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In Folge 8 beschreibt Andreas Matzarakis, wie durch entsprechende Anpassungsmaßnahmen Hitzeauswirkungen bei Menschen reduziert werden können.
Part 8: Living with the heat in times of climate change
Heat poses a particular challenge in times of climate change due to its negative effects on human health. Measures and recommendations against heat and the effects of heat should reach those affected, helpers and decision-makers and be communicated in a user-friendly way.
Folge 8: Leben mit der Hitze in Zeiten des Klimawandels
Hitze stellt in Zeiten des Klimawandels aufgrund ihrer negativen Auswirkungen auf menschliche Gesundheit eine besondere Herausforderung dar. Maßnahmen und Empfehlungen gegen Hitze und Hitzeauswirkungen sollten Betroffene, Helfende und Entscheidungsträger erreichen und anwendergerecht kommuniziert werden.
doi:10.17147/asu-1-384620
Kernaussagen
Hitze und deren Auswirkungen stellen in Zukunft die größte Belastung für Mensch und Natur dar. Zum Thema Maßnahmen gegen Hitze liegen bereits viele Erkenntnisse vor, weniger jedoch im Bereich der Kommunikation der Auswirkungen und den Anpassungs- und Mitigationsmöglichkeiten.
Gesundheitsrelevante Ereignisse und Klimawandel
Die zu erwartenden Gesundheitsrisiken des anthropogen beeinflussten Klimawandels sind nicht lokal begrenzt, sondern von globalem Maßstab. In seinen Merkmalen und möglichen Ausprägungen können die gesundheitlichen Folgen des Klimawandels sowohl in direkter als auch indirekter Form auftreten, daher werden sie auch getrennt betrachtet.
Direkte Folgen werden primär und unmittelbar verursacht, zum Beispiel durch Temperaturextreme, wie bei Kälte- und Hitzeperioden, die vornehmlich bei Patientinnen und Patienten mit Erkrankungen des Herz-Kreislauf-Systems und der Atemwege zur Verschlechterung des Gesundheitszustands führen können, unter Umständen mit Todesfolge (Mücke u. Matzarakis 2017).
Durch den Klimawandel nachteilig veränderte Umweltbedingungen und Ökosysteme können Folgeerscheinungen hervorrufen, die ihrerseits Gesundheitsrisiken erhöhen und indirekte gesundheitliche Wirkungen auslösen können. Die gesundheitlichen Folgen des Klimawandels sind allerdings nicht nur physischer Art, sondern können auch mittelbare psychische und soziale Belastungen verursachen, beispielsweise Stress, Angstzustände und Depressionen als sogenannte sekundäre Gesundheitsfolgen. Auch gesundheitliche Belastungen durch Schimmelpilzbefall in vormals überschwemmten Gebäuden zählen zu den sekundären Folgeerscheinungen. Dieses Problem kann auch längere Zeit nach Abflauen der Wasserhöchststände noch bestehen und nur durch aufwendige Trocknungs- und Sanierungsmaßnahmen der hochwassergeschädigten Gebäude behoben werden.
Die komplexen und multikausalen Zusammenhänge erschweren bislang teilweise konkrete Aussagen und Prognosen zu den gesundheitlichen Auswirkungen des Klimawandels. Doch wird nach derzeitigem Kenntnisstand erwartet, dass der Klimawandel zukünftig zu einem Anstieg von meteorologischen Extremereignissen führt, mit dem auch die gesundheitlichen Risiken für die Bevölkerung zunehmen werden. Beste Beispiele dafür sind die extreme Hitze und Hitzewellen.
Hitze
Hitzewellen sind Zeiträume mit ungewöhnlich hohen Temperaturen und fehlender nächtlicher Abkühlung, die mehrere Tage andauern können. Die zu erreichende Höhe dieser Extrembedingungen, die zumeist auf Basis der Temperaturen festgelegt wird, und deren Dauer unterscheiden sich je nach Anwendungsbereich und Untersuchungsregion (Matzarakis et al. 2020). Eine einheitliche Definition von Hitzewellen existiert nicht und ist aufgrund der Komplexität und der unterschiedlichen Anforderungen an eine solche Beschreibung kaum möglich. Häufig wird ein Schwellenwert für die Temperatur und die minimale Dauer festgelegt, wobei absolute oder relative Schwellenwerte verwendet werden. Relative Schwellenwerte eignen sich besser für den Vergleich zwischen verschiedenen Ländern, da der Mensch an das lokale Klima angepasst ist (An der Heiden 2019).
