WW-I-4 Niedrigwasser

Niedrigwasser am Rhein.zum Vergrößern anklicken
Ausbleibende Niederschläge vor allem im Sommer und Herbst führen zu Niedrigwasser wie hier am Rhein.
Quelle: Rike / pixelio.de

Monitoringbericht 2015 zur Deutschen Anpassungsstrategie an den Klimawandel

Inhaltsverzeichnis

 

WW-I-4: Niedrigwasser

Der Anteil der 21 ausgewählten Pegel in den Flussgebieten von Donau, Elbe, Ems, Oder, Rhein und Weser, an denen es mindestens einmal im Jahr zu einer markanten Niedrigwassersituation kommt, nimmt signifikant ab. Zu dieser Entwicklung tragen z. B. die Abflussregulierung mit Hilfe von Stauseen und Talsperren und eine effizientere Wassernutzung bei.

Niedrigwasserindex - Anteil der ausgewählten Pegel mit mind. einem markanten Niedrigwasserereignis pro Jahr, von 1951 bis 2011.
WW-I-4 Grafik
Quelle: Umweltbundesamt
 

Niedrigwasser -­ bislang weitgehend unter Kontrolle

Niedrigwasserereignisse gehören ebenso wie auch Hochwasser zum natürlichen Abflussgeschehen. In den alpin geprägten Einzugsgebieten kann es im Winter aufgrund der Speicherung der Niederschläge in Form von Schnee zu Niedrigwasserereignissen kommen. In den von Mittelgebirgen geprägten Flussgebieten und bei den Flüssen des Tief- und Flachlandes dagegen treten Niedrigwasser vor allem im Sommer und Frühherbst infolge klimatisch bedingten Niederschlagsmangels auf. Länger anhaltende meteorologische Trockenzeiten, d. h. Zeiten, in denen potenziell mehr Wasser verdunstet als durch Niederschlag hinzukommt, verschärfen die jahreszeitlich bedingten Niedrigwasser vor allem in den Sommermonaten.

Der Klimawandel kann den Zeitpunkt, die Dauer und die Intensität von Niedrigwasserereignissen vielfältig beeinflussen. Mit der projizierten Verschiebung des Niederschlags von den Sommermonaten in die Wintermonate sowie einer höheren Verdunstung durch höhere Temperaturen können die Abflüsse im Sommerhalbjahr abnehmen.
Die Folgen von Niedrigwasserereignissen beeinflussen sowohl die ökologische Qualität der Gewässer als auch deren Nutzung. Durch die niedrigeren Fließgeschwindigkeiten bei Niedrigwasser erwärmt sich das Wasser schneller. Dies hat ein stärkeres Pflanzenwachstum vor allem von Algen zur Folge, was zu niedrigeren Sauerstoffkonzentrationen vor allem in Flussseen führt. Reduzieren sich die Abflüsse, werden Einträge in die Gewässer weniger verdünnt, was zu höheren Nährstoff­ bzw. Schadstoffkonzentrationen führt. Beide Prozesse haben weitreichende Auswirkungen auf die Lebewesen in den Gewässern.

Für verschiedene Nutzungen der Gewässer ist ein ausreichender Abfluss bzw. eine ausreichende Wasserverfügbarkeit Grundvoraussetzung. Die Flussschifffahrt ist unterhalb einer jeweils flussspezifischen Mindestwasserführung nur eingeschränkt möglich. Außerdem kann bei geringem Abfluss die Wasserentnahme zu Kühlzwecken oder zur landwirtschaftlichen Beregnung gefährdet sein, oder es können mengenmäßige Beschränkungen für die Einleitung von Abwasser erlassen werden.

Für die dargestellte Zeitreihe wurden die Abflusswerte von 21 Pegeln an deutschen Flüssen daraufhin ausgewertet, ob dort mindestens ein markantes Niedrigwasserereignis pro Jahr aufgetreten ist. Zwar erlaubt diese Auswertung keine Rückschlüsse darauf, wie ausgeprägt ein Ereignis war oder ob es an einem Pegel nur zu einem oder zu mehreren Niedrigwasserereignissen im Jahr gekommen ist. Dennoch geben Spitzenwerte in einzelnen Jahren Hinweise darauf, dass sich im jeweiligen Jahr außergewöhnliche Niedrigwassersituationen ereignet haben. So zeigt sich bei näherer Betrachtung der Niedrigwasserereignisse in der Vergangenheit, dass beispielsweise das Wettergeschehen 1952 wesentlichen Einfluss auf das Niedrigwasser 1953 hatte. Hitze und geringe Niederschläge im Jahr 1952 führten bereits zu einer Leerung der Grundwasserleiter. Unterdurchschnittliche Niederschläge zwischen Juli und Dezember des Folgejahres führten dann zu einem ausgeprägten Niedrigwasser.

Bei Betrachtung der zeitlichen Entwicklung zeigt sich, dass der Anteil der 21 ausgewählten Pegel, an denen es mindestens einmal im Jahr zu einer markanten Niedrigwassersituation kommt, seit den 1950er Jahren signifikant abnimmt. Zu dieser Entwicklung trägt z. B. die Nutzung von Stauseen und Talsperren zur Abflussregulierung bei. Auch verbesserte Wassernutzungspraktiken, die dazu führen, dass dem Wasserkreislauf weniger Wasser für menschliche Aktivitäten entzogen wird, haben einen Anteil an dieser Entwicklung.

In den zurückliegenden 20 Jahren treten besonders die Jahre 1991 und 2003 hervor. In 1991 ist das extreme Niedrigwasser auf unterdurchschnittliche Niederschlagsmengen im Spätwinter und Frühjahr sowie von Juli bis Oktober zurückzuführen. Außerdem war es zwischen  Juli und September überdurchschnittlich warm. An der Weser führte dies beispielsweise zu geringen Wasserständen in der Edertalsperre, die dann kein Zuschusswasser zur Erhaltung der Schifffahrt mehr bereitstellen konnte. Das Jahr 2003 war in ganz Deutschland von sehr hohen Temperaturen mit Hitzerekorden im Juni und August und unterdurchschnittlichen Niederschlägen im gesamten Zeitraum zwischen Februar und Oktober geprägt. Mit Ausnahme der Ems kam es an allen großen deutschen Flüssen zu lang anhaltenden Niedrigwasserperioden. Im Flussverlauf der Elbe konnte an der Oberen Elbe, z. B. am Pegel Dresden, durch eine gezielte Erhöhung der Abflussmengen ein Niedrigwasser vermieden werden. Für diese Aufhöhung wurde Wasser aus Talsperren in Tschechien genutzt, das dort im Hochwasserjahr 2002 zur Entlastung der Unterlieger gespeichert worden war. An der Unterelbe kam es allerdings infolge geringer Pegelstände an den Zuflüssen zu Niedrigwasser, wodurch die Binnenschifffahrt zeitweise eingestellt werden musste.

 

Schnittstellen

EW­-R-­4: Wassereffizienz thermischer Kraftwerke

VE­-I­-1: Schiffbarkeit der Binnenschifffahrtsstraßen