Extremwetterereignisse und ihre Folgen für Sachsen-Anhalt - unter den Bedingungen des Klimawandels - Landesamt für Umweltschutz ...
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Extremwetterereignisse und ihre Folgen für Sachsen-Anhalt unter den Bedingungen des Klimawandels
Impressum Impressum Herausgeber: Ministerium für Umwelt, Landwirtschaft und Energie des Landes Sachsen-Anhalt (MULE) Referat Presse- und Öffentlichkeitsarbeit Leipziger Straße 58 39112 Magdeburg Tel.: +49 391 567 1950 Fax: +49 391 567 1964 E-Mail: pr@mule.sachsen-anhalt.de Internet: www.mule.sachsen-anhalt.de Erstellt durch: Landesamt für Umweltschutz Sachsen-Anhalt (LAU) Reideburger Straße 47 06116 Halle (Saale) Abschlussdatum: Dezember 2019 Redaktion: Unglaube, M.; Ehlert, I.; Eichhorn, M.; Struve, S. Redaktionsschluss: Halle (Saale), November 2019 1. Auflage Januar 2020 Meteorologische Daten: Deutscher Wetterdienst (DWD) Offenbach Satz: Satzstudio Borngräber, Dessau-Roßlau Web-Link der Publikation: www.lau.sachsen-anhalt.de/wir-ueber-uns-publikationen/fachpublikationen/ 2
Vorwort
Vorwort
Extremwetterereignisse sind Bestandteile des
Klimas. Doch sie werden häufiger und heftiger.
Das ist eine Auswirkung der Klimakrise.
Der Weltklimarat IPCC hat in seinem Sonderbericht
zum „Management des Risikos von Extremwetter-
ereignissen und Katastrophen zur Förderung der
Anpassung an den Klimawandel“ (SREX) darauf
verwiesen, dass es bereits zu Veränderungen bei
Intensität, Länge, Häufigkeit und räumlicher Aus-
dehnung einiger Extreme gekommen ist. Für die
Zukunft werden verstärkt Änderungen der Extrem-
wetterereignisse vorhergesagt, die hauptsächlich
auf den menschlich gemachten Klimawandel
zurückzuführen sind.
Die Auswirkungen der Klimakrise sind jetzt schon
spürbar. Gegenüber dem langjährigen Mittel war es
2018 deutschlandweit zu warm, zu trocken und zu
sonnenscheinreich. Das Jahr 2018 wird uns allen des-
halb als ein Jahr der Extreme in Erinnerung bleiben. lang anhaltenden Dürre unter Trockenstress. Forst-
schädlinge wie der Borkenkäfer fanden anschließend
Sachsen-Anhalt war in diesem Extremjahr das ideale Bedingungen vor und verursachten in einigen
trockenste Bundesland in Deutschland. Zwischen Regionen massive Folgeschäden.
April und November 2018 fiel landesweit kaum
nennenswerter Niederschlag. Die anhaltend hohen Extreme Wetterereignisse werden in Sachsen-Anhalt
Temperaturen förderten die Verdunstung. Eine immer wieder auftreten und dabei auch volkswirt-
ausgedehnte Bodendürre breitete sich aus. Die schaftlichen und persönlichen Schaden hinterlassen.
Erträge in der Landwirtschaft gingen so weit zurück, Das Wissen darüber, welche Extremereignisse unter
dass von einer Naturkatastrophe gesprochen werden den Bedingungen des Klimawandels in Zukunft wie
musste. oft eintreten können, welche Regionen Sachsen-
Anhalts besonders betroffen sein könnten und
Auch die Auswirkungen auf die Gewässer waren welche Folgen zu erwarten wären, hilft bei der
sichtbar. Wegen des historischen Wassertiefst- Auswahl gezielter Vorsorgemaßnahmen. Dafür soll
standes war auf der Elbe über Monate hinweg keine die vorliegende Broschüre der breiten Öffentlichkeit
Schifffahrt möglich. Teiche und Bäche trockneten eine Hilfe sein.
aus, wertvolle Biotope gingen verloren.
Besonders betroffen von diesem Extremwetter
waren unsere Wälder. Erst kam es im Januar 2018
durch den Orkan Friederike zu großflächigen Wald-
verlusten, danach litten die Bäume aufgrund der
3
Inhaltsverzeichnis
Inhaltsverzeichnis
1 Einleitung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5
1.1 Der Begriff „Extremwetterereignisse“ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5
1.2 Einfluss der globalen Temperaturänderung auf die
Extremwetterereignisse . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7
2 Das Jahr 2018 – geprägt von Wetterextremen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9
3 Temperaturextreme . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12
3.1 Hitzewellen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12
3.2 Tropennächte . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15
3.3 Kälteextreme . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16
4 Niederschlagsextreme . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17
4.1 Starkregen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17
4.2 Dürreperioden . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20
5 Hoch- und Niedrigwasser . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22
5.1 Hochwasser . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22
5.2 Niedrigwasser . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26
6 Windextreme . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29
6.1 Starkwind . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29
6.2 Winderosion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33
6.3 Windbruch und Windwurf . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35
7 Gewitter . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37
7.1 Konvektive Unwetter . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37
7.2 Starkniederschlags- und Sturzflutpotential bei konvektiven Unwettern . . 40
7.3 Hagelpotential bei konvektiven Unwettern . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 42
4
Einleitung
1 Einleitung
1.1 Der Begriff „Extremwetterereignisse“
Meteorologische Extremwetterereig- bestimmten Grenzwert überschreitet.
nisse und deren Auswirkungen können Extremwetterereignisse kommen sehr
seit Beginn der Wetteraufzeichnung selten vor. Es mangelt daher oftmals an
verzeichnet werden. Sie treten überall einer umfangreichen und belastbaren
auf der Welt auf. Dabei kann eine mete- Datenbasis für ausreichend lange Zeit-
orologische Erscheinung an einem Ort räume. Aufgrund dieser Tatsache lassen
als extrem bezeichnet werden, die für sich nur bedingt gesicherte Trendaus-
eine andere Region der Erde als normal sagen ableiten.
gilt. Über mehrere Tage anhaltende
Temperaturhöchstwerte von über 35 °C, Es sind nicht nur die meteorologischen
wie im Sommer 2018, entsprechen in Erscheinungen, wie Starkregen oder
Sachsen-Anhalt einer extremen Witte- anhaltende Trockenheit, die als Extrem-
rung. Für große Teile Afrikas sind solche ereignisse bezeichnet werden können.
Werte über einen längeren Zeitraum Auch deren Auswirkungen auf die
jedoch normal. nichtatmosphärische Umwelt werden
in dieser Broschüre betrachtet. So
Eine meteorologische Erscheinung wird können Stark- und Dauerniederschläge
demnach dann zu einem extremen zu Hochwasser führen. Langanhaltende
Ereignis, wenn sie in einer bestimmten Witterungsphasen ohne Niederschlag in
Region sehr deutlich von langjährigen Verbindung mit Hitze können für Boden-
Mittelwerten abweicht oder einen trockenheit und Dürre sorgen.
5
Einleitung
Die weit über die Ufer
getretene Elbe glich 2002
im Raum Magdeburg Zumeist sind es die wirtschaftlichen der Wetteraufzeichnungen. Die Folge
eher einem See als
einem Fluss.