Seit den Hitzewellen des Sommers 2003 haben Länder und Städte in Europa begonnen, Notfallpläne zu entwickeln, die auch Frühwarnsysteme beinhalten. Mit präzisen und frühzeitigen Wettervorhersagen, einer gründlichen Kenntnis der Auswirkungen von Hitze durch Aufklärung und Beratung der Bürgerinnen und Bürger und gezielte Maßnahmen für vulnerable Bevölkerungsgruppen sowie durch geeignete Landschafts- und Stadtplanungsmaßnahmen sollte bei künftigen Hitzewellen die Zahl der vermeidbaren Todesfälle gesenkt werden (Mücke u. Matzarakis 2017).
Die negativen gesundheitlichen Folgen von Hitzewellen sind in den Sterbedaten für zahlreiche Länder nachgewiesen worden und auch für Deutschland gut untersucht (Matzarakis et al. 2020; An der Heiden 2019). Während der Hitzewelle 2003, die Anfang August große Teile West- und Mitteleuropas getroffen hat, wurden in Deutschland rund 7600 zusätzliche Todesfälle registriert, für Europa über 60.000. Nicht nur anhand der Mortalitätsdaten, auch in anderen Daten des Gesundheitssystems (Krankenhauseinweisungen, Notarzteinsätze etc.) ist der negative Einfluss von Hitzewellen gut ersichtlich.
Genauere Untersuchungen ergaben im Einzelnen folgende Tatsachen:
Auswirkungen von Hitze auf Menschen
Die Auswirkungen von Hitze auf die Gesundheit der Menschen hängt von den drei Einflussfaktoren Dauer, Häufigkeit und Intensität ab, gegenüber denen der Mensch exponiert ist. Für gesunde Menschen stellen etwas erhöhte Anforderungen an die Thermoregulation – bei entsprechender Aktivität und angepasstem Verhalten sowie ausreichender Flüssigkeitszufuhr – keine besondere Herausforderung dar (Matzarakis et al. 2020). Generell belastet Hitze das Herz-Kreislauf-System und der Körper ist höherem Stress ausgesetzt, um die Körperkerntemperatur konstant zu halten. Bei gesundheitlich vorbelasteten Menschen kann dieser zusätzliche Stress zahlreiche bestehende Beschwerden verstärken, weswegen auch für andere Erkrankungen, wie etwa der Atemwege, ein deutlicher Einfluss der Hitze nachgewiesen ist. Gesundheitlich vorbelastete Menschen sind im Allgemeinen in ihrer Fähigkeit, sich der Hitze anzupassen, eingeschränkt und leiden dadurch stärker unter hohen Temperaturen als gesunde Menschen. Darüber hinaus kann bei starker Hitze auch eine Anpassung der Medikation nötig sein. Werden beispielsweise Medikamente zur Absenkung des Blutdrucks eingenommen, sollte zu Beginn des Sommers mit Ärztinnen und Ärzte oder in der Apotheke über eine Anpassung der Medikation bei Hitzewellen gesprochen werden. Neben den genannten Personengruppen haben auch Kleinkinder und Säuglinge sowie mobilitätseingeschränkte Menschen ein erhöhtes Risiko, unter Hitze zu leiden.
