankheiten übertragen, zunehmend gute Überlebensbedingungen. Die medizinische Literatur in Deutschland und Bayern berichtet zunehmend von Einflüssen des Klimawandels auf die Gesundheit, wie frühere Geburten, höheres Allergierisiko usw. Besonders Kinder und Jugendliche sind zusätzlich einer Zukunftsangst ausgesetzt und psychisch belastet.

Wir haben es also mit sehr vielen Gefahren, die von anhaltender Hitze und entsprechenden Temperaturen ausgehen, zu tun. Welche Maßnahmen sind besonders sinnvoll, um sich an die Hitze anzupassen bzw. sich vor der Hitze zu schützen?

Die wichtigste Hitzeschutzmaßnahme ist reichliches Trinken. Man sollte schattige Plätze oder Innenräume aufsuchen. Stärkere körperliche Arbeiten sollten zwischen 12 und 16 Uhr unterbleiben. Alten und kranken Menschen sollte eine besondere Aufmerksamkeit gelten, evtl. kommt sogar eine Verlegung kranker Personen in höhere Mittelgebirgslagen in Betracht. Neben den persönlichen Anpassungsmaßnahmen ist es notwendig, dass unser öffentlicher Raum hitzeangepasster wird, durch Schatten spendende Bäume, begrünte Fassaden, die sich nicht so stark aufheizen (bei Neubauten Materialien mit geringer Wärmekapazität verwendet werden), durch das Versprühen von Wasser, die Anbindung an Kaltlufttrassen usw. Das bedeutet einmal mehr, dass man sich in Städten von der vorrangigen Nutzung der Fläche für den fahrenden und stehenden Autoverkehr verabschieden muss.

Vor Hitze und Sonne schützen vor allem Schatten und viel Trinken. Die Landschaft kann das leider nicht einfach selbst bewerkstelligen. (Bild: Pexels)

Welche Regionen werden besonders von Dürre betroffen sein?

Die Gefahr der Dürre beruht auf Zirkulationsumstellungen durch den Klimawandel vor allem durch blockierende Hochdruckwetterlagen. Diese führen vor allem im Frühjahr zu deutlich niedrigeren Niederschlägen und zunehmend zu längeren Perioden ohne Niederschlag in der Vegetationsperiode. Betroffen sind vor allem Regionen unter 400 m, leichte Böden und Fichten- und Kiefernwälder. Besonders stark ist die Trockenheit im Regnitztal und in Teilen Mittelfrankens. 

Werden Waldbrände wahrscheinlicher?

Nicht die Hitze entzündet Waldbrände, sondern Unachtsamkeit (Zigaretten) in sehr trockenen Gebieten. Solche trockenen Gebiete nehmen aber natürlich durch den Klimawandel zu und erstrecken sich über einen längeren Zeitraum. Besonders gefährdet sind das Regnitztal und Mittelfranken. Speziell die Fichten- und Kiefernwälder sind dabei mehr bedroht als Mischwälder. Im Gebirge sind es besonders Fichtenmonokulturen, insbesondere wenn diese durch Borkenkäfer bereits geschädigt sind.

Und mit jedem Waldbrand werden zusätzlich gigantische Mengen Treibhausgase freigesetzt. Eine Ursache der Trockenheit ist aber auch die steigende Verdunstung bei höheren Temperaturen. Wie lässt sich die Verdunstung reduzieren?

Eine effektive Reduktion der Verdunstung erreicht man durch Reduktion der Windgeschwindigkeit. Dazu muss man beispielsweise auf Feldern die Bedingungen von vor der Flurbereinigung wieder herstellen, also mit Heckenstreifen, Baumgruppen, usw. in und um die Felder. Ein ständig bewachsener und humusreicher Boden bietet ebenfalls Schutz vor Austrocknung, da sich die Oberfläche nicht stark erhitzt.

Das klingt, als sei es unabdingbar, dass sich auch unsere Landwirtschaft verändert.

Die Landwirtschaft muss ganzjährig den Boden bewachsen halten. Kritisch gesehen werden besonders der Maisanbau, wenn Flächen im Mai und Anfang Juni ungenügend bewachsen sind, oder auch der Rapsanbau, der im Frühjahr viel Wasser benötigt. Wichtig sind Maßnahmen, die Wasser in der Fläche halten, z. B. durch Humusentwicklung und die Wasserspeicherung für mögliche Bewässerungen. Drainagen hingegen sollten entfernt werden. Man muss aber auch überlegen, ob für bestimmte Kulturen (Sommergerste) überhaupt noch die klimatischen Bedingungen vorhanden sind, oder ob man diese besser in nördlicher oder höher gelegenen Gebieten anbaut. Konkret bedeutet das aber auch eine stärkere Orientierung in Richtung Ökolandbau sowie ein generelles Umdenken hinsichtlich der Fruchtfolge.

Was bedeutet eine höhere Wasseraufnahme der Atmosphäre, konkret für die Regionen der mittel –und oberfränkischen Tieflagen?

Das höhere Wasseraufnahmevermögen der Atmosphäre mit steigender Temperatur (1 Grad Erwärmung ermöglichen 7 % mehr Wasserdampf in der Atmosphäre, soweit überhaupt Wasser zur Verfügung steht, welches verdunsten kann) ist natürlich in den oben bereits genannten wärmeren Gebieten besonders stark, die dann auch stärker durch Trockenheit belastet sind. Im Regnitztal und weiten Teilen Mittelfrankens sind bereits heute nicht mehr die Bedingungen für feuchte Wälder gegeben – die Wälder werden immer trockener. Besonders die Trockenheit in tieferen Bodenschichten führt zum Sterben auch großer Bäume, wie im Bamberger Hain und in den Wäldern. Bis 2050 sind steppenähnliche Bedingungen zu erwarten, d.h. wie schon in den letzten Jahren wird die Landschaft gelb statt grün. Man muss versuchen, Wasser aus Starkregenfällen in der Region zu halten, die Fruchtfolge in der Landwirtschaft entsprechend anzupassen und selbst Kleingärtner sollten zu Pflanzen wechseln, die mit Trockenheit und Wärme gut klarkommen.

