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Vorlesung: Die städtische Wärmeinsel – Ursachen, Folgen und Gegenmaßnahmen

Meine sehr geehrten Damen und Herren, liebe Studierende, in der heutigen Vorlesung beschäftigen wir uns mit einem Phänomen, das Sie alle aus eigener Erfahrung kennen, auch wenn Sie den Fachbegriff vielleicht noch nie gehört haben: der städtischen Wärmeinsel. Gemeint ist damit die Beobachtung, dass es in Städten oft deutlich wärmer ist als im ländlichen Umland. Ich möchte heute in drei Schritten vorgehen. Zunächst erkläre ich, was man unter einer Wärmeinsel versteht und wie man sie misst. Danach gehe ich auf die wichtigsten Ursachen ein. Im dritten Teil spreche ich über die Folgen und stelle Ihnen einige Gegenmaßnahmen vor.

Beginnen wir mit der Definition. Von einer städtischen Wärmeinsel spricht man, wenn die Lufttemperatur in einem Stadtgebiet über einen längeren Zeitraum höher ist als in der unbebauten Umgebung. Interessant ist dabei, dass der Unterschied am Tag oft relativ gering ausfällt. Besonders deutlich wird er dagegen in der Nacht. Während sich das Umland nach Sonnenuntergang schnell abkühlt, bleibt die Stadt warm – an manchen Sommerabenden um mehrere Grad. Gemessen wird das Phänomen auf zwei Wegen: einerseits mit fest installierten Messstationen oder mit Messfahrten, bei denen ein Fahrzeug mit Sensoren durch verschiedene Stadtteile fährt; andererseits mit Satellitenbildern, die die Temperatur von Oberflächen wie Dächern und Straßen zeigen. Wichtig ist: Oberflächentemperatur und Lufttemperatur sind nicht dasselbe. Ein dunkles Dach kann in der Mittagssonne sehr heiß werden, obwohl die Luft darüber deutlich kühler ist.

Kommen wir nun zum zweiten Teil, den Ursachen. In der Forschung unterscheidet man im Wesentlichen vier Faktoren. Der erste Faktor sind die Baumaterialien. Asphalt, Beton und Ziegel speichern am Tag große Mengen an Sonnenenergie und geben diese Wärme erst nachts langsam wieder ab. Das erklärt übrigens, warum der Effekt nachts am stärksten ist. Der zweite Faktor ist der Mangel an Vegetation und offenen Böden. Pflanzen und feuchte Böden kühlen ihre Umgebung, weil Wasser verdunstet. Für diese Verdunstung wird Energie benötigt, die der Umgebung als Wärme entzogen wird. Wo alles versiegelt ist, fehlt dieser natürliche Kühleffekt. Drittens spielt die Stadtgeometrie eine Rolle. In engen Straßen mit hohen Gebäuden – man spricht hier von Straßenschluchten – wird die Wärmestrahlung zwischen den Wänden hin und her reflektiert und kann nur schwer entweichen. Außerdem wird der Wind gebremst, der sonst für Abkühlung sorgen würde. Der vierte Faktor ist die sogenannte anthropogene Wärme, also die Wärme, die der Mensch selbst erzeugt: durch Verkehr, Industrie und nicht zuletzt durch Klimaanlagen, die zwar Innenräume kühlen, die Wärme aber nach außen abgeben. Hier entsteht ein Teufelskreis: Je heißer die Stadt, desto mehr Klimaanlagen laufen, und desto mehr Wärme gelangt nach draußen.

Damit sind wir beim dritten Teil, den Folgen und den Gegenmaßnahmen. Für viele Menschen ist eine warme Sommernacht zunächst nichts Schlimmes. Problematisch wird es jedoch, wenn die Nächte während einer Hitzewelle nicht mehr abkühlen. Der Körper kann sich dann nicht erholen. Besonders gefährdet sind ältere Menschen, kleine Kinder und Personen mit Herz-Kreislauf-Erkrankungen. Hinzu kommen wirtschaftliche Folgen, etwa ein höherer Energieverbrauch für die Kühlung von Gebäuden.

