Stadtklimaanalyse 2020

Wie entwickelt sich Mannheims Klima?

Städte haben ihr eigenes Klima. Ihre spezifische Lufttemperatur und -feuchtigkeit, Strahlung und der Wind werden beeinflusst durch Emissionen von Verkehr und Industrie, viel Asphalt und Beton, wenig Grün- und Wasserflächen. Die Folgen sind schlechtere Luftqualität und wenig Luftaustausch, eine stärkere Erwärmung mit fehlender Abkühlung in der Nacht. Auch Mannheims Klima verändert sich. Der Stadtklimaeffekt der Überwärmung ist besonders im Sommer zu spüren. Er belastet nachweislich das Herz- und Kreislaufsystem, insbesondere das von Kindern und älteren oder kranken Menschen. Der Stadtklimawandel stellt Mannheim auch stadtplanerisch vor zwei große Herausforderungen: aktiven Klimaschutz und bestmögliche Anpassung an die bereits bestehenden Auswirkungen.

Mannheims Klima

Warm-gemäßigtes Regenklima
Mit einer Temperatur von 10.9 °C und einer Niederschlagsmenge von 675 mm im Jahresdurchschnitt herrscht in Mannheim ein warm-gemäßigtes Regenklima vor. Das heißt viel Sonne und wenig Frost. Tendenziell werden Wetterextreme, wie heiße Tage, Tropennächte und auch Starkregen weiter zunehmen.

Tabellengrafik mit Lufttemperaturangaben

In der Stadt Mannheim haben die Sommertage und die heißen Tage zugenommen, Frost- und Eistage werden in der klimatischen Langzeitbetrachtung eher weniger. [Diagramm: DWD]

Bioklima – die Wirkung des Wetters
Die Wirkungen der Wetter- und Witterungsbedingungen auf den menschlichen Körper definieren das Bioklima. Windgeschwindigkeit und Lufttemperatur, Luftfeuchte und Sonnenstrahlung beeinflussen das Wohlbefinden. Auch die geografische Lage und die individuellen Gegebenheiten eines Ortes wirken darauf ein.

Entsprechend der Ausprägung und Wirkung werden diese Einflüsse empfunden:

  • Hitze und schadstoffhaltige Luft als Belastung
  • Wärme, ausgeglichene Thermik, kühle und reine Luft, leichte Sonneneinstrahlung als angenehm
  • Kälte, starke Tagesschwankungen der Lufttemperatur, böiger Wind, erhöhte Intensität der Sonneneinstrahlung oder geringer Sauerstoffgehalt als Reiz.

Von Menschen gemacht: das Stadtklima
Das Stadtklima ist die von Menschen verursachte Klimaveränderung in Städten und Ballungsräumen. Die Lebensqualität wird davon an warmen Sommertagen und -nächten besonders beeinflusst. Die Ursachen für den stadtklimatischen Wandel liegen an den Einflüssen von Industrie und Verkehr, der Versiegelung der Böden, einer starken Bebauung und fehlenden Grünflächen. Die Folgen sind:

  • Erhöhte Oberflächen- und Lufttemperaturen: Stein, Beton, Asphalt und Stahl heizen sich auf und speichern Wärme. Frisch- und Kaltluftzufuhr über natürliche Freiflächen ist nur in Stadtrandlage oder in unmittelbarer Nähe von Parks und großen Grünflächen spürbar.
  • Zu wenig Abkühlung der Stadtluft: Niederschlag wird direkt in die Kanalisation geleitet und kann nicht durch Verdunstung kühlen. Baumaterialien geben die tagsüber gespeicherte Wärme in die Nachtluft ab.
  • Konzentration von Treibhausgasen.
Isothermenkarte

In Mannheims Innenstadt sind die bioklimatischen Belastungen für die Menschen besonders hoch. Der Unterschied zu den Stadtrandlagen, wie
z. B. zum Stadtteil Friedrichsfeld, wird mit Blick auf die Isothermenkarte deutlich.
[Isothermenkarte: Stadt Mannheim, Stadtklimaanalyse Mannheim 2020, S. 77]

Im Sommer werden zwischen der Innenstadt und dem Umland oftmals erhebliche Temperaturunterschiede von mehr als 10 °C gemessen.

Paradeplatz Mannheim, Foto: istockphoto.com / 1272066164

Stadtklimaeffekt

Höhere Temperaturen und bioklimatische Belastungen
Städte heizen sich in den Sommermonaten stark auf. In der Nacht geben Baumaterialien wie Stein, Stahl, Beton und Asphalt die Wärme verzögert wieder ab. Die Bebauung reduziert bodennahe Feuchtigkeit und ihre Verdunstung, die für Abkühlung sorgt. Diese Überwärmung wird als Städtische Wärmeinsel (UHI: Urban Heat Island) bezeichnet. Der Wärme­insel­effekt ist ein typisches Phänomen des Stadtklimas: mit den höheren Temperaturen steigen auch die bioklimatischen Belastungen für die Menschen.

Grafik zur Darstellung der Flurwinde, die in die Städtische Wärmeinsel gelangen

In die Städtische Wärmeinsel gelangen Flurwinde über Grünflächen und unbebaute Flächen. Diese Kaltluftleitbahnen versorgen die Stadt mit frischer Luft, je mehr davon desto besser. [Grafik: Stadtklimaanalyse Mannheim 2020, S. 3]

Bebauung, Abwärme, Treibhausgase: die Ursachen des Wärmeinseleffekts
Die Intensität des Wärmeinseleffektes variiert auch innerhalb einer Stadt. Beeinflussende Faktoren sind die Größe der Stadt und ihrer Struktur, wie beispielsweise der Bauhöhe und -dichte oder der Anteil an Grünflächen. Die Ausprägung des Wärmeinseleffekts wird auch geprägt von der geografischen Lage und klimatischen Gegebenheiten.

