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Betroffenheitswizard

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Betroffenheitseinschätzung für die Wirkfolgen im Bereich Menschliche Gesundheit

In Bezug auf:

  • Zunahme der thermischen Belastung als objektiv messbare Größe
  • steigende Gefahr von vektorbasierten Krankheiten
  • steigende Gefährdung durch Extremereignisse
  • Zunahme weiterer, klimabedingten Gesundheitsrisiken
Faktor Klimamonitoring Klimafolgenbewertung
Ausprägung des Klimasignals t0 Ausprägung der Sensitivität t0 Ausprägung des Klimasignals t1 Ausprägung der Sensitivität t1
Ther­mi­sche Be­las­tung Zusatzinformation
Faktor Klimamonitoring Klimafolgenbewertung
Ausprägung des Klimasignals t0 Ausprägung der Sensitivität t0 Ausprägung des Klimasignals t1 Ausprägung der Sensitivität t1
Ge­fahr vek­tor­ba­sier­ter Krank­hei­ten Zusatzinformation
Faktor Klimamonitoring Klimafolgenbewertung
Ausprägung des Klimasignals t0 Ausprägung der Sensitivität t0 Ausprägung des Klimasignals t1 Ausprägung der Sensitivität t1
Ge­fähr­dung von Men­schen­le­ben durch Ex­trem-wet­te­rer­eig­nis­se Zusatzinformation Zusatzinformation
Faktor Klimamonitoring Klimafolgenbewertung
Ausprägung des Klimasignals t0 Ausprägung der Sensitivität t0 Ausprägung des Klimasignals t1 Ausprägung der Sensitivität t1
Wei­te­re, durch ex­tre­me Re­ge­ner­eig­nis­se be­ding­te Ge­sund­heits­ri­si­ken Zusatzinformation Zusatzinformation


Die Berücksichtigung von derzeitigen und zukünftigen Klimafolgen in der Stadtplanung und -entwicklung muss nicht zuletzt aufgrund des Gebotes gesunder Wohn- und Arbeitsbedingungen in einer für die Gesundheit und Wohlbefinden des Menschen relevanten Weise erfolgen (vgl. VDI Richtlinie 3787). Die Wirkungen von Wetter, Witterung, Klima und Lufthygiene auf den Menschen sind vielfältig und komplex und werden für diese Vulnerabilitätseinschätzung in den Wechselwirkungen Zunahme der thermischen Belastung, steigende Gefährdung durch Extremwetterereignisse, steigende Gefahr von vektorbasierten Krankheiten und Gefährdung durch weitere, klimabedingte Gesundheitsrisiken zusammengefasst. Die Auswirkungen auf die menschliche Gesundheit können direkter (erhöhte Mortalität während Hitzewellen oder bei Extremwetterereignissen) oder indirekter Art (Verbreitung von Krankheitserregern, Gefährdung der Nahrungsproduktion oder auch der Frischwasserversorgung) sein.

Da es jedoch zusätzlich nicht-thermische Ursachen für Mortalitätsanstiege gibt und auch weniger starke Hitzebelastung bereits mit einer Übersterblichkeit einhergeht, ist die Beurteilung der Sensitivität eine erste Einschätzung. Eine weitere Unsicherheitsquelle bei der Abschätzung der Auswirkungen von Klimaänderungen auf die Gesundheit ist neben der Unsicherheit der Klimamodelle, die zukünftige Sensitivität der Bevölkerung für thermische Belastung. Diese hängt sowohl vom Grad der Anpassung als auch von verschiedenen Bevölkerungscharakteristika ab. Beeinflussend wirken auch sozioökonomische Faktoren.

Verwendung von Schwellwerten/Kennwerten
Die Exposition einer Wirkfolge (hier Menschliche Gesundheit) beschreibt die zentralen Wetter- und Klimaverhältnisse, welche die Wirkfolge beeinflussen oder beeinflussen können. Die Exposition kann dabei sowohl langfristige Klimaveränderungen als auch die Änderung der Klimavariabilität (Extremwetterereignisse) umfassen. Für Aussagen zu Klima-Impakten (Verwundbarkeit), aber auch zur Veranschaulichung von Klimaänderungen für die Öffentlichkeit ist zum Beispiel die Entwicklung der so genannten Kenntage von großer Bedeutung. Das sind Tage, an denen Schwellwerte über- bzw. unterschritten werden (Sommertage sind Tage mit mindestens 25°C, warm oder heiße Tage sind mindestens 30°C warm; in Tropennächten kühlt es nicht unter 20°C ab). Auch die Andauer von Hitzewellen oder Trockenperioden oder die Verschiebung von Vegetationsperioden sind Kenngrößen, die zur Einschätzung der Vulnerabilität zur Rate gezogen werden.

