Klimawandel und Bauwirtschaft

Der Klimawandel mit steigenden Temperaturen und der Zunahme von Extremwetterereignissen sowie ökologischen Folgen wie Anstieg des Meeresspiegels, Veränderungen im biologischen Artenspektrum, vermehrten Dürren, Überschwemmungen und Waldbränden stellt eine massive Bedrohung der Gesundheit und des Lebens der gesamten Menschheit dar.

So kommt der am 25.Oktober 2022 erschienene Report des „Lancet Countdown on Health and Climate Change“ zu den besorgniserregendsten Ergebnissen seit Beginn seiner Arbeit im Jahr 2015.

Unsere andauernde Abhängigkeit von Kohle, Gas und Erdöl beschleunigt nicht nur die Klimakrise, sie verschärft auch die gesundheitlichen Folgen, die mit Erderwärmung, Luftverschmutzung und Extremwetterereignissen einhergehen. Der Klimawandel gefährdet zunehmend die globale Ernährungssicherheit und verstärkt die Auswirkungen der weltweiten Energie-, Pandemie- und Lebenshaltungskostenkrise. Er untergräbt inzwischen jede Dimension der globalen Gesundheit und erhöht gleichzeitig die Fragilität unserer Gesundheitssysteme.

Die Autorinnen und Autoren des Reports warnen davor, dass sich diese Auswirkungen weiter verschlimmern werden, wenn nicht sofort massive internationale Maßnahmen zur Begrenzung des Klimawandels ergriffen werden.^[1]

Abbildung 1: Folgen des Klimawandels und Auswirkungen auf die menschliche Gesundheit^[2]

Bei der Umsetzung der notwendigen Maßnahmen zum Klimaschutz sowie zur Anpassung an den Klimawandel im gesamtgesellschaftlichen Maßstab kommt der Bauwirtschaft eine Schlüsselrolle zu. Sie steht hier vor riesigen Aufgaben, sie umfassen:

• die Realisierung einer angepassten Verkehrsinfrastruktur in den Städten
• die Planung und Errichtung nachhaltiger Bauwerke
• die Umsetzung des Schwammstadt-Prinzips (Flächenentsiegelung und Umwandlung in Retentions- und Grünflächen)
• die energetische Sanierung beziehungsweise Optimierung des vorhandenen Gebäudebestands 
• die Installation neuer Photovoltaikanlagen, moderner Heizungs- und Trennwassersysteme
• die Begrünung von Dächern und Fassaden als Beitrag zu einem gesünderen Stadtklima

Als typische Outdoor-Branche ist der Bau jedoch auch einer der Wirtschaftszweige, die vom Klimawandel direkt betroffen sind. Bauen ist witterungsabhängig. Während früher der Begriff „Schlechtwetter“ vor allem für kalte Wintertage mit Frost und Schnee stand, sind es heute zunehmend die hohen Temperaturen, die zusätzliche Maßnahmen erfordern – zum Schutz der Beschäftigten und zum Schutz der Baustoffe während der Verarbeitung.

Besondere Anforderungen an den Arbeitsschutz ergeben sich hier aber auch im Zusammenhang mit (zunehmenden) Extremwetterereignissen – sowohl unmittelbar beim Auftreten (Umsetzung von Sicherungsmaßnahmen) als auch mittelbar bei der folgenden Instandsetzung der Schäden. Handlungsbedarf ergibt sich unter anderem bei Fragen des Infektionsschutzes bei Tätigkeiten in kontaminierter Umgebung (aufgrund freigesetzter Gefahrstoffe oder biologischer Stoffe aus beschädigten Anlagen), an Arbeitsplätzen im Freien mit stark geschädigter Infrastruktur und im Hinblick auf die psychische Belastung bei Tätigkeiten in einem Katastrophengebiet.^[3]

Auch die Bauproduktion selbst hat gewisse Wettergrenzen. Zwar ist die Ausführung von Bauarbeiten im Prinzip grundsätzlich bei (fast) allen Witterungsbedingungen möglich. Es kommt allerdings darauf an, welche Vorkehrungen für die Durchführung von Bauarbeiten bei „ungünstigen Witterungsbedingungen“ getroffen werden müssen und ob diese dann noch wirtschaftlich sind. Hierbei gibt es deutliche gewerkespezifische Unterschiede.^[4] Witterungssensible Arbeiten beziehungsweise Prozessschritte sind beispielsweise:

• Betonage und Nachbehandlung von Beton
• Herstellung und Aushärten von Mauerwerk
• Dachabdichtungen mit Bitumenschweißbahnen und Flüssigkunststoff
• Einbringen und Verdichten von Asphalt- und Straßenschichten^[5]

Diese erfahren durch den Klimawandel teilweise jedoch – insbesondere in der kälteren Jahreszeit – auch verbesserte Verarbeitungsbedingungen.
Insofern stehen sich Chancen und Risiken gegenüber, die wichtigsten davon zeigt Tabelle 1.