In dichtbebauten Metropolen werden zwischen Innenstadt und Umland Temperaturunterschiede von mehr als 10 °C gemessen werden. Die Ursachen für den Wärmeinseleffekt sind:

  • der hohe Anteil versiegelter und bebauter Flächen
  • zu wenig Grünflächen in Städten
  • Luftschadstoffe sowie
  • weitere Wärmequellen, wie Industrieanlagen, Heizungen, Motoren etc.

An sonnigen, windstillen Tagen ist der Wärmeinseleffekt besonders stark. Eine vorausschauende Stadtplanung mit mehr Grünflächen und besserer Durchlüftung wirkt der Überwärmung entgegen.

Vogelperspektive der Schwetzinger Stadt Mannheim

[Luftbild: Ausschnitt bing.com/maps]

Ein Mannheimer Beispiel: die Schwetzingerstadt
Aufschlussreich ist der Vergleich der nächtlichen Lufttemperatur zwischen Gebieten, die näher an Grünflächen liegen als andere: Vergleicht man den südlichen, deutlich dichter bebauten Teil von Mannheims Schwetzingerstadt mit dem nördlichen, am Luisenpark liegenden Teil, so hat man einen Temperaturunterschied von bis zu 2 °C. Dies liegt an der geringeren Bebauung und am besseren Luftaustausch. Im Süden der Schwetzinger­stadt wird die Durchlüftung durch die dicht stehenden Gebäude stark gebremst.

Maßgeblich verantwortlich für die steigenden Temperaturen in der Stadt sind die Treibhausgase, die Menschen im Verkehr, in der Industrie und der Bau- und Landwirtschaft verursachen.

Carl Benz Denkmal, Augustaanlage Mannheim, Foto: Stadtmarketing Mannheim GmbH

Mannheim im Stadtklimawandel

+ 2 °C und mehr Temperaturextreme
Die globale Erwärmung hat auch das Klima in Mannheim verändert. Vor allem in den vergangenen 30 Jahren ist die Temperatur stark angestiegen:
3 der 5 wärmsten Jahre wurden zwischen 2010 und 2019 registriert. Von Beginn der Aufzeichnungen ab 1758 zeigt sich ein signifikanter Temperaturanstieg von rund 2 °C.

Grafik der Jahresmittelwerte der Lufttemperatur in Grad Celsius von 1758 bis 2019 am nördlichen Oberrhein

Die Jahresmittelwerte der Lufttemperatur von 1758-2019 am nördlichen Oberrhein zeigen einen deutlichen Temperaturanstieg ab 1990. [Grafik: Stadtklimaanalyse Mannheim 2020, S. 8]

Klimamodelle: 3 Szenarien für die zukünftige Entwicklung
Hauptverantwortlich für den Temperaturanstieg in der Stadt sind die durch den Menschen in Verkehr, Industrie, Bau- und Landwirtschaft verursachten Treibhausgase. Wie sich diese auswirken werden, kann für die Zukunft nur simuliert werden. Numerische Klimamodelle bilden die unterschiedlichen Entwicklungen in einer Vielzahl von Szenarien ab. Diese berücksichtigen Parameter wie die Bevölkerungsentwicklung, politische Entscheidungen und die jeweilige Höhe der Treibhausgaskonzentration:

  • Im 1. „Klimaschutzszenario“ würde der 2 °C-Temperaturanstieg bis 2040 nicht überschritten werden (RCP 2.6).
  • Das 2. Szenario bildet einen steilen Anstieg bis zur Mitte des 21. Jahrhunderts ab, der bis 2075 geringfügiger wird und schließlich stagniert (RCP 4.5).
  • Im 3. „Weiter wie bisher-Szenario“ kommt es bis 2100 zu einem Anstieg der Mannheimer Mitteltemperatur von bis zu 4,8 °C gegenüber dem Zeitraum 1985-2005.

Der Stadtklimaanalyse Mannheim 2020 wurde das „Weiter wie bisher-Szenario“ (RCP 8.5) zugrunde gelegt.

Mannheims Klimaprognose: Mittelmeertemperaturen und Klimastress
Das 3. Szenario wird für die Bewertung des Mannheimer Stadtklimas der nahen Zukunft, also von 2021 bis 2050 verwendet. Die ferne Zukunft, also der Zeithorizont von 2071 bis 2100, wird ebenfalls gemäß der Klimopass-Förderrichtlinie berücksichtigt.

  • Bis 2050 steigt die Mitteltemperatur in Mannheim um 1,1 bis 2 °C auf 11,9 °C.
  • Bis zum Jahr 2100 wird ein Temperaturanstieg zwischen 3,9 bis 4,8 °C prognostiziert.

Von einem solchen Temperaturanstieg wären alle Monate des Jahres betroffen. Die heißen Sommertage und Tropennächte nähmen zu, Frost- und Eistage hingegen ab. Der Anstieg der Temperatur ginge mit der Zunahme heißer, zunehmend trockener Sommer einher. Mit dem Anstieg der Temperaturen steigt auch die Gefahr weiterer Klimaextreme wie Starkregen, Hochwasserereignisse und Stürme.

Mannheim ist nicht für das Mittelmeerklima geeignet und gebaut. Weiter ansteigende Temperaturen würden die Quadratestadt in Klimastress bringen und sich negativ auf das Wohlbefinden von Menschen und die Lebensgrundlagen von Tieren und Pflanzen auswirken. Die Folge wäre ein Ökosystem, das aus dem Gleichgewicht gerät.