Regionale Klimafolgen in Bayern

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Bundesland Bayern
Quelle: KomPass / UBA

Die Folgen des Klimawandels sind nicht überall gleich. Daher lohnt es sich, sie kleinräumiger auf Ebene der Bundesländer zu betrachten. Welche Auswirkungen des Klimawandels in Bayern zu erwarten sind, erfahren Sie auf dieser Seite.

Inhaltsverzeichnis

 

Länderspezifische Klimaänderungen

 

BEREITS AUFGETRETENE UND ERWARTETE KLIMAÄNDERUNGEN

Der Klimawandel äußerte sich in Bayern in der Vergangenheit durch einen allgemeinen Temperaturanstieg, eine Umverteilung der innerjährlichen Niederschläge, eine Tendenz zur Zunahme von Starkniederschlägen und zur Abnahme der Schneebedeckung sowie durch eine Verschiebung der phänologischen Phasen. In der Zukunft wird sich der Temperaturtrend in Bayern fortsetzen. Dabei würde sich unter Annahme eines Klimaschutzszenarios (RCP2.6) gemäß den Zielen des Pariser Abkommens eine Stabilisierung ca. bis zur Mitte des Jahrhunderts einstellen. Weitere Aussagen für Bayern auf Basis von RCP-Szenarien sollen 2020 veröffentlicht werden. In den bestehenden Auswertungen auf Basis des Emissionsszenarios SRESA1B zeigt sich: ohne strikte Klimaschutzmaßnahmen weisen 50 % der Klimaprojektionen gegenüber dem Referenzzeitraum 1971-2000 einen Temperaturanstieg von +1,1 °C in der nahen Zukunft (2021-2050) und von +3,1 °C in der fernen Zukunft (2071-2100) auf. Der natürliche Schwankungsbereich der Temperatur Bayerns liegt bei etwa ±0,3 °C, weshalb sowohl der zwischen 1931 und 2015 beobachtete mittlere Temperaturtrend von +1.3 °C als auch die noch erwarteten Klimaänderungen ein sehr deutliches Klimaänderungssignal darstellen. Die zukünftige Entwicklung weiterer Klimagrößen, wie des Niederschlags, ist hingegen mit größeren Unsicherheiten behaftet (vgl. BayKLAS 2016).

Die Niederschläge werden sich saisonal umverteilen. Im Sommerhalbjahr ist bis Ende des Jahrhunderts eher eine Abnahme und im Winterhalbjahr eher eine Zunahme der Niederschläge wahrscheinlich (Szenario SRESA1B). Die einzelnen Regionen des Freistaates sind davon allerdings unterschiedlich betroffen. Starkregenereignisse haben laut einem aktuellen KLIWA-Kurzbericht seit 1951 bereits messbar an Intensität und Häufigkeit zugenommen. Es wird erwartet, dass sich diese Entwicklung weiterhin forstsetzt – mit Folgen für die Gefährdungslage Bayerns gegenüber Hochwasser und Sturzfluten. Vor allem im Sommerhalbjahr sind häufigere und länger anhaltendere Trockenphasen zu erwarten, mit regional geringeren Abflüssen und niedrigeren Wasserständen in den bayerischen Fließgewässern.

Im Rahmen des Projekts Schwerpunkt Klimaanpassung Bayern (SKB) werden diese Ergebnisse aktuell auf Basis des Bayern Ensembles und der für Bayern validierten Klimaleitwerte aktualisiert, wobei sich obige Aussagen bei aktuellen Auswertungen bestätigt haben. Die Klimaprojektionen, die aus dem Projekt ClimEx in Form eines One-Model-Ensembles von 50 Läufen zur Verfügung stehen, ergänzen die bestehende Datenbasis und ermöglichen zudem erste weitergehende Aussagen zu der natürlichen Variabilität der betrachteten Systeme.

Basierend auf den in der Bayerischen Klimaanpassungsstrategie (BayKLAS 2016) dargestellten Veränderungen des Klimas, den Ergebnissen der Vulnerabilitätsstudie Deutschlands (2015) sowie der Pilotstudie „Klimawirkungskarten Bayern“ können für Bayern folgende räumliche Klima-Charakteristika zusammengefasst werden:

Die Region Würzburg zeichnet sich durch ein warmes Klima aus, welches sich im Zuge des Klimawandels räumlich ausdehnen wird. Damit verbunden ist eine Zunahme von Hitzewellen und heißen Tagen sowie von Tropennächten zu erwarten. Besonders betroffene Handlungsfelder der BayKLAS 2016 sind menschliche Gesundheit, Forstwirtschaft, Landwirtschaft und der Verkehr.

Der Nordwesten Bayerns (Mittel- und Unterfranken) gehört bereits heute zu den trockensten Regionen Deutschlands. Aufgrund steigender Temperaturen und eine daraus folgende höhere Verdunstung sind insbesondere im Sommer weitere Beschränkungen bei der Nutzung der Wasserressourcen zu erwarten. Dies hat besondere Auswirkungen auf die Wasser-, Land- und Forstwirtschaft in Bayern.

Im Thüringisch-Fränkischen Mittelgebirge im Nordosten Bayerns herrscht Mittelgebirgsklima mit hohen Sommer- und Winterniederschlägen. Zukünftig wird hier vor allem mit einer Abnahme des Schneefalls im Winter gerechnet. Betroffene Handlungsfelder sind die Wasserwirtschaft und der Tourismus.

