Verlauf

Ziel

Ursachen und Folgen von erhöhter Hitzebelastung im urbanen Nahraum forschend ergründen und anhand konkreter Umsetzungsbeispiele Massnahmen zur Hitzereduktion entwickeln.

Leitfragen

  • Welche Faktoren verstärken/mindern die Hitzebelastung in Städten im Vergleich mit dem Umland?
  • Weshalb sind städtische Hitzeinseln insbesondere im Hinblick auf den anthropogenen Klimawandel problematisch?
  • Wie könnten Hotspots im öffentlichen Raum umgestaltet und die Hitzebelastung für die Stadtbevölkerung reduziert werden?

Zeit

Für Explorieren, Erarbeiten, Üben und Vertiefen sollten ca. 4 Lektionen eingeplant werden. Für die Anwendungs- und Synthesephase muss wesentlich mehr Zeit eingeplant werden, besonders, falls Temperaturmessungen über mehrere Wochen durchgeführt werden.

Didaktische Phase* Aufgaben

Explorieren

erkunden, begegnen, Hypothesen bilden, Vorwissen und Erfahrungen aktivieren, Konzepte prüfen und hinter-fragen, aktiv-entdeckend

Den Lernenden wird folgende Aufgabe gestellt: Stellt euch vor es ist Sonntag Nachmittag im Hochsommer, das Thermometer zeigt 35°C und ihr habt in 30 Minuten eine Verabredung: Wohin geht ihr zum Warten?
Kriterien: alle Geschäfte sind geschlossen, Restaurants und Hauseingänge sind tabu
Die Lernenden tragen ihre Warteorte in einer Karte ein und begründen ihre Wahl. Auch als digitale Karte in Survey123 möglich.
Aus den Begründungen der Lernenden werden Hypothesen abgeleitet, welche die Lehrperson im Klassengespräch festhält.
Um weitere Hypothesen zu formulieren, erhalten die Schülerinnen und Schüler anschliessend die CCESO-Grafik, welche die verschiedenen Einflussfaktoren grafisch darstellt.

Erarbeiten

neue Konzepte und Handlungsweisen kennenlernen, Hypothesen überprüfen, strukturieren

Die Lernenden überprüfen ihre Hypothesen anhand wissenschaftlich gesicherter Erkenntnisse (Einzelarbeit)

  1. Verifizierung und Falsifizierung der Hypothesen anhand schematischen Darstellung von Faktoren, welche die Temperatur im urbanen Raum beeinflussen.
  2. Lektüre Theorieblatt zu Ursachen von städtischen Hitzeinseln

Üben und Vertiefen

trainieren, erweitern, für sich verfügbar machen

Üben
Zur Systematisierung der Faktoren wird eine MindMap der kennengelernten Einflüsse erstellt. Die Schülerinnen und Schüler erhalten ein Grundgerüst an vorgegebenen Faktoren.
Als Informationsquellen dienen Ihnen der Text Backofen Stadt inkl. der Grafik. Es können auch weitere Quellen konsultiert werden (siehe weitere Einträge im Ideenset).

Vertiefen
Die Lernenden übertragen die Auswirkungen städtischer Hitzeinseln auf ihren Alltag und den Realraum. Sie stellen auch Querverbindungen zu den Folgen des anthropogenen Klimawandels her (Einzel- und Partnerarbeit).

Anwenden

im Realraum/Alltag der Lernenden verankern

Messen, Vergleichen, Erklären

Gruppen 1-4: Hot-Spots (Stadt); Gruppe 5: Referenzmessung (Umland)
Die Lernenden suchen mit Hilfe von map.geo.admin einen Ort in der Stadt, an welchem sie besonders hohe Temperaturen erwarten. Die Referenzgruppe sucht sich einen Standort im Umland der Stadt zwecks Vergleich (offenes Feld, Rasen, nicht Wald!). Sie bringen an geeigneten Standorten Temperatursensoren an, welche die Temperaturverläufe speichern.

