• Hochaltar Ältester Flügelaltar der Kunstgeschichte

Das Raumklima im Doberaner Münster

Nicht nur der Blitzeinschlag am Himmelfahrtstag 1291, sondern auch die Legende vom Heiligen Damm machen das Doberaner Münster für einen Münsterführer interessant, der mehr als 40 Jahre als Klimatologe und Ozeanograph gearbeitet hat.  

Anfang des 14. Jahrhunderts, erzählt die Legende, ergoss sich das Ostseewasser einer Sturmflut auf die dem Münster vorgelagerten Wiesen und Felder und bedrohte das gerade errichtete gotische Münster. Mit Gottes Hilfe – so die Legende –  wurde der Heilige Damm aufgeschüttet und das Kloster vor dem Untergang bewahrt.

Verschiedene Quellen nennen Sturmfluten in den Jahren 1303, 1304, 1307 und 1309 (s. Abbildung), die mit den Ereignissen am Kloster bzw. dem Heiligen Damm in Zusammenhang gebracht werden.

 

 

 

 

 

Klimawandel und kulturelles Erbe

Über die Veränderlichkeit des Klimas der letzten 700 Jahre ist bekannt, dass auf das mittelalterliche Klimaoptimum um 1300 die fast 2 Jahrhunderte währende kleine Eiszeit von 1650 bis 1850 gefolgt ist. Der von Glaser (2008) veröffentlichte Temperaturindex für Deutschland ist auf der nachfolgenden Abbildung für Sommer und Winter im Zeitraum 1250 bis 1400 dargestellt. Hiernach fällt der Bau des Münsters in eine Periode von überwiegend warmen Sommern.

Ob und welche Auswirkungen diese Schwankungen der Temperatur- und Feuchteverhältnisse auf die Ausstattung des Doberaner Münsters hatten, kann nur spekuliert werden. Nun beschäftigt erneut ein Klimawandel Wissenschaftler und Politiker, und es werden auch Auswirkungen auf das kulturelle Erbe diskutiert. Zu den Maßnahmen zählt u.a. das von 2009 bis 2014 mit EU-Mitteln geförderte Projekt „Climate for Culture“. Seit 2008 koordiniert und initiiert die deutsche „Forschungsallianz Kulturerbe“ Forschungsvorhaben und Aktivitäten zur Erfassung der Auswirkungen des Klimawandels auf den Erhalt des Kulturerbes.

Diese Situation ist eine Herausforderung, die Folgen des Klimawandels an einem originalen Objekt von einzigartiger Architektur und bedeutender Ausstattung zu studieren. So wurde das Raumklima im Doberaner Münster und dessen Wechselwirkung mit der Außenluft mit folgender Zielstellung zu untersucht:

- Berechnung der statistischen Charakteristika von Temperatur und Feuchte der Luft sowie deren Veränderlichkeit in 
  verschiedenen Zeitskalen (Tag, Monat, Jahr)
- Einfluss von Sonnenstrahlung, Niederschlag und Wind auf das Raumklima im Doberaner Münster
- Abschätzung klimabedingter Risiken für die hochmittelalterliche Ausstattung des Doberaner Münsters in Gegenwart
  und Zukunft.

 

 

Messung von Lufttemperatur und Luftfeuchte

Diese Untersuchungen im Doberaner Münster wurden auf der Grundlage von Messungen der Fa. Mahr und Söhne in den Jahren 2004 und 2005 durchgeführt. Am Hochaltar und auf der Sängerempore wurden stündlich, zeitweise auch halbstündlich Lufttemperatur und  Luftfeuchte gemessen. Seit 2014 werden diese Messungen an 6 Standorten fortgesetzt. Die Sensoren befinden sich am Fußboden, im Eingangsbereich, an der Adolph-Friedrich-Loggia, an der Orgel, auf dem Kreuzaltar und im Gewölbe.

Die Extreme der Lufttemperaturen im Münster schwanken in diesem Zeitraum zwischen 1°C im Januar und 22°C im August. Die Minima und Maxima der relativen Feuchte wurden in diesem Zeitraum im September (55%) und März (90%) festgestellt.

Anhand dieser Daten, die eng mit den Lufttemperaturen in Schwerin und Warnemünde korreliert sind, wurden die Lufttemperaturen für das Münster seit 1891 rekonstruiert. Folgende Tabelle listet die vermutlich 11 kältesten Monate auf, die seit 1891 im Doberaner Münster beobachtet wurden.

 

 

 

Als Frosttag wird ein Tag mit negativem Mittelwert der Lufttemperatur bezeichnet. Der Temperaturverlauf für die 5 kältesten Monate ist auf folgender Abbildung zu sehen.

 


 

 

 

Prima Klima im Doberaner Münster

Risiken durch das Raumklima für die hochmittelalterliche Ausstattung bestehen dann, wenn sich Lufttemperatur und Luftfeuchte stark ändern bzw. bestimmte Schwellwerte über- oder unterschreiten. Die bisherigen Auswertungen haben ergeben, dass die in der EU-Richtlinie (DIN 15757 - Erhaltung des kulturellen Erbes) genannten Schwellwerte für Lufttemperatur und Luftfeuchte im Doberaner Münster sehr selten oder kaum über- bzw. unterschritten werden. Tägliche Änderungen der Lufttemperatur von mehr als 1 Grad sind äußerst selten (relative Häufigkeiten von 2 bis 3%). Diese Feststellung trifft auch auf die relative Feuchte zu.

