Auf lange Sicht

Summer Night City

Tropennächte rauben uns den Schlaf. Und sie werden in Schweizer Städten gerade in der jüngsten Vergangenheit häufiger.

Von Felix Michel, 25.07.2022

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«Es ist Sommer – zu heiss, um zu arbeiten, zu hell, um zu schlafen», heisst es im Republik-Sommerfragebogen. Aber eigentlich ist es auch zum Schlafen zu heiss. Schuld sind die Tropen­nächte, wie sie dieser Tage besonders viele Menschen in den Städten durchwachen.

Tropennacht – das klingt nach Regenwald und Pazifik. Mit tropischem Klima hat der verheissungs­volle Begriff aber nichts zu tun. Vielmehr beschreibt er, dass die Luft­temperatur einen ganzen Tag und eine ganze Nacht lang nicht unter 20 Grad Celsius sinkt.

Die Zahl der Tropennächte hat in den vergangenen Jahrzehnten deutlich zugenommen. Dies zeigt die lange Sicht auf Messreihen von Meteo Schweiz, zum Beispiel für die Station Basel (Binningen).

Nächtliche Hitze häuft sich

Anzahl Tropennächte in Basel (Binningen)

18971950200020210510 Tropennächte

Quelle: Meteo Schweiz

Die Messreihe reicht beeindruckend weit in die Vergangenheit und macht klar: Tropennächte waren zu Beginn des 20. Jahr­hunderts eine Seltenheit. Erst 100 Jahre später häufen sich die Tage, an denen die Temperaturen einfach nicht unter 20 Grad sinken wollen.

Allerdings: Die Messstation Basel (Binningen) liegt am Stadtrand. Gegenüber weiden Kühe, in der Ferne sind die Türme der Stadt zu sehen. Dass die Station in einer relativ freien und natürlichen Umgebung steht, ist kein Zufall, sondern Kalkül: Damit wird Meteo Schweiz den internationalen Mess­bedingungen gerecht. Ziel der Messungen ist es nämlich, für eine grössere Region repräsentativ zu sein. Daher werden die Besonderheiten von urbanen Witterungen anhand dieser Grafik nicht deutlich, doch genau diese sind beim Thema Hitze interessant.

Stadt vs. Land

Vergleichen wir also Daten dieser eher ländlichen Messstation von Meteo Schweiz mit denen eines urbanen Standorts. Solche erfasst zum Beispiel die Universität Basel.

Der Effekt der Wärmeinsel

Anzahl Tropennächte bei ländlichen und urbanen Messstationen

Basel (Innenstadt)1994202001530 Tropennächte2003: 182015: 21Basel (Binningen)1994202001530 Tropennächte2003: 72015: 9

Für die Tropennächte Basel (Innenstadt) wurden Messreihen von zwei Standorten mit Dachmessung verwendet. Es handelt sich dabei um die Stationen Spalenring (1994 bis 2002) und Klingelbergstrasse (2003 bis 2020). Quelle: Universität Basel

Der Unterschied ist frappant. Bei der ländlichen Station kommen Tropen­nächte vereinzelt vor, in der Innenstadt gibt es hingegen seit 2002 jedes Jahr mindestens eine Tropen­nacht. Besonders deutlich ist die Differenz in den beiden Hitze­sommern 2003 und 2015. An der Messstation für die Basler Innenstadt wurden während dieser beiden Hitze­wellen mehr als doppelt so viele Tropen­nächte registriert. Auch diesen Sommer zeigt sich der Stadt-Land-Graben: In Basel (Binningen) wurde bisher 1 Tropen­nacht gemessen, in der Innenstadt waren es hingegen 6.

Den Unterschied zwischen ländlichen und städtischen Mess­stationen vor allem nachts im Sommer belegt auch eine Studie zu den 5 grössten Schweizer Städten: In den Stadtzentren sanken hier die Temperaturen teilweise nicht unter 24 Grad. Es ist also die Anzahl der Tropen­nächte, die in den Städten deutlich höher ist als auf dem Land, während bei den Hitze­tagen – Tagen, an denen das Thermo­meter mehr als 30 Grad anzeigt – die Unterschiede weniger gross ausfallen.