Folgen und Schäden eines eingetretenen davon waren schnell ansteigende Pegel
Ereignisses, die uns Menschen veran- von Elbe und Mulde. Die sich rasch
lassen, es als extrem zu bezeichnen. So stromabwärts bewegende Flutwelle
wie im August 2002, als ein von Südeu- brachte große Überschwemmungen mit
ropa hereinziehendes Tiefdruckgebiet sich.
tagelange, starke Regenfälle brachte,
aus denen sich in Mitteldeutschland Waren die Menschen im Oberlauf der
eine Jahrhundertflut mit verheerenden beiden Flüsse und ihrer Nebenflüsse
Schäden entwickelte. dieser Flut noch weitgehend hilflos
Ursache dieser katastrophalen Über- ausgeliefert, konnten durch kurzfristig
schwemmungen an Elbe und Mulde durchgeführte Schutzmaßnahmen die
sowie einigen ihrer Nebenflüsse war Menschen am Unterlauf der Elbe größ-
eine außergewöhnliche Wetterlage. tenteils geschützt werden. Zurück blieb
Ein sich von Südeuropa nach Norden nach Angaben des Deutschen Komitees
verlagerndes langsam ziehendes Tief- für Katastrophenvorsorge in Deutsch-
druckgebiet (Vb-Tief) brachte erst in den land ein Schaden von 11,6 Milliarden
Alpen, danach auch über Böhmen und Euro, davon in Sachsen-Anhalt
Sachsen extreme Niederschläge. So re- 1,2 Milliarden Euro.
gistrierte der Deutsche Wetterdienst im
Erzgebirge (Zinnwald-Georgenfeld) am Nur elf Jahre später, im Jahr 2013, gab es
Morgen des 13. August 2002 mit einer das nächste Jahrhunderthochwasser an
24-stündigen Regensumme von 312 Liter der Elbe. Diesmal war man besser darauf
pro Quadratmeter (entspricht 312 mm) vorbereitet, weil die Erfahrungen aus
die größte Tagesregenmenge seit Beginn dem Hochwasser von 2002 zu gezielten
6
Einleitung
Schutzmaßnahmen geführt hatten. So von rund einem Kelvin (entspricht 1 °C)
wurde beispielsweise mit Deichrück- ermittelt. Der Trend ab 1881 bis heute
verlegungen begonnen und es wurden zeigt sogar einen Temperaturanstieg
Flutungspolder geschaffen. von + 1,5 °C (Abbildung 1).
Extremwetterereignisse richten oft Die global festgestellten Temperatur-
hohe Schäden an und gefährden änderungen sind nicht weniger alarmie-
die öffentliche Ordnung sowie das rend. Seit Beginn der Wetteraufzeich-
öffentliche Leben. Deshalb ist die Vor- nungen lagen die weltweit wärmsten
sorge von großer wirtschaftlicher und 20 Jahre alle innerhalb der letzten
sozialer Bedeutung. Die vorliegende 22 Jahre. Das heißt, fast jedes Jahr seit
Broschüre möchte die Leserinnen und 1997 gehört zu den 20 wärmsten jemals
Leser für diese Ereignisse und ihre oft gemessenen Jahren.
gravierenden Folgen sensibilisieren.
Dabei werden sowohl die Ursachen und
Auswirkungen ausgewählter Extrem-
ereignisse, wie auch das Gefährdungs-
potenzial in der Gegenwart anschaulich
erläutert. Des Weiteren werden mög-
liche Entwicklungen von Extremwet-
terereignissen unter den Bedingungen
des Klimawandels für Sachsen-Anhalt
aufgezeigt. Das Auftreten von extremen
Einzelereignissen stellt nicht den Klima-
wandel dar. Jedoch kann sich unter dem
Einfluss des Klimawandels das Risiko
solcher Ereignisse verändern.
1.2 Einfluss der globalen
Temperaturänderung
auf die Extremwetterereignisse
Wie sich der Klimawandel schon heute
bemerkbar macht, zeigt ein Blick auf
die Temperaturentwicklung der vergan-
genen Jahrzehnte.
Langjährige Messungen des Deutschen
Wetterdienstes belegen eine Tempera-
turzunahme in den letzten Jahrzehnten.
Für Deutschland und Sachsen-Anhalt
wurde ein Anstieg der Jahresmitteltem-
peraturen im langjährigen Vergleich
(1989 bis 2018 gegenüber 1961 bis 1990) Abbildung 1: Fakten zum Klimawandel in Deutschland von 1881 bis heute.
7
Einleitung
Die Abbildung 2 zeigt die Abweichung Ob der menschengemachte Klima-
der Mitteltemperaturen der Sommer wandel direkt für eine Veränderung
1989 bis 2018 von der klimatologischen von Extremereignissen verantwortlich
Referenzperiode 1961 bis 1990. Es zeigt gemacht werden kann, ist aktueller For-
sich, dass es nicht nur in Europa über- schungsgegenstand. Exakte Aussagen,
durchschnittlich warm war, sondern die diese Annahmen bestätigen, stehen
auch global die Temperaturen um insbesondere für Niederschlags- und
0,45 Kelvin über dem langjährigen Windextreme noch aus.
Mittel lagen.
Als praktisch gesichert gilt, dass die
Diese Veränderung der mittleren Häufigkeit, Dauer und Intensität von
Verhältnisse, hier beispielhaft für den einzelnen Temperaturextremen zuge-
Sommer gezeigt, kann auch zu einer nommen hat und weiter zunehmen
Veränderung der Art, der Häufigkeit und wird. Für den Niederschlag liegen solche
Intensität von Extremereignissen führen. eindeutigen Aussagen insbesondere für
Die globale Erwärmung findet in beson- die Zukunft bisher noch nicht vor. Jedoch
derem Maße über den arktischen Ge- ist auch hier zu erwarten, dass die
bieten statt. Geringere Temperaturun- Häufigkeit von Starkniederschlagsereig-
terschiede zwischen der Arktis und den nissen und deren Anteil am Gesamtnie-
mittleren Breiten sowie den Subtropen derschlag zunehmen wird. Hinsichtlich
können zu einer Verlangsamung der der Entwicklung von außertropischen
Zirkulation der Atmosphäre führen. Lang Windextremen (Stürme) lassen sich
anhaltende Wetterlagen und somit auch für die Zukunft noch keine gesicherten
Wetterextreme wie Hitzewellen oder Aussagen treffen.
Starkniederschlagsereignisse können die
Folge sein.
Abbildung 2:
Abweichung der lang-
jährigen Temperatur-
mittel der Sommer 1989
bis 2018 gegenüber dem
langjährigen Temperatur-
mittel der Sommer 1961
bis 1990 (in Kelvin).
8
Das Jahr 2018 – geprägt von Wetterextremen
2 Das Jahr 2018 – geprägt von Wetterextremen
Elbe-Pegel-Magdeburg am 19. September 2018.
19. Sep
tember
deburg 2018: D
liegt sc er Dom
Dabei begann das Jahr 2018 im Hinblick hon seit felsen in
Nur no Tagen f Mag-
ch knie rei.
auf das Wetter in Sachsen-Anhalt fast Elbe, do hohes W
rt wo im asser in
normal: Reichliche Niederschläge und Jahresm der Mit
sind. Au te der
f der An ittel 1,8
häufig stürmisch – jedoch auch unge- ze igetafe 9 m n ormal
burg-St l am Pe
rombrü gel Ma
wöhnlich mild. Mehrere Orkantiefs Der Peg c k e w erden 4 gde-
elstand 5 cm an
seinen hat an g e ze igt.
querten das Land, wobei das Orkantief neuen diesem
h is t Nachm
reicht. orische ittag
Friederike am 18. Januar 2018 beträcht- n Tiefst
stand e
r-
liche Schäden anrichtete. In Folge des
Sturms kam es auf dem durch den Regen
aufgeweichten Boden gebietsweise zu
großflächigem Windwurf und Wind-
bruch in den Wäldern. Als zum Monats-
wechsel von Februar auf März die
Menschen mit dem Frühling rechneten, starker Wind die weiße Pracht vor allem
zeigte sich noch einmal der Winter mit im Landkreis Anhalt-Bitterfeld meter-
zwei markanten Kaltlufteinbrüchen. Am hoch auf. In Quedlinburg wurde vom
17. März türmte laut Mitteilung des DWD eine Schneehöhe von 20 cm
Deutschen Wetterdienstes (DWD) gemessen.
9
Das Jahr 2018 – geprägt von Wetterextremen
Sommermonate 2018 Mittelwert der Referenz-
(Juni bis August) periode 1961 bis 1990
Tabelle 1:
Vergleich meteoro- Durchschnittstemperatur 20,2 °C 16,9 °C
logischer Daten der
Sommermonate 2018 Niederschlagsmenge 65 mm 174 mm
mit dem langjährigen
Mittel der Referenz- Sonnenscheindauer 830 Stunden 610 Stunden
periode 1961 bis 1990.