Die Regionen Fränkische Alb, Unterbayerisches Hügelland, Donau-Iller-Lech-Platten können dem Gebirgsvorlandklima zugeordnet werden. Infolge zukünftig steigender Temperaturen und verstärktem Siedlungs- und Verkehrsflächenwachstum ergibt sich für die Handlungsfelder Menschliche Gesundheit und Energiewirtschaft eine erhöhte Betroffenheit gegenüber den Veränderungen des Klimawandels.

Am stärksten vom Klimawandel betroffen zeigen sich die Alpen. Gekennzeichnet durch ein niederschlagsreiches, kühles Gebirgsklima führt die überdurchschnittliche Erwärmung hier zu einer besonders hohen Betroffenheit in den Bereichen biologische Vielfalt, Wasserwirtschaft, Bauwesen, Verkehr, Tourismus sowie Industrie und Gewerbe.

 

WICHTIGE STUDIEN UND PROJEKTE

Schwerpunkt Klimaanpassung Bayern (2018 bis 2023)

Als Konsequenz aus der Bayerischen Klimaanpassungsstrategie (BayKLAS 2016) fördert das bayerische Staatsministerium für Umwelt und Verbraucherschutz (StMUV) aktuell eine Reihe einzelner Klima-Projekte, welche durch das LfU Referat 81 federführend bearbeitet bzw. fachlich begleitet werden. Für diese Einzelprojekte bildet der „Schwerpunkt Klimaanpassung Bayern“ den entsprechenden Projektrahmen.

Ziel dieses Projektes ist es, aktuelle Fragestellungen zur Klimaanpassung durch die thematische Einrahmung in zentrale Arbeitspakete auf eine nachhaltige Organisationsebene zu heben und zusammen zu führen. Das Projekt „Schwerpunkt Klimaanpassung Bayern“ ist mit seinem Instrument, dem bayerischen Klimainformationssystem (BayKIS), als Kommunikations- und Informationsschnittstelle zwischen Bürgern, Kommunen, Wirtschaft, Wissenschaft und Politik für die vielfältigen Fragen und Aktivitäten zum Thema Klimaanpassung zu verstehen. Das Projekt bedient die Aufgabengebiete „Information und Öffentlichkeitsarbeit“, „Vernetzung und Beteiligung“, „Politikberatung“ sowie „Fachaufgaben“. Kerninhalte sind u.a. der Aufbau und Pilotbetrieb von BayKIS, in Zusammenarbeit mit den fachlich betroffenen Fachbehörden der Aufbau eines Klimafolgen- und Klimaanpassungsmonitoring, die Unterstützung kommunaler Klimaanpassungsaktivitäten sowie die Ergänzung und themenspezifische Erweiterung der Datengrundlage von BayKIS.

BayKIS ist dabei konzeptionell so angelegt, dass es über die Projektlaufzeit hinaus die Rolle einer zentralen Informationsplattform für klimatische Grundlagendaten, Klimafolgen und Klimaanpassung in Bayern übernehmen kann. Ebenso werden spezifische Angebote anderer Ressorts und Fachbehörden über BayKIS angesteuert werden können.

BayKliZ – Klimazukunft Bayern – Leitwerte für die Klimaanpassung (2015 bis 2017):

Innerhalb des Projektes wurde eine bayernweit abgestimmte und umfassende Datengrundlage für Anpassungsaktivitäten von staatlichen und kommunalen Verwaltungen geschaffen. Ensembleauswertungen für verschiedene Emissionsszenarien (SRES A1B als auch RCP4.5 & RCP8.5) bildeten dafür das Fundament. Im Rahmen des oben beschriebenen SKB Projektes wird diese Datenbasis im Jahr 2019 gemäß eines eigens entwickelten Auditverfahrens aktualisiert, um durch das sogenanntes „Bayern Ensemble“ eine für Bayern besonders aussagekräftige Datenbasis zu generieren. Aus dem Bayern Ensemble werden beispielsweise Daten zur zukünftigen Entwicklung von klimatischen Leitwerten wie Hitzetage, Starkniederschlag oder Trockenheit berechnet. Gleichzeitig können bisher verwendete Projektionen in die erweiterte Datengrundlage eingeordnet und bewertet werden. Mit der Konzeption eines webbasierten Bayerischen Klimainformationssystems (BayKIS) wird die Möglichkeit für einen einfachen Zugang und Austausch von Klimamodelldaten und klimatischen Leitwerten entwickelt. Bisher konnten lokale Verwaltungen (Landratsamt Ostallgäu, Stadt Kaufbeuren) und Fachbehörden (Wasserwirtschaftsamt Weilheim sowie Nationalpark Bayerischer Wald) durch die Bereitstellung von Leitwerten und Klimaprojektionsdaten sowie fachlicher Beratung hierzu unterstützt werden.