Frühwarnsysteme – Hitzewarnsystem
Der Deutsche Wetterdienst (DWD) warnt von Mai bis Anfang September für den jeweils aktuellen Tag und den Folgetag, wenn die gefühlte Temperatur um 14:00 Uhr die Warnschwellen überschreitet. Basierend auf der numerischen Wettervorhersage wird berechnet, ob und bis zu welcher Höhenlage im jeweiligen Landkreis die Hitzewarnschwelle „starke Wärmebelastung“ überschritten wird. Gleichzeitig wird auch überprüft, ob die nächtliche Innenraumtemperatur unter einen bestimmten Schwellenwert fällt, da bei entsprechender nächtlicher Abkühlung eine Erholungsphase gewährleistet ist. Bei einer gefühlten Temperatur von 38 °C und höher wird ohne Berücksichtigung der Nachtsituation automatisch gewarnt (Matzarakis et al. 2020).
Kommunikation von Hitzewarnungen
In Deutschland werden aktuelle Hitzewarnungen über ein Newsletter-System, das Internet oder via Smart-Phone-App verbreitet. Ist eine Hitzewarnung herausgegeben, wird von den zuständigen Gesundheitsbehörden der Bundesländer eine Liste mit Interventionsmaßnahmen zusammengestellt und die Umsetzung dieser Maßnahmen überwacht. Darüber hinaus haben sie die Möglichkeit, die Warnung über Radio und Fernsehen an die Bevölkerung weiterzugeben.
Die Informationen des Hitzewarnsystems sind über die Internetseite des DWD (www.dwd.de), über die Warnwetter-App, die Gesundheitswetter-App oder auch per E-Mail-Newsletter verfügbar und können nicht nur die Allgemeinbevölkerung, sondern insbesondere auch Pflegeeinrichtungen und Krankenhäuser darauf hinweisen, vorbereitende Maßnahmen zu ergreifen. Stadtbewohnerinnen und -bewohner sowie ältere Menschen werden in den Hitzewarnungen zudem besonders berücksichtigt (Matzarakis et al. 2020).
Hitze in Städten
In der Diskussion um den Klimawandel besitzt das Stadtklima wegen der großen lokalen Bevölkerungsdichte und des lokal hohen Energieverbrauchs einen besonderen Stellenwert. Stadtflächen beanspruchen weltweit derzeit nur 3 % der Erdoberfläche. Dieser scheinbar geringe Wert täuscht jedoch über die große Bedeutung von Städten hinweg. Das kontinuierliche Wachstum von Städten, getrieben durch Bevölkerungswachstum und Urbanisierung, führt zu einer immer stärkeren Beanspruchung natürlicher Flächen und verstärkt den Treibhauseffekt (Matzarakis 2013). Darüber hinaus emittieren Städte etwa 75 % des weltweiten CO2-Ausstoßes. Da Städte insgesamt wärmer als das Umland sind, erleben die dort wohnenden Menschen jetzt schon den anthropogenen, also den von Menschen verursachten Klimawandel. Wesentliches Merkmal des Stadtklimas ist die urbane Wärmeinsel, die im Durchschnitt ca. 2–3 °C im Jahresmittel und in manchen Fällen in der Nacht kurzzeitig bis zu 10 °C ausmachen kann. Wesentliche Ursache für die Entstehung der Überwärmung in Städten ist das Vorhandensein von mehr (vor allem vertikalen) Oberflächen mit ihren mehrfachen Reflexionen sowie der Absorption der Sonnenstrahlung und die geringe Möglichkeit der Abgabe von Wärme in der Luft (geringerer Sky View Factor). Eine zweite Ursache ist die Entstehung und Intensität der Wärmespeicherung aufgrund der verwendeten Baumaterialien. Wärmeinseln entstehen während des Tages, die Auswirkungen sind aber auch während der Nacht zu spüren. Maßnahmen zur Reduktion von Hitze in der Stadt, gleichgültig ob sie energetische oder gesundheitliche Hintergründe haben, sollten immer darauf abzielen, die wesentlichen Ursachen und Auswirkungen zu bekämpfen. Gängige Minderungs- und Anpassungsmaßnahmen im Bereich des Mikroklimas sind meistens mit den Faktoren „Green and Blue“ verknüpft. Derartige Maßnahmen sind neben „Green roofs“ und Fassadenbegrünung auch künstliche Beschattungsmaßnahmen für Gebäude sowie Frei- und Grünflächen. Hierbei sollte nicht nur auf die Reduktion der Lufttemperatur und Luftfeuchte abgezielt werden, sondern mehr noch auf die Sonneneinstrahlung und den Wind, die durch stadtplanerische, architektonische und Landschaftsmaßnahmen maßgeblich modifiziert und beeinflusst werden können (Matzarakis 2013). Hitzewellen sind aufgrund des UHI-Effekts (UHI = Urban Heat Island) für Stadtbewohnerinnen und -bewohner belastender als für die Landbevölkerung. Durch die Urbanisierung wächst neben dem demografischen Wandel auch aus diesem Grund der Anteil der Risikogruppe. In Deutschland leben 77 % der Menschen in Städten oder Ballungsgebieten, weltweit lebt mehr als die Hälfte der Bevölkerung in städtischen Gebieten.
