Der Klimawandel stellt die Städte vor grosse Probleme. Wie reagieren sie auf die neuen Herausforderungen? Nicht erstaunlich, ist in dieser Situation Wissen aus der Forschung gefragt. Die Berner Stadtverwaltung etwa ist in kaum einem anderen Bereich derart an wissenschaftlichen Fragestellungen interessiert wie bei der Anpassung an den Klimawandel. «Das Thema Stadtklima ist zurzeit überall präsent», sagt Stefan Brönnimann, Professor für Klimatologie an der Universität Bern und Mitglied des Oeschger-Zentrums für Klimaforschung OCCR. Er fügt hinzu: «Die drängenden Fragen kommen aus der Praxis. Städte auf der ganzen Welt fragen sich, wie sie mit dem sich verändernden Klima umgehen sollen.»

Das Forschungsprojekt «Urban Climate Bern» will Antworten auf diese Fragen liefern – grundlegende, aber auch ganz spezifische für die Stadt Bern. Zum Beispiel für Energie Wasser Bern (ewb), die ihre künftige Infrastruktur plant und wissen möchte, wie sich in Zukunft der Bedarf an Kälte während Hitzewellen entwickeln könnte (siehe uniaktuell-Artikel «Aarewasser gegen die Stadthitze».) Das Projekt betreibt aber nicht nur angewandte Forschung, sondern auch ein Messnetz aus 65 über die ganze Stadt verteilten Temperatursensoren, was auf eine Idee des ehemaligen Doktoranden Moritz Gubler zurückgeht. «Wir wollen herausfinden», sagt Stefan Brönnimann, «wo in der Stadt Bern die Hotspots sind und weshalb. Und wir wollen wissen, wie sich eine Stadt abkühlt. Wo bildet sich Kaltluft, und wie bewegt sie sich fort?».

Mit einfachem Ansatz detaillierte Hitzekarten erstellen

Auch die methodische Forschung ist den Berner Stadtklimatologen wichtig. In einer kürzlich in der Zeitschrift «Urban Climate» publizierten Studie haben sie etwa gezeigt, wie sich mit einem sogenannten Landnutzungs-Regressions-Ansatz aus ein paar Dutzend Messpunkten kombiniert mit detaillierten Daten zur Bodenoberfläche die Hitzeverteilung über einer ganzen Stadt interpolieren und eigentliche Hitzekarten erstellen lassen. Dies in einer «viel aussagekräftigeren Weise» als mit anderen einfachen Interpolationsansätzen.

In der wissenschaftlichen Publikation, die auf den beiden ersten Messkampagnen des Projekts beruht, wird auch «die Bedeutung von blauen und grünen Infrastrukturen sowie von Kaltluftansammlungen als Kühlfaktoren» unterstrichen. Will heissen: Um Hitzewellen abzumildern, braucht es in einer Stadt möglichst viele Parks sowie Teiche und andere offene Wasserflächen. Und: Durch die lokale Topografie begünstigte Kaltluftströme sollten nicht durch ungeschickt platzierte Bauten unterbrochen werden.

Innovatives Messnetz zu tiefen Kosten

Die Universität Bern ist mit ihrer Forschung zum Stadtklima nicht allein. Beim gegenwärtigen Interesse an der Stadtklimatologie, so Klimatologieprofessor Brönnimann, beschäftigten sich international zahlreiche Forschungsgruppen mit dem Thema. Alle mit jeweils anderen Schwerpunkten. Die besondere Stärke Berns? «Einmalig ist unter anderem die Langzeitperspektive: Bereits vor 50 Jahren haben unsere Vorgänger während einigen Jahren ein Stadtklimamessnetz betrieben. Mit diesen Daten können wir die heutigen Messungen nun verglichen», sagt Brönnimann. Speziell am Berner Messnetz ist auch, dass es mit Low-Cost-Sensoren funktioniert. Die Forschenden bauen ihre Messstationen gewissermassen im Do-it-yourself-Verfahren zusammen. Das senkt die Kosten auf rund 60 Franken pro Stück.

Dieser Ansatz könnte nicht nur in ärmeren Ländern Nachahmer finden, auch hierzulande sind Messstationen dünn gesät, weshalb es bisher an hochaufgelösten Messreihen zum urbanen Klima fehlt. MeteoSchweiz betreibt in Bern eine einzige Station – sie steht vor den Toren der Stadt in Zollikofen – und bezieht hieraus ihre Klimaszenarien für die Stadt Bern. Geht man vom IPCC-Szenario RCP 8.5 aus – keine Klimaschutzmassnahmen –, wird es in Zollikofen gegen Ende des Jahrhunderts «nur» acht bis zehn Tropennächte geben. Ganz anders könnte sich die Lage allerdings in der Berner Innenstadt präsentieren: Zieht man den bereits heute messbaren Unterschied zwischen den diversen Standorten mit ein, zeigen die Modellierungen von «Urban Clilmate Bern» für die am stärksten von der Hitze betroffen Quartiere rund 30 bis 45 Tropennächte. Das sind Verhältnisse, wie wir sie heute in Südeuropa kennen.

Wie schädlich die Hitzewellen für die Menschen in Bern?

Aus wissenschaftlicher Sicht ist nicht zuletzt die zeitliche Komponente von «Urban Climate Bern» zentral. Erst längere Messreihen lassen Schlüsse auf künftige Entwicklungen zu. Das 2017 gestartete Projekt, das neben Messstationen auch mobile Temperatursensoren auf Velos und Wärmebildkameras an Drohnen einsetzt, wird deshalb mindestens bis 2025 weitergeführt.

Dabei soll künftig ein weiterer Aspekt wichtig werden: Hitze und Gesundheit. «Wir möchten wissen, wie schädlich die Hitzewellen für die Menschen in Bern sind: Welches Risiko stellen sie dar? Und sieht man das bereits anhand der Gesundheitsdaten?», sagt Klimatologe Brönnimann. Diese Fragen sollen in Zusammenarbeit mit der Forschungsgruppe «Klimawandel und Gesundheit» des Oeschger-Zentrums geklärt werden. Die Leiterin dieser Gruppe, Ana Vicedo, hat eine gross angelegte Studie koordiniert, die kürzlich international für Aufsehen sorgte (siehe: «Klimaerwärmung bereits für jeden dritten Hitzetod verantwortlich»).

Noch sei den Schweizerinnen und Schweizer viel zu wenig bewusst, was der Klimawandel für konkrete Auswirkungen habe, stellt Ana Vicedo fest und erklärt: «Beim Klimawandel geht es nicht nur um Gletscher und Schnee – auch in der Schweiz sollten die Menschen realisieren, dass die Folgen des Klimawandels real sind und sie häufiger unter Hitzewellen zu leiden haben.» Diverse Studien hätten gezeigt, dass Hitze in der Schweiz bereits heute gravierende Gesundheitsprobleme auslöse. Mit anderen Worten: Wir werden lernen müssen, mit der Hitze zu leben. Dazu trägt auch das Projekt «Urban Climate Bern» bei.