ClimEX – Klimawandel und Hydrologische Extremereignisse – Risiken und Perspektiven für die Wasserwirtschaft in Bayern (2015 bis 2019):

Nicht zuletzt durch die z.T. dramatischen Folgen der Hochwasserereignisse (2013, 2005, 2002, 1999) oder der ausgedehnten Trockenperioden (Herbst 2011, Frühjahr 2007, Sommer 2003, 2015 und 2018) der jüngeren Vergangenheit in Bayern ist die Betrachtung hydrologischer Extremereignisse in den Fokus des Interesses gerückt. Neben den Herausforderungen einer verbesserten Vorhersage derartiger Situationen und den Konsequenzen für das einhergehende Risikomanagement, bestehen bislang keine gesicherten Erkenntnisse darüber, ob und in welcher Weise der Klimawandel zu einer Häufung und Verschärfung von hydrologischen Extremereignissen beiträgt.

Veränderungen in Häufigkeit und Intensität solcher Extremereignisse im Zusammenhang mit dem Klimawandel werden zwar erwartet, können bisher aber nur unzureichend quantifiziert werden. Für die Anpassung der Wasserwirtschaft an begleitende Risiken und deren dynamische Veränderungen ist ein verbessertes Verständnis der beteiligten Prozesse und Systemzusammenhänge allerdings eine wichtige Voraussetzung. Das Projekt "Klimawandel und Extreme" (ClimEx) greift diese Problemstellung auf und zielt auf die Analyse der Ursachen hydrologischer Extremereignisse ab.

Die Einbindung des Hochleistungsrechners SuperMUC ermöglicht erstmalig die innovative Verwendung von sehr großen Multi-Modell- und Multi-Szenarien-Ensembles. Durch die enge Zusammenarbeit von Klima- und Wasserhaushaltsmodellierern wird darin auch erstmals ein großes Ensemble zeitlich hoch aufgelöster und flächendeckender Wasserhaushaltsprojektionen (50 Projektionen) für Bayern gerechnet und ausgewertet. Diese Ensembles helfen, die Unsicherheiten, die mit der Dynamik von Hochwasserereignissen unter dem Einfluss des Klimawandels verbunden sind, besser zu quantifizieren. Darauf basierend werden Vorbeugungs- und Adaptationsstrategien getestet und hinsichtlich ihrer Belastbarkeit und Effizienz auf unterschiedlichen Raum- und Zeitskalen bewertet.

ClimEx liefert somit eine deutlich erweiterte Grundlage zur Anpassung der Wasserwirtschaft an Risiken und dynamische Veränderungen und zur Ableitung von Empfehlungen für eine vorausschauende Bewirtschaftung der bayerischen Wasserressourcen.

Weitere Informationen: www.climex-project.org/

KLIWA – Klimaveränderung und Konsequenzen für die Wasserwirtschaft (1999 bis 2021):

Die Wasserwirtschaft trägt eine hohe Verantwortung, die Lebensgrundlage Wasser dauerhaft zu sichern und auch vor möglichen Gefahren zu schützen. Dies schließt die Anpassung an den Klimawandel ein. KLIWA („Klimaveränderung und Konsequenzen für die Wasserwirtschaft“) liefert das notwendige lokale Grundlagenwissen für Süddeutschland, damit die Wasserwirtschaft nachhaltige Anpassungsmaßnahmen planen kann. Die Kooperation besteht seit 1999 mit den Partnern Baden-Württemberg, Bayern, Rheinland-Pfalz (seit 2007) sowie dem Deutschen Wetterdienst.

KLIWA bildet den Rahmen, um die vielfältigen Fragestellungen fachlich abgestimmt zu bearbeiten und zu kommunizieren. Für die Themenfelder Wasserhaushalt, Abfluss, Grundwasser, Gewässerökologie sowie Starkregen und Bodenabtrag und die davon abhängigen Wassernutzungen werden die Folgen des Klimawandels betrachtet. Darauf aufbauend werden gemeinsame Strategien und Handlungsempfehlungen erarbeitet.

Hinsichtlich der länderspezifischen Klimaänderungen bietet KLIWA:

-    Langjährige Mittelwerte und Trends der Vergangenheit: Diese Ergebnisse basieren auf einem regelmäßigen Monitoring (KLIWA-Monitoringbericht) und Trenduntersuchungen, u.a. zu

  • Temperatur, Gebietsniederschlag
  • Hoch-, Mittel- und Niedrigwasserabflüssen
  • Wassertemperatur
  • Grundwasserständen und Quellschüttungen
  • Kenngrößen des Bodenwasserhaushalts

-    Aussagen zur Entwicklung in der Zukunft auf Grundlage von Modellierungen: KLIWA stützt sich ab 2020 auf ein Ensemble von dynamischen Klimaprojektionen mit dem Szenario RCP8.5. Dieses Ensemble ist zwischen den Partnerländern sowie dem Bund-Länder-Fachgespräch „Interpretation Klimamodelldaten“ abgestimmt. Die Auswahl der Projektionen erfolgte auf Grundlage eines objektiven Audit-Verfahrens. Aus dem Ensemble werden abgeleitet:

  • Klimakenngrößen (Temperatur, Niederschlag, weitere)
  • Abflüsse mit Hilfe von Wasserhaushaltsmodellen
  • Wassertemperaturen mit Hilfe von Wasserwärmemodellen
  • Kenngrößen des Bodenwasserhaushalts (z.B. Grundwasserneubildung, Trockenheitsindex, …) mit Hilfe von Bodenwasserhaushaltsmodellen

-    Wissen zu Wirkungszusammenhängen aus Literaturstudien, z.B. zum Starkregen

Weitere Informationen: www.kliwa.de

Capitalising Climate Change Knowledge for Adaptation in Alpine Space (C3-Alps)

Die Auswirkungen des Klimawandels im Alpenraum wissenschaftlich zu erforschen war das Thema des EU-Projekts "Capitalising Climate Change Knowledge for Adaptation in Alpine Space" (C3-Alps). C3-Alps hat von 2012 bis 2014 in mehreren Arbeitspaketen

  • die Ergebnisse von Vorprojekten zu den Auswirkungen des Klimawandels im Alpenraum zusammengefasst (Synthese) und
  • diese in ein einfach handhabbares Instrumentarium überführt.

