Hitze und Hitzewellen

Mit dem Klimawandel nimmt nicht nur die mittlere Temperatur zu (in Rheinland-Pfalz +1.7 °C), sondern auch die möglichen Tagesmaxima (in den Sommermonaten um +2,1 °C). Damit einhergehend werden mehr Sommertage (maximale Temperaturen über 25 °C) und heiße Tage (maximale Temperaturen über 30 °C) beobachtet. Dadurch wird Hitze ein besonders wichtiges Thema, da diese eine starke Belastung für den menschlichen Organismus darstellt. Sehr junge und alte Menschen sind besonders betroffen, da ihr Organismus noch nicht bzw. nicht mehr ausreichend auf die Belastung reagieren kann. Besonders schwerwiegend für Mensch und Natur ist Hitze, wenn mehrere heiße Tage in Folge auftreten. Wir sprechen von sog. Hitzewellen. Besonders in der Stadt kann das problematisch werden, da hier oft eine nächtliche Abkühlung auf Grund des Stadtinseleffektes nicht ausreichend vorhanden ist. Im Folgenden konzentrieren wir uns auf sommerliche Hitzewellen, jedoch können außergewöhnlich warme Phasen auch im Winter auftreten und Folgen für die Biodiversität oder indirekt auf die Gesundheit haben, z.B. in dem es mehr Tage gibt an denen Zecken aktiv sind.

Hitzewellen wurden häufiger und intensiver

Die Abbildung ist zweigeteilt. Die obere Abbildung ist ein Balkendiagramm, wobei die Höhe der Balken für die Anzahl der Hitzewellen pro Jahr von 1955-2023 steht. Die untere Grafik ist eine Kombination von Kreisen aufgetragen in einem Diagramm Tagesmaximum (y-Achse) gegen Lände der Hitzewelle (x-Achse). Je größer ein Kreis, je länger bzw. intensiver war die Hitzewelle.
Beobachtete Hitzewellen an der Station Trier

Es gibt mehrere Möglichkeiten, Hitzewellen zu definieren. Da für die Belastung von Hitzewellen neben der Temperatur auch die Luftfeuchtigkeit eine wichtige Rolle spielt, wurde am Beispiel Trier eine Hitzewelle definiert, wenn der Hitzeindex an 5 aufeinanderfolgenden Tagen einen Wert von 26,7 °C (mittlere Gefährung, rot) bzw. 32,8 °C (hohe Gefährdung, dunkelrot) überschreitet. Eine Unterbrechung von einem Tag wurde dabei ignoriert. In der rechten oberen Abbildung fällt dabei auf, dass es zu einer deutlichen Zunahme von Hitzewellen kam. Seit 1988 konnte in Trier jedes Jahr mindestens eine Hitzewelle beobachtet werden. Zusätzlich kam es in den jüngsten Jahren vermehrt zum Auftreten von Hitzewellen mit hoher Gefährdung. 

Die untere Abbildung veranschaulicht, dass für Hitzewellen sowohl die Intensität als auch die Länge eine wichtige Rolle spielen. Die bisher längste Hitzewelle in Trier wurde mit 28 Tagen im Jahr 2018 verzeichnet. Im Vergleich zu anderen Hitzewellen, wie z.B. 2003 wurden zwar keine so hohen maximalen Werte des Hitzeindex erreicht, aber aufgrund ihrer Länge stellte diese Hitzewelle dennoch eine starke Belastung für Menschen und Tiere dar.

Ohne Klimaschutz deutliche Zunahme an Hitzewellen zu erwarten

Die Abbildung zeigt die Entwicklung des Klimas an Hand einer Zeitreihe für die beobachtete und die projizierte Anzahl an Hitzewellen in Rheinland-Pfalz. Die Daten der Projektionen werden als Bandbreiten angegeben für die Szenarien "starker Klimaschutz" und "kein Klimaschutz". Im klimatischen Mittel tritt in der Referenzperiode 1971-2000 1 Hitzewelle pro Jahr in Rheinland-Pfalz auf. Im aktuellen Klima sind es bereits 2 Hitzewellen pro Jahr. Je nach Klimaschutz können laut Projektionen zum Ende des Jahrhunderts in Rheinland-Pfalz 1-7 Hitzewellen pro Jahr auftreten.
Projektionen der Anzahl der Hitzewellen als 30-Jahresmittel bis Ende des 21. Jahrhunderts in Rheinland-Pfalz

