Meteorologische Untersuchung
4.1 Ziele der Messungen
Wichtigstes Ziel ist die Untersuchung der Standortbedingungen für die beobachtete Pflanzenwelt. Insbesondere gilt es abzuklären, ob die bisherigen und die zukünftigen (Ausgleichs)-Flächen vegleichbare Bedingungen aufweisen resp. inwiefern sie sich voneinander unterscheiden.
Als wichtigste Untersuchungsparameter werden Temperatur- und Feuchtigkeitsverhältnisse erfasst.
4.2 Geräte und Standorte
Als wichtigster Parameter wird an fünf Standorten die Temperatur kontinuierlich gemessen. Weiter sind an drei der Messstellen Regen- und Verdunstungsmesser aufgestellt. Zudem wird die Luftfeuchtigkeit ebenfalls kontinuierlich aufgezeichnet. An einem Ort ist ein Windschreiber installiert, der Auskunft über die Vermischungs- und Austrocknungsverhältnisse liefert.
4.2.1 Temperatur und Luftfeuchtigkeit
An allen fünf Messorten befinden sich Thermohygrografen, (Bild) d.h. Geräte, die die Lufttemperatur und die relative Luftfeuchtigkeit aufzeichnen, und zwar jeweils auf Papierstreifen für eine Woche. Vorteil dieser Erfassungsart ist die Kontinuität der Messungen, so dass auch Einzelereignisse registriert werden, und zudem liegen die Ergebnisse bereits grafisch vor, was einen raschen Überblick erlaubt. Nachteile sind die geringe Genauigkeit auf ein Grad Celsius, die Schwierigkeit der Eichung resp. Vergleichbarkeit der Geräte untereinander, sowie die erschwerte statistische Auswertung.
Mit einem einfachen elektronischen Maximum-/Minimumthermometer (sog. Aquariumthermometer) (Bild) können direkt die Extremwerte auf 1/10 Grad abgelesen und der Thermograf geeicht werden. Das wird jede Woche einmal vorgenommen.
Die Thermohygrografen und Min/Max-Thermometer befinden sich in Wetterhütten (Bild) auf Bodenhöhe. Da wir nur eine “echte” Wetterhütte aus Holz zur Verfügung haben, behelfen wir uns mit Styropor-Kisten, in die seitlich Lüftungsschlitze in Form von Lamellen eingeschnitten wurden. Die Bodenhöhe und nicht die üblichen 2m wurde gewählt, weil sich die Geräte damit in der gleichen Luftschicht befinden wie die zu untersuchenden krautigen Pflanzen, sowie aus praktischen Gründen der Vereinfachung (kein Ständer oder Gestell).
4.2.2 Verdunstung
Die Verdunstungsrate wird mit sogenannten Piche-Evaporimetern (Bild) gemessen. Das sind kleine Glasröhrchen mit 30 ml Inhalt und einer Skala. Das Glasrohr wird an der geschlossenen Seite aufgehängt und an der offenen, unteren Seite mit einem Filter- oder Fliesspapier von 4cm2 Fläche verschlossen. Die verdunstete Wassermenge kann nach dem gewählten Zeitraum, hier nach einer Woche, direkt abgelesen und verglichen werden.
4.2.4 Wind
Bei der Messstelle 5 neben dem Bahngleis befindet sich zudem ein Windschreiber (Bild) auf dem Signalmast der SBB in ca. 6m Höhe über Boden. Mit den Windverhältnissen werden Aussagen über die Durchlüftung und die Hauptwindrichtung resp. die Kanalisierung durch den Wald, die Gebäude etc. ermöglicht. Zur Zeit sind diese Daten noch nicht ausgewertet.
4.3 Ergebnisse
Die Datenreihen sind nicht vollständig durchgehend. Die Gründe dafür sind in den äusseren Umständen zu suchen: Weiter Anfahrtsweg für jede Ablesung, nur ein einziger Schüler für die Ablesungen (und Auswertungen), so dass häufig der Lehrer einspringen musste, frühe Feierabend- und Schliesszeiten der Firmengelände. Trotzdem können die Resultate als Vergleichsbasis herangezogen werden.
4.3.1 Temperatur und Luftfeuchtigkeit
Messort 2 (Frontseite Novartis-Areal) weist insgesamt die höchsten Temperaturen (Mittelwert der Tagesmittel) auf, wobei die Werte bei den anderen beiden Stationen auf den Flächen von Novartis ähnlich hoch liegen. Die übrigen beiden Messstellen weisen um 2 bis 2.5 Grad tiefere Mittelwerte auf.
Je höher die Temperaturen und Tagesmittel, desto tiefer die Luftfeuchtigkeit. Die Aufzeichnungen der Hygrografen sind nicht ausgewertet worden.
Einzelne Messungen der Bodentemperatur in den obersten Schichten (1-2cm) am 1. Juni haben auf der Kohleunterlage 50.3°C ergeben, auf Kies- und Schotterunterlage (Station 5) 50.9°C (!).