Die Ergebnisse erleichtern es den beteiligten Alpenländern, gemeinsames Wissen über die Auswirkungen des Klimawandels auf den Alpenraum zu nutzen und gemeinsame Anpassungsstrategien umzusetzen.

Im Rahmen von C3-Alps entwickelte die Hochschule München im Auftrag des Bayerischen Umweltministeriums einen "Klimacheck" für bayerische Kommunen. Der „Klimacheck“ gibt in Form eines interaktiven Tools (USB-Stick) der jeweiligen Gemeinde Antworten auf Fragen zu Auswirkungen des Klimawandels und Möglichkeiten der Anpassung an die klimatischen Veränderungen (Hitze, Trockenheit, Starkniederschläge, Sturmereignisse, Lawinengefahr, Georisiken).
In Fortsetzung des Klimachecks wird ein neuer Leitfaden zum Umgang mit den Folgen des Klimawandels entwickelt. Der Leitfaden richtet sich speziell an kleinere Kommunen in Bayern und soll Anstoßgeber sein, um das Thema Klimaanpassung langfristig auf die politische Agenda kleinerer Kommunen zu bringen. Am Beispiel zweier Modellkommunen wird untersucht, wie eine Sensibilisierung für die Anpassung an den Klimawandel auf lokaler Ebene gefördert und das Thema in kommunalen Planungs- und Gestaltungprozessen sowie bei der Entwicklung strategischer Zukunftskonzepte dauerhaft berücksichtigt werden kann (z.B. durch klimawandelangepasste Flächennutzungspläne oder durch nachhaltige, klimarobuste Tourismuskonzepte).

WETRAX+ - Auswirkungen des Klimawandels auf großflächige Starkniederschläge in Süddeutschland und Österreich: Analyse der Veränderungen von Zugbahnen und Großwetterlagen (2018-2021)

Das Forschungs- und Entwicklungsprojekt WETRAX+ ist die Weiterführung des Projektes WETRAX (2012 - 2015). Das zentrale Anliegen von WETRAX+ ist es, die gewonnenen Erkenntnisse nahtlos in konkrete, hydrologische Aussagen umzusetzen, um Grundlagen für wasserwirtschaftliche Fragestellungen aus dem Bereich des Hochwasserrisikomanagements sowie der Entwicklung von Klimawandelanpassungsstrategien zu schaffen. Dazu werden die bisher rein meteorologischen Untersuchungen durch hydrologische Methoden und Analysen erweitert, um für die wasserwirtschaftliche Planung konkrete Aussagen über die Auswirkung auf den Wasserhaushalt bzw. das Abflussregime treffen zu können. Der spezielle Fokus ist dabei auf das Hochwassergeschehen in unterschiedlichen Einzugsgebieten gerichtet. Darüber hinaus werden bisherige meteorologische Datensätze und Methoden erweitert sowie die zirkulationsdynamischen Untersuchungen auch auf Trockenperioden und Sturzfluten ausgedehnt. In der Analyse von Trockenperioden und Starkniederschlagsepisoden werden Stationaritäten und Persistenzen der Atmosphäre stärker mit berücksichtigt, um Ereignisabfolgen und Ereigniswiederholungen (z.B. für Stresstests) besser verstehen und erfassen zu können.

 

LÄNDERSPEZIFISCHE KLIMAMODELLE UND KLIMAPROJEKTIONEN

Das bayerische Landesamt für Umwelt stützt sich ab 2020 auf ein Ensemble von 10 dynamischen Klimaprojektionen mit dem Szenario RCP8.5. Die Auswahl dieser Projektionen erfolgte mittels eines objektiven Audit-Verfahrens. Dieses prüft die Plausibilität der Klimaprojektionen in der Vergangenheit gegenüber einem Referenzdatensatz von Messdaten (HYRAS, bzw. eigene Referenz) auf Naturräumen. Kriterien sind die Wiedergabe von Mittelwerten, Jahresgängen und räumlicher Muster.

Das bayerische Ensemble ist mit dem Bund-Länder-Fachgespräch „Interpretation Klimamodelldaten“ abgestimmt und wird unter anderem in den bayerischen Projekten „Schwerpunkt Klimaanpassung Bayern“ (SKB) und KLIWA verwendet.

