Kategorie: Beobachtungen zum Klimawandel

Pressemitteilung des Deutschen Wetterdienstes, 02.07.2020

Eine der deutlichsten Auswirkungen des Klimawandels ist die stetige Erwärmung. In den Sommern führt das zu einer deutlichen Zunahme von Hitzewellen.

Auswertungen des Deutschen Wetterdienstes (DWD), des Bundesamts für Meteorologie und Klimatologie MeteoSchweiz und der Zentralanstalt für Meteorologie und Geodynamik (ZAMG) zeigen, dass die Sommer in allen Regionen und in allen Höhenlagen deutlich heißer geworden sind. Was früher ein extrem heißer Sommer war, ist heute ein durchschnittlicher Sommer. Selbst die kühlsten Sommer der letzten 25 Jahre blieben meist deutlich über dem langjährigen Durchschnitt vor 1990.

„Deutschland, die Schweiz und Österreich stehen im Bereich Klimawandel vor ähnlichen Herausforderungen, daher arbeiten MeteoSchweiz, die Zentralanstalt für Meteorologie und der Deutsche Wetterdienst in vielen Bereichen eng zusammen“, sagt Prof. Dr. Gerhard Adrian, Präsident des DWD. „In den Sommern sind vor allem die zunehmende Hitzebelastung, Dürre, Starkregen und Waldbrandgefahr ein Thema sowie die Gletscherschmelze und das Tauen des Permafrosts in den Alpen. Die Ursachen und Auswirkungen des Klimawandels können wir nur effektiv bekämpfen, wenn wir über die Grenzen von Staaten und Fachgebieten hinweg zusammenarbeiten.“

In den letzten Jahren zahlreiche Rekordsommer
In den letzten 40 Jahren zeichnet sich ein Trend zunehmender Hitze-Extrema ab. Die jüngste Vergangenheit brachte in Deutschland, der Schweiz und Österreich fast durchwegs Sommer im Rekordbereich. Die drei heißesten Sommer der Messgeschichte waren alle in den 2000er-Jahren: In der Schweiz und in Österreich sind das die Sommer 2003, 2015, 2019, in Deutschland die Sommer 2003, 2018 und 2019. Für die Gesundheit besonders relevant sind die immer häufigeren und längeren Hitzewellen sowie die immer geringere Abkühlung in den Nächten.

Die wärmsten Sommer der Messgeschichte
Platzierung	Deutschland (Messreihe seit 1881)	Schweiz (Messreihe seit 1864)	Österreich (Messreihe seit 1767)
1.	2003	2003	2003
2.	2018	2015	2019
3.	2019	2019	2015
4.	1947	2018	2017
5.	1994	2017	2018
6.	2015	1994	1992
7.	1983	1947	1811
8.	1992	2012	2012
9.	2006	1983	1994
10.	2002	1950	2013

Neues Sommerklima: aus extrem wird normal
Der Sommer ist in der Schweiz, in Deutschland und Österreich ab den 1990er-Jahren massiv wärmer geworden. Dabei fällt ein drastisches Phänomen auf: Die Temperatur der extremsten Sommer vor dem Jahr 1990 ist in den letzten 30 Jahren zum Durchschnitt eines Sommers geworden. Was früher ein extrem heisser Sommer war, ist heute ein normaler (durchschnittlicher) Sommer. Selbst die kühlsten Sommer der letzten 25 Jahre blieben meist deutlich über dem langjährigen Durchschnitt vor 1990.

In Österreich war beispielsweise der Sommer 2014 ein für das aktuelle Klima durchschnittlicher Sommer. Vor 1990 wäre er einer der 15 wärmsten Sommer der Messgeschichte gewesen.

Diese Entwicklung setzt sich mit sehr großer Wahrscheinlichkeit in den nächsten Jahrzehnten fort. Bei weltweit unverändertem Ausstoß von Treibhausgasen werden Sommer, die heute für uns extrem heiß sind, Ende des Jahrhunderts der Normalfall sein. Die „Ausreißer“ einzelner Hitzesommer werden dann noch extremer sein als heute. 

Heiße Tage immer häufiger, auch in höheren Lagen
Ein Indikator für die Zunahme von Hitze ist die Zahl der Tage mit mindestens 30 °C („Heiße Tage“ oder „Hitzetage“). Die Zahl der Hitzetage ist in Deutschland, Österreich und der Schweiz in den letzten Jahrzehnten deutlich gestiegen, und hat sich zum Beispiel in Berlin und Wien in etwa verdoppelt. Selbst in Lagen oberhalb von 1000 Meter Seehöhe wurden Temperaturen über 30 °C immer häufiger.