Die klimatische Entwicklung bis zum Ende des Jahrhunderts ist deutlich von unseren Klimaschutzbemühungen abhängig. Im beobachteten Klima (schwarze Linie) verdoppelte sich die Anzahl der Hitzewellen von 1 Hitzewelle pro Jahr (1971-2020) auf 2.3 Hitzewellen pro Jahr (1991-2020). Betreiben wir starken Klimaschutz, liegt dieser Wert innerhalb der Bandbreite für das RCP 2.6-Szenario (blau). Im RCP 8.5-Szenario (Hochemissionsszenario) werden Hitzewellen deutlich zunehmen und auf bis zu 6 Hitzewellen pro Jahr ansteigen. Dabei darf nicht vergessen werden, dass dieser Wert das klimatologisches Mittel über 30 Jahre darstellt. In Einzeljahren können durchaus mehr Hitzewellen auftreten.

Für die Projektionen wurden Hitzewellen rein über die Temperatur definiert im Gegensatz zur oberen Auswertung für die Station Trier. Eine Hitzewelle tritt auf, wenn die maximale Temperatur an mindestens 3 aufeinanderfolgenden Tagen das 98. Perzentil der maximalen Temperatur zwischen 1961-1990 und 28°C überschreitet. Unterbrechungen von 1 Tag werden dabei ausgespart. Diese Definition folgt dem Deutschen Wetterdienst.

... und deutlich heißer!

Die Abbildung zeigt die Bandbreite möglicher Hitzespitzen in 3 Klimaperioden für das RCP8.5 Szenario. Dabei ist die Bandbreite (y-Achse)  gegen eine Hitzespitze in einer Hitzewelle aufgetragen. Jede Klimaperiode wird durch einen eigenen Balken repräsentiert (orange 1971-2000,  rot 2031-2060, dunkelrot 2071-2100). Deutlich ist dabei die Zunahme von Hitzewellen  niedriger Hitzespitzen zu beobachten und die Erweiterung der Verteilung zu hohen Werten der Hitzespitzen mit der Zeit.
Projektionen der Hitzespitzen während einer Hitzewelle für das RCP8.5-Szenario in Rheinland-Pfalz

Eine weitere wichtige Größe ist nicht nur die Anzahl der Hitzewellen, sondern auch deren Intensität. In der rechten Abbildung ist die Häufigkeit von Hitzewellen einer gewissen Intensität für das RCP8.5-Szenario für 3 Klimaperioden (Vergangenheit, Mitte und Ende des Jahrhunderts) aufgetragen. Intensität ist hier als maximale Temperatur während einer Hitzewelle definiert und wird als Hitzespitze bezeichnet. Deutlich sieht man nicht nur die Zunahme von Hitzespitzen zur Mitte (rot) und zum Ende des Jahrhunderts (dunkelrot), sondern auch die nach oben hin verschobenen Enden der Verteilung mit neuen maximalen Werten von ca. 43°C (2031-2060) und ca. 45°C (2071-2100).

Gesundheit

Hitzemortalität

Hitze schlägt sich besonders auf die Gesundheit vulnerabler Gruppen nieder.

Gesundheit

Arbeitsunfähigkeit

Hitze beeinträchtigt unsere Arbeitsfähigkeit negativ.

Wald & Forstwirtschaft

Hitze- und Trockenstress

Nicht nur wir Menschen leider unter der zunehmenden Hitze. In Zusammenhang mit vermehrten Trockenperioden, leiden auch unsere Wälder.

DWD

Hitzewarnung

Hitzewarnungen werden herausgegeben, wenn eine starke Wärmebelastung vorhergesagt wird und keine ausreichende nächtliche Auskühlung herrscht

Kartenserver

Kartenwerke Klimaanpassung

Eine Sammlung von Karten des LfU, die u. a. Informationen über die thermische Belastung beinhalten.