ReKliEs-De – Regionale Klimaprojektionen Ensemble für Deutschland

Hintergrund und Ziele

Ziel des Projektes ist die Bereitstellung robuster Informationen über die Bandbreiten und Extreme der zukünftigen Klimaentwicklung in Deutschland. Hierzu gehört neben der Generierung der wissenschaftlichen Erkenntnisse insbesondere auch die nutzerorientierte Aufbereitung der Ergebnisse für die Verwendung in der Impakt-Forschung und der Politikberatung. Darauf aufbauend können bisherige Abschätzungen von ⁠Klimafolgen⁠, Risiken und Anpassungsbedarf unter den aktuellen Szenarien überprüft und ggf. adjustiert werden. Vergleiche zu Ergebnissen früherer Projekte (z.B. ENSEMBLES) werden systematisch durchgeführt und als Teil der Projektergebnisse aufbereitet und bereitgestellt.

Weitere Projektziele sind die Abschätzung der notwendigen minimalen Ensemblegröße zur Generierung robuster Aussagen und die Untersuchung systematischer Unterschiede zwischen den Ergebnissen statistischer oder dynamischer regionaler Klimamodelle.

Außerdem werden für ausgewählte Starkniederschlag-Episoden mehrere, mit ca. 1 km sehr hoch aufgelöste, dynamisch genestete Episodensimulationen (mehrere Tage) durchgeführt. Diese sollen untersuchen, inwieweit die auf den EURO-CORDEX-Gitter simulierten Niederschlagsintensitäten für die Analyse und weiterführende Impakt-Modellierung resultierender Hochwasserereignisse geeignet sind oder ob eine weitere Erhöhung der Auflösung zu sinnvollen Verbesserungen führt.

Laufzeit

bis

Untersuchungsregion/-raum

Land
  • Deutschland
Räumliche Auflösung / Zusatzinformationen 

inklusive der nach Deutschland entwässernden Flusseinzugsgebiete

Schritte im Prozess zur Anpassung an den Klimawandel

Schritt 1: Klimawandel verstehen und beschreiben

Ansatz und Ergebnisse 

Mit der globalen Initiative CMIP5 (Coupled Model Intercomparison Project Phase 5) wurden für den fünften Report des Zwischenstaatlichen Ausschusses für ⁠Klimawandel⁠ (⁠IPCC⁠ AR5) globale Klimasimulationen für eine neue Klasse von Klimaszenarien erstellt. Nachdem bis zum vierten IPCC-Report Szenarien der Emissionsentwicklungen der Treibhausgase verwendet wurden, liegen nun Szenarien der Konzentrationsverläufe vor; die RCP-Szenarien (Representative Concentration Pathways). Im Rahmen der Europäischen Initiative EURO-CORDEX (Coordinated ⁠Downscaling⁠ Experiment for Europe) wurden mehrere dieser globalen Simulationen mit (dynamischen) regionalen Klimamodellen regionalisiert.

Im Projekt (Arbeitspaket 3) werden die bisher vorliegenden Klimaprojektionsergebnisse aus früheren Projekten (unter Verwendung der ⁠SRES-Szenarien⁠) zusammengestellt und für eine gemeinsame Auswertung aufbereitet. Darauf aufbauend werden die neuen Klimasimulationsergebnisse (unter Verwendung der RCP-Szenarien) mit den bisherigen Ergebnissen verglichen und es erfolgt eine Einordnung der neuen Ergebnisse. Dabei wird untersucht, ob die neuen Ergebnisse im selben Bereich der zu erwartenden Änderungen liegen wie bisherige Ergebnisse oder ob sie neu einzuordnen sind.

Weiterhin werden neue Simulationen durchgeführt (Arbeitspaket 4). Dazu gehört die Vorbereitung der regionalen (statistischen und dynamischen) Klimamodelle für die Nutzung der neuen Eingangsdaten – aus bisher nicht verwendeten globalen Klimamodellen und für die neuen RCP-Szenarien – sowie die Evaluierung der Modellergebnisse. Zudem werden in diesem AP ergänzende Simulationen mit sehr hoher Auflösung (1x1 km) für einzelne ausgesuchte Starkniederschlagsereignisse durchgeführt. Diese besonders hoch aufgelösten Simulationen dienen der Einschätzung der Verwendbarkeit der gröber aufgelösten Simulationen (12x12 km) insbesondere für hydrologische Untersuchungen zu den Folgen von Starkregenereignissen.

In Arbeitspaket 5 ist zum einen die Aufbereitung neuer, hoch aufgelöster Beobachtungsdaten für die Evaluierung der Modellergebnisse angesiedelt. Zum anderen werden in diesem AP die direkten Modellergebnisse so aufbereitet, dass alle in derselben Form vorliegen und wissenschaftlich belastbar miteinander und mit weiteren Simulationsergebnissen verglichen sowie gemeinsam ausgewertet werden können.

In Arbeitspaket 6 werden Analysen zur Bandbreite der Klimaänderungssignale und zur Abschätzung künftiger Extremereignisse durchgeführt. Zudem wird untersucht, ob und wenn ja welche systematischen Unterschiede es zwischen den Ergebnissen statistischer gegenüber denen dynamischer regionaler Klimamodelle gibt. In diesem AP wird auch die Robustheitsanalyse durchgeführt, bei der untersucht wird, wie viele Ensemble-Mitglieder für stabile Ergebnisse notwendig sind und wie diese Mitglieder ausgesucht werden müssen. Weiterhin umfasst dieses AP auch die geeignete Darstellung und Visualisierung der komplexen Ensemble-Ergebnisse in einer Form, die für die Verwendung in der Klimafolgenforschung und in der Politikberatung nutzbar ist.

Parameter (Klimasignale)
  • Starkniederschlag (inkl. Hagel, Schnee)
Weitere Parameter 

alle Parameter der Klimamodelle

Schritt 2a: Risiken erkennen und bewerten (Klimafolgen/-wirkungen)

Analyseansatz 

Die Projektanalysen dienen der Abschätzung, ob die bisher verwendeten Änderungssignale durch den ⁠Klimawandel⁠ für die Planung und Durchführung von ⁠Klimaschutz⁠- und Klimaanpassungsmaßnahmen noch angemessen sind, oder ob Risiken neu bewertet und Anpassungsmaßnahmen anders konzipiert oder priorisiert werden müssen. Dazu werden bestehende Nutzer-Befragungen ausgewertet und bei Bedarf weitere Befragungen potentieller Nutzer der Projektergebnisse durchgeführt. Ziel dieser Auswertungen ist die Optimierung der Projektergebnisse im Hinblick auf ihre Nutzbarkeit bzw. Anwendbarkeit für die Zielgruppen (Klimafolgenforschung und Politikberatung).

Wer war oder ist beteiligt?

Förderung / Finanzierung 

BMBF: Bundesministerium für Bildung und Forschung

Projektleitung 

Hessisches Landesamt für Umwelt und Geologie

Beteiligte/Partner 

Brandenburgische Technische Universität Cottbus-Senftenberg;

Climate Service Center 2.0 des Helmholtz-Zentrums Geesthacht;

Deutsches Klimarechenzentrum;

Deutscher Wetterdienst (⁠DWD⁠);

Potsdam Institut für Klimafolgenforschung;

Universität Hohenheim

Ansprechpartner

HLUG - Hessisches Landesamt für Umwelt und Geologie
Rheingaustraße 186
D-65203 Wiesbaden

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Handlungsfelder:
 Wasserhaushalt und Wasserwirtschaft  Handlungsfeldübergreifend