Hochwasser am Mittelrhein

Das Flussregime des Rheins, die Großwetterlagen und der Klimawandel

Klimawandel am Rhein

Kleine Klimageschichte [nach Peter Krahe 1997]

Nach einer Klimaabkühlung vor und nach der Zeitenwende (Christi Geburt) bildete sich vom Ende des 10. bis zum 13. Jh. eine Warmphase heraus, das "mittelalterliche Klimaoptimum" mit mehr als 1° C höheren Temperaturen und 10 % weniger Niederschlägen als im 20. Jh.. - Die Winter waren mild, aber auch nicht reich an Niederschlägen, folglich kam es seltener zu Hochwasser-Ereignissen.

Es folgte eine wechselhafte Periode mit heiß-trockenen oder sehr feuchten Sommern. Es wird eine Häufung einzigartiger Sommerhochwasser (z.B. 1342/43) überliefert; auf große Feuchtigkeit wird auch die Beulenpest 1348-50 zurückgeführt.

Im folgenden Jahrhundert kam es zu ungewöhnlich kalten Wintern, die vielleicht schon die "Kleine Eiszeit" 1560 - 1850 ankündigten, in der besonders der März deutlich kälter war und die Gewässer häufig zufroren, was zu Eishochwasser führen konnte. Erst gegen Ende der Kleinen Eiszeit kühlten sich auch die Sommer ab.

Die Wintertemperaturen haben dann eine markante und kontinuierliche Zunahme bis in die Jetztzeit erfahren. Indem die Winter nun mild und regenreich sind, kommt es immer häufiger zu Hochwassern:
"Die hinsichtlich der Klimageschichte markanteste Klimaschwankung ist sicherlich der Wechsel in der Winterwitterung von einem kontinentalen zu einem eher maritimen Charakter seit Beginn dieses Jahrhunderts. Damit verbunden ist das Vorherrschen kalter/schneereicher und insbesondere warmer/niederschlagsreicher Winter." [Peter Krahe 1997]

Hochwasser-Abfluss der Mosel in Koblenz

Aktueller Klimawandel

A. Prognostizierte Zunahme der Niederschläge und Hochwasserrisiken

Bei der prognostizierten globalen Klimaerwärmung erfolgt mit der erhöhten Verdunstung auch ein Anstieg der globalen Niederschläge, die aber nicht gleichmäßig verteilt sind, sondern vornehmlich in unseren Breiten niedergehen, und zwar im Winterhalbjahr.

".. die im hydrologischen Kreislauf befindliche Wassermenge [stieg] von 1901 bis 2000 an: Der mittlere Abfluss am Pegel Lobith (Niederlande, unweit des Mündungsdeltas des Rheins in die Nordsee gelegen) erhöhte sich in diesem Zeitraum um rd. 11%." [Jörg Uwe Belz 2010]

Durch die atmosphärische Erwärmung wird auch der Schneeanteil am Niederschlag vermindert und möglicherweise verschieben sich die klimatischen Schneegrenzen nach oben. Als Folge wird das Schmelzwasser-Aufkommen im Frühling und Sommer reduziert und werden die Abflüsse im Winter entsprechend größer.
Es wird auch eine Zunahme der Niederschlagsintensität bei Rückgang der Niederschlagstage befürchtet. [Nelly Sepp 1997]

Anhand der statistischen Auswertung von meteorologischen Daten hat man schon seit längerem detailgenau eine Veränderung des Klimas feststellen können. Die nachfolgende Grafik verdeutlicht die seit Jahrzehnten stattfindende Verschiebung der Niederschläge.

Nach Heinz Engel kam es im Rheingebiet in den letzten hundert Jahren zu einer Zunahme der mittleren Jahrestemperatur um 0,6 - 0,7° C, und mit Zunahme der Niederschläge dementsprechend auch zu höheren Abflüssen. - Dabei hat sich das Niederschlagsvolumen verschoben, und zwar von der Sommer- und Herbstperiode VI - X zu einer neuen Regenperiode im XI/ XII und einem vorgezogenen Beginn der sommerlichen Regenperiode schon im III - V (vgl. Grafik auf Grund von Daten der deutschen, schweizer und französischen Wetterdienste).

Neben einer deutlichen Zunahme der Niederschlagsmenge im Winter und Frühjahr sei in der zweiten Bemessungsperiode verglichen mit der ersten auch eine leichte Zunahme der Gesamtmenge um 2,6 % von 885 mm auf 908 mm Jahresniederschlag festzustellen.