  1. Lernende messen während einem beliebigem Zeitintervall die Lufttemperatur am entsprechenden Standort. Sie dokumentatieren den Standort mit (Fotos, Beschreibung, etc.)
  2. Darstellung der Daten am Computer in Excel oder als interpolierte Karten in ArcGis Online.
  3. Vergleich und Diskussion der Ergebnisse im Plenum anhand Daten und Metadaten der Standorte.

Übertragen

in unbekannten Situationen

Ein Umgestaltungskonzept für den ausgewählten Ort (Hotspot) entwerfen und dieses Konzept vorstellen. (Gruppenarbeit)

  1. Die Lernenden gestalten und beschreiben mögliche Massnahmen, um den gewählten Hot-Spot in ihrer Stadt abzukühlen (z.B. Poster, Zeichnung mit Beschreibungen ergänzt, ev. digital). Dabei sollen auch die Nutzungsansprüche des entsprechenden Platzes berücksichtigt werden (z.B. ÖV, Individualverkehr, Freizeitgestaltung, etc.).
  2. Die Vorschläge werden an den Mann/die Frau gebracht: z.B. indem ein Brief an die verantwortliche Stelle der Stadt (z.B. Stadtplanungsamt, Stadtgrün) verfasst wird, in welchem die Problematik, die Erkenntnisse sowie die Lösungsvorschläge ausgeführt werden, oder indem Expert*innen und Entscheidungsträger*innen an eine Abschlussveranstaltung eingeladen werden.

* Die didaktischen Phasen basieren auf dem Modell kompetenzfördernder Aufgabensets nach Kalcsics & Wilhelm, 2017.

Unterrichtsmaterial

Ideenset_stadtgeographie_Explorierenerarbeitenuebenvertiefen

Stadthitze erforschen

Unterrichtsmaterialien zu "Explorieren", "Erarbeiten", "Üben und Vertiefen"

Mit diesen Unterrichtsmaterialien können die fachlichen Grundlagen gelegt werden, damit sich die Lernenden anschliessend praktisch (dh. im Realraum) mit dem Thema auseinandersetzen können. Das Dossier enthält Arbeitsaufträge und Theorietexte und Lösungsvorschläge. Für die Bearbeitung im Unterricht sollten ungefähr vier Lektionen eingeplant werden.

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Stadthitze im Realraum erforschen

Materialkiste zu "Anwenden"

Mit hochpräzisen Temperatursensoren kann der Stadthitzeeffekt im nahen Quartier/ in der nahen Stadt erforscht werden. Diese Sensoren sind als Materialkisten in der Mediothek ausleihbar. Sie umfassend Temperatursensoren und Strahlungsschütze, welche die Sensoren vor den Elementen schützen. Diese können an Kandelabern und anderen Masten fixiert werden. Jede der drei Kisten umfasst 12 Sensoren.
Zum Fixieren werden lange Kabelbinder empfohlen, diese sind Verbrauchsmaterial und müssen von den Lehrpersonen selber besorgt werden.

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Stadthitze im Realraum erforschen

Arbeitsmaterial

Mit hochpräzisen Temperatursensoren kann der Stadthitzeeffekt im nahen Quartier/ in der nahen Stadt erforscht werden. Für den Einsatz dieser Sensoren werden zwei Unterrichtsvarianten vorgeschlagen:

Variante I: Basierend auf den erarbeiteten Grundlagen zum Thema suchen die Lernenden nach möglichen Hitzeinseln in ihrer Umgebung. Während einigen Tagen/Wochen im Sommer messen sie dort die Temperatur und vergleichen diese mit Messungen, welche sie an (erwartet) kühleren Orten gemessen haben. Die Datenauswertung erfolgt ausschliesslich in Excel.

Variante II: Zusammen mit der Klasse wird ein Messnetzwerk über ein ganzes Quartier gespannt, welches während einiger Tage/Wochen Temperaturen erfasst. Die Daten werden mit ArcGis Online dargestellt und ausgewertet.

