Nein, die Standorte von Wetterstationen wurden nicht verschoben, um Klimadaten zu manipulieren

Der Klimawandel ist auch in Deutschland messbar. Durch ein Netz aus Wetterstationen werden Temperaturveränderungen seit 1881 systematisch erfasst. In einem Video im Netz wird nun behauptet, die Wetterstationen des Deutschen Wetterdienstes seien seit 1989 bewusst in städtische Gebiete verschoben worden. Im Video wird angedeutet, dies geschehe, um im tendenziell wärmeren Stadtklima höhere Temperaturen zu messen, um so die Messungen zu manipulieren. Dies ist jedoch falsch, erklärten Experten gegenüber AFP. Zudem geht aus den Standortdaten keine systematische Verschiebung in den städtischen Raum hervor.

In dem tausendfach auf Facebook geteilten Video werden angebliche Karten mit den Standorten von Wetterstationen gezeigt. Dort wird behauptet, dass seit 1989 Messstationen aus kühlen hin zu wärmeren Standorten verschoben wurden, „in die Nähe von Siedlungen, wo es natürlich wärmer ist als in der unberührten Natur.“ Die Temperatursensoren des Deutschen Wetterdienstes zeigten daher zwar jetzt höhere Temperaturen, aber nicht, weil es insgesamt wärmer geworden ist, sondern weil die Instrumente dem Stadtklima ausgesetzt seien.

Ähnliche Behauptungen, es gäbe „immer mehr Messstationen in Wärmeinseln“ und diese würden „vom DWD nicht korrigiert“, gibt es auch auf der Plattform X, früher Twitter und auf Blog-Einträgen. Bereits 2019 kamen ähnliche Behauptungen auf Facebook auf.

 

 

Die AFP hat bereits früher Behauptungen widerlegt, laut denen Wetterdaten angeblich manipuliert werden. Faktenchecks zum Thema Klima sammelt AFP hier.

Ursprung der Karten unklar

Was die Karten im Video genau darstellen, ist unklar. Es gibt im Beitrag keinen Hinweis auf deren Ursprung. Auch der DWD konnte die Abbildungen nicht zuordnen, da die Auflösung nicht ausreichend sei, so eine Sprecherin auf eine Anfrage von AFP am 15. August 2023.

Die beiden Abbildungen aus dem Video zeigen jedoch starke Ähnlichkeiten mit Karten, die aus den öffentlich zugänglichen Daten des Climate Data Centers des DWD erstellt werden können. Wählt man dort die Stationen für Temperaturmessungen in zwei Meter Höhe aus, lässt die Ergebnisse für den 16. August 1989 und den 16. August 2018 anzeigen und vergleicht diese mit den Karten aus dem Video, stimmen die meisten Punkte überein.

Auch die Temperaturskala im unteren Bildbereich ähnelt stark der Darstellung auf den Karten des DWD.

Wärmeres Stadklima

Tatsächlich ist es, wie im Video behauptet, in dicht bebauten Städten oft wärmer als in ländlich geprägten Gebieten. Der sogenannte Wärmeinsel-Effekt zeige sich vor allem im Sommer. Der Weltklimarat (IPCC) schreibt diesen Effekt in seinem Sechsten Sachstandsbericht vor allem der dichten Bauweise, den sich leichter aufheizenden Oberflächen und der zusätzlichen Wärme durch Heizungen, Klimaanlagen, Industrie und Verkehr in der Stadt zu.

Das Umweltbundesamt hat diesen Effekt am Fallbeispiel Berlin untersucht. Zwischen der Innenstadt und dem Umland Berlins könne in den Sommermonaten Juni bis August ein maximaler Temperaturunterschied von bis zu neun Grad Celsius bestehen. „Wie stark der städtische Wärmeinsel-Effekt ist, hängt vor allem von der Größe der Stadt, ihrer Dichte, der Höhe der Bebauung, dem Grünflächenanteil sowie den verwendeten Baumaterialien ab.“

Haben sich die Messstationen verschoben?