Der Wärmeinsel-Effekt

Dass es in urbanen Gebieten wärmer ist als im ländlichen Umland, bezeichnen Meteorologinnen als städtische Wärmeinsel. Dieses Phänomen hat der Mensch selbst erschaffen: Durch das Bauen von Häusern, Strassen und Plätzen hat er die Klima­bedingungen in den Städten komplett umgekrempelt. Gebäude oder enge Gassen setzen die Wind­geschwindigkeiten in der Stadt herab, der Wind befindet sich quasi im stockenden Verkehr.

Zudem ist in Städten der Boden zu einem grossen Ausmass mit Asphalt oder Beton versiegelt. Diese Materialien saugen sich förmlich mit Wärme voll. Sie laden sich tagsüber mit Energie auf wie eine Batterie, die sich nachts wieder entlädt. Im Winter hat das durchaus Vorteile, dadurch ist das Stadtklima milder. Im Sommer hingegen führt es dazu, dass die Städte zu Wärme­inseln werden und (besonders in der Nacht) nicht abkühlen.

Der Wärmeinsel-Effekt ist nicht überall in der Stadt gleich stark ausgeprägt. Je dichter ein Gebiet bebaut ist, desto mehr Wärme speichert es am Tag und strahlt es in der Nacht ab. Eine Klima­analyse, die der Kanton Basel-Stadt gemacht hat, zeigt: Nächtliche Hitze ist vor allem in dicht bebauten Gebieten der Innenstadt eine Belastung.

Auch verschiedene Stadt­viertel unterscheiden sich: Stark durchgrünte Quartiere kühlen nachts mehr ab als hoch versiegelte Blockrand­bebauungen oder Gewerbe­gebiete. Ähnliche Analysen wurden auch für Zürich und Genf erstellt.

Tropennächte in Basel, Genf und Zürich

Nächtliche Hitze ist also ein Problem, und es wird sich verschlimmern, besonders in den Städten. Dies zeigen die Schweizer Klimaszenarien, deren Prognosen für mehrere Schweizer Innen­städte die Auswirkungen des Klima­wandels fassbar machen wollen.

Blicken wir also in die Zukunft: Wie viele Tropen­nächte werden für die drei grössten Schweizer Städte erwartet?

Mehr Tropennächte erwartet

Anzahl Tropennächte im Szenario ohne Klimaschutz

Basel (Binningen)199520352060208519050100 TropennächteBasel (Innenstadt)199520352060208534050100 TropennächteZürich (Fluntern)199520352060208520050100 TropennächteZürich (Innenstadt)199520352060208545050100 TropennächteGenf (Cointrin)199520352060208522050100 TropennächteGenf (Innenstadt)199520352060208562050100 Tropennächte

Quelle: Klimaszenarien CH2018

Der Vergleich der nächtlichen Temperaturen in der Stadt mit jenen einer Messstation im Umland zeigt den Wärmeinsel-Effekt für alle drei Städte klar. Ausserdem zeigen die Szenarien: Ohne Klimaschutz wird es immer mehr Tropen­nächte geben. So liegt die Prognose für die Mess­station Zürich (Fluntern), also tatsächlich weit ausserhalb der Innen­stadt, in der Höhe gelegen, für das Jahr 2085 bei 20 Tropennächten. Die Mess­station in der Innenstadt könnte hingegen auf einen mehr als doppelt so hohen Wert von 45 kommen.

Ich will es genauer wissen: Was sind die Schweizer Klimaszenarien?

Die «Klimaszenarien CH2018» bieten Bund und Kantonen eine zentrale Grundlage, um Klimaschutz voranzutreiben und Anpassungen an den Klimawandel vorzunehmen. Im November 2018 wurden die neuesten Szenarien veröffentlicht und im Juni 2022 um ausgewählte Schweizer Innenstädte erweitert. Die Szenarien basieren auf Simulationen mit verschiedenen Computer­modellen, die an europäischen Forschungs­institutionen durchgeführt werden.