Tabelle 1: Chancen und Risiken des Klimawandels für das Handwerk^[6]

Sehr kritisch betrachtet werden die zunehmend negativen Folgen des Klimawandels für Gesundheit und Leistungsfähigkeit von Beschäftigten, die den Witterungseinflüssen bei ihrer Tätigkeit direkt ausgesetzt sind.^[7] Hierbei ist Hitze der Faktor mit dem größten Einfluss. Relevant sind aber auch eine verstärkte Belastung durch UV-Strahlung, die günstiger werdenden Bedingungen für die Übertragung von Infektionskrankheiten, die zu erwartende erhöhte Allergenbelastung der Luft (zunehmende Pollenzahl und verstärkte Aggressivität ihrer Toxine) sowie andere Luftverunreinigungen (beispielsweise Stickoxide, Ozon, Feinstaub).^[8]

Für Deutschland schätzte das Umweltbundesamt (UBA) bereits 2015 die Einbußen aufgrund der jetzt schon auftretenden Hitzetage auf circa 540 Millionen bis 2,4 Milliarden Euro im Vergleich zu Jahren ohne Hitzetage.^[9] Exakte Aussagen für die Bauindustrie in Deutschland dazu gibt es nicht. Untersuchungen aus anderen Klimaregionen untermauern jedoch die besondere Dimension der Betroffenheit dieser Branche.^[10][11][12]

Auch ist bekannt, dass zum Teil strenge Korrelationen zwischen den Produktivitätsverlusten mit der Schwere der Arbeit und dem Zeitanteil, der draußen gearbeitet wird, existieren.^[13] Schätzungen gehen davon aus, dass jedes Grad Anstieg der Wet Bulb Globe Temperature (WBGT)^[14] über 24 °C einen Produktivitätsausfall von zwei bis sechs Prozent verursachen.^[15][16]

Eine Modellierung für den europäischen Mittelmeerraum (unter Verwendung des WBGT) errechnet selbst für ein optimistisches Klimaszenario mit einem globalen Temperaturanstieg von 1,5 °C bis zum Ende des 21. Jahrhunderts einen möglichen Arbeitszeitverlust von 15 bis 60 Prozent bis zu diesem Zeitpunkt.^[17]

Eine Abnahme der Leistungsfähigkeit ist oft das erste Symptom von Hitzestress und gesundheitlichen Beeinträchtigungen durch Hitze.^[18] Neben den eigentlichen Klimafaktoren und der Tätigkeitscharakteristik sind für deren Auftreten auch eine Reihe persönlicher Merkmale der Beschäftigten relevant (siehe Tabelle 2).

Tabelle 2: Begünstigende Faktoren für das Auftreten von Hitzestress (nach ^[19])

Durch Muskelarbeit und Stoffwechsel erzeugt der Körper ständig Wärme. Für den Anstieg der Körperkerntemperatur gibt es jedoch nur eine geringe Toleranz (37 °C bis circa 40 °C). Daher muss der nicht benötigte Teil der Wärme an die Umgebung abgegeben werden. Dafür wird die Wärme hauptsächlich über den Blutstrom zur Peripherie transportiert und dann über die Haut an die Umgebung abgegeben. Der Wärmeaustausch zwischen Haut und Umgebung erfolgt normalerweise über Wärmestrahlung, Wärmeströmung, Wärmeleitung und Schweißverdunstung.

Bei hohen Umgebungstemperaturen wird der innere Wärmetransport durch eine Erhöhung der Herzschlagfrequenz beschleunigt und die Körperkerntemperatur hauptsächlich über Schweißverdunstung reguliert. Die Haut wird dadurch gekühlt und eine für die Wärmeabgabe notwendige Temperaturdifferenz zwischen Körperkern und Hautoberfläche erzeugt. Unter Extrembedingungen können bis zu zwei Liter Schweiß pro Stunde und bis zu zehn Liter Schweiß pro Tag produziert werden.

