Starkregen und Klimawandel

Starkregen sind, wie Flusshochwasser auch, natürliche Er­scheinungen des üblichen Wetter- und Abflussgeschehens. Sie haben über tausende von Jahren unser Land­schafts­bild mitgeprägt und es gibt zahlreiche historische Berichte über Ortschaften, die durch Starkregen verwüstet wurden. Die Hinweise, dass durch den Klima­wandel auch in Deutschland Veränderungen zu erwarten sind, haben sich in den letzten Jahren verdichtet. Die zentrale Frage lautet: Wie hoch ist das Starkregenrisiko und wie wird es sich künftig entwickeln?

Trend in Deutschland Der Klimawandel zeigt bereits Auswirkungen in Deutschland – allein in den letzten 135 Jahren ist es um durchschnittlich 1.4°C wärmer geworden (DWD). Doch wie wirkt sich der Klimawandel nun auf Starkregen aus? Der DWD veröffentlichte 2016 ein Statement zur Entwicklung von Starkregenniederschlägen in Deutschland. Die Analyse von Niederschlagsmessstationen, um den derzeitigen Trend in Deutschland zu erfassen, ist nicht unbedingt Aussagekräftig, da viele kleinräumige Ereignisse in der Vergangenheit nicht erfasst wurden. Neuere Entwicklungen können mittels flächendeckenden Radardaten analysiert werden. Die Niederschlagsvariabilität im Sommer ist so hoch, dass sich hier kein verlässlicher Trend ablesen lässt. Nur für den Winter lässt sich statistisch belegen, dass in Deutschland von 1951 bis 2006 die Häufigkeit hoher täglicher Regenmengen um 25% angestiegen ist (auf Basis von Daten mit 24-stündigen Auflösung). Radardaten und die koordinierten Starkniederschlags-Regionalisierungs-Auswertungen (KOSTRA) vom DWD deuten darauf hin, dass in einigen Regionen die Starkniederschläge zugenommen haben – in anderen Regionen haben sie abgenommen.

Was trägt der Klimawandel bei?

„Wir beobachten eine Abnahme der Kältewellen und eine Zunahme der Hitzeperioden auf der gesamten Nordhalbkugel in den mittleren Breiten, aber auch speziell bei uns ins Europa. Diese Systematik lässt sich als Folge der globalen Erwärmung erklären. Neben der Temperatur bestimmt die großräumige atmosphärische Dynamik, die durch die planetaren Wellen beschrieben wird, die Wetterlage. Die planetaren Wellen haben sich oberhalb unserer Wetterschicht bereits deutlich geändert, mit Folgen für das dortige Wetter. Derzeit gehen wir vorläufig davon aus, dass sich diese Änderungen in den unteren Höhenschichten der Atmosphäre in der Zukunft zeigen werden.“ Lisa Küchelbacher, Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt bei der 7. Tagung der Meteorologischen Gesellschaften aus Deutschland, Österreich und der Schweiz (DACH2019) am 18. März 2019

Generell kann davon ausgegangen werden, dass ein Anstieg der Temperatur in Deutschland mehr Niederschläge als Konsequenz  hat. Dies Beruht darauf, dass die warme Luft mehr Wasserdampf aufnehmen kann. Bei gleichbleibender Luftfeuchtigkeit sind somit mehr Niederschläge zu erwarten. Weitere Einflussfaktoren wie die weltweite Verteilung von Hoch- und Tiefdruckgebieten, Konvektion und Wolkenphysik auf der Zeitskala von Minuten sind ebenfalls zu beachten.

Im Detail die Zunahme von Starkregenereignissen zu analysieren (im Vergleich zu Niederschlägen), ist wesentlich komplizierter:

Die Auswirkungen des Klimawandels werden aus Trends in Klimaprojektionen abgeleitet. Klimaprojektionen basieren auf Szenarien zur Entwicklung von Treibhausgasen in unserer Atmosphäre, die Veränderungen
der Flächenversiegelung, die Bevölkerungsentwicklung oder der Umgang mit den Energieressourcen für die kommenden Jahrzehnte. Es lassen sich nur großräumige Trends von Großwetterlagen betrachten, nicht kleinräumige Ereignisse (wie Starkregen). Der DWD hat Klimaprojektionen vom A1B-Emissionsszenario ausgewertet (Deutschländer und Dalelane, 2012 und Becker et al. 2016). Laut DWD kommt es nach diesem Szenario zu einer Zunahme der Häufigkeit von Starkniederschlägen im Winter (10 bis 50% für die meisten Regionen). Für den Sommer zeigen die Projektionen, dass der Anteil der Starkniederschläge am Gesamtniederschlag zukünftig steigen wird – die Zunahme und Häufigkeit variiert je nach Klimaprojektion. Becker et al. 2016 ziehen folgendes Fazit für Daten mit 24-stündiger Auflösung: “Zum einen simulieren die Klimamodelle – wenn überhaupt – erst ab etwa 2020 eine leichte Zunahme. Zum anderen existieren zumindest für den süddeutschen Raum Anzeichen für einen geringfügigen Anstieg in den vergangenen rund 50 Jahren.”

Das Projekt KLIWA (Klimaveränderung und Wasserwirtschaft) der Länder Baden-Württemberg, Bayern und Rheinland-Pfalz sowie des Deutschen Wetterdienstes kommt in der Broschüre Langzeitverhalten der Starkniederschläge in Baden-Württemberg und Bayern zu einem ähnlichen Fazit:

• Im hydrologischen Winterhalbjahr zeigen die Starkniederschlagshöhen des Zeitraums 1931–2000 deutliche Zunahmen.
• Im hydrologischen Sommerhalbjahr ist hingegen kein einheitlicher Trend bei den Starkniederschlägen festzustellen (1931-2000). Regionen mit einer Zunahme (z. B. Ostrand des Schwarzwaldes, Donautal, Teile Mittelfrankens) stehen große Gebiete mit einer Abnahme (z. B. Unterfranken, Südost-Bayern und Teile des Alpenvorlandes) bei insgesamt geringer Signifikanz gegenüber.

Erst wenn Radardaten für einen längeren Zeitraum existieren, können die Effekte des Klimawandels signifikant nachgewiesen werden. Die Wissenschenschaft ist sich dennoch einig, dass wir uns hierzulande auf die Zunahme von Extremwetter-Ereignissen vorbereiten müssen. Ver­antwortungsvolles Handeln heißt auch, sich mit den daraus ergebenden Konsequenzen aus­einanderzu­setzen und sich vorzubereiten. Das gilt sowohl für die zuständigen Behörden als auch für jeden Einzelnen und ist in einem so dicht besiedelten Raum wie Deutschland besonders wichtig.

Für wissenschaftlich Interessierte gibt es hier noch ein paar weiterführende Links:

Im Zuge der Analyse der Wirkung des Klimawandels auf Deutschland wurde von 2011 bis 2015 eine Studie durchgeführt. Diese zeigt auf, welche Gebiete besonders empfindlich (vulnerabel) gegenüber der Veränderung des Klimas sein werden. Diese Vulnerabilitätsanalyse kann hier herunter geladen werden.

Wenn Sie mehr über Klimaprojektionen und Klimavorhersagen erfahren möchten empfehlen wir die Broschüre der DWD Klimaprojektionen und Klimavorhersagen – Wie entstehen Aussagen über das zukünftige Klima?