Beispiele für die Zunahme der Tage mit mindestens 30 °C
Im Schweizer Mittelland waren Hitzetage in der Referenzperiode 1961-1990 noch eine seltene Erscheinung. Am Messstandort Bern-Zollikofen wurden im Mittel 3 Hitzetage pro Jahr registriert, im Zeitraum 1990-2019 lag der Durchschnitt bei 9 Tagen pro Jahr. Das Maximum mit 29 Hitzetagen wurde in Bern im Jahr 2003 erreicht.

Auf einer Höhe von rund 1000 Meter Seehöhe gab es in der Schweiz früher nur vereinzelt Hitzetage. Zum Beispiel gab es im Zeitraum der 30 Jahre der Klimareferenzperiode 1961 bis 1990 in Chateau d‘Oex (1028 m Seehöhe) nur zwei Jahre mit Temperaturen über 30 °C: 1983 (6 Hitzetage) und 1984 (1 Hitzetag). Der Zeitraum von 1990 bis 2019 brachte hingegen 19 Jahre mit Temperaturen über 30 °C, die meisten 2003 (11 Hitzetage) und 2015 (8 Hitzetage).

Ähnliches gilt für Deutschland und Österreich:
In Berlin/Brandenburg hat die Zahl der Hitzetage von früher durchschnittlich 6,5 pro Jahr (Klimaperiode 1961-1990) auf mittlerweile 11,5 Tage zugenommen (1990-2019).

In Österreich registrierte die ZAMG in Seefeld auf rund 1200 Meter Seehöhe im Zeitraum 1961 bis 1990 nur in fünf Jahren Höchsttemperaturen mit mindestens 30 °C (durchschnittlich 0,3 Hitzetage pro Jahr). Im Zeitraum 1990 bis 2019 gab es in Seefeld in 13 Jahren zumindest einen Hitzetag (durchschnittlich 0,6 pro Jahr).

Entwicklung der heißen Tage in der Vergangenheit(durchschnittliche Zahl der Tage mit mindestens 30 °C pro Jahr)
	Zeitraum 1961-1990	Zeitraum 1990-2019	Rekord
Berlin/Brandenburg (D)	6,5 Hitzetage pro Jahr	11,5 Hitzetage pro Jahr	28 Hitzetage (2018)
Frankfurt am Main(D, 112 m)	8,7 Hitzetage pro Jahr	16,3 Hitzetage pro Jahr	43 Tage (2018)
Wien Hohe Warte (A)	10 Hitzetage pro Jahr	21 Hitzetage pro Jahr	42 Hitzetage im Jahr 2015
Seefeld (A,  1198 m)	0,3 Hitzetage pro Jahr	1 Hitzetag pro Jahr	8 Hitzetage im Jahr 2013
Bern-Zollikofen (CH)	3 Hitzetage pro Jahr	9 Hitzetage pro Jahr	29 Hitzetage im Jahr 2003
Chateau d‘Oex (CH, 1028 m)	0,2 Hitzetage pro Jahr	2 Hitzetage pro Jahr	11 Hitzetage im Jahr 2003

Konsequenter Klimaschutz wirkt deutlich
In den nächsten Jahrzehnten ist bei einem weltweit unveränderten Ausstoß von Treibhausgasen („ungünstigstes“ oder „worst-case-“ Szenario, RCP 8.5) eine weitere deutliche Zunahme der Hitzetage in Deutschland, Österreich und der Schweiz zu erwarten. Bei Einhaltung der Pariser Klimaziele (RCP 2.6) könnte sich die Entwicklung der Hitzetage in den nächsten Jahrzehnten auf dem aktuell hohen Niveau stabilisieren. Die Bandbreite der Klimamodelle (von-bis) ist dabei ein Hinweis auf die Unsicherheit der Berechnungen.

An der Messstation Bern-Zollikofen sind im worst-case-Szenario gegen Ende des Jahrhunderts ca. 30 bis 60 Hitzetage pro Jahr zu erwarten. Konsequenter globaler Klimaschutz (Einhaltung der Pariser Klimaziele, RCP 2.6) würde die Zunahme auf etwa 10 bis 20 Hitzetage pro Jahr eingrenzen.