Anfang April schaltete dann das Wetter Werten der Sommermonate in Sachsen-
innerhalb weniger Tage von Winter auf Anhalt waren unverkennbar (Tabelle 1).
Sommer um. Nachdem am 21. März
an der Station Wittenberg noch eine Kein Ort Deutschlands war in diesem
Minimaltemperatur im Frostbereich Sommer heißer als Bernburg an der
gemessen wurde, übersprang das Saale. Am 31. Juli kletterte hier die
Thermometer 14 Tage später die Temperatur auf den Höchstwert von
20 °C-Marke. Die vom DWD bereitge- 39,5 °C. An insgesamt zwölf Tagen zeigte
stellten Messdaten ergaben, dass in das Thermometer in Bernburg über
Sachsen-Anhalt in den Folgemonaten 35 °C. Von Juni bis August konnte man
Juni bis August deutlicher als in den dort 74 und seit April sogar 98 Som-
anderen Bundesländern Hitze, Dürre mertage mit mehr als 25 °C zählen. In
und Sonnenscheinreichtum herrschten. Köthen, nördlich von Halle, stieg die
Die Abweichungen zu den langjährigen Temperatur 33 Tage hintereinander (vom
Niederschlag in mm
Temperatur in °C
Niederschlag Temperatur tägliches Temperaturmittel 1961 bis 1990 (Referenzperiode)
Abbildung 3: Beispielhafter Verlauf der Tagesmitteltemperatur und der Tagesniederschlagssumme an der Station Wittenberg im Jahr 2018
sowie Mittel der täglichen Temperatur der Referenzperiode 1961 bis 1990.
10Das Jahr 2018 – geprägt von Wetterextremen
Der Wald bei Serno
nach dem Waldbrand
12. Juli bis zum 13. August) über 25 °C und schnittlich viel Regen führt oder – wie im Juli 2018.
in Wittenberg fiel von Mai bis August im vorliegenden Fall – zu anhaltender
nur 42,5 mm statt der sonst üblichen Trockenheit und Hitze.
232 mm Niederschlag (Abbildung 3).
Die Folgen dieses Hitzesommers waren
Ursache für diese Witterungsanomalie katastrophal. Ausbleibende Nieder-
mit unterdurchschnittlichen Regen- schläge haben zu großen Ernteverlusten
mengen (Dürre), überdurchschnittlichen geführt, die bei Getreide um etwa ein
Temperaturen (auch Hitzewellen) und Drittel, bei Silomais sogar um 44 Prozent
überdurchschnittlich vielen Sonnen- unter den Werten der vorangegangenen
stunden war eine blockierende Omega- drei Jahre lagen. Die Ertragseinbußen in
Wetterlage. Diese im Sommer 2018 sehr Sachsen-Anhalt waren die höchsten in
langzeitstabile, heiße Hochdruck- Deutschland.
wetterlage erstreckte sich über große
Teile der Nordhalbkugel und veränderte Zusammen mit Hitze und Windwurf
sich dabei über einen sehr langen wurden die Wälder massiv geschädigt.
Zeitraum kaum. Die Waldbrandgefahr stieg extrem. Im
Fläming, zwischen Serno bei Coswig
Durch den Klimawandel steigt künftig und Stackelitz, standen 60 Hektar Wald
das Risiko, dass sich die Temperatur- in Flammen – der größte Waldbrand in
differenz zwischen den Polen und den Sachsen-Anhalt seit 18 Jahren.
Subtropen verringert. Dies könnte zu
einer Abschwächung des Jetstreams Die Menschen erlebten die bis dahin
(Starkwindband in der Höhe/oberen längste gemessene Hitzeperiode. Som-
Troposphäre) und folglich auch der merlich warme Tage mit viel Sonnen-
Westwinddrift führen. Dadurch könnte schein und Dürre zogen sich bis in den
sich unter anderem die Wahrschein- November hin. Erst im Dezember ging
lichkeit für das Ausbilden stabiler die meteorologische Dürre mit ergie-
Wetterlagen in Europa erhöhen, was bigen Niederschlägen zu Ende, setzte
im Sommer entweder zu überdurch- sich aber nur wenige Monate später fort.
11Temperaturextreme
3 Temperaturextreme
3.1 Hitzewellen
Eine ausgeprägte Hitzewellen gab es im
August 2003 in Sachsen-Anhalt.
Die Auswirkungen dieser Hitzewelle
waren gravierend: Viele Menschen litten
unter den unerträglichen Temperaturen.
en die Selbst in den Nächten kühlte sich die
b e r s chritt °C-
ü
3 : E rneut a l t die 30 Luft in zahlreichen Großstädten nicht
0 0 An h ge.
. A u gust 2 S a c hsen- c h e in Fol unter 25 °C ab, ein kühlender Luftzug
3 o
1 ren in eite W ganz
eratu ie zw witzt
Temp c h o n d c h fehlte oft vollständig. So war ein Durch-
e, nun
s us t s ord-
Mark a n g Aug r e n von N lüften und Abkühlen der überhitzten
A n f at u an.
e re i t s seit s e r t e mper e e r n iveau
B Was ittelm rten Räume fast unmöglich. Der in vielen
a. Die auf M hen O
Europ ste i ge n h l re i c
Medien gefeierte „Supersommer 2003“
stsee an za erte v
on
und O l e e r reicht c h s t w
el urhö entwickelte sich im August 2003 zu einer
itzew perat
Die H s T e m
uropa der größten Naturkatastrophen der
Weste
0 °C. Gegenwart in Westeuropa: Wälder
über 4
brannten, Flüsse trockneten aus und
vermutlich bis zu 70.000 Menschen
starben infolge der Hitzebelastung.
Nicht nur das Jahr 2003 war außerge-
wöhnlich warm. Auch in anderen Jahren
gab es – wenn auch nicht so ausge-
12Temperaturextreme
prägt – länger anhaltende Hitzeperioden 1990 mit denen der letzten Jahrzehnte,
(Hitzewellen). so zeigen sich bereits Veränderungen
(Beobachteter Klimawandel (2018)).
Von Hitzewellen wird immer dann In Abbildung 4 wird dieser Zusammen-
gesprochen, wenn an mindestens drei hang exemplarisch am Beispiel der
aufeinanderfolgenden Tagen die Tages- Station Wittenberg anhand der Tages-
höchsttemperatur 30 °C erreicht oder höchsttemperaturen für 2018 dargestellt.
überschritten wird. Hitzewellen sind Die Tageshöchsttemperaturen von 2018
besonders eindrückliche Temperaturex- (grau) werden dabei den langjährigen
treme, da deren Auswirkungen für den mittleren Tageshöchsttemperaturen von
Menschen direkt spürbar sind. 1961 bis 1990 (rot) gegenüber gestellt.
Ergänzt werden diese durch die Verläufe
Mit der globalen Erwärmung treten auch der langjährigen Tagesmitteltemperatur
vermehrt Temperaturextreme auf. Am (grün), der Tagestiefsttemperatur (blau)
25. Juli 2019 wurde in Lingen im Emsland für den Zeitraum von 1961 bis 1990 und
42,6 °C gemessen und damit der aktuelle dem Trend für 2018 (schwarz). Es ist
Temperaturrekord für Deutschland 2019 erkennbar, dass die Tageshöchsttempera-
übertroffen. Mit 29,7 °C wurde auch turen in Wittenberg im Jahr 2018 nahezu
auf dem Brocken im Jahr 2019 ein neuer das ganze Jahr hinweg deutlich über den
Allzeitrekord aufgestellt. langjährigen Tageshöchsttemperaturen
für 1961 bis 1990 liegen.
Vergleicht man die Mittelwerte verschie-
dener Temperaturgrößen (Tagestiefst-, In Sachsen-Anhalts größten Städten
Tagesmittel- und Tageshöchsttempe- Halle und Magdeburg hat sich in den
ratur) des Referenzzeitraumes 1961 bis vergangenen Jahren die maximale Dauer
40
35
30
25
Temperatur in °C
20
15
10
5
0
-5
-10
1 31 61 91 121 151 181 211 241 271 301 331 361 Abbildung 4:
Tag im Jahr Langjährige Temperatur-
mittel sowie Tages-
Tagesmitteltemperatur 1961–1990 Tagestiefsttemperatur 1961–1990
höchsttemperaturen
Tageshöchsttemperatur 2018 Tageshöchsttemperatur 2018 (Trend)
Tageshöchsttemperatur 1961–1990
für 2018 der Station
Wittenberg.