Bemerkenswert und sehr deutlich ausgeprägt sind die Tagesgänge der Lufttemperatur im Münster am Heiligen Abend. Von 14 bis 18 Uhr steigt die Lufttemperatur um 1.0 bis 1.5 Grad. Hier besteht offensichtlich ein enger Zusammenhang zu den 3 Christvespern, die an diesem Tag gefeiert werden. Hunderte, ja Tausende von Gläubigen und Besuchern strömen in die Kirche und durch deren natürliche Wärmestrahlung nimmt die Lufttemperatur zu. Folgende Abbildung zeigt Tagesgänge der Lufttemperaturen im Doberaner Münster am Heiligen Abend in den Jahren 2004, 2005, 2014 und 2015. Die Messungen des Sensors im 26.5 m hohen Gewölbe zeigen deutlich die Erwärmung, die durch die Wärmeabstrahlung verursacht wird.

 

Tägliche Änderungen der Lufttemperatur von mehr als 2°C sind bisher nur an diesem Tage gemessen worden!
Weitere, durch Menschen verursachte Einflüsse auf das Raumklima des Münsters sind bisher nicht nachweisbar. Risiken, die von der Sonnenstrahlung ausgehen (lokale Erwärmung von Holz, die Spannungen/Risse verursachen) oder von Starkniederschlägen bzw. Schlagregen (Zunahme der Feuchte und damit Schimmelbildung) ließen sich nicht nachweisen.

Die bisher durchgeführten Untersuchungen lassen den Schluss zu – Prima Klima im Doberaner Münster und für die einzigartige mittelalterliche Ausstattung.

Nicht zuletzt hat eine Vielzahl von Maßnahmen der letzten 15 Jahre dazu beigetragen, vor allem die Feuchteverhältnisse in der Kirche zu verbessern. Dazu zählt Kustos Martin Heider:
- Deutliche Verbesserung der Regenentwässerung.
- Reinigung aller 87 Lüftungsöffnungen im Deckengewölbe.
- Deutliche Erhöhung der Anzahl der Lüftungshauben nahe dem Dachfirst und das Schaffen von mehr als 100
  Öffnungen in den Mauerkronen zur verbesserten Belüftung des Dachraumes.
- Sanierung aller Fenster bis zum Jahr 2008. Bis dahin lief bei stärkerem Regen Regenwasser durch defekte Scheiben
  und Bleinetze auf die Wandflächen oder direkt auf den Fußboden.
- Öffnung/Reinigung der kleinen Röhrchen zur Ableitung des Schwitzwassers in den Solbänken der Fenster. Somit wird 
  das Schwitzwasser der Fenster nach außen abgeleitet und verbleibt nur noch in geringen Mengen im Innenraum (s.
  Abbildung – Eiszapfen bilden sich an den Röhrchen – 4. Januar 2016).

Eindrucksvoll war die Funktionalität der Röhrchen zur Ableitung des Schwitzwassers am 04.01.2016 zu sehen. Durch den Kälteeinbruch Anfang Januar 2016 kam es an den Fenstern zur Schwitzwasserbildung und Abfluss über die Röhrchen. Das Wasser allerdings fror zu Eiszapfen, wie auf folgender Abbildung zu sehen. Die Luftfeuchte im Münster nahm drastisch von 80 auf 60 Prozent ab, d.h. der Flüssigwassergehalt, der am 29.12.2015 noch 25 Wassereimer füllte, nahm auf 11 Wassereimer am 04.01.2016 ab. Diese Wassermengen sind zum großen Teil über die Röhrchen in den Sohlbänken abgeleitet worden.

 

 

 

 

Das Klima im Doberaner Münster im Jahr 2100

<xml> </xml>Auf der Grundlage von drei Klimaszenarien für den Zeitraum 2071-2100 sind die Temperatur- und Feuchteverhältnisse im Münster berechnet und in folgender Tabelle zusammengefasst worden. Als Feuchtemaß wurde der Taupunkt verwendet.

Hieraus lässt sich der Flüssigwassergehalt der Luft berechnen. Dieses Maß wird durch die Zahl der Wassereimer zu je 10 Litern anschaulich angegeben, die sich füllen würden, wenn aller in der Luft der Kirche enthaltene Wasserdampf kondensieren würde. Die Jahresmittelwerte der Luft- und Taupunkttemperaturen im Münster werden mit den Werten der Wetterstation Warnemünde verglichen.


 

Die Lufttemperaturen nehmen bei globaler Erwärmung sowohl außerhalb (Warnmünde) als auch im Münster (Hochaltar) zu, was nicht anders zu erwarten war, denn die Münstertemperaturen sind eng an die Temperaturen der Außenluft gekoppelt. Mit einer Verzögerung von 24 bis 48 Stunden macht sich die Erwärmung oder Abkühlung der Außenluft auch im Münster bemerkbar. Das ist auch für den Taupunkt zutreffend.

Die globale Erwärmung kommt im Münster – selbst bei extremem Szenario mit einer Erwärmung von 4,6 Grad – stark gedämpft an. Luft- und Taupunkttemperaturen nehmen bis zum Jahr 2100 leicht zu, damit auch der Wasserdampfgehalt der Luft um 2 bis 3 Wassereimer. Die relative Feuchte jedoch nimmt marginal ab von 76% auf 72%. Ein erhöhtes Risiko – vor allem durch dauerhaft höheren Wasserdampfgehalt – für die mittelalterliche Ausstattung ist nicht abzuleiten. Schwankungen dieser Größenordnung sind in der mehr als 700 jährigen Geschichte des Münsters häufiger vorgekommen. So zeigt sich, dass die Zisterzienser auch unter diesem Aspekt beim Bau der Kirche Außergewöhnliches geleistet haben, das es zu erhalten gilt.


Dr. Gerhard Schmager / Klimatologe, Ozeanograph, Münsterführer
25.01.2016