Hitzeaktionspläne
In der Deutschen Anpassungsstrategie an den Klimawandel werden Anpassungsmaßnahmen an Hitzewellen von der Bundesregierung als dringende Handlungsfelder hervorgehoben. 2008 hat die Weltgesundheitsorganisation (WHO) Empfehlungen zu „Hitzeaktionsplänen“ herausgegeben, die hitzebedingte Gesundheitsschäden durch umfassende Aktivitäten auf verschiedenen Ebenen vermeiden sollen. Als ein Instrument zur Vermeidung von negativen Auswirkungen auf die Gesundheit werden Hitzewarnsysteme genannt (Straff et al. 2017).
Um die Bevölkerung vor den gesundheitlichen Folgen des Klimawandels, insbesondere vor Hitzewellen, zu schützen, wurden Hitzeaktionspläne entwickelt. Diese umfassen ein breites Spektrum an Maßnahmen, die von kurzfristigen Kommunikationsstrategien bis hin zu langfristigen stadtplanerischen Veränderungen reichen. Ziel ist ein integrierter Ansatz, der alle relevanten Aspekte des Gesundheitsschutzes berücksichtigt. Die Handlungsempfehlungen (Straff et al. 2017; Zielo u. Matzarakis 2017) bieten eine solide Grundlage für die Erstellung solcher Pläne. Während einige Maßnahmen, wie das Hitzewarnsystem, bereits etabliert sind, besteht bei anderen, beispielsweise dem zeitnahen Monitoring, noch erheblicher Handlungsbedarf.
Jede zuständige Behörde soll durch diese Empfehlungen ermutigt werden, selbst bei geringen personellen und finanziellen Ressourcen die Entwicklung eines Hitzeaktionsplans mit den verfügbaren „Bordmitteln“ voranzubringen, um für den nächsten Hitzesommer besser gewappnet zu sein. Viele der Maßnahmen können kostengünstig umgesetzt werden, da es im Wesentlichen um die Bewusstseinsschärfung für diese Thematik geht, die eine Verhaltensänderung bei den Betroffenen bewirkt. Auch bauliche Maßnahmen können mitunter mit relativ geringem Aufwand durchgeführt werden, zum Beispiel bei ohnehin notwendigen Änderungen an bestehenden Bauten, bei Stadtplanungen oder bei Bauvorhaben.
Wichtig ist hierfür ein Konsens aller Beteiligten: Das Ziel ist, die Gesundheit der Bevölkerung vor den negativen Folgen extremer Hitze zu schützen. Hitzeaktionspläne sind von den Ländern beziehungsweise Kommunen individuell zu erstellen, da die jeweils örtlichen Gegebenheiten und hier insbesondere die klimatischen Bedingungen die Basis für die Entwicklung und Umsetzung geeigneter und sinnvoller Maßnahmen darstellen (Straff et al. 2017).
Fazit
Menschen sind im Zuge des Klimawandels und aufgrund der besonderen Bedingungen in Städten zusätzlicher oder besonderer Hitze ausgesetzt (Matzarakis 2013). Für eine quantitative Beschreibung und Bewertung des Einflusses von Hitze auf Menschen, ist nicht nur die Lufttemperatur entscheidend. Luftfeuchte, sogar kleinräumige Wind- und Strahlungsverhältnisse spielen eine wichtige Rolle bei der Bestimmung der Auswirkungen und sind ein wichtiger Aspekt bei der Kommunikation in Hitzeperioden dar.