13Temperaturextreme
In Sachsen-Anhalts
großen Städten – hier
Halle (Saale) – wirken
sich Temperaturextreme
aufgrund des Stadtklima-
effektes besonders aus.
von Hitzeperioden bereits deutlich er- derer Bedeutung und können zu einer
höht (Abbildung 5). Gab es in den 1950er Belastung werden.
Jahren im Mittel noch Hitzeperioden
mit einer maximalen Dauer von zwei bis Langjährige Messdaten zeigen sowohl
drei Tagen, so stieg die Maximaldauer eine Zunahme von heißen Tagen (Ma-
zu Beginn der 2000er Jahre auf durch- ximaltemperatur ≥ 30 °C) als auch eine
schnittlich vier Tage an. Es traten sogar Zunahme der Häufigkeit und der Dauer
mehrfach Hitzeperioden mit einer Dauer von Hitzewellen für die Vergangenheit.
von fünf und mehr Tagen auf. Für den Für die Zukunft ist mit einer weiteren
Menschen sind die Auswirkungen im Verstärkung dieser Temperaturextreme
ohnehin warmen Sommer von beson- zu rechnen.
12
10
Anzahl Tage
8
6
4
2
Abbildung 5:
Maximale Dauer der 0
Hitzeperioden für die 1951 1956 1961 1966 1971 1976 1981 1986 1991 1996 2001 2006 2011 2016
Station Halle (1951 bis Jahr
2017) und Magdeburg Halle Magdeburg linearer Trend (Halle) linearer Trend (Magdeburg)
(1951 bis 2019).
14Temperaturextreme
Tropennächte können
sich negativ auf die
3.2 Tropennächte Schlafqualität auswirken.
Von einer Tropennacht ist die Rede,
wenn die Temperatur nachts nicht
unter 20 °C fällt. Diese Ereignisse sind
in unseren Breiten sehr selten. An den
meisten Wetterstationen in Sachsen-
Anhalt tritt im Mittel weniger als eine
Tropennacht pro Jahr auf. Insbesondere
in den Sommern der Jahre 2018 (Abbil-
dung 6) und 2019 konnten viele Tropen-
nächte registriert werden. Dies gilt im
Besonderen für die ohnehin im Vergleich
zum Umland wärmeren Städte.
Bleiben die Temperaturen nachts erhöht,
kommt es zur Belastung des Kreis-
laufs. Viele Menschen schlafen dann
schlechter und sind folglich weniger
ausgeruht. Erholsamer Schlaf ist jedoch
wichtig für die Gesundheit.
Abbildung 6:
Anzahl der Tropennächte
Unter dem Aspekt des Klimawandels ist in Sachsen-Anhalt 2018.
mit einer Zunahme von Tropennächten
für die Zukunft zu rechnen.
15Temperaturextreme
Führt uns der Klima-
wandel in eine schnee-
arme Zukunft?
3.3 Kälteextreme
In der Vergangenheit konnten Kälte- Kälte, eine wichtige Rolle. Treten diese
extreme in Deutschland sowie Sachsen- Veränderungen dauerhaft auf, kommt
Anhalt mehrfach beobachtet werden. es zu Anpassungsproblemen in der Flora
Die niedrigste jemals in Deutschland und Fauna. In den letzten Jahren konnte
registrierte Temperatur mit minus 37,8 °C beobachtet werden, dass sich nicht
wurde am 12.02.1929 in Wolznach-Hüll mehr alle Störche auf den Weg nach
(Bayern) gemessen. Auf dem Brocken – Afrika machen. Die Pollensaison beginnt
gewöhnlich auf Grund seiner Höhenlage aufgrund der ausbleibenden Kälte häufig
der kälteste Ort Sachsen-Anhalts – bereits kurz nach Weihnachten mit der
wurden am 1. Februar 1956 immerhin Blüte der Haselnuss. Auch viele Obst-
minus 28,4 °C gemessen. bäume blühen früher.
Im Gegensatz zu den Hitzerekorden Das Ausbleiben von Kälteperioden kann
liegen diese Extremwerte bereits einige auch für den Menschen nachteilige
Zeit zurück. Dies kann als ein weiteres Auswirkungen haben. Im Jahr 2017 kam
Anzeichen für den aktuellen Erwär- es aufgrund von Spätfrösten zu hohen
mungstrend angesehen werden. In Ernteausfällen bzw. konnten Erträge nur
Zukunft können trotzdem kalte Winter mit sehr hohem Aufwand gesichert
oder Kälteperioden auftreten. Durch werden. Aus klimatologischer Sicht sind
den Klimawandel ist jedoch mit einem Spätfröste nicht ungewöhnlich. Bis in den
Rückgang von Kältewellen und Tempe- Mai hinein muss mit ihrem Auftreten ge-
raturminima zu rechnen. Milde Winter rechnet werden. Dadurch, dass es mit der
werden damit wahrscheinlicher. Temperaturerhöhung zu einem verfrühten
Vegetationsbeginn kommt, kann die weit
Für die Pflanzen- und Tierwelt spielt fortgeschrittene Vegetation durch die
Kälte, oder besser das Ausbleiben von Spätfröste erheblichen Schaden nehmen.
16Niederschlagsextreme
4 Niederschlagsextreme
4.1 Starkregen
Starkregen kann zu
Behinderungen im
starre Definition von Starkregen. Der Straßenverkehr führen.
ichte eine
m Abend erre
19. Mai 2017: A und Deutsche Wetterdienst (DWD) warnt ab
mit Sturmböen
Gewitterfront rhalb einer zu erwartenden Niederschlags-
en di e St ad t Querfurt. Inne
Starkreg
app 50 Liter menge von
rzes te r Ze it regnete es kn
kü t 50 mm).
eter (entsprich
pro Quadratm r Boden • 15 mm pro Stunde vor Starkregen
ysteme und de
Die Abwassers nicht auf-
te n di es e W assermassen (Warnung vor „Markantem Wetter“),
konn af es den
hm en . B es on ders schwer tr • ab 25 mm pro Stunde vor heftigem
ne
steil Zingst. Starkregen („Unwetterwarnung“) und
Querfurter Ort
• ab 40 mm pro Stunde vor extrem
heftigem Starkregen.
Starkregen kann aber auch mehrere
Als Starkregen wird eine selten auftre- Stunden und – jedoch seltener – Tage
tende, hohe Niederschlagsmenge (z. B. während einer Vb-Wetterlage)
innerhalb kurzer Zeit bezeichnet. Ab andauern.
wann Niederschlag als stark bezeichnet
werden kann, hängt von der Lage und Eine weitere Möglichkeit zur Einstufung
der Klimazone des betroffenen Gebietes bietet die Betrachtung der Wiederkehr-
ab. Daher gibt es keine einheitliche, rate von Starkregenereignissen (Abbil-
17Niederschlagsextreme
Abbildung 7:
Einstündige Nieder-
schlagshöhen für ein
Starkregenereignis mit
einer Wiederkehrzeit von
50 Jahren bzw einem Jahr.
dung 7). So kann für einen bestimmten jeweils einmal auftritt. In der linken
Ort ermittelt werden, welche Nieder- Abbildung wurde als Wiederkehrzeit
schlagshöhe innerhalb einer definierten ein Zeitraum von 50 Jahren gewählt,
Zeitspanne (beispielsweise innerhalb von für die rechte Abbildung hingegen
50 Jahren) einmal auftritt. Dazu stellt ein Jahr. Deutlich zeigt sich dabei die
der DWD den Datensatz KOSTRA zur Abhängigkeit von der Topographie.
Verfügung. Dieser liefert Aussagen über Höher gelegene Regionen, wie der Harz,
die Eintrittswahrscheinlichkeiten von begünstigen das Auftreten von Stark-
Starkregen verschiedener Andauer. regen.