  • ICHEC-EC-EARTH_rcp85_r12i1p1_CLMcom-CCLM4-8-17_v1
  • MIROC5_rcp85_r1i1p1_CLMcom-CCLM4-8-17_v1
  • MPI-ESM-LR_rcp85_r1i1p1_CLMcom-CCLM4-8-17_v1
  • ICHEC-EC-EARTH_rcp85_r1i1p1_KNMI-RACMO22E_v1
  • ICHEC-EC-EARTH_rcp85_r12i1p1_KNMI-RACMO22E_v1
  • ICHEC-EC-EARTH_rcp85_r12i1p1_SMHI-RCA4_v1
  • MPI-ESM-LR_rcp85_r1i1p1_SMHI-RCA4_v1a
  • ICHEC-EC-EARTH_rcp85_r12i1p1_WRF361H
  • MOHC-HadGEM2-ES_rcp85_r1i1p1_WRF361H
  • MPI-ESM-LR_rcp85_r1i1p1_WRF361H

Ergänzend dazu wird im Projekt ClimEx ein Ensemble von 50 transienten Läufen des kanadischen 'general circulation model' CanESM2 (~200km Auflösung) verwendet. Der modellierte Zeitraum umfasst die Jahre 1950 bis 2100, also insgesamt 7500 Jahre modelliertes Klima. Da jeder dieser Läufe mit nur leicht veränderten Startbedingungen initialisiert wird, kann dieses Ensemble als Abbild natürlicher Variabilität angesehen werden. Das CanESM2 treibt dann in einer Domäne, die weite Teile Mitteleuropas abdeckt das ebenfalls kanadische regionale Klimamodell CRCM5 (~11km Auflösung) an. Beide Modelle sind international in der Wissenschaft etabliert und vielfach genutzt.

 

Länderspezifische Klimafolgen und Vulnerabilität

 

BEOBACHTETE UND ERWARTETE KLIMAFOLGEN

Der Klimawandel ist eine der größten Herausforderungen für die Menschheit – ein globales Problem mit Auswirkungen auch auf Bayern.

In der Vergangenheit wurden im Wasserhaushalt von Oberflächen- und Grundwasser bereits Veränderungen festgestellt (Veränderungen im Abflussregime und Zunahme von Hochwassersituationen sowie Beeinträchtigungen in der Grundwasserneubildung). Diese werden sich in Zukunft teils weiter verstärken. In der Wasserwirtschaft sind daher unterschiedliche Nutzungen betroffen. Effekte können auch über die Wasserwirtschaft hinausreichen.

Klimawandelbedingte Auswirkungen auf den Boden sind vor allem in Form von Bodenerosion und dem langfristigen Verlust von im Boden gebundenem organischen Kohlenstoff zu verzeichnen, aber auch in Form des Verlustes von Moorböden.

Für die Landwirtschaft sowie den Garten- und Weinbau bietet der Klimawandel Chancen durch einen CO2-Düngeeffekt, eine verlängerte Vegetationsperiode, damit verlängerte Anbauphasen und folglich im Mittel höhere Erträge. Gleichzeitig steigen aber auch die Risiken wie Ernteausfälle durch Dürre, Hagel- und Starkregen, teils vermehrten Befall durch Schädlinge und Krankheiten, unzureichenden winterlichen Kältereiz für Frühblüher und Obstgehölze, verminderte Bodenfruchtbarkeit oder Bodenerosion sowie durch Hitzestress in der Tierhaltung.

Auswirkungen im Wald und der Forstwirtschaft durch Temperaturzunahme und Wasserstress werden vor allem für Regionen erwartet, in denen eher Kühle und Feuchtigkeit bevorzugende Baumarten wachsen. Das betrifft einerseits den alpinen Raum, aber auch weite Teile des übrigen Bayerns, in denen vorrangig die schlecht an den Klimawandel angepasste Fichte kultiviert ist. Gleichzeitig stellen neuartige Schädlinge ein Problem dar. Bäume wachsen nur langsam, was in der Forstwirtschaft langfristige Planungshorizonte bedingt.

Die Ökosysteme in Bayern sind größtenteils durch den Menschen beeinflusst. Der Klimawandel stellt für den Naturschutz einen zusätzlichen Stressor dar, der sich in Form von Art-Areal-Verschiebungen, geänderter Phänologie oder invasiven Tier- und Pflanzenarten äußert.

Der Klimawandel, resultierend zum Beispiel in vermehrten sommerlichen Hitzeextremen, einer erhöhten UV-Bestrahlung durch eine Abnahme stratosphärischer Ozonkonzentrationen oder einer verlängerten Pollenflugphase, ist einer von vielen Faktoren, die sich auf die menschliche Gesundheit auswirken und empfindliche Personengruppen zusätzlich belasten kann. Ebenso ist die Begünstigung von wärmeliebenden Überträgern tropischer Infektionskrankheiten möglich.

Je nach naturräumlicher und infrastruktureller Ausstattung, Jahreszeit und Angebotsprofil einer Region können die Klimafolgen auf die Tourismusbranche sowohl positiv als auch negativ ausfallen. Generell sind Regionen mit naturverbundenem Tourismus und/oder einem Schwerpunkt auf Outdoor-Aktivitäten anfälliger. Während der Wintersporttourismus in Bayern wahrscheinlich rückläufig sein wird, bestehen für den bayerischen Sommertourismus trotz einer teils erhöhten Gefährdungslage gegenüber Extremereignissen eher Chancen.

Das hauptsächliche Problem im Sektor Raumplanung und Städtebau ist eine zunehmende Hitzebelastung.

