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Land unter in der Stadt : Der Einfluss des Klimas auf die Flusshochwasser

  • -Aktualisiert am

Das Hochwasser der Donau Anfang Juni 2013 überflutete die Altstadt von Passau. Für die Dreiflüssestadt war es die schlimmste Flut seit 1501. Bild: dpa

Wie sich der Klimawandel darauf auswirkt, ob Flüsse über ihre Ufer treten, war bislang umstritten. Nun geben Messdaten aus 50 Jahren erstmals klare Anhaltspunkte. Ein Gespräch mit dem Hydrologen Bruno Merz.

          4 Min.

          Herr Merz, wie hängen Klimawandel und Hochwasser zusammen?

          Im Zusammenhang zwischen Hochwasser und Klima muss man unterscheiden zwischen den Flusshochwassern, also großräumigen Hochwasserereignissen, bei denen Flüsse über die Ufer treten, und lokalen Ereignissen durch Starkniederschlag, die typischerweise durch Gewitter bedingt sind. Bei Letzteren gibt es einen relativen engen Zusammenhang zum Klimawandel, denn eine wärmere Atmosphäre kann mehr Wasser speichern. Damit hat sie ein größeres Potential für Starkniederschläge, die zu lokalen Überschwemmungen führen. Bei Flussüberschwemmungen ist der Zusammenhang nicht so direkt ersichtlich. Es ist ein Zusammenspiel von Veränderungen im Niederschlag, in der Verdunstung, der Bodenfeuchte, oder der im Einzugsgebiet gespeicherten Wassermenge. Oft spielt auch die Schneeschmelze eine Rolle – viele Prozesse überlagern sich also, und der Zusammenhang ist nicht eindeutig.

           Sie haben nun in einer in der Zeitschrift „Nature“ erschienenen Studie Messdaten aus 50 Jahren von 3700 Messstellen in ganz Europa ausgewertet, um nachzuweisen, dass der Klimawandel das Ausmaß von Flussüberschwemmungen verändert.

          Ja, uns ist es erstmalig gelungen, für Europa, einen ganzen Kontinent also, ablaufende Klimaveränderungen mit Hochwasser-Abflüssen großer Flüsse in Verbindung zu bringen. Wir sehen, dass sich von 1960 bis 2010 deutliche Trends abgezeichnet haben. Das Besondere ist aber, dass man überhaupt Muster sieht, die man mit klimatischen Variablen oder Prozessen erklären kann.

          Prof. Dr. Bruno Merz vom GFZ Potsdam, Sektionsleiter Hydrologie
          Prof. Dr. Bruno Merz vom GFZ Potsdam, Sektionsleiter Hydrologie : Bild: Tamara Worzewski

          Es klingt, als hätte Sie das überrascht.

          Das war tatsächlich überraschend für uns. Denn wenn man einen Pegel misst, dann misst man alles Mögliche, das in dem Einzugsgebiet stattfindet. Wenn beispielsweise Flächen versiegelt sind, Hochwasserrückhaltebecken erbaut wurden oder sich die Landwirtschaft und ihre Verfahren ändern – und das ist in den letzten 50 Jahren geschehen –, dann verändern sich die Infiltration und das Abflussverhalten in der Landschaft und damit Verdunstung und Bodenfeuchte. Es gab Hypothesen, dass man den Klimawandel in Beobachtungsdaten nicht sehen könne, da er überlagert ist von so vielen anderen Einflüssen. Das zeigt aber auch: Wenn wir hier ein „Klimasignal“ sehen, dann muss das ursprüngliche Klimasignal noch sehr viel stärker sein ...

          Und Sie sehen, dass großräumige Flusshochwasser in Nordwesteuropa zunehmen, während sie in Süd- und in Osteuropa abnehmen. Welche Klimasignale erklären das?

          In Nordwesteuropa haben wir überwiegend zunehmende Hochwasserereignisse, die im Winter eintreten, wenn sich die typischerweise vom Atlantik kommenden Niederschlags-Tiefs, die Zyklonen, abregnen. Winter-Niederschläge nahmen in den letzten Jahrzehnten zu, das übersetzt sich in einer Zunahme an Bodenfeuchte und Hochwasserabflüssen. In Osteuropa hingegen treten Hochwasserereignisse typischerweise im Frühling auf, denn im kalten Winter bleibt der Schnee im Einzugsgebiet liegen. Erst im Frühjahr schmilzt er und führt zu Hochwasser. Der Klimawandel wirkt hier anders: Im Winter fällt ein größerer Anteil des Niederschlags als Regen, so dass Wasser bereits im Winter abfließt – aber eben nicht zu einem Jahreshochwasser führt. Im Frühjahr gibt es folglich weniger Schnee zum Schmelzen und entsprechend weniger Abflüsse. In Südeuropa nehmen die Hochwasserereignisse großer Flüsse ab, dort führt der Klimawandel insgesamt zu sinkenden Niederschlägen und einer erhöhten Verdunstung der Bodenfeuchte.