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Stadthitze Synthese

Arbeitsmaterial

Durch Messungen und Auswertung der Daten wurden städtische Hitzeinseln identifiziert. Für diese entwickeln die Lernenden als Synthese "Abkühlungskonzepte", das heisst Massnahmen, um den beforschten Raum abzukühlen. Dabei lernen Sie u.a. auch Nutzungskonflikte der Raumplanung abzuwägen.

Ideenset_Stadtgeographie_Diercekgeographie

Stadtklima in Diercke Spezial "Die Stadt" und Diercke Geographie

Unterrichtsmaterial

Ausgehend vom Stadtraum als urbanes Ökostystem beleuchtet das Kapitel 5 des Lehrmittels Diercke Spezial "Die Stadt" die physikalischen Zusammenhänge des städtischen Hitzeinseleffekts, sowie deren Auswirkungen auf den Siedlungsraum (Seiten 85-94).

Im Lehrmittel Diercke Geographie ist der Stadtklima-Teil etwas kürzer gehalten, dafür wird hier die Verbindung zu nachhaltigem Städtbau gezogen, sowie der Hitzeinseleffekt am Beispiel Stuttgart vertieft (auch mit Aufgaben, Seiten 364-375).

Ideenset_Stadtgeographie_grueneoaseninderstadt

Grüne Oasen in der Stadt

Unterrichtsmaterial

In vier Module nähern sich die Lernenden dem Thema "grüne Städte", wobei die Aspekte Biodiversität, Klimawandel und Bedeutung für den Menschen behandelt werden:
Im ersten Modul eignen sich die Lernenden das nötige Hintergrundwissen an, im zweiten erörtern sie die eigenen Ansprüche an Grünflächen, im dritten lernen sie Massnahmen kennen, die Politik und Stadtverwaltung zur Förderung von Grünflächen unternehmen können, und im vierten entwickeln die Lernenden eigene Projektskizzen zur sinnvollen Umgestaltung von Flächen.
Die Module sind didaktisch aufbereitet und gespickt mit kurzen Filmbeiträgen, welche good practise Beispiele aus unterschiedlichen Ländern vorstellen.

IdeenSet_Stadtgeografie_StadthitzeActionbound

Hitzespaziergang Bern

digitale Exkursion mit Actionbound

In dieser fünf Stationen umfassenden digitalen Exkursion werden die Teilnehmenden über den städtischen Hitzeinseleffekt, städtische Hotspots und Minderungsmassnahmen informiert.
Die Exkursion wurde von der Gruppe für Klimatologie der Universität Bern entwickelt und eignet sich hervorragend als Einstieg ins Thema.

Hintergrundinformationen

IdeenSet_Stadtgeographie_Einstein_Stadthitze

Hitze in der Stadt

Fernsehsendung

Urban Heating, der Hitzeinseleffekt. Eine Stadt heizt sich an einigen Plätzen so stark auf, dass es für den Menschen gefährlich werden kann. Dicht besiedelte Gebiete wie Grossstädte müssen in der Stadtplanung stark umdenken. «Einstein» erforscht, was Urban Heating ist, und sucht neue Lösungen. Besonders Stadtmenschen bekommen Hitzewellen im Sommer sehr stark zu spüren. Das Phänomen nennt sich Urban Heating. Dabei handelt es sich um einen Hitzeinseleffekt. Die Stadt heizt sich an einigen Plätzen und Ecken so stark auf, dass der Mensch sogar gesundheitlichen Schaden nehmen kann. Durch den Klimawandel wird es immer wärmer auf der Erde. Gerade dicht besiedelte Gebiete wie Grossstädte müssen deshalb in der Stadtplanung stark umdenken. «Einstein» will herausfinden, was Urban Heating ist und welche Probleme es den Städterinnen und Städtern bereitet, und sucht neue Lösungsmethoden. Moderator Tobias Müller macht eine «Hitzetour» durch Zürich, um zu erfahren, welche Massnahmen zur Hitzeminderung ergriffen werden. Zudem erlebt er im Schweizer Paraplegiker-Zentrum in Nottwil bei einem Hitzestresstest, wie stark der Körper unter hohen Temperaturen leidet. ETH-Forscherinnen und -Forscher zeigen auf, wie die Kaltluftströmung eine Stadt durchlüftet und wie Rasen und Bäume ganze Areale abkühlen können. Ein Experiment für perfekten Asphalt komplettiert die Suche nach der besten Abkühlung für eine heisse Stadt im Sommer. (Q: SRF).