Für Industrie und Gewerbe halten sich die Einschätzungen zu den positiven und negativen Klimawandelauswirkungen die Waage – mit Unterschieden je nach Gewerbezweig und Betriebsgröße. Insgesamt jedoch stellen zunehmende Extremereignisse mit daraus folgenden betrieblichen oder logistischen Einschränkungen oder eine Hitzebelastung der Beschäftigten und Infrastruktur negative Auswirkungen dar, während die Erschließung neuer Märkte als Chance gesehen wird.

Im Sektor Verkehr kann die Zunahme frostfreier Tage die allgemeine Transportsituation auf Straße und Schiene sowie den Fahrradverkehr begünstigen. Gleichzeitig erschweren häufigere Extremereignisse die Planungssicherheit im Transportwesen, vermindern die Verkehrssicherheit und führen zu einer höheren Beanspruchung der Verkehrsinfrastruktur. Für die Binnenschifffahrt stellen vor allem Hoch- und Niedrigwasserereignisse ein Problem dar.

Der Klimawandel bedingt zusätzliche Anforderungen im Sektor Energieversorgung. Einerseits führen steigende Temperaturen zu einem erhöhten sommerlichen Strombedarf, z. B. für Klimaanlagen, andererseits sinkt der winterliche Heizbedarf. Regional vermehrt auftretende Niedrigwasserereignisse können, unter Berücksichtigung gewässerökologischer Vorgaben, zu einem verminderten Lauf- und Kühlwasserdargebot für Kraftwerke führen. Eine erhöhte Exposition gegenüber diversen Klima- und Wetterextremen kann die Versorgungssicherheit negativ beeinflussen.

Der in der Vergangenheit in ganz Bayern beobachtete Temperaturanstieg war in den Alpen besonders stark ausgeprägt und wird sich basierend auf Klimaprojektionen weiterhin fortsetzen. Daraus resultieren Folgen für den Wasserhaushalt sowie für Ökosysteme. Im Bereich der alpinen Naturgefahren bedingen häufigere extreme Niederschlagsereignisse und eine Verringerung des Permafrostes die Zunahme von Hochwässern in Wildbächen, Murgängen und Hangbewegungen. Eine winterliche Temperaturzunahme führt zu einem erhöhten Lawinenrisiko.

 

WICHTIGE STUDIEN UND PROJEKTE

Klima-Report Bayern 2015 und bayerische Forschungsprojekte

Der Klima-Report Bayern 2015 fasst die Erkenntnisse zum Klimawandel in Bayern zusammen, zeigt seine Auswirkungen in den verschiedenen Umwelt- und Lebensbereichen und stellt ausgewählte Aktivitäten des Freistaates auf den Feldern Anpassung und Forschung vor. Er wurde federführend erarbeitet vom Deutschen Wetterdienst, dem Bayerischen Landesamt für Umwelt und der Umweltforschungsstation Schneefernerhaus (UFS).

Der Klima-Report Bayern stellt überblickartig die wesentlichen klimatischen Veränderungen in Bayern in der Vergangenheit und die zukünftig zu erwartenden Veränderungen dar und beleuchtet die wichtigsten daraus resultierenden Folgen für die Handlungsfelder der Bayerischen Klima-Anpassungsstrategie. Die Schwerpunkte der dort zusammengetragenen Anpassungsmaßnahmen sind Nachhaltigkeit, Umweltverträglichkeit, Wechselwirkungen zwischen Klimaschutz und Anpassung, integrative Ansätze und der Umgang mit Unsicherheiten. Gleichzeitig zeigt der Klima-Report Bayern anschauliche Beispiele zu konkreten Klimaanpassungsmaßnahmen und gibt einen Einblick in die aktuelle Klima- und Klimafolgenforschung an bayerischen Instituten.

Im Bayerischen Umweltministerium sind es insbesondere die landschaftsprägenden Ökosysteme, die den Schwerpunkt der Klimaforschung bilden. Hier zu nennen sind an erster Stelle die klimasensiblen Alpen und damit eng verbunden die international ausgerichtete Umweltforschungsstation Schneefernerhaus Zugspitze (UFS). Mit den Vorhaben zum „Virtuellen Alpenobservatorium“ (VAO I und II) werden atmosphärische Klimaforschung, Klimamodellierung, Schwerewellenuntersuchungen und Untersuchungen zu Vb-Wetterlagen, die häufig von Starkregenereignissen in Zeiten des Klimawandels begleitet sind, Gletscherforschung (Erstellung eines europaweiten Gletscherinventars), Forschung zu Klimaindikatorpflanzen durch Vernetzung der alpinen Gärten in Europa oder klimabezogene Gesundheitsforschung auf höchstem und internationalem Niveau betrieben. Verbundpartner sind mehrere alpine Höhenforschungseinrichtungen in Österreich, Italien, der Schweiz, Slowenien und Frankreich. Mit Forschungseinrichtungen in anderen alpenähnlichen Hochgebirgen bestehen Kooperationen, z. B. mit Norwegen (ALOMAR). Wie sich der Klimawandel in den Höhenstufen der Alpen ausprägt und wie die zunehmend akut werdende Waldbrandgefahr frühzeitig eingedämmt werden kann, untersuchen Ludwig-Maximilians-Universität (LMU), Technische Universität München (TUM), Universität Augsburg im Vorhaben „KLIMAGRAD I und II“.