Die Abbildungen zeigen zwei ver- Die Tabelle 2 stellt die Werte der Nie-
schiedene Wiederkehrzeiten, in denen derschlagsmengen unterschiedlicher
eine bestimmte Niederschlagsmenge Wiederkehrzeiten im Oberharz und
innerhalb einer Stunde in einem Gebiet dem östlich und nordöstlich im Regen-
Tabelle 2: Niederschlagsmengen unterschiedlicher Wiederkehrzeiten.
mitteldeutsches
Oberharz
Trockengebiet
Wiederkehrzeit 50 Jahre 50 bis 60 mm 36 bis 45 mm
Wiederkehrzeit 1 Jahr 17 bis 19 mm 13 bis 15 mm
18Niederschlagsextreme
Abbildung 8:
An Bodenmessungen
angeeichte einstündige
Niederschlags-Radar-
daten am 12.06.2019
zu zwei verschiedenen
Zeitpunkten.
schatten des Harzes gelegenen mittel- RADOLAN-Verfahrens (Radar-Online-
deutschen Trockengebiet gegenüber. Aneichung) des DWD die Messungen
der Niederschlagsradare mit den an den
Problematisch bei der Messung von Niederschlagsstationen gemessenen
Starkniederschlag ist, dass dieser Daten kombiniert. Das Ergebnis sind flä-
zumeist sehr kleinräumig fällt. Die chendeckende Daten, wie die im Beispiel
Messstationen, welche punktuelle vom 12.06.2019 (Abbildung 8).
Daten liefern, können also entweder von
Starkregenereignissen getroffen werden Vergleicht man beide Abbildungen, ist zu
oder nicht. Deshalb ist es möglich, dass erkennen, wie die Niederschlagszelle von
nicht alle diese Ereignisse von Messstati- Süd-West nach Nord-Ost innerhalb einer
onen erfasst werden. Aus diesem Grund Stunde zog. Örtlich wurden mit 15 bis
wird immer mehr auf die Nutzung der 40 mm in der Stunde die Niederschlags-
Messungen von Niederschlagsradaren mengen, die einer Wiederkehrzeit von
gesetzt. Um mögliche Messfehler zu einem Jahr entsprechen (13–15 mm pro
kompensieren, werden innerhalb des Stunde), erreicht bzw. übertroffen.
19Niederschlagsextreme
Dürre kann die
Bodenqualität negativ
beeinflussen. 4.2 Dürreperioden
Im Jahr 2018 wurde erstmalig seit • landwirtschaftliche Dürre (Ernteein-
1976 wieder eine großflächige Dürre in bußen durch Trockenheit, die länger
Sachsen-Anhalt beobachtet. Ursache als zwei Monate anhält),
waren die extremen Wetterbedin- • hydrologische Dürre (Sinken des
gungen mit gleichzeitiger Hitze und Tro- Grundwasserstands und der Pegel,
ckenheit. In Sachsen-Anhalt belegt das ab vier Monate Trockenheit),
Jahr 2018 Platz 1 sowohl der trockensten • sozio-ökonomische Dürre (Wasser-
(gemeinsam mit 1911) als auch der mangel ab einem Jahr, der sich auf
wärmsten Jahre seit 1881. Mit 352,5 Liter die (Trink-)Wasserversorgung der
pro Quadratmeter (entspricht 352,5 mm) Bevölkerung auswirkt).
Jahresniederschlag fielen, verglichen
mit der Referenzperiode 1961 bis 1990, Das Helmholtz-Zentrum für Umweltfor-
nur knapp 65 Prozent des Niederschlags. schung (UFZ) stellt durch hydrologische
Die Durchschnittstemperatur war mit Modelle, welche die Niederschlagsmess-
10,9 °C um 2,2 °C höher im Vergleich zur daten des DWD nutzen, den Zustand des
Referenzperiode. Bodens hinsichtlich seiner Trockenheit
fortlaufend dar. Die fünf Klassen der
Je nach Dauer, Ausprägung und Auswir- Trockenheit („ungewöhnlich trocken“
kung können verschiedene Arten von bis hin zu „außergewöhnliche Dürre“)
Dürre unterschieden werden: geben nicht die absolute Trockenheit
des Bodens an. Vielmehr bezieht sich
• meteorologische Dürre (ein bis zwei die Dürredefinition auf den langjährigen
Monate trockener als üblich), Mittelwert des Zustandes von 1951 bis
20Niederschlagsextreme
2015. Das heißt, bei außergewöhnlicher Seit April 2018 gab es in Sachsen-Anhalt
Dürre ist der Boden viel trockener als im nur drei Monate (Dezember 2018, Januar
langjährigen Mittel. 2019 und März 2019) mit Niederschlag,
der im landesweiten Mittel über dem
Am 31. August 2018, zum Ende des des langjährigen Mittels (1961 bis 1990)
meteorologischen Sommers, zeigte sich lag. Dieser Niederschlag reichte aber zu
insbesondere im Osten Deutschlands keinem Zeitpunkt aus, um den Wasser-
eine außergewöhnliche Bodendürre mangel im Boden auszugleichen. Die
(Abbildung 9). Die Bodentrockenheit Bodentrockenheit, die sich im Jahr 2018
des Gesamtbodens (bis ca. 1,8 m Tiefe) aufbaute, bestand bis zum Beginn des
baute sich bereits ab Ende April 2018 auf. Herbstes 2019 weiterhin.
Abbildung 9: Bodentrockenheit des Gesamtbodens (bis ca. 1,8 m Tiefe) am 31.08.2018.
21Hoch- und Niedrigwasser
5 Hoch- und Niedrigwasser
Deichbruch an der Elbe
bei Fischbeck im Landkreis Stendal.
5.1 Hochwasser
ge an Tagelanger, großflächiger Dauerregen im
w a s serla den
i e H och
ge n stun Elbeeinzugsgebiet führte nur elf Jahre
013: D Mor pitzt
.
9. J uni 2 i c h i n den z uges - nach dem Jahrhunderthochwasser des
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l b e h at
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g e n H ch
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der E r a n
urg d km la nd Jahres 2002 erneut zu einer weiträu-
M a gdeb e t w a 40 n S t adtra
in des zt de lbe migen Überflutung der Elbaue. Durch
pitze at jet der E
Die S eit e l s h t l i c h .
ersch le ös rden das zeitgleiche Hochwasser an Mulde
wass t a dttei m t wo
lle S er ä u ten
re i cht. A r Zeit g rg s muss und Saale kam es im Mündungsbereich
r e u
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in kü e r Ma der beiden Flüsse in die Elbe zu einem
sind wo h n
0 Ein ssen. dramatischen Anstieg des Elbepegels.
23.00 s e r verla
äu
ihre H Am 9. Juni wurde mit 7,47 Meter ein
neuer historischer Höchstwert am
Elbe-Pegel Magdeburg-Strombrücke
22Hoch- und Niedrigwasser
gemessen. Erst nach der kontrollierten MQ für den gesamten Zeitraum (rot)
Flutung der Havelpolder und dem dargestellt. Es ist erkennbar, dass das
ungewollten Deichbruch bei Fischbeck Hochwasser von 2013 die mittlere
reduzierte sich die Wasserführung der Abflussmenge um mehr als das 9-fache,
Elbe. Dies führte zu einer Entspannung das Hochwasser von 2002 immerhin
der Hochwasserlage am Unterlauf des noch um das etwa 7,5-fache überschritt.
Flusses.
Schon seit Jahrtausenden siedelten sich
Hochwasser sind grundsätzlich natürlich Menschen bevorzugt an Flussläufen an.
auftretende Ereignisse. Sie bezeichnen Sie nutzen diese zur Bereitstellung von
den Zustand von Gewässern, bei dem Trinkwasser, als Antriebsquelle (z. B.
der aktuelle Wasserstand deutlich über für Getreide- und Sägemühlen) und als
dem durchschnittlichen liegt. Hoch- Transportweg. Darüber hinaus zeichnen
wasser gehören zum charakteristischen sich Flusstäler gegenüber ihrer Umge-
Abflussverhalten von Flüssen. bung oft durch fruchtbare Böden und
mildere Temperaturen aus.