Durch die frei verfügbaren Datensätze des DWD können detaillierte Karten mit den Standorten der Wetterstationen erstellt und überlagert werden. AFP hat die Standorte der Stationen, beziehungsweise Positionen der Temperaturmessungen aus dem August 1989 und 2018 auf einer Karte verzeichnet. In drei ausgewählten Beispielregionen lässt sich so sehen, wo die Temperaturen 1989 (blaue Punkte) und 2018 (rote Punkte) gemessen wurden. An Standorten, die sich nicht verändert haben, liegen die Punkte übereinander.

 

Auf den Grafiken ist deutlich zu erkennen, dass einige Messstationen nicht mehr existieren und neue Standorte hinzugekommen sind. AFP hat verschiedene Meterologen gefragt, ob es Hinweise dafür gibt, dass die Standorte systematisch in wärmere, städtische Gebiete verschoben wurden. Alle Forschenden haben dies verneint.

Eine solche Verschiebung von Messtationen ist auch Günther Heinemann, Professor für Umweltmeteorologie an der Universität Trier, nicht bekannt. „Dies wird in dem Video auch nur behauptet und nicht quantitativ belegt. Die beiliegenden Abbildungen (im Video, Anm. d. Red.) zeigen zwar Veränderungen bei den Standorten der Stationen, aber auch neue Standorte in ländlichen Gebieten“, so der Forscher am 16. August 2023 in einer E-Mail an AFP.

Wetterdaten werden auch in Städten gesammelt

Felix Ament, Professor für Erdsystemwissenschaften und Meteorologie an der Universität Hamburg, sieht auch keine systematische Verschiebung der Messtationen: „Nein, Stationen wurden nie systematisch verschoben. Im Gegenteil hat man beim Deutschen Wetterdienst vor knapp zehn Jahren erkannt, dass man gar keine Stationen in Städten hat und damit für Stadteffekte ‚blind‘ ist. Deshalb wurden in den letzten Jahren rund zehn zusätzliche Stadtwetterstationen aufgebaut, die aber gesondert betrachtet und ausgewertet werden“, schrieb der Wissenschaftler in einer E-Mail an AFP am 10. August 2023.

Tilo Arnhold, Sprecher des Leibniz-Instituts für Troposphärenforschung in Berlin, sieht ebenso keine Grundlage für die Behauptungen im Video: „Das ist – gelinde gesagt – ziemlicher Unsinn. Der DWD wurde im Gegenteil eher dafür kritisiert, dass er die hohen Temperaturen in den Städten in seinem Messnetz nicht ausreichend abbildet“, so der Forscher am 17. August 2023 gegenüber AFP.

Hierzu äußerte sich auch der DWD. Um den Wärmeinsel-Effekt von Städten besser quantifizieren zu können, betreibe man ein gesondertes Netz von Stadtklimastationen, so der Dienst gegenüber AFP: „Diese Stadtklimastationen sind nicht Teil des offiziellen DWD-Messnetzes und fließen somit auch nicht in die Berechnung der Gebietsmittel der Temperaturen für die Bundesländer und für Deutschland mit ein.“

Um verfälschende Signale von Messungen in urbaner Umgebung zu vermeiden, seien auch immer wieder DWD-Stationen aus den Innenstadtgebieten in die Peripherie der Städte oder in das Umland verlegt worden, da durch die zunehmende Bebauung die ursprünglichen Standorte nicht mehr als geeignet eingestuft wurden. „Beispiele hierfür aus der jüngeren Vergangenheit sind Freiburg, Karlsruhe oder Kassel“, so der DWD.

Auf den folgenden drei Grafiken sind die Messpunkte für Temperatur in Freiburg, Karlsruhe oder Kassel, im Jahr 1989 (blaue Punkte) und 2018 (rote Punkte) zu sehen.

Auch Bodo Ahrens, Professor für Meteorologie und Klima an der Goethe-Universität Frankfurt am Main, schrieb in einer E-Mail an AFP am 16. August 2023, dass die meteorologischen Messstationen des DWD „sicher nicht“ in den urbanen Raum verschoben wurden. Es sei aber bekannt, dass Städte sich ausdehnen und daher alte Stationen umwuchern würden. Laut Umweltbundesamt hat sich etwa die Fläche für Siedlung und Verkehr in Deutschland von 1992 bis 2021 von 40.305 auf 51.813 Quadratkilometer ausgedehnt.

