Die Folgen des globalen Klimawandels sind hier bereits spürbar. Die Durchschnittstemperatur in Deutschland ist 1,6 Grad Celsius höher als zu Beginn der Wetteraufzeichnungen. Modell-Berechnungen zufolge nehmen Wetterextreme wie Starkregen und Hitzewellen sowie sommerliche Trockenperioden weiter zu. Das hat weitgehende Konsequenzen für die Feuerwehr. Wir erklären Euch außerdem, wie die Prognosen zustandekommen.
Die durchschnittlichen Jahrestemperaturen und -niederschläge in Deutschland seit Beginn der Wetteraufzeichnungen 1881. Während die Temperatur mittlerweile alle 30 Jahre um 1 Grad Celsius steigt, ist der Niederschlagstrend nicht sehr signifikant. Das liegt auch daran, dass im Sommer die Niederschlagshöhe sinkt und im Winter steigt. Grafik: Sander, Quelle: DWD
13 Klimawandel-Auswirkungen in Deutschland
Verschiedene Klimawandel-Modellierungen sind bereits explizit für Deutschland vorgenommen worden. Die folgenden Ergebnisse sind stark zusammengefasst und stets als Wahrscheinlichkeiten zu sehen. Falls Ihr mehr wissen wollt, schaut mal in das Feuerwehr-Magazin 6/2020!
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Die Temperatur steigt. Bis 2100 kann die Zunahme 4 Grad Celsius gegenüber dem Beginn der Temperaturmessungen betragen, wenn kein Klimaschutz betrieben wird.
Hitzetage (Tage mit Höchsttemperatur ab 30 Grad Celsius) nehmen zu. Alle 10 Jahre etwa um einen Tag pro Jahr.
Starkniederschläge und damit Hochwasserereignisse werden häufiger und intensiver. Insbesondere im Sommer.
Niederschläge allgemein nehmen im Sommer ab und im Winter zu.
Trockenheit wird im Sommer zum Problem durch die abnehmenden Niederschläge.
Niedrige Flusspegel in Kombination mit hoher Wassertemperatur können zu Drosselungen bei Kernkraftwerken führen.
Mückenarten aus wärmeren Ländern wandern hierzulande ein und können Krankheiten wie Malaria, Dengue-Fieber oder West-Nil-Fieber einschleppen.
Waldbrände werden durch Trockenheit in den oberen Bodenschichten und die unter Stress stehenden Bäume wahrscheinlicher.
Hangrutschungen werden durch die erhöhten Niederschläge im Winter häufiger.
Nebelaktivität nimmt durch höhere Temperatur und bessere Luftqualität ab.
Stürme nehmen in den meisten Regionen leicht ab, fegen aber auch in den Sommermonaten über das Land und treffen dann auf belaubte Bäume.
Hagelereignisse nehmen leicht zu.
Die Meeresspiegel an der deutschen Nord- und Ostseeküste steigen immer schneller.
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Schicke Modelle – ernste Prognose
In die Zukunft blicken kann niemand. Doch mit Hilfe statistischer Computermodelle können Klimaforscher Wenn-dann-Szenarien berechnen. Das heißt, sie müssen bestimmte Grundannehmen treffen und können auf dieser Basis beispielsweise ausrechnen, wie sich die globale Durchschnittstemperatur in den nächsten Jahrzehnten erhöht. Modelle, wie sie für den Klimawandel berechnet werden, sind allerdings relativ komplex und hängen von extrem vielen Faktoren ab. Daher können Forscher sie nur mit relativen Wahrscheinlichkeiten angegeben – die sie allerdings konsequent und offen in ihren Studienergebnissen darlegen.
Wissenschaftler haben für den 2014 erschienenen fünften Sachstandsbericht des “Weltklimarats” (Intergovernmental Panel on Climate Change, IPCC) der Vereinten Nationen (United Nations, UN) neue Modellszenarien entwickelt – die sogenannten RCP (Representative Concentration Pathways = repräsentative Konzentrationspfade). Sie lösen die SRES-Szenarien (Special Report on Emissions Scenarios) ab. Die Grundannahmen der RCP basieren auf Entwicklungen von Treibhausgaskonzentrationen in der Atmosphäre.
Was sind eigentlich Treibhausgase?
Die im Kyoto-Protokoll von 1997 reglementierten Treibhausgase sind unter anderem das als Referenz geltende Kohlendioxid (CO2), Methan, Distickstoffoxid (“Lachgas”) sowie diverse Kohlenwasserstoffe. Das wichtigste Treibhausgas ist Wasserdampf. Allerdings wird dessen Gehalt kaum durch menschliche Emissionen – etwa Kraftwerkskühlung – beeinflusst. Vielmehr spielt die erhöhte Lufttemperatur durch die anderen Treibhausgase eine Rolle. Denn je wärmer die Atmosphäre, desto mehr Wasser verdunstet – insbesondere über den Ozeanen. Und: je wärmer die Luft ist, desto mehr Wasserdampf kann sie pro Liter aufnehmen. H2O gilt daher als Rückkopplungsfaktor, der den menschengemachten Treibhauseffekt noch verstärkt.
