Die unsichtbare Spur der Hitze: Was die Bergluft verrät
Auf der höchsten Messstation Europas stossen Forschende auf Kühlmittel aus Autoklimaanlagen. Ein neues Umweltproblem.
Es ist einer dieser Sommertage, an denen die Schweiz ins Schwitzen gerät. Im Mittelland zeigt das Thermometer mehr als 30 Grad. Die Autos stehen im Ferienverkehr, die Klimaanlagen laufen auf Hochtouren. Und auf dem Bahnhof in Grindelwald suchen die Reisenden nach einem Platz im Schatten.
Eine Dreiviertelstunde später, auf 3570 Metern, wirkt dieser heisse Sommer weit weg. Plötzlich nur noch vier Grad.
«Welcome to the Top», hallt es aus den Lautsprechern im höchstgelegenen Bahnhof Europas. Hunderte Touristen und Touristinnen strömen zur Sphinx-Terrasse. Selfies vor Eiger, Mönch und Jungfrau. Neugierige Alpendohlen segeln über den Grossen Aletschgletscher.
Ein Berg als Frühwarnsystem
«So viele Leute habe ich hier noch nie gesehen», sagt Stefan Reimann. Der Atmosphärenchemiker von der Eidgenössischen Materialprüfungs- und Forschungsanstalt bahnt uns einen Weg durch die Menschenmenge und öffnet in einem Gang des düsteren Stollens eine knallig rosafarbene Tür. Dahinter fahndet er im zweiten Stock zusammen mit seinem Team nach etwas Unsichtbarem: den Spuren unserer Sommerhitze.
Das Jungfraujoch ist nicht nur Touristenmagnet und Postkartenkulisse. Die Forschungsstation auf dem Sphinx-Felsen gehört zu den wichtigsten Messstandorten der Schweiz. Erbaut wurde sie vor fast hundert Jahren. Allen Widrigkeiten zum Trotz ist es 1931 gelungen, in dieser extremen Lage gegen Wind, Eis und Strahlung anzukämpfen und in dieser Höhe direkt an der Hauptwetterscheide der Alpen wissenschaftliche Labors einzurichten.
Die Forschungsstation Jungfraujoch zählt zu den aussergewöhnlichsten Forschungsorten Europas. Die ersten wissenschaftlichen Messungen begannen 1922 in einfachen Wetterhütten auf dem Firn. 1931 wurde auf 3580 Metern über Meer die hochalpine Forschungsstation eröffnet, die damals bereits über mehrere Labore, Werkstätten, Schlafräume und Beobachtungsterrassen verfügte.
Mit dem Bau des Sphinx-Observatoriums 1937 und später noch einer astronomischen Kuppel wurde die Anlage in den folgenden Jahren immer weiter ausgebaut. Die exponierte Lage über den Wolken bot ideale Bedingungen für astronomische Beobachtungen, doch das Wetter blieb eine Herausforderung.
Heute spielt die Astronomie nur noch eine untergeordnete Rolle. «Das Hubble-Teleskop macht aus dem All bessere Aufnahmen», sagt Stefan Reimann. Stattdessen ist das Jungfraujoch weiterhin ein international bedeutendes Zentrum für Atmosphären-, Klima- und Umweltforschung. Moderne Messinstrumente und die einzigartige Lage fernab grosser Verschmutzungsquellen ziehen jedes Jahr ein paar Hundert Forschende aus aller Welt an.
Schon nach wenigen Treppenstufen macht sich die Höhe bemerkbar. Die Luft enthält hier oben rund ein Drittel weniger Sauerstoff als im Tal. Wer nicht daran gewöhnt ist, gerät rasch ausser Atem. «Man spürt das langsam im Kopf», sagt Reimann. Einige bekommen Kreislaufprobleme und müssten dann möglichst schnell wieder runter.
Für die Forschenden ist das Jungfraujoch eine Art Frühwarnsystem. Taucht ein neuer Schadstoff in dieser abgelegenen Hochgebirgsluft auf, lohnt sich ein genauer Blick. «Wir messen hier oben, weil wir normalerweise sehr saubere Luft haben», erklärt Reimann. So könnten sie auch neue Substanzen in winzigen Konzentrationen nachweisen.
Detektivarbeit über den Wolken
Das kleine Labor mit der atemberaubenden Aussicht auf die Berge ist vollgestopft mit Geräten, die inzwischen alle automatisch funktionieren und nonstop durcharbeiten. Die Pumpen dröhnen hier deshalb Tag und Nacht.
Das Herzstück ist jedoch ein Gaschromatograph mit Massenspektrometer. Er trägt aufgrund seines Innenlebens den fast schon mythischen Namen «Medusa». Denn er verfügt über unzählige Stahlleitungen – ähnlich wirr wie in der altgriechischen Geschichte die Frau mit Schlangenhaaren.
Jede Stunde wird hier eine neue Luftprobe analysiert. «Das ist oft auch Detektivarbeit», sagt Reimann. Denn die Forschenden messen nicht nur die Stoffe selbst, sondern können häufig deren Ursprung identifizieren. Mithilfe von Wettermodellen verfolgen sie dann die Luftmassen zurück.