„Der städtische Wärmeinseleffekt ist aber gut bekannt und wird aus Klimatrends rausgerechnet“, so Ahrens. Dazu später mehr. Zudem verwies der Meteorologe auf die speziellen Klimareferenzstationen, die für Klimastudien herangezogen werden. Diese seien ortsfest.

Uwe Ulbrich, Professor für Meteorologie und spezialisiert auf Klimadiagnostik und meteorologische Extremereignisse an der Freien Universität Berlin, hat mit seinem Team selbst zusätzliche Messstationen zur Erfassung von Hitzebelastungen in Städten eingerichtet. „Diese werden natürlich nicht für die Berechnung der Entwicklung der deutschlandweiten Mitteltemperatur herangezogen.“ Der Forscher wies darauf hin, dass es vor vielen Jahren die Diskussion gab, ob die regulären Messstationen im Umland von Städten durch eine fortschreitende Verstädterung ihren Charakter ändern, insbesondere durch den Wärmeinseleffekt. „Es gibt Messstationen, die wegen einer veränderten Umgebung verlegt wurden. Wenn man längere Zeitreihen betrachten will, muss man die dadurch verursachten Inhomogenitäten natürlich berücksichtigen“, so Ulbricht

Auch Tilo Arnhold gab zu bedenken, dass Bebauung und der städtische Wärmeinseleffekt einen Einfluss auf Temperaturmessungen haben. „Der Autor dieses Videos verdreht aber Ursache und Wirkung. Die Lage der Stationen hat sich mit wenigen Ausnahmen nicht verändert, aber das Umfeld der Stationen.“ Deutschland sei in vielen Bereichen einfach deutlich städtischer geworden. Vor allem die Speckgürtel um die Städte hätten sich ausgebreitet. „Wenn eine Messstation also früher am Rande der Stadt lag, liegt sie heute vielleicht inmitten von neuen Eigenheimsiedlungen oder in der Nähe von Gewerbegebieten.“

Diese Standards gelten für Messstationen

Die Standorte der Messtationen müssen jedoch stets internationalen Standards entsprechen.

Gegenüber AFP gibt der DWD an, sich bei den Standorten an die Vorgaben der Weltorganisation für Meteorologie (WMO) zu halten. Auch die befragten Wissenschaftler verwiesen mehrfach auf die Richtlinien der Sonderorganisation der Vereinten Nationen. Im Leitfaden für Instrumente und Methoden der Beobachtung der WMO steht: „Der am besten geeignete Standort für die Messungen ist daher ein ebener Boden, der frei von der Sonne und dem Wind frei ausgesetzt ist und nicht durch Bäume, Gebäude oder andere Hindernisse abgeschirmt oder verdeckt wird. […] In Städten sind lokale Besonderheiten zu erwarten, die stärker ausgeprägt sind als in ländlichen Gebieten.“

Ähnlich formuliert auch der DWD seine Anforderungen an eine Wetterstation auf seiner Website in Anlehnung an die Richtlinien der WMO: „Wetterdaten sollen repräsentativ für die Umgebung sein und beispielsweise nicht mitten im Zentrum einer Großstadt oder in einem lokalen Kälteloch gemessen werden. Wetterstationen befinden sich daher meist in relativ flachem Terrain, fernab von Gebäuden oder größeren Waldflächen.“ Auch der Untergrund spiele eine wichtige Rolle. „Eine Messung über dunklem Asphalt oder Pflastersteinen würde beispielsweise die Temperatur negativ beeinflussen, da sich diese Beläge bei Sonneneinstrahlung stark aufheizen“, heißt es dort.

Diese Standorte werden immer wieder kritisch geprüft. So wurde etwa der Hitzerekord im Sommer 2019 in Lingen im Emsland wieder annulliert, schreibt Tilo Arnhold. Dort waren am 25. Juli 2019 vermeintlich 42,6 Grad Celsius gemessen worden. Verantwortlich dafür seien jedoch nicht etwa neue Gebäude in der Nähe, sondern in den vergangenen Jahren deutlich gewachsene Vegetation in direkter Nachbarschaft der Station, schreibt der DWD auf seiner Website: „Das habe insbesondere bei windschwachen, aber strahlungsintensiven Wetterlagen dann zu einer Abkopplung der lokalen Temperaturen am Messfeld der Station von der großräumigen Temperaturentwicklung geführt.“

Standorteffekte werden herausgerechnet

Der DWD schrieb an AFP, dass die Standorte der Wetterstationen so gewählt seien, dass ihre Repräsentativität für ein möglichst großes Gebiet um die Station herum gültig sei und somit lokale Standortverlegungen einen möglichst geringen Einfluss hätten. „Darüber hinaus werden alle für die klimatologischen Auswertungen verwendeten Standorte auf ein Auswertegitter gerastert, sodass der Standortfaktor nochmals in den DWD-Klimaanalysen minimiert ist.“ Weitere Hinweise zur Berechnung von Klimamodellen gibt es hier.