4.3.2 Verdunstung
Die Verdunstung ist besonders stark geprägt vom Witterungsverlauf in der Messperiode. Hier macht sich die Regenreiche Zeit Mitte Mai mit sehr wenig Verdunstung und die sehr heissen Tage Anfang Juni mit extrem hoher Verdunstung bemerkbar. Innerhalb weniger Tage waren die Glasröhrchen leer, ausgetrocknet. Eine eindeutige Rangfolge der Stationen kann nicht erstellt werden.
4.3.3 Niederschlag
Auch hier fällt der besonders regenreiche Mai auf. Insgesamt hat Station 1 rund 8% mehr Niederschlag erhalten als Station 5, und sogar mehr als 13% zusätzlich gegenüber Station 2. Diese ist damit die trockenste im Vergleich der dreien.
4.4 Interpretationen
4.4.1 Temperaturen
Die Genauigkeit der Temperaturmessungen ist durch vorgängige Eichung im Vergleich aller eingesetzten Geräte sowie durch Überprüfung bei den Kontrollgängen mittels elektronischem Thermometer sichergestellt worden. Trotzdem ist sie beschränkt: Die Ablesegenauigkeit kann höchstens 0.5° Grad betragen, zudem liegen Fehlerquellen in der Papierbefestigung und der Ganggeschwindigkeit des Walzenantriebs (Uhrwerk). Gerade dieser Fehler hat vermutlich die Daten von Station 5 mit der Zeit zunehmend positiv verfälscht. Deshalb sollten für einen sauberen Vergleich nicht die Tagesmittelwerte, sondern nur die Tageshöchst- und mindestwerte betrachtet werden.
Recht deutlich sind die erhöhten Temperaturen auf dem Novartis-Areal. Sie alle liegen auf schwach bewachsenem, lockeren Kiesmaterial. Die Werte bei Station 2 sind mit der deutlichen Südexposition und gleichzeitigem Schutz von Norden durch das nahe und hohe Gebäude zu erklären. Bereits mehr Mühe bereiten die Stationen 3 und 4. Station 3 war verschiedentlich ihrer Abdeckung entblösst und deshalb zeitweilig (für 1-3 Tage) der direkten Sonnenstrahlung und den anderen Witterungseinflüssen ausgesetzt. Dennoch empfangen diese beiden Orte aufgrund des Schattenwurfes durch das Hochregallager deutlich weniger Sonnenstrahlung als Station 2.
Die Unterschiede zwischen Station 1 und 5 liegen nicht nur in unterschiedlicher Bodenbedeckung (Kohle resp. Kies/Schotter), sondern auf in der Gestalt der Umgebung: Unmittelbar nördlich der Station 1 befindet sich eine Mauer von ca. 3m Höhe, die weder Besonnung noch Niederschläge, höchstens den Wind beeinflussen kann. Ein Wald westlich von Station 5 verkürzt die Abendsonne um etwa eine Stunde und hat sonst keinen Einfluss. Umso erstaunlicher ist die Tatsache, dass bei Station 1 nicht noch viel deutlicher erhöhte Temperaturen gemessen wurden.
4.4.2 Luftfeuchtigkeit
Die Erklärungen für die Lufttemperatur können sinngemäss auf die Luftfeuchtigkeit übertragen werden.
4.4.3 Niederschlag
Eine plausible Begründung für die deutlich unterschiedlichen Niederschlagsmengen kann nicht eindeutig angegeben werden. Ein Schutz vor den Nordwinden (Kaltfronten), wie er bei Station 1 und 2 vorhanden ist, erklärt die Unterschiede ebenso wenig wie die Aufstellung der Auffanggefässe (bei Station 2 direkt auf dem Boden, bei 1 und 5 ca. 1m).
4.5 Zusammenfassung
Der mikroklimatische Vergleich von fünf Beobachtungsstellen in einem Bereich von etwa 100 mal 500 m zeigt zum Teil erstaunliche Ergebnisse: Die wärmste Stelle liegt nicht wie erwartet am Standort mit der Kohleunterlage, sondern am extremsten bezüglich Wärme, Trockenheit und Niederschlagsarmut ist Station, an der Südfassade des Novartisgebäudes. Auch die anderen beiden Messorte auf den Kiesflächen rund um dieses Hochregallager weisen höhere Temperaturen auf als die ausserhalb liegenden.
Besonderes Interesse kommt dem Vergleich dieser beiden letzteren untereinander zu, weil im Bereich von Station 5 eine Ersatzfläche vorgesehen ist für die Standorte auf dem ehemaligen Kohlenlager (Station 1). Am “Kohlenstandort” konnten leicht höhere Tagestemperaturen und deutlich höhere Niederschlagswerte verzeichnet werden. An einigen Tagen lagen die Temperaturen sogar tiefer als bei Messort 5.