Manchmal führt die Spur nach Frankreich. Manchmal nach Deutschland. Oft in die Poebene in Norditalien. «Wir sehen sogar einzelne Fabriken regelmässig», sagt Reimann. Und manchmal führt die Spur direkt zu einem Produkt, das an Hitzetagen millionenfach im Einsatz steht: der Autoklimaanlage.
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Ewigkeitschemikalie aus neuem Kühlmittel
Nur die Wenigsten wissen, dass die neu eingesetzten HFO-Kühlmittel zwar anders als ihre Vorgänger keine Ozonkiller wie die längst verbotenen FCKWs oder starke Treibhausgase wie die danach verwendeten H-FKWs mehr sind.
Doch sie haben einen anderen Makel: Nach ihrer Freisetzung in die Atmosphäre zerfallen sie zu einer extrem langlebigen PFAS-Chemikalie, auch TFA oder Trifluoressigsäure genannt. «Diese gelangt über das Regenwasser dann in die Umwelt und geht dort nicht mehr kaputt», sagt Reimann. Die EU überlege sich momentan, sie als toxisch einzustufen.
Als Erste weltweit hätten sie mit ihrem Team an der Empa vor ein paar Jahren die neuen HFO-Kühlmittel gemessen, erklärt der Schweizer Forscher. In die Luft gelangen sie vor allem, wenn Autoklimaanlagen undicht werden oder wenn die Anlagen gewartet werden.
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Bisher seien die gemessenen HFO-Konzentrationen auf dem Jungfraujoch zwar noch sehr gering, aber dies ändere sich gerade. Denn seit zehn Jahren müssen die Autohersteller umstellen. In der Schweiz ist momentan ungefähr die Hälfte der Fahrzeuge bereits mit dem neuen Kühlmittel unterwegs, die andere Hälfte noch mit dem alten Stoff.
Eigentlich hat man mit dem neuen HFO-Kühlmittel etwas Gutes machen wollen, weil es nicht schädlich fürs Klima und die Ozonschicht ist. Man habe ein Problem lösen wollen und ein neues geschaffen, erklärt Reimann.
Jetzt müsse die Industrie, Politik und Forschung gemeinsam schauen, wie man auch dieses Produkt wieder ersetzen könne. Ein schwieriges Unterfangen, da man die potenzielle Gefahr neuer Ersatzstoffe oft erst Jahre später feststellen würde.
Draussen auf der Terrasse zeigt Reimann zur Konkordiahütte am Grossen Aletschgletscher. Als sie damals Ende des 19. Jahrhunderts gebaut wurde, lag sie noch circa 50 Meter über dem Gletscher. Jetzt sei sie circa 200 Meter über dem Eis und man erreiche sie über eine Treppe mit mehr als 500 Stufen. Ausserdem erklärt der Forscher: «Den starken Gletscherschwund finde ich ziemlich erschütternd.»
Die Forschungsstation auf dem Jungfraujoch ist mit ihrer exponierten Lage einmalig, da sie sich praktisch am Rand des Himmels und nahe bei den Sternen befinde, wie es ein Physiker der Universität Bern mal salopp sagte. Doch sie kann auch ein sehr unwirtlicher Ort sein, da dort unter anderem Winde mit Spitzengeschwindigkeiten von rund 200 Kilometern pro Stunde vorbeifegen. Aber auch die intensive UV-Strahlung ist nicht ohne.
Von der Autobahn bis zum Hochgebirge
Der Klimawandel ist hier oben aufgrund der massiven Gletscherschmelze der vergangenen Jahrzehnte deutlich sichtbar. Die Folgen der neuen Kühlmittel dagegen nicht. Und doch hängen beide Geschichten zusammen. Unten versuchen Millionen Menschen, der Hitze zu entkommen. Ob im Auto, im Büro oder im Einkaufszentrum: Klimaanlagen werden immer wichtiger.
Aber auch im Eispalast tief im Gletscher des Jungfraujochs laufen sogar Kühlanlagen, damit die Wärme der vielen Touristen das Eis nicht schmelzen lässt. Dies alles sei eine bedenkliche Entwicklung, sagt Reimann. Und das Ausmass der Folgen ist bisher nicht abschätzbar.
Kaum ein Ort vereint so viele Widersprüche auf engem Raum: schwindende Gletscher, Massentourismus, Spitzenforschung. Und Messgeräte, die selbst in der wohl saubersten Luft Europas die Spuren unseres Alltags finden. Bis zu den Kühlmitteln in den Autos, die unten im Sommerstau stehen.
Mit dem Lift geht es jetzt zackig von der Aussichtsplattform zurück zum Bahnhof im Stollen: 108 Meter in 25 Sekunden. Zuvor kommen wir noch beim Verkauf von Luxusuhren vorbei, deren Zeiger fast alle auf zehn nach zehn stehen. Das sei reine Psychologie, fügt Reimann schmunzelnd hinzu, da es in unserem Unterbewusstsein ein lachendes Gesicht darstelle.
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