Kann die Körperwärme nicht mehr ausreichend an die Umgebung abgegeben werden, steigt die Körperkerntemperatur. Insbesondere bei hohen körperlichen Belastungen, Flüssigkeitsverlusten, Übermüdung oder bestimmten Vorerkrankungen kann es dann zu Hitzeschäden, im schlimmsten Fall – auch bei jungen und fitten Personen – zum Hitzschlag mit tödlichem Ausgang, kommen. Der Hitzschlag ist die Folge der Überhitzung des Körperkerns bei mehr als 40 °C mit der Folge einer zunehmenden Schädigung innerer Funktionen und Organe. Er ist immer lebensbedrohlich. Auch bei rechtzeitiger Hilfe beträgt die Sterblichkeit 20 bis 50 Prozent.

Einen Überblick über die wichtigsten akuten gesundheitlichen Hitzefolgen und die notwendigen Erste-Hilfe-Maßnahmen gibt die Hitzekarte der Berufsgenossenschaft der Bauwirtschaft (BG BAU) (Abbildung 2).

Zu den negativen Hitzefolgen gehört auch eine erhöhte allgemeine (Arbeits-)Unfallgefahr.^{[20][21][22][23]}
Hitze führt zu einer schnelleren Ermüdung – einer der wichtigsten Faktoren für Unfälle auf dem Bau^[24][25], aber auch Reaktionsgeschwindigkeit, visuelle Wahrnehmung, assoziatives Lernen und Konzentrationsfähigkeit sind verringert.^[26]

Abbildung 2: Hitzekarte der BG BAU (im Medien-Center der BG BAU bestellbar oder als PDF herunterzuladen)

Unternehmerinnen und Unternehmer sind durch das Arbeitssicherheitsgesetz (ASiG) dazu verpflichtet, für gesundheitlich zuträgliche Arbeitsbedingungen für ihre Beschäftigten zu sorgen. Hierbei sind – gleichwertig zu den Aspekten der Arbeitssicherheit – auch die Einflüsse auf die Gesundheit der Beschäftigten zu berücksichtigen. Das Instrument dafür ist die Gefährdungsbeurteilung.

Aufgrund der Vielzahl von Einflussfaktoren und deren Wechselwirkung ist die Festlegung eines Temperaturwertes, ab dem es für die Beschäftigten bei Sommerhitze gefährlich wird, selbst für Fachleute nicht einfach. In einer Statistik aus Australien traten Hitzeerkrankungen bei Temperaturen unter 28 °C eher selten auf, danach stieg das Risiko deutlich und ab circa 35° C sehr massiv – um jeweils 12 Prozent mit jedem Grad.^[27]

Die Arbeitswissenschaften haben dazu verschiedene Klimasummenmaße geschaffen, die die aus dem komplexen Zusammenspiel von

• Lufttemperatur,
• Luftfeuchtigkeit,
• Luftgeschwindigkeit,
• Wärmestrahlung

und zum Teil

• energetischer Arbeitsbelastung,
• Wärmeisolation der Bekleidung,
• Expositionszeit

resultierende thermische Beanspruchung des Menschen über einem Zahlenwert handhabbar machen sollen. Auch wenn für die WBGT eine hohe Validität für die Prognose berufsbedingter Wärmebelastungen in der Bauindustrie gezeigt werden konnte^[28], bleibt deren Messung oder Berechnung aufwendig und kann als „Momentaufnahme“ im Außenbereich auch keine praxistaugliche Grundlage für eine vorausschauende Maßnahmenplanung in Baubetrieben sein.

Erfreulich ist daher, dass im Rahmen des von der EU finanzierten Projekts „HEAT-SHIELD“^[29] die Plattform „HEAT-SHIELD occupational warning system“ entwickelt wurde.^[30] Die Plattform ist ein praxistaugliches und auch für die Arbeitsplanung nutzbares Werkzeug für die Beurteilung von Hitzebelastungen an Außenarbeitsplätzen. Sie ist derzeit in sechs Sprachen verfügbar. Die Plattform liefert ohne Registrierung und frei zugänglich in Form von Karten eine allgemeine Hitzestressprognose mit der Wahrscheinlichkeit der Überschreitung der täglichen WBGT-Schwelle von 27 °C für die nächsten vier Wochen.

Mit Registrierung auf der Plattform ist es zusätzlich möglich, „maßgeschneiderte“ Informationen unter Verwendung eines angepassten WBGT-Schwellenwerts, zu erhalten. Dabei werden dann neben dem Arbeitsort auch Größe und Gewicht der beschäftigten Person, die Arbeitsschwere, Kleidung oder die persönliche Schutzausrüstung (PSA), die während der Arbeit getragen wird, die Arbeitsumgebung (in der Sonne oder im Schatten) sowie der Akklimatisierungszustand berücksichtigt.