Der Deutschen Wetterdienst bestimmt mit Hilfe des "Klima-Michel-Modells" die gefühlte Temperatur, die den Wärmehaushalt eines Modellmenschen ("Klima-Michel", 1,75 groß, 75 kg schwer, 35 Jahre alt) widerspiegelt, der sich im Freien aufhält. Da die "Gefühlte Temperatur" unter sommerlichen Bedingungen viel schneller ansteigt als die Lufttemperatur und bei schwachem bis mäßigem Wind absinken kann, werden in die Berechnung neben der tatsächlichen Lufttemperatur auch Windgeschwindigkeit, Luftfeuchtigkeit, Sonneneinstrahlung sowie die Wärmestrahlung der Atomsphäre berücksichtigt. Darüber hinaus werden in die Berechnung neben den zentralen Klimaparametern auch Korrekturwerte für die individuelle Akklimatisationsmöglichkeiten (Aktivitätsgrad und den Isolationswert der Kleidung) eingespeist (vgl. DWD Onlinelexikon). Die Schwellenwerte der Gefühlten Temperatur für Wärmebelastung und Kältestress sind mittels psycho-physische Bewertungsskala über die VDI- Richtlinie 3787/Blatt 2 (2008:20) bestimmten Belastungsstufen zugeordnet. Trotz aller Unisicherheiten und Unterschiedlichkeit in der Klimamodellierung weisen alle Szenarien auf einen deutlichen Anstieg der Zahl der Tage mit höherer Wärmebelastung und zu einem Rückgang von Tagen mit Kältestress mit unterschiedlich regionalen Ausprägungen hin.

Wechselwirkungen und zukünftige Entwicklungen beachten
Wirkfolgen im Bereich der Menschlichen Gesundheit stehen in sehr engem Zusammenhang zu den klimabedingten Einflüssen auf die Lufthygiene, die wiederum aber auch Veränderungen bspw. der lokalen Flora und Fauna oder an Gebäuden bewirken, so dass die Vulnerabilitätseinschätzung für den Bereich der Lufthygiene gesondert vorzunehmen ist. Da der Mensch Teil der verschiedener Wirkfolgenbereiche (z.B. Nutzer der technischen und sozialen Infrastruktur, Beschäftigter in der Land- und Forstwirtschaft, Adressat der Nahrungsmittelproduktion und des Tourismus) sind die Wirkungen auf die menschlichen Gesundheit immer auch im Kontext mit anderen Wirkfolgenbereichen zu betrachten. Gleichzeitig determinieren demographische und sozio-ökonomische, aber auch gesamtgesellschaftliche Bedingungen die Entwicklung einer Stadt und seiner Stadtgesellschaft und damit auch der menschlichen Gesundheit. So ist unter Verwendung von demographischen Szenarien anzunehmen, dass die sensitive Bevölkerungsgruppe der über 75-Jährigen stark zunehmen wird und gleichzeitig der Anteil von Kleinkindern und Säuglingen sinkt. Sozi-ökonomische Bedingungen (Einkommensbedingungen, Bildungsstand etc.) wie auch gesamtgesellschaftliche Bedingungen bspw. durch Veränderung der Gesundheitsvorsorge sind in der Lage, den Einfluss von Klimafolgen auf die menschliche Gesundheit zu verstärken oder zu auch zu verringern.

Beschreibung der Effekte von Klimaänderungen auf die menschliche Gesundheit

Zunahme der Thermischen Belastung
Die Zunahme von Wetterextremen wie Hitzetage und Hitzewellen führen vor allem in verdichteten Bereichen zur Ausbildung von städtischen Wärme- oder Hitzeinseln, die wiederum zu einer starken Beeinträchtigung der menschlichen Gesundheit führen können. Aufgrund seines eigenen Wärmehaushalts reagiert der Mensch direkt auf die thermischen Bedingungen seiner Umwelt. Unter extremen thermischen Umgebungsbedingungen kann die menschliche Thermoregulation überfordert werden. Bei ungenügender Entwärmung des Körpers, z. B. durch Behinderung der Verdunstung durch fehlende Ventilation bei hohem Wasserdampfgehalt der Luft, ungeeignete Bekleidung, unangepasste Aktivität und intensive Sonnenbestrahlung steigt trotz maximal arbeitender Thermoregulation die Körpertemperatur an. Insbesondere bei älteren und kreislauflabilen Menschen kann es zum Hitzekollaps durch Blutdruckabfall kommen (vgl. VDI-Richtlinie 3787, Blatt 2: 8-9).