Im Gebiet von Berlin und Brandenburg sind beim Klimaschutz-Szenario (RCP 2.6) Ende des Jahrhunderts 10 bis 16 Heiße Tage pro Jahr zu erwarten, im worst-case Szenario dagegen muss man mit 21 bis 35 Hitzetagen im Jahr rechnen.

Mögliche Entwicklung der Hitzetage bis Ende des Jahrhunderts (durchschnittliche Zahl der Tage mit mindestens 30 °C pro Jahr)
	Unveränderter Ausstoß von Treibhausgasen (worst-case- Szenario, RCP 8.5)	Konsequenter Klimaschutz (Einhaltung der Pariser Klimaziele, RCP 2.6)
(Berlin, D)	ca. 20-35 Hitzetage pro Jahr (Klimaperiode 2071-2100)	ca. 10-16 Hitzetage pro Jahr (Klimaperiode 2071-2100)
(Wien Hohe Warte, A)	ca.  30-73 Hitzetage pro Jahr (Klimaperiode 2071-2100)	ca. 12-25 Hitzetage pro Jahr (Klimaperiode 2071-2100)
Bern-Zollikofen (CH)	ca. 30-60 Hitzetage pro Jahr (um das Jahr 2085)	ca. 10-20 Hitzetage pro Jahr (um das Jahr 2085)

Hitzewellen werden häufiger
Hitzewellen sind in Deutschland, Österreich und der Schweiz in den letzten Jahrzehnten häufiger und länger geworden.

Hitzewellen lassen sich unterschiedlich definieren. Eine Möglichkeit, um sehr extreme und lange Hitzewellen zu analysieren, ist folgende Definition: Eine Serie von mindestens 14 Tagen, an denen der Durchschnitt der täglichen Höchsttemperatur mindestens 30 °C beträgt.

Nach dieser Definition waren markante lange Hitzewellen in Deutschland, der Schweiz und Österreich vor dem Jahr 1990 relativ selten (siehe Grafik unten). In den letzten Jahren wurden sie immer häufiger und kommen in vielen großen Städten mittlerweile ungefähr alle zwei bis vier Jahre vor, zum Beispiel in Wien, Klagenfurt, Innsbruck, Genf, Lugano, Basel, München und Frankfurt/Main. Selbst das relativ weit im Norden liegende Berlin erlebte seit der Jahrtausendwende bereits die vierte dieser markanten Hitzewellen.

Belastung durch sehr warme Nächte
Hitzewellen haben besonders in Städten eine große Auswirkung auf die Gesundheit der Bevölkerung. Eine Ursache dafür ist auch, dass es in den Nächten weniger abkühlt als auf dem Land und daher zum Beispiel die Belastung für das Herz-Kreislaufsystem sehr hoch ist.

Die Zahl der Tropennächte (Tiefstwert nicht unter 20 °C) hat in den letzten Jahrzehnten in Deutschland, der Schweiz und Österreich deutlich zugenommen. Dieser Trend dürfte sich in den nächsten Jahren fortsetzen.

Tropennächte: Beispiel Schweiz
Tropennächte wurden vor allem im Süden der Schweiz deutlich häufiger. Vor dem Jahr 2000 bewegte sich die maximale Zahl der Tropennächte meist bei 5 und nur selten bei 10 oder mehr. Seither liegt die Zahl meist zwischen 10 und 20. Die Tendenz ist in den letzten Jahren eindeutig steigend. 

Nördlich der Alpen traten in der Schweiz Tropennächte vor dem Jahr 2000 an den klassischen Messstandorten außerhalb der Stadtzentren nur vereinzelt auf. Seither gab es mehrere Sommer mit über 3 Tropennächten. In den Extremsommern 2003 und 2015 lagen die Werte lokal auch zwischen 6 und 15. 

Messungen im Stadtzentrum von Zürich lieferten für die Extremsommer 2003 und 2015 20 bis 30 Tropennächte.

Tropennächte: Beispiel Wien
In Wien gab es im Zeitraum 1971-2000 durchschnittlich ein bis zwei Tropennächte pro Jahr, im Zeitraum 1981-2019 waren es durchschnittlich vier Tropennächte pro Jahr. Der Rekord an der Wetterstation Wien Hohe Warte liegt bei 23 Tropennächten im Jahr 2015, an der Wetterstation Wien Innere Stadt bei 41 Tropennächte in den Jahren 2018 und 2019.