Also, mehr Wasser in der Atmosphäre. Und eine zunehmende Gefahr für Starkregen. Werden sich solche Extremwetter zwischen den tieferen und höheren Lagen in der Region unterscheiden?

Starkniederschläge von kurzer Dauer (unter 6 Std.) können überall auftreten. Lang andauernde Niederschläge von 1–2 Tagen Dauer haben eine etwas größere Häufigkeit in den Höhenlagen der Mittelgebirge.

Auch Sturzfluten sind demnach überall möglich?

Sturzfluten im Zusammenhang mit kurzzeitigen Starkniederschlägen können überall auftreten und sind lokal begrenzt. Ihre Auswirkungen sind in den Städten besonders groß, da die Kanalisationen diese Wassermassen nicht aufnehmen können. Im ländlichen Bereich sind Ortschaften besonders gefährdet, in denen die Bäche in ihrem Lauf eingeschränkt wurden (verrohrt) und in denen es keine genügenden Polderflächen vor den Orten gibt.

Hochwasser an den Bach- und Flussläufen aus den Mittelgebirgen werden weniger oder weniger stark, da die Schneeauflage in den Mittelgebirgen immer geringer und damit auch die Schneeschmelze geringer wird. Eine besondere Gefahr sind Wetterlagen, in denen feucht-warme Mittelmeerluft nach Norden gelang und sich mit kalter Luft aus dem Norden mischt. Diese Niederschläge (im Winter Nassschneefälle) sind sehr intensiv, sie betreffen in der Metropolregion besonders die Oberpfalz und somit die Naab und ihre Zuflüsse.

Überschwemmungen und Sturzfluten, so wie hier in Meißen, zählen zu den regionalen Klimafolgen. (Bild: Pixabay)

Werden wir auch um unser Trinkwasser bangen müssen?

Trinkwasser wird vorwiegend aus Grundwasser gewonnen. Der Grundwasserspiegel ist in den letzten 10 Jahren überall deutlich gesunken. Man muss auf jeden Fall die Trinkwasserschutzgebiete erweitern. Für Brauchwasser sind weitere Rückhaltebecken nötig, um das Wasser von Starkniederschlägen in der Region zu behalten. Generell sind Maßnahmen zur Grundwassersicherung, wie die Renaturierung von Mooren, Humusentwicklung in Wäldern und auf Feldern, nötig.

Wie wird sich die Tourismusbranche, insbesondere im Mittelgebirge, verändern?

Der Wintertourismus in den Mittelgebirgen hat in einigen Jahren keine sichere Grundlage mehr. Häufig ist dieser nur noch mit Kunstschnee möglich (hoher Wasser- und Energiebedarf). Insbesondere die Schneesicherheit (Schneehöhen > 15 cm) ist deutlich gesunken. Waren es vor 30 Jahren noch mehr als zwei Monate, die man zuverlässig ausreichend Schneehöhen hatte, ist es inzwischen nicht einmal mehr ein Monat.

Häufige Tauperioden verhindern das Akkumulieren der Schneeauflage. Man muss im Mittelgebirge andere ganzjährige Tourismusmöglichkeiten suchen. Besonders im Sommer bietet sich zusätzlich an, für gesundheitlich gefährdete Personen in Hitzeperioden optimale Aufenthaltsbedingungen vorzuweisen.

Und zum Abschluss, welche weiteren Maßnahmen sollten in der Metropolregion ergriffen werden, um sich besser zu schützen?

Wichtig ist das Erstellen von Hitzeschutzplänen, Hochwasserschutzplänen (Gefahrenpunkte beseitigen wie die Möglichkeit des Volllaufens von Garagen und Kellern, Einrichten von Polderflächen) und Plänen für das Löschen von Waldbränden (Wasserentnahmestellen, Flugzeuge). Hier hat Deutschland erheblichen Nachholbedarf. Frankreich hat seit der Hitzewelle 2003 effektive Hitzeschutzpläne, die dazu geführt haben, dass 2022 es nur 2000 Hitzetote statt 4000 wie in Deutschland gab, obwohl es deutlich wärmer war. Insbesondere gefährdete Gruppen (Alte, Kranke, Schwangere, Kleinkinder, Arbeiter*innen im Freien) werden speziell betreut und versorgt. Zu den Hitzeschutzplänen gehört aber, auch Maßnahmen einzuleiten, die besonders die innerstädtischen Hitzeinseln abschwächen. 

Beim Hochwasserschutz hat man bereits gute Erfolge an den Flüssen erreicht, aber bei Sturzfluten sind selbst einfache Maßnahmen unzureichend umgesetzt. Das betrifft sowohl den ländlichen Raum (Renaturierung von Bachläufen und Mooren, Polderflächen, Öffnung von Verrohrungen, usw.) als auch die Städte (Sperrung von Unterführungen, Schutz von Tiefgaragen und Kellern, Schaffung natürlicher Abflussmöglichkeiten, usw.). Und natürlich bleibt es das Gebot der Stunde, die Treibhausgasemissionen weiter zu senken.

Sehr geehrter Herr Foken, herzlichen Dank für das Gespräch.

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