Die Simulationen unterscheiden drei unterschiedliche Szenarien:

  • Kein Klimaschutz (RCP8.5): Die klima­wirksamen Emissionen nehmen stetig zu. Dieses Szenario wurde im Artikel verwendet

  • Begrenzter Klimaschutz (RCP4.5): Eine mittlere Entwicklung mit begrenztem Klimaschutz.

  • Konsequenter Klimaschutz (RCP2.6): Der Treibhausgas­ausstoss wird rasch und drastisch gesenkt, dadurch wird der Anstieg der Treibhaus­gase in der Atmosphäre bis zum Jahr 2040 gestoppt.

Risiken für Körper und Psyche

Die zunehmenden Tropen­nächte sind Teil des Klima­wandels und können zu einem gesundheitlichen Problem werden: Denn sie rauben uns den Schlaf. Eine Studie der Universität Kopenhagen kommt zum Schluss, dass uns weltweit betrachtet aufgrund sehr warmer Nächte 44 Stunden Schlaf pro Person und Jahr fehlen. Bei der Studie wurden die Daten von Sportuhren zur Schlaf­erkennung von fast 48’000 Personen in 68 Ländern über den Zeitraum von zwei Jahren ausgewertet. Durch wärmere Nächte hatten die Studien­teilnehmerinnen zum Teil mehr Mühe beim Einschlafen und wachten auch morgens früher auf.

Warme Nächte bringen aber nicht nur Müdigkeit am nächsten Morgen mit sich, sondern bergen ein zusätzliches Gesundheits­risiko: «Wenn sich unsere Körper nachts nicht abkühlen können, dann bleibt die nächtliche Erholung auf der Strecke», erklärt Christine Blume, Schlaf­forscherin an der Universität Basel.

Wenn Hitzestress über mehrere Tage bestehen bleibt, wie das bei der Kombination aus Hitze­wellen und Wärme­inseln der Fall ist, kann das für vulnerable Bevölkerungs­gruppen den Tod bedeuten. In der Hitzewelle 2003 lag die Über­sterblichkeit in der Schweiz im Sommer bei knapp 7 Prozent, beinahe 1000 zusätzliche Todesfälle. Im Sommer 2015 sind aufgrund der Hitze etwa 800 Menschen mehr als statistisch erwartet verstorben. Die Gefahr eines Hitzetods besteht vor allem für Menschen ab 75 Jahren. Schlaf­probleme aufgrund der höheren Temperaturen treffen hingegen die breite Bevölkerung, sagt Blume. Ein erhöhtes Risiko für psychiatrische oder Herz-Kreislauf-Erkrankungen könnten die Folge sein.

Mit Grünflächen die Hitze mildern

In Zentraleuropa leben mehr als 75 Prozent der Menschen in einer Stadt und sind dadurch auch vom Effekt der städtischen Wärmeinseln (und von Tropen­nächten) betroffen. Aus städte­baulicher Sicht sind wir nicht komplett hilflos. Die Stadt Zürich will die genannten Klima­analysen in die Siedlungs­planung einbeziehen, in Basel fliessen die Erkenntnisse in ein Stadt­klimakonzept. Die Essenz dieser Planungen: mehr Grün- und Wasserflächen schaffen, Betonbauweise vermeiden und die Böden wieder entsiegeln, also dafür sorgen, dass die Böden wieder Wasser und Luft durchlassen können.

Verschiedene Schweizer Städte setzen neu in ihrer Stadt­planung auf das Konzept der «Schwammstadt». Die Idee dahinter: Das Siedlungs­gebiet soll wie ein Schwamm Regen­wasser aufsaugen. Dadurch soll weniger Regen­wasser in die Kanalisation abfliessen, dafür direkt den Bäumen zur Verfügung stehen. Hitze­wellen und trockene Sommer könnten die Stadt­bäume somit besser überstehen. Da dadurch mehr Wasser verdunsten kann, würde auch der Wärmeinsel-Effekt eingedämmt.

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