          Kann man schlussfolgern, dass in Ost- und Südeuropa das Hochwasserrisiko generell sinkt?

          Nein. Die Kollegen aus dem Mittelmeerraum hatten auch Bedenken, dass es zu Falschinterpretationen kommen könnte. Unsere Studie behandelt nur die großräumigen Flussüberschwemmungen. Bei den hier nicht aufgeführten Sturzfluten, die im Mittelmeerraum auch häufig zu Todesfällen führen, geht die Tendenz eben nicht runter! Auch in Berlin gab es 2017 lokale Überschwemmungen, 2016 gab es in Baden-Württemberg und Bayern Sturzfluten mit großen Schäden, aber das sind andere Prozesse, die wir hier nicht betrachten, auch weil die gegenwärtige Studie keine entsprechenden Daten erfasst hat.

          Deutschland liegt direkt an der Schnittstelle der von Ihnen unterschiedenen Regionen. Welches Muster zeichnet sich bei uns ab?

          Wir haben in Deutschland drei Hochwasserregionen: Der nordwestliche Teil folgt den Prozessen, wie vorhin für Nordwesteuropa beschrieben. Dann gibt es im Süden einen kleinen alpin beeinflussten Teil, wo Sommerhochwasser auftreten. Und es gibt den östlichen Teil, Elbe und Oder, bei denen Hochwasser auch typischerweise im Sommer auftreten. Tendenziell nehmen Flussüberschwemmungen im Süden und Westen zu, während sie im Osten abnehmen.

          Warum sollte man sich in Deutschland so genau dafür interessieren?

          Weil Hochwasserschutz beispielsweise an Abflusshöhen und entsprechenden Eintrittswahrscheinlichkeiten festgemacht wird. Wenn man im Hochwasserschutz baut, will man in Deutschland in der Regel sicher sein, gegen ein hundertjährliches Hochwasser abgesichert zu sein. Ändert sich dieser Wert, sind die Schutzmaßnahmen entweder zu niedrig oder, ökonomisch gesehen, zu hoch.

          Wie geht man mit Hochwasserrisiken um?

          Die Hochwasser von 2002 und 2013, als Elbe und Donau beide jeweils über die Ufer traten, sind in etwa vergleichbar. Aus hydrologischer Sicht war das Ereignis 2013 sogar etwas großräumiger mit höheren Abflüssen. Trotzdem waren die Schäden 2013 nur halb so groß, denn die Frühwarnung war besser, Leute hatten bessere Vorsorge getroffen, und das Katastrophenmanagement war besser. Die Abflüsse sind das eine, aber was daraus resultiert – da gibt es viele Stellschrauben, mit denen sich effektiv Hochwasserschäden reduzieren und verhindern lassen.

          An Ihrer Studie haben 47 Autoren mitgearbeitet. Sie haben eine umfassende Datenbank aus über 3700 Messstellen in Europa erstellt. War das eine Herausforderung?

          Das sind öffentliche Daten. Abflussdaten werden standardmäßig von Umweltämtern, Wasserwirtschaftsämtern und Wetterämtern erhoben. In Deutschland liegt das in der Verantwortung der einzelnen Bundesländer, manchmal sind Behörden dann noch regional weiter unterteilt. Man muss jeden kontaktieren. Und das über ganz Europa. Also, ja, das war in der Tat die größte Mühe und Herausforderung dieser Studie. Den größten Teil haben die Kollegen aus Wien gemacht, vor sechs Jahren haben sie damit angefangen. Drei Jahre lang war eine Wissenschaftlerin dort im Wesentlichen damit beschäftigt, Behörden zu kontaktieren, Lizenzen abzusprechen, und die Daten aufzubereiten und zu homogenisieren.

          Daher reicht der Datensatz also nur bis 2010. Werden nun die aktuellen Hochwasserdaten weiter in die Datenbank eingespeist, um den Trend zum aktuellen Zeitpunkt zu berechnen?

          Nein, das wäre eine gute Idee. Tatsächlich müsste man aber alle Quellen noch einmal anfragen, um in einigen Jahren den Trend bis jetzt zu berechnen.

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