Die kurzfristige Vorhersage des Hitzestressrisikos (Fünf-Tage-Prognose) beinhaltet außerdem Verhaltensempfehlungen hinsichtlich Trinkmenge und Arbeitspausen in Bezug auf den Hitzestress-Maximalwert des Tages. Wenn innerhalb dieses Zeitraums mit (wenigstens) moderatem Hitzestress zu rechnen ist, wird zusätzlich eine Warn-Mail versendet.

Eine hilfreiche Option – beispielsweise für Unternehmer, Unternehmerinnen und Arbeitsschutzfachleute – ist auch die Möglichkeit, sich als „Interessent“ einzuloggen und beliebige Daten für die Person einzugeben, um so eine Einschätzung für verschiedene Arbeitsplätze oder Beschäftigte zu erhalten.

Gut brauchbar für eine Einschätzung des aktuellen Hitzestressrisikos inklusive einer Vorhersage für die kommenden 24 Stunden ist die ClimApp.^[31] Die App erfasst dazu relevante Wetterfaktoren des Standortes und berechnet – nach Eingabe von Alter, Geschlecht, Größe, Gewicht, Arbeitsschwere, Bekleidung und Akklimatisierungszustand – die genauen Werte für die Schweißrate, die prognostische Wärmebeanspruchung des Körpers (PHS; Perceived Heat Strain nach ISO 7933) und die effektive WBGT. Auch hier erhalten die Nutzerinnen und Nutzer Verhaltenshinweise.

Das TOP-Prinzip (technische vor organisatorischen vor persönlichen Schutzmaßnahmen) gilt grundsätzlich auch in Bezug auf Sommerhitze an Außenarbeitsplätzen. Im Ergebnis muss es für die Beschäftigten möglich sein, ihr inneres Temperaturgleichgewicht stabil zu halten.
Die folgenden vier Handlungsfelder bieten die Möglichkeit, die Hitzebelastung bei der Arbeit zu senken:

1. Schutz vor übermäßiger Wärmeeinwirkung von außen
zum Beispiel durch:

• Schattenspender
• Klimatisierung (zum Beispiel von Fahrerkabinen)
• Arbeitszeitverlagerung in kühlere Tageszeiten
• Vermeidung oder Minimierung zusätzlicher Wärmequellen

2. Reduzierung der inneren Wärmeproduktion
zum Beispiel durch:

• Senkung des Arbeitspensums
• Verringerung der körperlichen Arbeitsschwere durch Einsatz von Hilfsmitteln
• zusätzliche Pausen
• Vermeidung „schwerer“ Mahlzeiten

3. Erleichterung der Wärmeabgabe
zum Beispiel durch:

• Einsatz von Kühlkleidung
• zusätzliche Luftbewegung (Ventilator)
• Pausenmöglichkeiten in kühlerer Umgebung

4. Sicherstellung einer ausreichenden Flüssigkeitszufuhr
zum Beispiel durch:

• Bereitstellung von ausreichend Getränken wie Wasser, Tee oder verdünnten Fruchtsäften
• Einplanung regelmäßiger Trinkpausen

Eine der wirksamsten Maßnahmen, um Hitzeerkrankungen zu vermeiden, ist die Möglichkeit für die Beschäftigten, ihre Arbeitsintensität selbst den Temperaturgegebenheiten anpassen zu können, das sogenannte Self-pacing.^[32]

Eine weitere in ihrer Bedeutung nicht zu unterschätzende Maßnahme ist die Akklimatisierung. Damit wird die Gewöhnung des Menschen an die Hitze bezeichnet. Während dieser Phase steigt die Schweißproduktion an, aber der Salzgehalt im Schweiß sinkt, sodass der Körper durch das Schwitzen nicht so viele Elektrolyte verliert. Außerdem stellt sich der Kreislauf um: Die Herzschlagfrequenz pendelt sich auf einem niedrigeren Niveau ein, sodass die gleiche Arbeit nach der Akklimatisierung des Körpers unter geringerer Beanspruchung ausgeführt werden kann.

Außer durch eine hohe Wirksamkeit zeichnen sich die beiden letztgenannten Maßnahmen zudem durch geringe Kosten aus. Und durch eine ausgezeichnete Umweltverträglichkeit – ein Faktor, der angesichts der Grundproblematik auch bei der Auswahl von Arbeitsschutzmaßnahmen zunehmend eine Rolle spielen muss.