Was können Städte also tun? Man kann die Maßnahmen grob in drei Gruppen einteilen. Die erste Gruppe bezeichnet man als grüne Infrastruktur: Parks, Straßenbäume, begrünte Dächer und Fassaden. Bäume spenden Schatten und kühlen durch Verdunstung. Die zweite Gruppe ist die blaue Infrastruktur, also Wasserflächen, Brunnen oder offene Bachläufe. Die dritte Gruppe betrifft die Materialien und die Planung. Helle Oberflächen reflektieren mehr Sonnenlicht als dunkle und heizen sich daher weniger auf. Und bei der Planung neuer Stadtviertel achtet man zunehmend darauf, sogenannte Frischluftschneisen freizuhalten – also Korridore, durch die kühle Luft aus dem Umland in die Stadt strömen kann.

Allerdings möchte ich Sie vor einer zu einfachen Sicht warnen. Keine dieser Maßnahmen ist eine Patentlösung. Bäume brauchen in trockenen Sommern selbst viel Wasser, und ein Baum, der heute gepflanzt wird, spendet erst in vielen Jahren richtig Schatten. Außerdem gibt es Zielkonflikte: Wer in der Stadt Wohnraum schaffen will, baut dichter – und dichtere Bebauung kann die Überhitzung verstärken. Die Stadtplanung muss also abwägen.

Lassen Sie mich zum Schluss die wichtigsten Punkte zusammenfassen. Erstens: Die städtische Wärmeinsel zeigt sich vor allem nachts. Zweitens: Sie entsteht durch das Zusammenspiel von Baumaterialien, fehlender Vegetation, Stadtgeometrie und menschlicher Abwärme. Drittens: Gegenmaßnahmen gibt es, aber sie wirken oft erst langfristig und müssen gegen andere Ziele abgewogen werden. In der nächsten Sitzung schauen wir uns an, wie zwei europäische Städte dieses Problem konkret angegangen sind. Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit.

Aufgabe 1 (Notizen ordnen): Ergänzen Sie die Gliederung in Stichworten.

1. Definition: Eine städtische Wärmeinsel liegt vor, wenn …
2. Zwei Messmethoden: a) … b) …
3. Vier Ursachen (jeweils mit kurzer Erklärung): a) … b) … c) … d) …
4. Drei Gruppen von Gegenmaßnahmen (jeweils mit einem Beispiel): a) … b) … c) …

Aufgabe 2: Wann ist der Temperaturunterschied zwischen Stadt und Umland am größten? Begründen Sie Ihre Antwort mit Informationen aus der Vorlesung.

Aufgabe 3: Warum muss man zwischen Oberflächentemperatur und Lufttemperatur unterscheiden? Nennen Sie das Beispiel aus der Vorlesung.

Aufgabe 4: Erklären Sie mit eigenen Worten, warum Pflanzen ihre Umgebung kühlen.

Aufgabe 5: Was meint der Dozent mit dem „Teufelskreis“?

Aufgabe 6: Welche Personengruppen sind bei Hitze besonders gefährdet? Nennen Sie drei.

Aufgabe 7: Richtig oder falsch?

1. Am Tag ist der Unterschied zwischen Stadt und Umland meistens besonders groß.
2. Straßenschluchten verringern die Windgeschwindigkeit.
3. Der Dozent hält begrünte Dächer für eine Patentlösung.

Aufgabe 8: Welche zwei Einschränkungen nennt der Dozent im Zusammenhang mit den Gegenmaßnahmen?

Macht Mehrsprachigkeit klüger? Zum Stand einer Forschungsdebatte

[1] Dass Mehrsprachigkeit für den Einzelnen zahlreiche Vorteile mit sich bringt, ist unbestritten. Wer mehrere Sprachen spricht, kann mit mehr Menschen kommunizieren, hat bessere Chancen auf dem Arbeitsmarkt und erhält einen direkteren Zugang zu anderen Kulturen. Umstritten ist dagegen eine weitergehende Annahme, die in den vergangenen Jahrzehnten große öffentliche Aufmerksamkeit erhalten hat: die These, dass Mehrsprachigkeit auch allgemeine geistige Fähigkeiten verbessere, die mit Sprache zunächst wenig zu tun haben.