Der Klimawandel bedroht auch die fünf Alpengletscher in Bayern: Die Gletscher haben etwa mit Beginn der Industrialisierung um 1850 durch Abschmelzen deutlich an Volumen, Fläche und Länge verloren. Im Jahr 1820 erreichte die maximale Ausdehnung aller Gletscher in Bayern noch etwa vier Quadratkilometer, heute ist mit etwa 0,7 Quadratkilometer weniger als ein Viertel übrig. Die Folgen zeigen sich hier besonders deutlich, weil sich zahlreiche empfindliche Gebiete und naturbelassene Landschaften auf relativ kleinem Raum befinden. Folgen sind: Zunahme der alpinen Gefahren, Gefährdung der Trinkwasserspeicher, Verstärkung der Hochwasserereignisse, Bedrohung der Wildbäche, der Bergwälder sowie der alpinen Tier- und Pflanzenwelt. Der Statusbericht „Bayerische Gletscher im Klimawandel“ fasst die bisher gewonnenen Erkenntnisse zusammen.

Der Bayerische Forschungsverbund „Auswirkungen des Klimas auf Ökosysteme und klimatische Anpassungsstrategien“ (FORKAST) forschte über vier Jahre hinweg zu klimatischen Extremereignissen. Zu den gravierenden Folgen des Klimawandels gehören die Zunahmen der Frequenz und Intensität von Extremwetterereignissen, wie Dürreperioden, Starkregenereignissen und Überschwemmungen oder lange Frostperioden. Diese Ereignisse hinterlassen zunehmend Spuren in den Ökosystemen. Im Fokus der Forschungsarbeiten standen die landschaftsprägenden Ökosysteme – Wälder, Grünland, Moore und Gewässer – in Bayern.

Weitere vom Klimawandel betroffene charakteristische Landschaften sind die Seen. Hierzu erforscht die TUM mit weiteren Partnern im Vorhaben „Bayerische Seen im Klimawandel“, ob und wie die limnischen Ökosysteme, auch Bergseen betroffen sind. Forschungsfragen sind z.B. ob der durch klimabedingte Hochwasserereignisse vermehrte Geschiebetransport in zufließenden Gewässern zu Trübungen in den Seen und einer Zunahme von nicht-heimischen Pflanzen (Neophyten) in Wasserpflanzen-Beständen führen kann. Mit Methoden der Fernerkundung können solche Verschiebungen in einem frühen Stadium erfasst werden und Anpassungsmaßnahmen getroffen werden. Weitere Themen sind das vermehrte Vorkommen von Blaualgen (Cyanobakterien) und die Aufnahme von atmosphärischem CO2 durch spezialisierte Grünalgen. Die Technische Universität München untersuchte zusammen mit dem Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) mittels Methoden der Fernerkundung die Ausbreitung von neu zugewanderten (neophytischen) und Wärme liebenden Wasserpflanzen, dokumentierte Managementmaßnahmen für Wasserpflanzen wie Nixkraut (Najas intermedia) und Wasserpest (Elodea nuttallii) und entwickelte ein Vorhersagemodell für die Betroffenheit der Seen in Bayern.

Im gemeinsam von Landwirtschafts- und Umweltministerium finanzierten Vorhaben „KROOF“ wird untersucht, wie die Wälder bzw. Mischkulturen und einzelne Baumarten in Bayern auf den Klimawandel und die damit verbundenen Dürreereignisse reagieren.

Im Verbundprojekt „Bayerns Landschaften im Klimawandel“ untersuchen Karlsruhe Institut Campus Alpin und die Technische Universität München in Sedimenten und in Moorstandorten, wie die Landschaften in vergangenen Zeiten auf Klimaänderungen reagiert haben und wie der Kreislauf des Kohlenstoffs, und die Bindungsfähigkeit des Bodens für Kohlenstoff in Zusammenhang mit seiner Behandlung zu bewerten ist. Die zielführende und nachhaltige Renaturierung von aufgelassenen Niedermoorstandorten mit dem Ziel, die ehemaligen C-Speicher wieder zu reaktivieren und vom Klimawandel bedrohte Tierarten wieder anzusiedeln (u.a. Moorlibelle, Kreuzotter), ist ein weiterer Schwerpunkt der Klimaforschung des Umweltministeriums, den die Hochschule Weihenstephan-Triesdorf (MoorAdapt) und die TUM zusammen mit der Auffangstation für Reptilien München beforschen. Im Forschungsvorhaben „MOORclimb“ begleitet die Hochschule Weihenstephan-Triesdorf (HSWT) im Auftrag des LfU die Moorrenaturierung in Bayern im Rahmen des KLIP 2050. Die wesentlichen Inhalte sind die Messung von Treibhausgasen an verschiedenen Standorten und die Berechnungen der Klimarelevanz der Sanierungs-Maßnahmen. Die von der HSWT daraus berechnete kumulative Klimaentlastung beläuft sich derzeit auf etwa 60.000 t CO2-Äquivalente. Zuletzt (ab 2016) erfolgte eine Erweiterung von MOORclimb um ein Wasserstandsmonitoring sowie die vertiefte Berücksichtigung von Synergien mit dem Schutz der Biodiversität.