Weiter erklärte der Dienst: „Das Berechnungsverfahren, das dieser Auswertung, das heißt der Berechnung des deutschlandweiten Temperaturmittelwerts, zugrunde liegt, ist so konzipiert, dass der Einfluss von Veränderungen im Messnetz, zum Beispiel die Anzahl der Klimastationen, minimiert wird.“

Bei der Berechnung der Gebietsmitteltemperatur für Deutschland wird auch die Höhe der Wetterstationen über dem Meeresspiegel berücksichtigt. Somit werde sichergestellt, dass auch eine unterschiedliche Stationsverteilung über verschiedene Höhenstufen über die Jahrzehnte keine systematische Auswirkung auf den berechneten Gebietsmittelwert hat. „Weiterhin werden in dem Verfahren nicht einfach die einzelnen Stationsmessungen gemittelt, sondern zunächst ein regelmäßiges Temperaturraster in einer Auflösung von einem Kilometer mal einem Kilometer, das dann zur Bestimmung der deutschlandweiten Temperatur verwendet wird“, so der DWD.

Der Meteorologe Günther Heinemann verweist auch auf die Komplexität der Klimaforschung: „Die Analyse der Klimaänderung beruht nicht nur auf Messungen, sondern auf einer Kombination von Messungen und Modellierungen, die die Punktmessungen in die Fläche bringen. Diese sogenannten  Reanalysen zeigen das Erwärmungssignal auch in Gebieten, die wenig besiedelt sind.“

Der Klimawandel in Deutschland

Laut DWD sei der deutschlandweite Temperaturtrend nicht auf methodische Effekte, wie die Verschiebung von Messstationen zurückzuführen: „Die Erwärmung des Klimas hierzulande kann auch daran gesehen werden, dass gleichartige Trends auch an den unbeeinflussten ländlichen Stationen festzustellen sind, an denen sich die Flächennutzung in der direkten Umgebung nicht wesentlich geändert hat.“

Als Beispiel für eine solche Station führt Bodo Ahrens die Messstation auf dem Hohenpeißenberg, dem ältesten Bergobservatorium der Welt, südlich von München an: „Dort wird die Temperatur seit 1781 mit immer demselben Messprinzip und Messinstrument gemessen.“ Dort ist seit den 1970er-Jahren ein starker Temperaturanstieg zu erkennen. Auch auf der Insel Helgoland kann eine langfristige Erwärmung des Klimas festgestellt werden.

 

 

Für den Zeitraum 1881 bis 2022 ergibt sich dabei für ganz Deutschland ein Temperaturanstieg von 1,7 Grad Celsius, so der DWD.

Dies bestätigt auch Felix Ament: „Ja, an den deutschen Stationen sieht man signifikante Klimatrends. Der Nachweis eines menschengemachten Klimawandels kann aber niemals lokal geschehen, dafür braucht es eine globale Betrachtung.“

Jedoch kämen, global betrachtet, klassischen Messstationen ohnehin eine immer geringere Bedeutung zu, so der Meteorologe: „Damit wird nur ein Bruchteil der Erde, nämlich die zugänglichen Landflächen in wohlhabenden Ländern, abdeckt. Satellitenbeobachtungen spielen eine immer größere Rolle, weil sie die ganz Erde einschließlich und der Ozeane abdecken.“

Fazit: Die Messstationen des Deutschen Wetterdienst werden nicht systematisch in die wärmeren Städte verlegt, um höhere Temperaturen zu messen. Aus den Standortdaten der Messstationen lässt sich keine solche Verschiebung ableiten. Dies bestätigten auch mehrere Experten gegenüber AFP. Der Klimawandel in Deutschland und der ganzem Welt ist durch Langzeitmessungen eindeutig belegt.