ABSTRACTS 'Extreme Discharges' - CHR-KHR

Die mögliche Verschärfung des Hochwasser-Regimes des
Rheins unter globaler Erwärmung
Gerd Bürger
Freie Universität Berlin, Institut für Meteorologie
Carl-Heinrich-Becker-Weg 6-10, D 12 165 Berlin, Germany
gerd.buerger@mail.met.fu-berlin.de
Axel Bronstert
Universität Potsdam, Lehrstuhl für Hydrologie und Klimatologie
Postfach 601533, D-14415 Potsdam, Germany
axelbron@rz-uni-potsdam.de
Das Einzugsgebiet des Rheins ist geprägt von alpinen Verhältnissen im Oberlauf, über Mittelgebirgsformationen
im französischen und oberen deutschen Teil bis hin zu Flachlandformationen im niederländischen und unteren
deutschen Teil. Die Charakteristika der Genese der großen Hochwasser am Rhein sind bestimmt durch
Schneeakkumulation im Winter bzw. Schmelzwasserbildung im Frühsommer aus dem alpinen Raum und kombinierten
Schneeschmelz- und Regenabfluss aus dem Mittelgebirgsraum im Winter und Frühjahr sowie durch
Abfluss infolge von Regenfällen aus diesen und den übrigen Gebieten.
Ein solch komplexes hydrologisches Regime macht eine Beurteilung möglicher Klimafolgen für den Rhein,
insbesondere für die Abschätzung von Hochwasserrisiken, besonders anspruchsvoll, denn sie verlangt die saisonal
und räumlich adäquate Darstellung der Wirkungen von Temperatur- und Niederschlagsänderungen auf die
Bildung von Schnee, Schmelzwasser und Abfluss. „Adäquat“ bezieht sich hierbei auf die klimatisch variierende
Statistik der zeitlichen und räumlichen Verläufe dieser Größen, einschließlich ihrer charakteristischen Verzögerungen
durch Schneeakkumulation und -schmelze sowie ihres Extremverhaltens. Insbesondere ist die Frage
dringlich, ob es sich erhärten lässt, dass die bisher getrennten Phänomene der Frühjahrshochwasser (aus den
tieferen Lagen der Alpen und aus den Mittelgebirgen) einerseits und der frühsommerlichen alpinen Taufluten
andererseits sich vereinen und überlagern bzw. verstärken können. Die erhöhte Gefährdung durch Überschwemmungen
am Ober-, Mittel- und Niederrhein von bisher nicht gekanntem Ausmaß wäre eine mögliche
oder sogar wahrscheinliche Folge. In der Tat lässt sich ein entsprechender Effekt bereits heute an historischen
Zeitreihen nachweisen: Relativ zu einer Klimatologie 1927-1956 weist die heutige (1967-1996) Ganglinie am
Pegel Maxau (welcher noch als repräsentativ für den alpinen Bereich gelten kann) eine Verfrühung des frühsommerlichen
Maximums von etwa einem Monat auf; für extreme Abläufe (95%-Quantil) liegt diese Verschiebung
schon bei fast 2 Monaten! Zudem projizieren praktisch alle Szenarien der Klimaänderung für das Rheingebiet
eine Intensivierung der Frühjahrshochwasser (aus den Mittelgebirgen) durch erhöhte Niederschläge.
Dieser Beitrag zeigt Ergebnisse aus Vorarbeiten zu dieser Problematik. Mithilfe ausgefeilter klimatologischer
und hydrologischer Modelle soll die gesamte Wirkungskette, ausgehend von transienten globalen Klimaverläufen,
deren Übersetzung in realistische lokale Wetterprozesse, über die hydrologische Wirkung als Zufluss zum
Rhein und seinen Nebenflüssen bis hin zum Wellenablauf im Rhein abgebildet werden. Die naturgemäß große
Unsicherheit möglicher Schlussfolgerungen solcher Simulationen soll durch die Durchführung zahlreicher, klimatisch
ähnlich oder auch verschieden angetriebener Experimente aufgefangen und durch eine fundierte Signifikanzanalyse
quantifiziert werden. Dies ergibt eine belastbare Abschätzung für die Möglichkeit eines Aufeinandertreffens
der beiden oben genannten hydrologischen Regime des Rheins.
73