In diesem eher historischen Diagramm ist natürlich die jüngste Klimaentwicklung nicht inbegriffen, die sich ja in manchen Jahren auch in auffälligen Perioden der Frühjahrstrockenheit äußert.

Nach Jacobeit et al. 2004 soll im Einzugsgebiet des Rheines die Zunahme der winterlichen Niederschläge im Laufe der letzten 200 Jahre sogar 30 % betragen haben.

Ein Kooperationsvorhaben der drei südlichsten Bundesländer "Klimaveränderung und Konsequenzen für die Wasserwirtschaft (KLIWA)" wurde auf Grund der Hochwasserereignisse am Rhein 1993 und 1995 ins Leben gerufen. - Mit Hilfe geeigneter Verfahren werden globale Klimamodelle für den Planungszeitraum 2021-2050 regionalisiert !

Nach der Klimasimulation 'WETTREG-2006/A1B' sind es gerade die Einzugsgebiete von Mosel, Main und Nahe, die eine starke Zunahme winterlicher Niederschläge erfahren werden.

Ferner wird prognostiziert, dass gerade die regelmäßig auftretenden Hochwasser mit niedriger Jährlichkeit (2 - 10 Jahre) deutlich höhere Abflussvolumen mit sich bringen werden, während sich die Extrem-Hochwasser mit hoher Jährlichkeit ihr Abflussvolumen in nur geringerem Maße steigern werden. [Albert Göttle 2010]

Mosel-Hochwasser an der Balduinbrücke in Koblenz

Während die Datenanalyse zu einer Zunahme der Hochwasserabflüsse (HQ) beispielsweise für Baden-Württemberg schon vollständig vorliegt, wurde sie für Rheinland-Pfalz durch das "Institut für Wasser und Gewässerentwicklung (IWG)" der Universität Karlsruhe erst begonnen.
Offensichtlich wurden hierbei nur die Zuflüsse des Rheins bewertet, nicht die Rheinpegel selbst; es fehlen hier auch Aussagen zu den einzelnen Pegeln in Rheinland-Pfalz.
Die Langzeitanalyse basiert auf unterschiedlichen Zeitreihen bis zum Jahr 2006. [Dieter Prellberg 2010]

Seit Ende der 70er Jahre habe sich die Häufigkeit von Hochwasserereignissen, die über dem mittleren Hochwasserabfluss liegen, um 25 % erhöht. Der Autor führt das auf eine "im selben Zeitraum verstärkte Häufigkeit von zyklonalen Westwetterlagen" zurück. "Diese Wetterlagen, verbunden mit höheren Niederschlägen, sind auch dafür verantwortlich, dass sich die mittleren Hochwasserabflüsse seit Ende der 1970er Jahre auf einem höheren Niveau bewegen. Gegenüber dem vorhergehenden Zeitraum liegt die Erhöhung in einer Größenordnung von 20 %." [Dieter Prellberg 2010]

Während also während des Winterhalbjahres "steigende Hochwasserabflüsse" zu beobachten seien, überwiege im Sommerhalbjahr die "Tendenz zu einer Abnahme der Hochwasserabflüsse".

Hans J. Caspary ist überzeugt, dass der Klimawandel "in unseren Regionen in der Realität bereits wesentlich weiter fortgeschritten ist, als dies die Klimamodellrechnungen ausweisen". Die in Süddeutschland teilweise "um mehr als 40 %" zunehmenden Winterniederschläge deuten auf den von der IPCC prognostizierten Klimawandel hin. Vom IPCC sei schon früher auf einen Zusammenhang zwischen einer "Hochwasserverschärfung" und der "Verminderung der schneebedeckten Einzugsgebietsflächen infolge erhöhter Regenfälle im Winter" hingewiesen worden.

Die internationale "Commission for the Hydrology of the Rhine Basin" (CHR-KHR) kommt zu dem Ergebnis, "dass das hydrologische Regime des Rheins von einem bisher kombinierten Regen-Schnee-beeinflussten System infolge der prognostizierten Klimaänderungen zukünftig zunehmend in ein rein Regen-dominiertes Abflussregime übergehen wird. Für alle Regionen des Rheineinzugsgebietes erwartet die CHR im Winter einen Anstieg der Häufigkeit und Größe der Hochwasserabflüsse und damit eine Zunahme des Hochwasserrisikos." [Hans J. Caspary 2010]