[2] Im Mittelpunkt dieser Diskussion stehen die sogenannten exekutiven Funktionen. Darunter versteht man eine Gruppe kognitiver Prozesse, die der Steuerung des eigenen Denkens und Handelns dienen, etwa die Fähigkeit, störende Reize zu ignorieren, schnell zwischen zwei Aufgaben zu wechseln oder Informationen kurzfristig im Gedächtnis zu behalten. Die zugrunde liegende Überlegung klingt plausibel: Bei mehrsprachigen Menschen sind stets mehrere Sprachen gleichzeitig aktiv. Um im Gespräch die passende Sprache zu verwenden, muss die jeweils andere ständig unterdrückt werden. Diese tägliche Übung, so die Annahme, trainiere das Kontrollsystem des Gehirns ähnlich wie einen Muskel.

[3] Erste experimentelle Untersuchungen schienen diese Vermutung zu bestätigen. In Aufgaben, bei denen die Versuchspersonen auf widersprüchliche Signale reagieren mussten, schnitten zweisprachige Kinder und Erwachsene in mehreren Studien besser ab als einsprachige Vergleichsgruppen. Die Ergebnisse wurden nicht nur in Fachzeitschriften veröffentlicht, sondern fanden auch schnell Eingang in Zeitungen, Ratgeber und Elternforen. Für viele galt der „bilinguale Vorteil“ bald als gesicherte Tatsache.

[4] Seit Anfang der 2010er Jahre hat sich das Bild jedoch deutlich verändert. Mehrere Forschergruppen versuchten, die früheren Befunde mit größeren Stichproben zu wiederholen – häufig ohne Erfolg. Zusammenfassende Analysen, welche die Ergebnisse vieler Einzelstudien statistisch zusammenführen, kamen zu dem Schluss, dass der Effekt, falls er überhaupt existiere, deutlich kleiner sei als ursprünglich angenommen. Darüber hinaus wurde auf ein grundsätzliches Problem hingewiesen: Studien mit positiven Ergebnissen werden eher veröffentlicht als solche, die keinen Unterschied feststellen. Dadurch kann in der Fachliteratur ein verzerrtes Gesamtbild entstehen.

[5] Ein weiteres Problem liegt in der Vergleichbarkeit der Gruppen. Mehrsprachige und einsprachige Menschen unterscheiden sich häufig nicht nur in ihrer Sprachbiografie, sondern auch in anderen Merkmalen, etwa im sozialen Hintergrund, im Bildungsniveau oder in der Migrationserfahrung. Werden diese Faktoren nicht ausreichend kontrolliert, lässt sich nicht entscheiden, ob ein gemessener Unterschied tatsächlich auf die Mehrsprachigkeit zurückzuführen ist. Hinzu kommt, dass „Mehrsprachigkeit“ selbst kein einheitlicher Begriff ist: Ein Kind, das von Geburt an zu Hause zwei Sprachen lernt, ist mit einer Erwachsenen, die eine Fremdsprache erst im Studium erworben hat, nur bedingt vergleichbar.

[6] Was folgt aus dieser Debatte? Zunächst einmal nicht, dass Mehrsprachigkeit wertlos wäre. Die eingangs genannten kommunikativen, beruflichen und kulturellen Vorteile bleiben von der Kontroverse unberührt. Die Debatte zeigt vielmehr, wie Wissenschaft funktioniert: Eine attraktive Hypothese wird aufgestellt, überprüft, kritisiert und gegebenenfalls korrigiert. Für die Öffentlichkeit ergibt sich daraus eine wichtige Lehre. Einzelne, spektakuläre Studienergebnisse sollten mit Vorsicht betrachtet werden, solange sie nicht durch unabhängige Untersuchungen bestätigt worden sind. Eltern, die ihre Kinder mehrsprachig erziehen, haben dafür viele gute Gründe – ein messbarer Vorteil bei allgemeinen Denkfähigkeiten ist allerdings nicht garantiert.

Aufgabe 1: Welche Vorteile der Mehrsprachigkeit bezeichnet der Text als unbestritten? Nennen Sie drei.