Umweltepidemiologische Studien, insbesondere nach dem Hitzesommer 2003 zeigen einen Zusammenhang zwischen Morbiditäts- und Mortalitätsraten und Hitzeereignissen auf. Betroffene Bevölkerungsgruppen sind insbesondere Personen über 75 Jahre, Kleinkinder unter 3 Jahre sowie kranken und übergewichtige Personen. Auch Personen mit fehlender Fitness oder Drogenabhängigkeit sind sensitive Gruppen. In einigen Studien (Kenney 1985 und Fanger 1972) gibt es Hinweise, dass Frauen im Durchschnitt weniger hitzetolerant sind und sensibler auf trockene und heiße Bedingungen reagieren (bei vergleichbarer Größe, vergleichbarem Verhältnis von Körpermasse zu Körperfett, mit vergleichbarem Körperfettgehalt und vergleichbarer aerober Leistung).

Die höhere Sensitivität älterer Personen ist auf Faktoren wie eine geringere physische Fitness, dem Vorhandensein diverser Erkrankungen, falsche Wahrnehmung der thermischen Umgebung und schlechtere Thermoregulation zurückzuführen (Havenith, 2001). Auch das Schweißverhalten ist bei älteren Personen anders als bei jungen Menschen (Hori, 1995). Neben älteren Menschen gehören auch Säuglinge und Kleinkinder mit ihrer noch instabilen Thermoregulation und ihrer Abhängigkeit von der Hilfe Erwachsener zu besonders der gefährdeten Bevölkerungsgruppe (Khosla und Guntupalli, 1999; Basu und Samet, 2002).Kranke Personengruppen regieren vor allem aufgrund fehlender Fitness sensibler auf Wärmebelastungen. Personen, mit ständiger Einnahme von Medikamenten (wie Anticholinergika, Neuroleptika, Antidrepressiva) und Drogen (auch Alkohol) sind durch physiologische Effekte oder auch durch die aufgrund der Medikamente/Drogen auftretende Veränderung im Verhalten anfällig für hitzebedingte Morbidität und Mortalität (vgl. Koppe 2005). Aufgrund der Überlagerung von Risikofaktoren sind Pflegeheimbewohner eine sehr anfällige Bevölkerungsgruppe.

Kältestress gehört ebenfalls zu den thermischen Belastungen und wirkt sich im Gegensatz zur Wärmebelastung indirekt und gegebenenfalls auch über andere Wirkungswege, wie beispielsweise die stärkere Verbreitung von Infektionskrankheiten aus. Aufgrund der im Winter vorherrschenden niedrigen Werte der Lufttemperatur und hohe Werte der Windgeschwindigkeit sind die zugrunde liegenden Wirkungsmechanismen für die Zunahme der Mortalitätsrate mit zunehmendem Kältestress noch unklar (Laschewski und Jendritzky, 2002). Einige Autoren gehen jedoch davon von aus, dass mildere Winter für eine Abnahme der Zahl der kältebedingten Erkrankungen und Todesfälle sorgen (FLUGS, 2003).

Steigende Gefahr von vektorbasierten Krankheiten
Die Veränderungen in der Verbreitung und im Infektionspotenzial von Krankheitsüberträgern (Vektoren) gehören zu den indirekten Wirkungen der Klimawandelfolgen. Veränderte klimatische Bedingungen (Erhöhung der Jahresmitteltemperaturen, Erwärmung unterer Schwellenwerte, mehr Tage mit Temperaturen um 30-32 °C) begünstigen die Verteilung und Aktivität von Krankheitsüberträgen (Insekten, Vögel und Nagetiere), aber auch die Verbreitung allergener Pflanzen wie die Ambrosia oder Pilzsporen. Mittels Vektoren (Erregern) und veränderter klimatischer Bedingungen besteht die Gefahr der Einschleppung und Verbreitung von neuen Erregern. Mögliche Vektor-assoziierte Infektionskrankheiten sind u.a. die Borreliose, FSME, Leishmaniose (eine klassische tropenmedizinische Infektionskrankheit, die durch die Sandmücke übertragen wird) sowie möglicherweise Malaria oder das Denguefieber. Die jeweiligen Krankheitsbilder umfassen in der Breite vor allem die Ausbildung grippeähnlicher Symptome, Fieberkrankheiten, allergische Störungen sowie Herz- und Atemwegserkrankungen. Für Allergiker stellt die vorverlegte Blütezeit und die verlängerte Vegetationsperiode ein erhebliches gesundheitliches Problem dar.