Beispielhaft soll der Hochwasserstand Im Zuge der intensiven Besiedlung kam
der Elbe am Pegel Magdeburg-Strom- es häufig zur Umgestaltung der Fließ-
brücke betrachtet werden. gewässer. Um weitere Nutzflächen zu
gewinnen, wurden Flüsse eingedeicht,
Abbildung 10 zeigt, dass eine periodische Altarme trockengelegt und Flussläufe
Häufung von Hochwasser der Elbe für begradigt. Die zur Pufferung der Hoch-
Sachsen-Anhalt nicht ungewöhnlich ist. wässer wichtigen Auen stehen damit als
Die jährlichen Abflusshöchstwerte HQ natürlicher Überschwemmungsraum sel-
(blau) unterliegen dabei einer großen tener zur Verfügung. Die Auswirkungen
Schwankungsbreite. Zum Vergleich solcher Maßnahmen in Kombination mit
ist noch der mittlere jährliche Abfluss den Auswirkungen des Klimawandels
6000
Abfluss in Kubikmeter je Sekunde
5000
4000
HQ
3000
MQ
2000
1000
0
1895
1900
1905
1915
1920
1925
1935
1940
1945
1955
1960
1965
1970
1975
1980
1985
1990
2000
2005
2010
1890
1910
1930
1950
1995
2015
Jahr
Abbildung 10: Jährliche Abflusshöchstwerte der Elbe am Pegel Magdeburg-Strombrücke im Zeitraum 1890 bis 2018.
23Hoch- und Niedrigwasser
Das Pretziener Wehr zum
Schutz der Städte Mag-
deburg und Schönebeck
vor Hochwasser der Elbe.
wurden insbesondere in den letzten 2. verminderte Wasseraufnahme-
Jahrzehnten deutlich: die Hochwasser fähigkeit des Bodens (z. B. durch hohe
sind extremer geworden. Sättigung nach der Schneeschmelze
im Frühjahr, der Versiegelung des
Die Entstehung von Hochwassern sowie Bodens durch Frost im Winter oder
ihre Ausbreitung hängen von einem der Versiegelung des Bodens durch
Zusammenspiel verschiedener Faktoren Austrocknung im Sommer).
ab. Dazu zählen vor allem zwei natür-
liche Faktoren: Ein Teil der Niederschläge versickert
im Boden, ein weiterer Teil verdunstet
1. hohe Niederschläge durch langan- entweder am Boden oder durch die
haltenden, großflächigen Dauerregen Vegetation. Der Rest fließt dann ober-
oder durch kurzzeitigen Starkregen flächlich in Richtung der Flussläufe ab
sowie und kann zu Hochwasser führen.
Abbildung 11: Hochwassergefährdungskarte für Magdeburg am 23.09.2019.
24Hoch- und Niedrigwasser
Die Bedrohung durch Hochwasser wird dung durch ein Jahrhunderthochwasser
durch Hochwassergefährdungs- und auf Elbe und Elbe-Umflutkanal aufteilt,
-risikoanalysen ermittelt. Dabei werden sobald das Pretziener Wehr geöffnet ist.
einerseits landschaftliche Faktoren Erst an der Mündung des Umflutkanals
berücksichtigt (z. B. die Größe des in die Elbe kommt es zu einem Rückstau,
Flusseinzugsgebietes und die Bodenbe- der die Elbaue im nordöstlichen Teil
schaffenheit), andererseits aber auch Magdeburgs weiträumig überflutet. Die
die durch menschliches Handeln verur- Hochwassergefährdung für Magdeburgs
sachten Faktoren (z. B. Landnutzung, Zentrum kann durch diese Maßnahme
Siedlungsstruktur). Auch die zukünftige deutlich gemindert werden.
Klimaentwicklung kann in die Darstel-
lung einfließen. Für politische Entscheidungen sind
besonders die Hochwasserrisikokarten
In Abbildung 11 soll das Ergebnis der bedeutsam. Sie bilden die Anzahl der
Analyse an einer Hochwassergefähr- potenziell betroffenen Einwohner, die
dungskarte für ein Hochwasser mit der betroffenen Flächen nach der Art ihrer
Eintrittswahrscheinlichkeit aller 100 Jahre Nutzung sowie besonders gefährdete
für Magdeburg gezeigt werden. Objekte und Schutzgebiete ab. Mit ihrer
Hilfe können sowohl Informationen über
Hochwassergefährdungskarten stellen die zu erwartenden Risiken und Betrof-
das mögliche Ausmaß von Überschwem- fenheiten dargestellt, als auch Schutz-
mungen (Fläche, Wassertiefe) dar. Gut maßnahmen bezüglich ihrer Auswirkung
zu sehen ist, dass sich südlich von Mag- abgewogen werden (Abbildung 12).
deburg die starke Hochwassergefähr-
Abbildung 12: Hochwasserrisikokarte für Magdeburg am 23.09.2019.
25Hoch- und Niedrigwasser
Niedrigwasser am
Domfelsen im
September 2018. 5.2 Niedrigwasser
Im Juni 2018 kam die Schifffahrt auf jährliche Abfluss einer großen Schwan-
der Elbe fast zum Erliegen. Für viele kungsbreite. Zum Vergleich ist auch hier
Touristen wurde aus einer gebuchten der mittlere jährliche Abfluss MQ für
Flusskreuzfahrt deshalb eine Busreise. den gesamten Zeitraum (rot) dargestellt.
Es ist erkennbar, dass das Niedrigwasser
Auch Niedrigwasser gehören zum von 2018 zu den historisch niedrigsten
natürlichen Abflussverhalten von Fließ- der vergangenen 128 Jahre gehörte.
gewässern. Bei Niedrigwasser liegt der
aktuelle Wasserstand deutlich unter Die in der Abbildung 13 dargestellten
dem durchschnittlichen Pegel. Niedrig- Daten zum Abfluss am Elbe-Pegel
wasser an Fließgewässern sind die Folge Magdeburg-Strombrücke lassen zu-
von meteorologischer Dürre, also dem nächst keinen Trend zur Häufung von
länger anhaltenden Ausbleiben von Niedrigwasser erkennen. Anders sieht
Niederschlägen im Einzugsgebiet der es aus, wenn man sich die Einschrän-
Flüsse. kungen der Schiffbarkeit der Elbe durch
Niedrigwasser im langjährigen Vergleich
Auch hier zeigt das Beispiel des Elbe- anschaut (Abbildung 14). Hier lässt sich
Pegels Magdeburg-Strombrücke, dass zumindest eine Häufung der Beeinträch-
eine periodische Häufung von Niedrig- tigung der Schifffahrt in den Jahren 2016
wässern der Elbe für Sachsen-Anhalt bis 2018 feststellen.
nicht ungewöhnlich ist (Abbildung 13).
Der niedrigste jährliche Abfluss NQ Neben den beschriebenen Auswir-
(gelb) unterliegt ebenso wie der höchste kungen auf die Flussschifffahrt haben
26Hoch- und Niedrigwasser
1000
900
Abfluss in Kubikmeter je Sekunde
800
700
600
500 NQ
400
MQ
300
200
100
0
1890
1900
1905
1915
1920
1925
1930
1940
1945
1955
1960
1970
1975
1980
1985
1995
2000
2010
2015
1895
1910
1935
1950
1965
1990
2005
Jahr
Abbildung 13: Niedrigster jährlicher Abfluss der Elbe am Pegel Magdeburg-Strombrücke im Zeitraum von 1890 bis 2018.
240
210
180
150
Anzahl Tage
120
90
60
30
0
1983
2005
1975
1977
1979
1981
1985
1987
1989
1991
1993
1995
1997
1999
2001
2003
2007
2009
2011
2013
2015
2017
2019
Elbe-Strecke 5 linearer Trend (Elbe-Strecke 5)
Abbildung 14: Jährliche Anzahl der Tage mit einer Beeinträchtigung der Schifffahrt wegen Niedrigwasser auf der Elbe-Strecke 5
(Saalemündung bis Industriehafen Magdeburg).