Aufgabe 2: Was versteht man unter exekutiven Funktionen? Geben Sie eine kurze Definition und zwei Beispiele.

Aufgabe 3: Erklären Sie mit eigenen Worten, warum Mehrsprachigkeit nach der ursprünglichen Annahme das „Kontrollsystem des Gehirns“ trainieren soll.

Aufgabe 4: Nennen Sie zwei Gründe aus Abschnitt [4], warum der „bilinguale Vorteil“ heute bezweifelt wird.

Aufgabe 5: Welche zwei Probleme der Vergleichbarkeit beschreibt Abschnitt [5]?

Aufgabe 6: Richtig (R), falsch (F) oder nicht im Text (N)?

1. Die ersten Studien fanden Vorteile nur bei Kindern, nicht bei Erwachsenen.
2. Der Autor hält Mehrsprachigkeit nach der aktuellen Forschung für wenig nützlich.
3. Der Text nennt die genaue Größe des bilingualen Effekts.
4. Studien ohne Unterschied zwischen den Gruppen werden seltener veröffentlicht.

Aufgabe 7: Was meint der Autor mit der Aussage, die Debatte zeige, „wie Wissenschaft funktioniert“?

Formen Sie die Sätze aus dem Lesetext wie angegeben um. Die Bedeutung darf sich nicht ändern.

1. Die zugrunde liegende Überlegung klingt plausibel. → Relativsatz
2. Um im Gespräch die passende Sprache zu verwenden, muss die jeweils andere ständig unterdrückt werden. → Präpositionalgruppe mit „zur“
3. …, muss die jeweils andere ständig unterdrückt werden. → Aktiv mit „man“
4. Erste experimentelle Untersuchungen schienen diese Vermutung zu bestätigen. → „Es sah so aus, als ob …“
5. …, dass der Effekt, falls er überhaupt existiere, deutlich kleiner sei. → Präpositionalgruppe mit „im Falle“
6. …, eher veröffentlicht als solche, die keinen Unterschied feststellen. → Partizipialattribut
7. Werden diese Faktoren nicht ausreichend kontrolliert, lässt sich nicht entscheiden, … → Präpositionalgruppe mit „ohne“
8. …, lässt sich nicht entscheiden, … → Passiv mit Modalverb
9. …, solange sie nicht durch unabhängige Untersuchungen bestätigt worden sind. → Präpositionalgruppe mit „bis zu“
10. Studien mit positiven Ergebnissen werden eher veröffentlicht. Dadurch kann ein verzerrtes Gesamtbild entstehen. → ein Satz mit „sodass“

Thema: Sollten Hochschulen alle Vorlesungen auch als Aufzeichnung anbieten?

Eine Hochschule hat ihre Studierenden gefragt, wofür sie Vorlesungsaufzeichnungen nutzen (fiktive Daten, Mehrfachnennungen möglich):

Zwei Stimmen aus der Diskussion:

Eine Professorin: „Wer nur noch zu Hause zuschaut, verliert den Kontakt zu Lehrenden und Mitstudierenden.“

Ein Studierendenvertreter: „Aufzeichnungen machen das Studium gerechter – zum Beispiel für Studierende, die arbeiten oder Kinder betreuen.“

Schreiben Sie einen Text von etwa 250 Wörtern. Gehen Sie dabei auf folgende Punkte ein:

1. Beschreiben Sie die wichtigsten Ergebnisse der Umfrage.
2. Geben Sie die beiden Positionen mit eigenen Worten wieder.
3. Wägen Sie Vor- und Nachteile ab und nehmen Sie begründet Stellung.

Thema: Die Vier-Tage-Woche

In mehreren Ländern testen Unternehmen eine Vier-Tage-Woche bei gleichem Lohn. Befürworter erwarten zufriedenere und gesündere Beschäftigte. Kritiker weisen darauf hin, dass sich das Modell nicht für alle Branchen eignet, zum Beispiel für Krankenhäuser oder den Einzelhandel.

Halten Sie einen Kurzvortrag (ca. 5 Minuten): Stellen Sie das Thema vor, erläutern Sie Argumente beider Seiten, berichten Sie, wie die Situation in Ihrem Heimatland ist, und nehmen Sie Stellung.