Steigende Gefährdung durch Extremereignisse
Weltweit ist eine u.a. klimabedingte Zunahme in Häufigkeit und Intensität von extremen Wetterereignissen zu verzeichnen. Auch für Deutschland wird eine Zunahme von Extremwetterereignissen prognostiziert. Körperliche Verletzungen sind durch Starkregen ausgelöste Überschwemmungen oder Sturmfolgen möglich. Auch physische und psychische Traumen, die durch Extremwetterereignisse (Hitzewellen, Überschwemmungen oder Stürme) ausgelöst werden, beeinträchtigen die menschliche Gesundheit.

Zunahme weiterer, klimabedingter Gesundheitsrisiken
Klimatische Veränderungen können sich auf das Vorkommen von Krankheiten auswirken, die durch Wasser oder Nahrung übertragen wird. Häufigere Starkregenereignisse führen zu einer stärkeren mikrobiologischen Belastung von Badegewässern, privaten Trinkwasserquellen, von Oberflächengewässern und unter Umständen auch des Grundwassers, so dass als Folge von früher einsetzenden und länger anhaltenden Wärmeperioden, ein höheres Risiko von wasserbedingten Infektionsausbrüchen besteht (Stark et al. 2009: 11). Amerikanische Studien, die sich mit trinkwasserbedingten Krankheitsausbrüchen beschäftigt haben, weisen für alle mikrobiellen Parameter eine ausgeprägte Abhängigkeit von den jahreszeitlichen Bedingungen und einen statistische Zusammenhang zwischen extremen Niederschlagsereignissen und dem Auftreten pathogener Mikroorganismen nach (Rose et al. 2001). Die Krankheitserreger können aus überfluteten Kanalisationen, Sickergruben, Klärwerken oder Tierkadavern in die Umwelt und in die Nähe des Menschen gelangen (UBA 2002). Auch das Aufbringen von Nitrat und Nitrit aus Fäkalien und Kunstdünger auf landwirtschaftlichen Nutzflächen führt bei starken Regenereignissen zur erhöhten Auswaschungen, so dass die trinkwasserrelevanten Emissionen vor allem ins Oberflächengewässer, aber auch ins Grundwasser gelangen können. Im Juni 2006 wurde zum Beispiel im Hochsauerlandkreis in NRW eine relativ hohe Konzentration in trinkwasserrelevanten Oberflächengewässern und im Trinkwasser selbst nachgewiesen. Ursache war der von Landwirten auf ihren Böden eingesetzte, kontaminierte Klärschlamm, der sehr hohe Rückstände perfluorierter, krebserregender Chemikalien (PFOS und PFOA) aufwies. Heftige Regenfälle schwemmte die Chemikalien in Gewässer aus, unter anderem in Zuläufe der Möhnetalsperre, einem Trinkwasserreservoir (UBA 2009). Grundsätzlich sind Trinkwasservorkommen, die aus Oberflächenwasser gewonnen werden besonderes verwundbar, weil chemische und mikrobielle Kontaminationen unmittelbar ins Gewässer eindringen können. Eine Filterung durch Untergrund und Boden wie bei der Grundwassergewinnung bleibt aus. Bei Starkniederschlägen sind der zeitliche Abstand von Kontamination und Wasserentnahme und somit auch die Reaktionszeit zur Behebung von Störfallen gering (Kistemann 1997).

Die Zunahme von Wärme- und Trockenperioden birgt auch in Deutschland langfristig die Gefahr der Verknappung von Wasser und der Verschlechterung der Wasserqualität. Durch häufiger Niedrigwasserstände und fallende Grundwasserspiegel kann es in einigen Regionen Deutschlands zur Einschränkung der Verfügbarkeit von Trinkwasser führen. In älteren oder schlecht gewarteten Trinkwassersystem (vor allem in Hausinstallationsnetzen) bieten Biofilme und Ablagerungen insbesondere bei langen Stagnationszeiten des Wassers und hohen Außentemperaturen optimale Bedingungen für die Verbreitung von Legionellen, den Erregern der Legionärskrankheit.

Aufgrund der Zunahme an Luftverschmutzung, eine Verstärkung der bodennahen Ozonbildung sowie einer Zunahme der UV-Strahlung durch die stratosphärische Ozonabnahme sind weitere Gesundheitsrisiken zu befürchten (siehe auch Wirkfolge Lufthygiene). Darüber hinaus führen höhere Temperaturen zu einer Zunahme an durch Lebensmittel übertragene bakterielle Infektionen. So vermehren sich bakterielle Erreger wie Salmonellen in Lebens-, aber auch Futtermittel bei wärmeren Temperaturen wesentlich besser (Stark et al. 2009: 10).