Das RCP2.6-Szenario geht beispielsweise davon aus, dass die Treibhausgasemissionen bis 2020 auf rund 490 ppm (Parts Per Million; ein ppm entspricht einem Molekül Kohlendioxid pro einer Million Moleküle trockener Luft) CO2-Äquivalente ansteigen und danach konstant absinken. Damit würde die globale Erwärmung im Jahr 2100 unter 2 Grad Celsius bleiben. Das entspricht einem der Ziele der Vereinbarungen von der UN-Klimakonferenz in Paris 2015 („Übereinkommen von Paris“/„Weltklimavertrag“).
Beim RCP4.5-Szenario wird von einem verspäteten weltweiten Klimaschutz ausgegangen. Damit steigen die CO2-Äquivalente bis 2100 auf 650 ppm. Das Einhalten des 2-Grad-Ziels wäre allerdings nicht garantiert.
RCP8.5 ist das “Weiter-wie-bisher”-Szenario. Als Grundannahme gibt es bis 2100 keinen weltweiten Klimaschutz und es sind dann über 1.370 ppm CO2-Äquivalent zu erwarten. Derzeit scheint die Erde auf dieses Szenario zuzugehen. Was das für Deutschland bedeutet: ein mittlerer Temperaturanstieg von etwa 4 Grad Celsius bis zum Jahr 2100.
So sehen die Zukunftsmodelle (Klimaprojektionen) für die Temperatur in Deutschland aus. Für das Szenario 2.6 müssten bereits heute weltweit große Anstrengungen zum Klimaschutz durchgeführt werden. Das RCP 8.5-Szenario geht davon aus, dass kein wirklich relevanter Klimaschutz stattfindet. Der Vergleich mit realen Temperaturdaten zeigt: in Deutschland sind wir bereits jetzt an der Oberkante der Wahrscheinlichkeiten des “Weiter-wie-bisher”-Modells (graue Flächen = statistische Gesamtheit aller Wahrscheinlichkeiten; farbige Flächen = höchste Eintrittswahrscheinlichkeiten). Grafik: DWD
Globale Modelle haben häufig eine räumliche Auflösung von 100 mal 100 Kilometern. Regionale Klimamodelle für Mitteleuropa beziehungsweise Deutschland können mittlerweile Projektionen für eine Auflösung von 12 mal 12 Kilometern treffen. Ihre Genauigkeit wird meistens mit dem Abgleich von historischen Daten getestet. Je besser ein Modell ist, desto näher ist es an den Realdaten der Vergangenheit dran.
Wie Niederschlag gemessen wird
Als Niederschlag bezeichnen Meteorologen sämtliche Formen von Wasser – wie Schnee, Nebelnässe, Tau, Hagel, Graupel und Reif oder eben Regen – die sich aus der Atmosphäre auf die Erdoberfläche absetzen. Als Maßeinheit für die Wassermenge verwenden die Wissenschaftler die Niederschlagshöhe. Angegeben wird sie in Millimetern. 10 Millimeter Niederschlagshöhe entsprechen einer Niederschlagsmenge von 10 Litern pro Quadratmeter.
Zur Messung der Niederschlagshöhe betreibt der Deutsche Wetterdienst über 1.900 Stationen – die meisten davon mit automatisierter Technik. Die klassischen Niederschlagsmesser, wie sie an hauptamtlichen Wetterwarten und -Stationen verwendet werden, bestehen zumeist aus einem nach oben geöffneten Trichter und einem darunterliegenden verdunstungsgeschützten Behälter. In bestimmten Zeitabständen lesen die DWD-Mitarbeiter ab, wie viel Wasser sich in dem Behälter gesammelt hat, leeren ihn wieder aus und tragen den Wert in eine Tabelle ein. Jeden Tag. Die automatisierten Stationen messen sogar minutengenau. So entstehen Zeitreihen von Niederschlagsmessungen, wie in der oberen Grafik.
Um zu schauen, ob es in Deutschland einen Trend hin zu mehr oder weniger Regen im Jahr gibt, eignet sich die Zeitreihe der jährlichen Niederschlagssumme im Gebietsmittel. Für die Niederschlagssumme werden einfach alle Messungen einer Station eines Jahres zusammengezählt. Dann berechnet der DWD einen Mittelwert aus den Niederschlagssummen aller Stationen – das sogenannte Gebietsmittel.