Niedrigwasser in Flüssen auch Aus- gehalt des Wassers sinkt. Dies kann zu
wirkungen auf die im Fluss lebenden massenhaftem Fischsterben führen,
Organismen und angrenzenden Öko- wie im Jahrhundertsommer von 2003.
systeme. Bei niedrigen Pegelständen im Auch in den angrenzenden Auen kann es
Sommer steigt die Wassertemperatur durch die langanhaltende Trockenheit zu
schneller an, wodurch der Sauerstoff- Schäden an Flora und Fauna kommen.
27Hoch- und Niedrigwasser Die Saaleschleife bei Salzmünde – ein im 9. Jahrhundert bevorzugter Siedlungsraum. 28
Windextreme
Wettersituation am
6 Windextreme
18.01.2007 im
Satellitenbild.
6.1 Starkwind 18. J
anu
land ar: D
weit iese
r Tag
Gesc als „ kann
Der Orkan Kyrill war der stärkste Orkan hich Ta g de deu
am 1 t s büch r Stür tsch
seit dem Jahrhundertsturm Lothar im 8. Ja er ei me“ -
Mitt nua nge in di
el- u r 2 007 h e n. Er e
Jahr 1999. Das besondere Merkmal von nd O der
gen
au e steu Orka st fegte
Kyrill war die große betroffene Fläche. So lf Ja ropa n Ky
Orka hre . Au rill ü
n Fri spät f de ber
gab es in ganz Deutschland verbreitet eder er fo n Ta
ike. lgte g
2018
orkanartige Böen. Die größten Schäden der
traten entlang der Kaltfront auf, an der
sich eine sehr aktive Gewitterlinie
bildete. Am stärksten von den Orkan-
böen betroffen waren die Gebirge, der
gesamte Küstenbereich, der Osten Anders als bei Kyrill, kam es im Jahr 2018
Deutschlands, die Kölner Bucht und der bei Friederike zu den stärksten Böen in
Südosten Bayerns. Es wurden Böen um einem nur etwa 200 km breiten Streifen
120 km/h, auf dem Brocken sogar von Nordrhein-Westfalen bis Sachsen.
199 km/h gemessen. Besonders schwer Auf relativ kleinem Raum richteten diese
traf es die Lutherstadt Wittenberg: Dort extremen Böen verheerende Schäden an.
hinterließ ein von Westen kommender Auf dem Brocken wurden Windspitzen
und parallel zur Elbe ziehender Tornado von 204 km/h gemessen. Die Folgen
eine Schneise der Verwüstung. dieses Orkans waren vor allem wegen
29Windextreme
Beaufort- Bezeichnung Mittlere Windgeschwindigkeit in Beispiele für die Auswirkungen
grad 10 m Höhe über freiem Gelände des Windes im Binnenland
m/s km/h
0 Windstille 0 – 0,2Windextreme
des durch den Regen aufgeweichten
Bodens enorm. Es kam zu großflächigen
Sturmschäden an Bäumen.
Wind ist eine Ausgleichsströmung von
Luftdruckunterschieden. Diese erfolgt
immer vom hohen Luftdruck (Hoch)
zum tiefen Luftdruck (Tief). Je größer die
Druckunterschiede sind, desto stärker
weht der Wind.
Einen Einfluss auf die Windgeschwin-
digkeit hat auch die Rauigkeit der Ober-
fläche, über die der Wind weht. Weit-
Ein Windsack zeigt
gehend ebene Landschaften, beispiels- die Windrichtung
weise die ländlich geprägten Gebiete der Starkwind, ab 75 km/h (Windstärke 9 und -stärke an.
Magdeburger Börde oder der Altmark, nach Beaufort) von Sturm und ab
bremsen den Wind nur wenig. Städte, 118 km/h (Windstärke 12 nach Beaufort)
die über eine Vielzahl unterschiedlich von einem Orkan.
hoher Gebäude verfügen, bremsen die
Luftbewegungen stärker. Auch nimmt Die durch Starkwind angerichteten
mit zunehmender Höhe die bremsende Schäden gehören jedes Jahr zu den
Wirkung der Erdoberfläche ab, so dass größten Elementarschäden für Versi-
die Windgeschwindigkeit mit der Höhe cherungen. Diese bezeichnen mit dem
zunimmt. Deshalb erfolgen Windmes-
sungen nicht in Bodennähe, sondern in
zehn Meter über dem Erdboden.
Durch die exponierte Lage des Brockens
werden hier regelmäßig die höchsten
Windgeschwindigkeiten in Sachsen-
Anhalt gemessen. Seit dem 24.11.1984
steht nach Messung des Deutschen
Wetterdienstes (DWD) der Rekord auf
dem Brocken bei 263 km/h.
Zur Angabe der Windstärke wird die
Beaufort-Skala genutzt (Tabelle 3).
Diese ordnet Windgeschwindigkeiten
nach Auswirkungen auf die Umgebung
ein. Sie reicht von Stärke 0 (Windstille)
bis Stärke 12 (Orkan). Ab einer Wind-
geschwindigkeit von 39 km/h (Wind-
stärke 6 nach Beaufort) spricht man von Der Brocken im Harz ist durch seine exponierte Lage besonders sturmgefährdet.
31Windextreme
Begriff „Elementarschaden“ die Schäden,
die durch das Wirken der Natur hervor-
gerufen werden. Elementarschäden sind
nicht vorhersehbar und können jeden
Haus- und Grundstückseigentümer
treffen.
Die meisten durch Starkwind verur-
sachten Elementarschäden entstehen
durch kurzzeitige Windböen. Diese
Windspitzen können um bis zu dreimal
höher als die mittlere Windgeschwindig-
keit sein. Bereits eine geringe Zunahme
der Geschwindigkeit einer Böe verviel-
facht die Schäden an Gebäuden, aber
auch an Waldbeständen.
Abbildung 15: Häufigkeit der Starkwindtage in der Gegenwart.
In Sachsen-Anhalt ist besonders die
Harzregion gefährdet, am stärksten der
Oberharz. Hier ist jeder vierte Tag ein
Starkwindtag. Nach Norden und Osten
hin nimmt die Starkwindgefährdung
in Sachsen-Anhalt deutlich ab (Abbil-
dung 15).
Nach heutigem Kenntnisstand wird
sich durch den Klimawandel auch die
Sturmaktivität verändern. Das zukünftig
zu erwartende regionale Sturmscha-
denrisiko hängt davon ab, wie die
großräumigen Wettersysteme auf die
Temperaturzunahme reagieren. So kann
es zu Abnahmen der Starkwindtage im
Oberharz um etwa 25 Prozent, in der
Region westlich der Elbe bis zum Harz
zu einer leichten Zunahme der Stark-
Abbildung 16: Änderungssignale der Anzahl der Starkwindtage
windtage kommen (Abbildung 16). Dies
2071 bis 2100 gegenüber der Gegenwart (WETTREG2010). zeigen Modelluntersuchungen.
32Windextreme
6.2 Winderosion
Wärme und Trockenheit prägten im Jahr
2011 das Aprilwetter in Deutschland. Auf
zahlreichen Äckern konnte deshalb die
Feldbestellung noch nicht vorgenommen
werden. Somit fehlte die schützende
Bodenbedeckung, als das Tief Joachim
im Norden und Osten für stürmisches
Wetter sorgte. Die Station Magdeburg
meldete am 8. April Windspitzen bis zur
Windstärke 7. Vielerorts gab es Wind-
verwehungen mit stark eingeschränkter
Sicht durch den aufgewirbelten Staub
der unbestellten Felder.
Winderosion entsteht durch Aufwir-
belung, Transport und Ablagerung von
Staubsturm auf der A14 am 08.04.2011.
