Sitemap   Kontakt    


Start


Thema: Hydrologie > Niedrigwasser > Zukünftige Veränderungen

Niedrigwasser
Zukünftige Veränderungen


Der Förmitzspeicher mit sehr niedrigem Wasserstand. In der Bildmitte befindet sich der Speichersee. Dieser hat entlang des Ufers weite Bereiche, in denen er trockengefallen ist, wodurch der Seeboden sichtbar wird. Der See ist von Feldern, kleineren Waldflächen und ländlichen Gebäuden umgeben.

Abb.: Förmitzspeicher bei Schwarzenbach/Saale | Foto: WWA Hof

Regionale Klimaprojektionen geben einen Ausblick auf zukünftige Entwicklungen ( Klima > Grundlagen > Zukunft ). So wird die mittlere Jahrestemperatur in Süddeutschland laut Weiter-wie-bisher-Szenario voraussichtlich bis zum Jahr 2100 im Durchschnitt um 3 bis 4,4°C im Vergleich zu 1971-2000 zunehmen. Die Niederschläge werden vermutlich im Winterhalbjahr weiter steigen und im Sommerhalbjahr hingegen abnehmen. Entsprechend einer Auswertung zur Veränderung der Häufigkeit von Trockenwetterlagen in verschiedenen Klimaprojektionen (KLIWA-Heft 18), muss in Süddeutschland, insbesondere in der zweiten Hälfte des 21. Jahrhunderts, mit einem deutlichen zusätzlichen Anstieg der Trockenperioden im Sommer gerechnet werden.

In KLIWA werden regelmäßig Abflussprojektionen mit aktuellen Klimaprojektionen durchgeführt. Dabei werden auch die Niedrigwasserabflüsse ausgewertet, um der Frage nach der zukünftigen Änderung durch den Klimawandel nachzugehen. Regionale Klimaprojektionen geben einen Ausblick auf zukünftige Entwicklungen. So wird sich die mittlere Jahrestemperatur je nach Region und Jahreszeit bis Mitte des 21. Jahrhunderts um weitere +1 °C bis +2 °C erhöhen. Die Niederschläge werden im Winterhalbjahr voraussichtlich weiter steigen, im Sommerhalbjahr jedoch deutlich stärker abnehmen als bisher in den Langzeitauswertungen für die Vergangenheit nachgewiesen. Entsprechend einer Auswertung zur Veränderung der Häufigkeit von Trockenwetterlagen in verschiedenen Klimaprojektionen (KLIWA-Heft 18), muss in Süddeutschland, insbesondere in der zweiten Hälfte des 21. Jahrhunderts, mit einem deutlichen zusätzlichen Anstieg der Trocken- und Niedrigwasserperioden im Sommer gerechnet werden.
Zwölf Balkendiagramme, die die projizierten zukünftigen Änderungen des mittleren Niedrigwasserabflusses, im Vergleich zur Referenzperiode 1971-2000, an zwölf repräsentativen Pegeln zeigen. Die Diagramme sind in vier Spalten, die jeweils die Pegel eines Bundeslandes enthalten, angeordnet. Von links nach rechts: Rheinland-Pfalz mit, von oben nach unten, Betzdorf (Sieg), Martinstein (Nahe) und Neustadt (Speyerbach), gefolgt von Hessen mit Bad Hersfeld (Fulda), Marburg (Lahn) und Hanau (Kinzig), Baden-Württemberg mit Rockenau (Neckar), Berg (Donau) und Maxau (Rhein) und Bayern mit Kleinheubach (Main), Hofkirchen (Donau) und Passau-Ingling (Inn). Die Einzeldiagramme sind wie folgt aufgebaut. Auf der Y-Achse ist die Änderung des mittleren Niedrigwasserabflusses gegenüber des Referenzzeitraumes, in Prozent, aufgetragen. Auf der X-Achse werden die drei untersuchten Zukunftszeiträume „2021-2050“,„2041-2070“ und „2071-2100“ dargestellt. Für jeden dieser Zeiträume werden drei Boxplots gezeigt. Diese repräsentieren von links nach rechts: das Wasserhaushaltsjahr, den Winter und den Sommer. Unterhalb der Diagramme befindet sich die Legende. Diese erläutert die Bedeutung der einzelnen Balkenfarben. Dabei steht Grau für das Wasserhaushaltsjahr, Blau für den Winter und Gelb für den Sommer. Außerdem wird hier der Aufbau eines Boxplots anhand eines Beispiels im Detail erklärt. Dieses besteht aus einem großem Balken, über dem ein Kleinerer, dunkler gefärbter, liegt. Vervollständigt wird der Boxplot durch einen auf den Balken liegenden schwarzen Punkt. Dabei gibt der unten liegende hellere Balken die Spannweite, also Minimum und Maximum, des Ensembles an. Der darüber liegende dunklere Balken zeigt die Grenzen des 15. und 85. Perzentils. Der schwarze Punkt gibt die Lage des Medians an.

Abb.: Projizierte Änderung des mittleren Niedrigwasserabflusses (MNQ) an 12 exemplarischen Pegeln.
In Regionen mit pluvial geprägtem Regime tritt das natürliche Abflussminimum im Spätsommer/ Herbst ein. Sie sind daher von einer vermehrten sommerlichen Trockenheit besonders betroffen. Hier ergibt sich zum Ende des 21. Jahrhunderts ein eindeutiges Bild: Im Sommerhalbjahr (April bis September) werden die Niedrigwasserabflüsse aufgrund des Klimawandels weiter abnehmen, die Niedrigwassersituation wird sich verschärfen. Doch auch im Winterhalbjahr (Oktober bis März) wird der Niedrigwasserabfluss in diesen Regionen womöglich weiter zurückgehen. Im nival geprägten Alpenvorland (Abflussminimum im Winter) fallen die sommerlichen Abnahmen in die Zeit, in der aktuell die höchsten gemessenen mittleren Niedrigwasserabflüsse im Jahresverlauf auftreten. Diese Region erfährt daher tendenziell weniger starke Auswirkungen, einzelne Nutzungen können aber nichtsdestotrotz merklich beeinträchtigt sein. Im Winterhalbjahr wird für diese Region hingegen eine Erhöhung des Niedrigwasserabflusses projiziert. Niederschlag wird immer seltener in Form von Schnee im Einzugsgebiet gespeichert, sondern kommt direkt zum Abfluss. Die winterliche Niedrigwassersituation wird sich dort entspannen.

Die Einzugsgebiete und die darin befindlichen Wassernutzungen reagieren unterschiedlich stark auf Niedrigwasseränderungen. Um die Belastungsgrenzen besser zu verstehen, rechnet KLIWA sogenannte KLIWA-Stresstests nach einem einheitlichen Vorgehen.