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Der heisseste Ort in Bern

SRF Beitrag und Online-Artikel

Der Beitrag von Schweiz Aktuell portraitiert das Forschungsprojekt der Universität Bern, welches den städtischen Hitzeeffekt in Bern durch ein Netzwerk an Messsensoren erforschen will. Gemeinsam mit dem Klimaforscher Stefan Brönimann werden verschiedene Orte in und um Bern besucht.

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Klimaerwärmung in der Stadt - wie Schweizer Städte das Hitzproblem lösen

SRF Radiobeitrag und Online-Artikel

Die Klimaerwärmung bringt Hitzewellen - und die sind vor allem in den Städten besonders unangenehm. In Europa wappnen sich die Metropolen - auch in der Schweiz wird das Thema Hitzeprävention zunehmend ernst genommen.In Stuttgart ist das Lokalklima seit rund 90 Jahren schon ein Thema, denn die Stadt ist ein Hotspot und frische Luft gefragt. Seit die Klimaerwärmung und die vermehrten Hitzewellen auch viele andere Städte im Sommer zum glühen bringen, ist Hitzeprävention und Hitzemilderung vielerorts auf die politische Agenda gerückt.

Es gibt viele Ideen, teilweise auch schon Strategien und Massnahmen, wie man die Hitze mildern kann. Aber das Thema ist noch frisch - von einer «Klimapolitik» kann vorderhand noch keine Rede sein.

Ideenset_Stadtgeographie_dieidee

"Die Idee": Die Städte im Kampf gegen die Hitze

SRF Beitrag in 10vor10

Besonders in den Städten ist die Hitze oft unerträglich, da es an hellen Böden und an Begrünung fehlt. Ideen sind gefragt, wie der urbane Lebensraum gekühlt werden kann. Der Beitrag zeigt an konkreten Beispielen, mit welchen Massnahmen Schweizer Städte sich vor der Überhitzung schützen wollen.
Der Beitrag eignet sich, um den Lernenden Ideen für ihre Umgestaltungskonzepte von Hitzeinseln zu liefern

Ideenset_Stadtgeographie_BAFU

Hitze und Trockenheit im Sommer 2018: Auswirkungen auf Mensch und Umwelt

BAFU Bericht

Die Schweiz erlebte 2018 erneut einen aussergewöhnlich heissen Sommer. Mit einer durchschnittlichen Temperatur von 15,3 Grad in den Monaten Juni, Juli und August war er nach 2003 und 2015 der drittwärmste Sommer seit Messbeginn 1864. Auch die Niederschlagsmengen waren sehr gering. Im landesweiten Mittel fielen im Sommerhalbjahr von April bis September nur 69 Prozent der Normperiode 1981 bis 2010. Hitze und Trockenheit hatten gravierende Auswirkungen. Wegen der hohen Temperaturen waren ungefähr 200 Todesfälle mehr zu beklagen als in einem normalen Jahr. Im Wald hinterliess die Trockenheit deutliche Spuren. Vielerorts verfärbten sich die Laubbäume bereits im Juli. Mit dem Klimawandel dürften Verhältnisse wie in den Sommern 2003, 2015 und 2018 zum Normalfall werden (Q: BAFU).

Ideenset_Stadtgeographie_BPBstadtimklimawandel

BPB

Artikel zum Thema Stadthitze

Stadt im Klimawandel
Städte tragen aktiv zum Klimawandel bei und sind von seinen Folgen betroffen. Der Artikel fokussiert auf stadtpolitische Handlungsmöglichkeiten im Klimawandel.

Der Stellenwert von Natur in der Stadtentwicklung
Die Verteilung von Umweltbelastungen läßt Aussagen zur Qualität der lokalen Umweltgerechtigkeit zu. Sybille Bauriedl führt in das Verhältnis von Stadtplanung und Natur ein.