Bodenmaterial, ausgelöst durch starken
Wind. Mehrere Faktoren beeinflussen
diesen Prozess. Einerseits muss der Boden
feinkörnig sein, wie beispielsweise Sand
oder Löß. Dazu kommen andererseits 8. Apr
il 2011
bestimmte Wetterbedingungen: Zur es au : In de
f der A n Mit
1 9 in M tagss
Winderosion kann es ab einer Windge- zu ein tunde
er Ma eckle n kam
s s enkar n b u rg-Vor
schwindigkeit von 6 m/s (Windstärke 4 40 Fa ambo pomm
hrzeu lage m
ein Sa gen. A ern
nach Beaufort) bei abgetrockneter ndstu u s löser i t mehr
r m. Am w a r offe a l s
böig a Nachm nsich
Oberfläche kommen. Der dritte wichtige uffris tlich
A14 b c h ende i t t ag füh
ei Sch Wind r t e der
Einflussfaktor ist die Bewirtschaftung Die Si önebe auch
entla
chtwe ck zu n g
durch den Menschen. Für Winderosion ite lag L ößver der
Recht teilwe wehu
zeitig ise un n g e n .
sind vor allem Landschaften mit ge- eine ä e Verk ter ze
hnlich ehrsw hn Me
e Kata a r n ungen ter.
ringem Bewuchs anfällig. Diese gibt es Vorm strop halfen
ittag he wi ,
auf d e am
dort, wo ausgedehnte, gering bewach- er A19
zu ve
rhind
sene Ackerflächen nur von wenigen ern.
Hecken und Bäumen begrenzt werden.
Ausgehend von den natürlichen Fak-
toren liegen die besonders winderosions-
gefährdeten Gebiete Sachsen-Anhalts
im Norden und Osten des Landes: in der Risiko der Zunahme von Winderosion zu
Altmark, im Fläming und in der Dübener rechnen. Steigenden Temperaturen in
Heide (Abbildung 17). Verbindung mit Dürreperioden und häu-
figer auftretenden Starkwindereignissen
Für die Zukunft ist unter den Bedin- werden das künftige Winderosionsrisiko
gungen des Klimawandels mit dem erhöhen.
33Windextreme Abbildung 17: Standortabhängige Winderosionsgefährdung in Sachsen-Anhalt. 34
Windextreme
6.3 Windbruch und Windwurf
Als im Januar 2018 das Orkantief Orkan Kyrill. Betroffen waren 86 Pro-
Friederike über Deutschland zog, kam zent Nadelhölzer: im Harz vorwiegend
es im Harz auf dem Brocken zu Spit- Fichten und in den anderen Regionen
zengeschwindigkeiten bis 204 km/h. Kiefern.
Landesweit wurden, mit Ausnahme des
äußersten Nordens von Sachsen-Anhalt, Stürme mit Windgeschwindigkeiten
noch Windgeschwindigkeiten von über von mehr als 130 km/h können großflä-
90 km/h (schwerer Sturm) gemessen. chige Schäden durch Windbruch und
Der Sturm richtete insbesondere in den Windwurf in den Wäldern verursachen.
Wäldern erhebliche ökologische und Wird ein Baum durch den Sturm zu weit
wirtschaftliche Schäden an. In Sachsen- gebogen, dann bricht er. Man spricht von
Anhalt betrug die Schadholzmenge rund Windbruch. Dabei halten die Wurzeln
zwei Millionen Kubikmeter und damit diesen Belastungen stand und ver-
ein Drittel mehr als elf Jahre zuvor beim bleiben im Boden.
Am Brocken (Harz) sind deutlich die Spuren zweier Orkane, aber auch von Trockenheit und
anschließendem Borkenkäferbefall zu erkennen.
35Windextreme
Folgen eines Sommer-
sturms im Naturschutz-
gebiet Schleesen
(Zerbst/Anhalt) 2013.
Ein Teil des Stammes ragt noch in die Windbruch und Windwurf führen über
Höhe. Wird jedoch der Baum mitsamt die ökologischen, direkten Schäden
seinen Wurzeln umgerissen, dann hinaus zu indirekter Gefährdung für den
spricht man von Windwurf. Waldbestand. So bieten Fichten-Wind-
wurfflächen ideale Voraussetzungen
Die Windstärke bestimmt zwar maß- für die Vermehrung von Borkenkäfern.
geblich die Schadenswirkung, aber
auch andere Faktoren können diese Angesichts des Klimawandels muss
beeinflussen. So sind beispielsweise in der Zukunft mit einer möglichen
Bergkuppen und in der Hauptwindrich- Erhöhung des Gefährdungspotentials
tung geneigte Hanglagen besonders durch Stürme gerechnet werden. Da-
anfällig gegenüber Starkwind. Hohe und durch steigt auch die Windwurf- und
alte Bäume sind stärker gefährdet als ein Windbruchgefahr für Bäume und ganze
noch junger Wald. Das Gefährdungspo- Wälder. Zusätzlich kann Dürrestress die
tential ist außerdem auf kiesig-sandigen Vitalität der Wälder belasten. Das erhöht
Böden oder solchen mit geringer Mäch- die Herausforderungen für die Waldwirt-
tigkeit erhöht. Aber auch die Artenzu- schaft, mit einer geeigneten Waldbe-
sammensetzung beeinflusst das Risiko wirtschaftung zumindest das Ausmaß
gegenüber Windwurf. Fichten sind als dieser Schäden künftig zu vermindern.
Flachwurzler besonders anfällig für die
Entwurzlung durch starken Wind.
36Gewitter
Konvektive Gewitter-
7 Gewitter
zellen können große
Regenmengen in kurzer
Zeit mit sich bringen.
7.1 Konvektive Unwetter
7. Juli
Als beeindruckende, dunkle Wand 2015:
relati In den
v klei Aben
nähert sie sich: die heranziehende schw n räum dstun
den z
ere G i g e, alle og ein
Gewitterfront. Erste Blitze sind am zu. St ew itterz r d i ngs ä e
urmb elle a ußers
Horizont sichtbar, Sturmböen wehen 115 km öen m u f Hall t
/h zo it Ges e (Saa
gen ü c h w i le)
über das Land, Niederschlagsstreifen kippt ber d n d igkeit
en Bä i e Stadt e n bis
Straß ume . Im N
sind bereits erkennbar. enba auf d
i e o
hn. W O berle rd e n
wurd erbea itung
en üb u fs der
In den e r den t e ller u
So erleben wir mehrmals im Jahr, nordw Mark nd St
t p l a t ühle
mehr estlic z gew
überwiegend im Sommer, Gewitter. fach D hen S e ht.
zerstö ächer tadtt
abge eilen
Sie können entstehen, wenn warme rte de deckt w u rden
komp r Stur , in Le
lett. m ein ttin
und feuchte Luft vom Boden schnell e Stal
lung
aufsteigt, sich dabei abkühlt und der
Wasserdampf kondensiert. Dadurch wird
die vertikale Bewegung nach oben, die
Konvektion, nochmals beschleunigt. Sind
diese Gewitter mit heftigen Starknieder-
schlägen, Hagelschlag und stürmischen
Fallböen verbunden, spricht man von
konvektiven Unwettern. Die Fallböen tion ergab sich beispielsweise am
können ähnliche Schäden verursachen 7. Juli 2015 im Nordwesten von
wie Tornados. Eine solche Wettersitua- Halle (Saale).
37Gewitter
Mit Spitzengeschwindigkeiten von über 140 km/h richtete am 07.07.2015 ein Downburst (Fallböe) im Nordwesten von Halle
im Ortsteil Lettin große Schäden an einer Stallung an.
Betrachtet man die Anzahl der Zellen,
die je konvektiv extremen Tag auftreten,
ist eine Abnahme von West nach Ost
erkennbar (Abbildung 18). Die meisten
Gewitterzellen je konvektiv extremen
Tag konnten im Zeitraum von 1979
bis 2014 für den Harz nachgewiesen
werden.
Für etwa drei Viertel dieser konvektiv
extremen Tage in Sachsen-Anhalt ist
eine feuchte Südwestwetterlage verant-
wortlich. Sie tritt im Sommerhalbjahr
an etwa 30 Prozent aller Tage in diesem
Zeitraum auf.
Abbildung 18: Anzahl der Gewitterzellen je konvektiv extremen Unter der Annahme, dass die Treib-
Tag im Zeitraum 1979 bis 2014.
hausgasentwicklung weiter wie bisher
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