In Städten sind die Auswirkungen aufgrund der hohen räumlichen und zeitlichen Variabilität der meteorologischen Größen und Bedingungen noch komplexer. Die urbane Wärmeinsel führt dazu, dass besonders in der Nacht durch die Unterschiede zwischen Stadt und Land und durch den Aufenthalt der Menschen in Innenräumen die Belastungen höher und viel schwieriger quantifizierbar sind (Matzarakis 2023). Die Quantifizierung der Auswirkungen sowie ihre Kommunikation sollten im Bereich von Städten intensiver und ausführlicher erfolgen.
Die Kommunikation von geeigneten Maßnahmen gegen Hitze sollte über verschiedene moderne Kommunikationswege (Apps, Newsletter, Soziale Netzwerke) geeignete traditionelle Medien (Fernsehen, Teletext, Pressemitteilungen) und Informationsmaterial (Flyer, Flugblätter) stattfinden. Erreicht werden sollen besonders vulnerable Gruppen von Betroffenen (ältere und vorerkrankte Menschen) sowie Vorsorge- (Ärztinnen/Ärzte, Apotheken, Krankenhauspersonal) und Pflegegruppen (stationäre und ambulante Pflege), Rettungs- und Caritasverbände, freiwillige (Nachbarschaftshilfe) und offizielle Helfer (Betreuer) sowie unterstützende Verbände.
Interessenkonflikt: Der Autor gibt an, dass kein Interessenskonflikt vorliegt.
Literatur
An der Heiden M, Muthers S, Niemann H, Buchholz U, Grabenhenrich L, Matzarakis A: Schätzung hitzebedingter Todesfälle in Deutschland zwischen 2001 und 2015. Bundesgesundheitsblatt 2019; 62: 571–579.
Matzarakis A: Hitze in Städten – Quantifizierung, Warnsysteme und Hitzeaktionspläne zum Schutz der menschlichen Gesundheit. Promet 2023; 106, 61–70..
Matzarakis A: Stadtklima vor dem Hintergrund des Klimawandels. Gefahrstoffe – Reinhaltung der Luft 2013; 73: 115–118.
Mücke H-G, Matzarakis A: Klimawandel und Gesundheit. In: Wichmann HE, Fromme H (Hrsg.): Handbuch für Umweltmedizin. Kapitel VIII – 1.10. Landsberg am Lecj: Ecomed, 2017, S. 1–38.
Straff W, Mücke H-G, Baeker R et al.: Handlungsempfehlungen für die Erstellung von Hitzeaktionsplänen zum Schutz der menschlichen Gesundheit. Bundesgesundheitsblatt-Gesundheitsforschung-Gesundheitsschutz 2017; 60: 662–672.
Zielo B, Matzarakis A: Bedeutung von Hitzeaktionsplänen für den präventiven Gesundheitsschutz in Deutschland. Gesundheitswesen 2017; 79: 1–10.
Online-Quellen
Matzarakis A, Laschewski G, Muthers S: The Heat Health Warning System in Germany – Application and Warnings for 2005 to 2019. Atmosphere 2020; 11: 170.
https://www.mdpi.com/2073-4433/11/2/170
Deutscher Wetterdienst
www.dwd.de
Hitzewarnungen des Deutschen Wetterdienstes (DWD)
www.hitzewarnungen.de
Global Heat Health Information Network
www.ghhin.org
Hitzeservice für Kommunen
www.hitzeservice.de
Hitzeinformationen der Bundeszentrale für gesundheitliche Aufklärung
https://www.klima-mensch-gesundheit.de/hitzeschutz/
Lesetipp
Schwerpunktheft „Klimawandel und Gesundheit“. Ausgabe 8/2023
Erhältlich unter:
www.asu-arbeitsmedizin.com/heftarchiv/ausgabe-08-2023
Kontakt
Foto: Klaus Polkowski