Tropennächte: Beispiel Frankfurt
In Deutschland waren Tropennächte bis in die 1990er Jahre ausgesprochen seltene Ereignisse. Zum Beispiel wurde im Bundesland Hessen im Zeitraum 1961-1990 ca. alle fünf Jahre eine Tropennacht registriert. Seit Beginn des 21. Jahrhunderts werden immer häufiger Tiefsttemperaturen nicht unter 20 °C gemessen. In Frankfurt am Main etwa, wo durch die dichte städtische Bebauung eine Abkühlung in der Nacht zusätzliche gestört wird, wurden im Jahr 2015 acht, im Jahr 2018 sechs und im Jahr 2019 vier Tropennächte gezählt.

Erwärmung verstärkt Dürreperioden
Bei der Entstehung von Dürreperioden spielt neben dem Niederschlag auch die Temperatur eine große Rolle. Je wärmer es ist, desto mehr Feuchtigkeit verdunstet aus dem Boden. Außerdem verlängern höhere Temperaturen die Vegetationszeit und somit die Zeit, in der Pflanzen dem Boden Wasser entnehmen.

Untersuchungen für Deutschland zeigen eine Abnahme der Bodenfeuchte im Frühling und im Sommer. In Österreich hat sich die klimatische Wasserbilanz im Sommerhalbjahr besonders im Osten und Norden des Landes zu trockeneren Verhältnissen verschoben.

In der Schweiz zeigen Messungen in Bern, dass die letzten 12 Jahre während der Vegetationsperiode allesamt trockener waren als im langjährigen Durchschnitt. Das ist einzigartig in dieser Messreihe seit 1864. Die anhaltende und oft ausgeprägte Sommertrockenheit der letzten Jahre ist offenbar eine typische Folge der zunehmend heißeren und verdunstungsintensiveren Sommer in der Schweiz.

Gletscher schmelzen, Nullgradgrenze steigt
Die stetige Erwärmung wirkt sich auch deutlich im Gebirge aus. Zwei Beispiele:
Österreichs Gletscher haben seit dem letzten Maximalstand der Alpengletscher im Jahr 1850 (letzter Höhepunkt der sogenannten „kleinen Eiszeit“) knapp 60 Prozent an Fläche verloren.

In der Schweiz betrug die mittlere Höhe der Nullgradgrenze im Sommer (JJA) in der Referenzperiode 1961-1990 noch knapp 3350 Meter. Im Zeitraum 1959-2019 stieg sie um durchschnittlich 93 Meter pro 10 Jahre und erreicht heute regelmäßig Werte um 3800 Meter Seehöhe.

Waldbrandgefahr steigt
Durch die Klimaerwärmung steigt die Gefahr von Wald- und Flurbränden. In Deutschland hat die von Waldbrand betroffene Fläche im Zeitraum 1991 bis 2017 signifikant zugenommen (DAS Monitoringbericht, 2019). Bei einem weiter fortschreitenden Klimawandel ist zu erwarten, dass sich die Zahl der Tage mit hoher bis sehr hoher Waldbrandgefahr weiter erhöhen wird.

Seen und Flüsse werden wärmer
Auch die Seen und Flüsse werden immer wärmer und die Zusammensetzung der darin lebenden Tiere und Pflanzen ändert sich. Eine Studie der ZAMG für zwölf Seen in Österreich zeigt, dass die Wassertemperaturen seit 1880 gestiegen sind, am stärksten seit den 1980er-Jahren im Frühling und im Sommer (bis zu 2 Grad Erwärmung).

Nach einer Studie aus Deutschland (KLIWAS, 2015), an der der DWD beteiligt war, ist es wahrscheinlich, dass bis zum Ende des 21. Jahrhunderts die Flusswassertemperaturen um 1 bis 2 °C steigen werden. In Kombination mit häufigeren Niedrigwasserständen in den Sommermonaten hat dies vielfache Auswirkungen auf die Flussökologie, Binnenschifffahrt und Energiewirtschaft.

Abbildung: Markante Hitzewellen, mit einer Serie von mindestens 14 Tagen, an denen der Durchschnitt der täglichen Höchsttemperatur mindestens 30 °C beträgt, wurden in Deutschland, der Schweiz und Österreich seit den 1990er-Jahren deutlich häufiger. Quelle: DWD