Im Rahmen der Vulnerabilitätseinschätzung der Menschlichen Gesundheit steht bei der Betrachtung der Exposition insbesondere die quantitative Bewertung von Wärmebelastung im Sommer durch hohe Werte der Luft- und Strahlungstemperatur sowie hohe Werte der Windgeschwindigkeit (Gefahr von Extremwetterereignissen) im Mittelpunkt des Interesses (vgl. VDI-Richtlinie 3787, Blatt 2).

Zur Einschätzung der jeweiligen Sensitivität sind insbesondere sowohl qualitative als auch quantitative Angaben zu den:

  • vorhandenen baulichen Strukturen wie Anordnung und Gestaltung der Baukörper, Versiegelungsgrad und Einwohnerdichte,
  • als auch zum Freiraum (Größe, Bepflanzung, Anzahl der schattenspendenden Bäumen, Windschutz..)
  • und zur Anzahl der gefährdeten Personengruppen und sozialer Einrichtungen notwendig.

Literatur:

Koppe, Christine (2005): Gesundheitsrelevante Bewertung von thermischer Belastung unter Berücksichtigung der kurzfristigen Anpassung der Bevölkerung an die lokalen Witterungsverhältnisse. Berichte des Deutschen Wetterdienstes 226, Offenbach am Main 2005 VDI-Richtlinie 3787, Blatt 2: Umweltmeteorologie Methoden zur human-biometeorologischen Bewertung von Klima und Lufthygiene für die Stadt- und Regionalplanung. Teil I: Klima. Stand November 2008 Studien zum Nachweis der Auswirkungen thermischer Belastungen auf die menschliche Gesundheit: Fanger, P.O., (1972): Thermal Comfort. New York, McGraw-Hill. Kenney, W.L.,(1985): A review of comparative responses of men an women to heat stress. Environmental Research 37, 1-11. Havenith, G.; Luttikholt, V.G.M.; Vrijkotte, T.G.M., (1995): The relative influence of body. characteristics on humid heat stress response. Eur. J. Appl. Physiol. 70, 270-279. Hori, S, (1995): Adaptation to heat. Jap. J. Physiol. 45, 921-946. Khosla, R.; Guntupalli, K.K., (1999): Heat related illness. Critical Care Clinics 15, 251-263. Basu, R.; Samet, J.M., (2002): Relation between elevated ambient temperature and mortality:a review of the epidemiologic evidence. Epidemiol. Rev. 24, 190-202. Verweis auf weitere Studien: VDI-Richtlinie 3787, Blatt 2 Staiger, H.; Bucher, K.; Jendritzky, G., (1997): Gefühlte Temperatur. Die thermophysiologisch gerechte Bewertung von Wärmebelastung und Kältestress beim Aufenthalt im Freien in der Maßzahl Grad Celsius. Ann. Meteorol. 33, 100-107. Stark, K. et al. (2009): Die Auswirkungen des Klimawandels. In: Bundesgesundheitsblatt 2009. S. 1-15 Verstärkter Eintrag von Krankheitserregern in Trinkwasserressourcen bei Starkregen- und Hochwasserereignissen (Kistemann et al. 2002): UBA (2002): Tipps zur Vorbeugung gegen Krankheiten bei Hochwasser. Pressemitteilung des Umweltbundesamtes vom 02.08.2002. Online verfügbar. http://www.hygieneinspektoren.de/fachinformationen/sonstiges/ubahochwtipps.pdf; Zugriff am 02.05.2011 UBA - Umweltbundesamt (2009): Per- und Polyfluorierte Chemikalien. Einträge vermeiden - Umwelt schützen. Dessau-Roslau. Online verfügbar unter http://www.umweltbundesamt.de/uba-info-presse/2009/pdf/pd09-046_per_und_polyfluorierte_chemikalien_eintraege_vermeiden_umwelt_schuetzen.pdf; Zugriff am 02.05.2011. Kistemann T., Claßen T., Koch C., Dangendorf F., Fischeder R., Gebel J., Vacata V., Exner M., 2002 Microbial Load of Drinking Water Reservoir Tributaries during Extreme Rainfall and Runoff. In: Applied and Environmental Microbiology 68(5): 2188-2197. Kistemann, T. (1997): Trinkwasserinfektionen - Risiken in hochentwickelten Versorgungsstrukturen. Geografische Rundschau 49/4 (1997

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