Städte stehen aktuell im Fokus der Klimaforschung mit dem Verbundprojekt „Zentrum Stadtnatur und Klimaanpassung“ der TUM, bei dem in Zusammenarbeit mit Kommunen untersucht wird, wie die Ökosystemdienstleistungen urbaner Grünbereiche zum einen für die Anpassung an den Klimawandel genutzt werden können und zugleich Naturschutz in der Stadt betrieben werden kann. Dabei wird insbesondere auf vom Klimawandel bedrohte Tiere in der Stadt (Animal Aided Design) und Stadtbäume (Stadtbäume in Klimawandel) der Schwerpunkt gelegt. Geplant ist auch, große Plätze in Metropolen auf ihre Möglichkeiten der Anpassung an den Klimawandel aus Sicht des Landschaftsplaners zu untersuchen (100Places: M).

Zum Thema „Klima und Gesundheit“ führt das Umweltministerium zusammen mit dem Gesundheitsministerium die Studien ePIN Climate und ePIN Health (Elektronisches Polleninformationsnetzwerk) und SEAL Climate und SEAL Health (Sensibilisierungen und Allergien bei Einschülern) durch, bei denen es um die bayernweite Erfassung von Pollen als zunehmenden Auslöser allergener Krankheiten, insbesondere auch bei Kindern, geht. Daneben untersucht die Universität Augsburg, wie sich allergene Erkrankungen der Atemwege in Zeiten des Klimawandels in Innenräumen (Klimaanlagen) und im urbanen Umfeld sowie in Vergleich dazu in alpinen Höhenstufen ausprägen. Mit dem Themenschwerpunkt „Klimawandel und Gesundheit“ wurde ab 2016/17 zusammen mit dem Gesundheitsministerium ein neues Verbundprojekt eingerichtet, in dem eine mögliche Beeinträchtigung der Gesundheit von Mensch und Tier durch die Folgen des Klimawandels untersucht werden soll.

Im Jahre 2016 startete das Umweltministerium einen neuen Projektverbund „KlimaFit - Strategien zur Anpassung von Kulturpflanzen an den Klimawandel“, der vom LS für Pflanzenzüchtung an der TUM koordiniert wird. Der Projektverbund soll mit seinen methodischen Ergebnissen wichtige Erkenntnisse für die Züchtung klimaangepasster Kulturpflanzen liefern.

Ebenfalls 2016 wurde im Geschäftsbereich des Bayerischen Staatsministerium für Wissenschaft und Kunst (StMWK) das Bayerische Klimaforschungsnetzwerk (bayklif) eingerichtet. Das Forschungsnetzwerk bayklif soll dazu beitragen, die in Bayern vorhandenen und bereits sichtbaren Aktivitäten und Kompetenzen in der Klima- und Klimafolgenforschung zu bündeln und zu stärken. Das Gesamtvolumen des Vorhabens beläuft sich über eine Laufzeit von 5 Jahren (2016 – 2021) auf insgesamt 18 Mio. €. Dabei werden fünf interdisziplinäre Verbundprojekte an den Universitäten in Erlangen, Eichstätt, München, Freising, Augsburg, Regensburg, Bayreuth und Würzburg gefördert:

  • Das Verbundprojekt BayTreeNet untersucht die Reaktionen von Waldökosystemen auf die aktuelle Klimadynamik über den Freistaat Bayern hinweg.
  • Das Bayerische Synthese-Informations-Citizen Science Portal für Klimaforschung und Wissenschaftskommunikation (BAYSICS) ermöglicht innovative, digitale Formen der breiten Partizipation von Bürgern an aktuellen Forschungsthemen sowie den Transfer von Wissen zur Komplexität des Klimawandels und seinen regionalen Folgen.
  • Im Verbundprojekt AQUAKLIF werden die Auswirkung klimatischer Einflussfaktoren – Temperatur, niederschlagsbedingter Feinsedimenteintrag, schwankende Abflussmengen – auf die Gewässerökologie und Wasserqualität untersucht und Lösungsansätze für Managementfragen entwickelt.
  • Im Verbundprojekt BLIZ werden die Auswirkungen des Klimawandels auf ökologische Systeme (Ökosystemleistungen und Biodiversität) und sozio-ökonomische Systeme (Landnutzungsentwicklung) und deren Wechselwirkungen untersucht.
  • Das fünfte Verbundprojekt – LandKlif – widmet sich den Auswirkungen des Klimawandels auf Artenvielfalt und Ökosystemleistungen in naturnahen, agrarischen und urbanen Landschaften und verschiedenen Strategien zum Management des Klimawandels.

Projekte wie ClimEx und KLIWA (siehe ff.) sind Teile eines zukunftsweisenden Großprojektes „Wasser-Zukunft-Bayern“, mit dem durch wissenschaftliche Erkenntnisse und Informations-High-Tech eine neue Qualität in der Umwelt-Simulation geschaffen werden soll. Dieses befindet sich im Aufbau.

ClimEX – Klimawandel und Hydrologische Extremereignisse – Risiken und Perspektiven für die Wasserwirtschaft in Bayern (2015 bis 2019):

Projektbeschreibung: siehe unter Klimaänderungen.

Nachfolgend auf die Erstellung und Auswertung von 50 Klimaprojektionen (Multi-model-Ensemble) wurde ein bayernweites Wasserhaushaltsmodell (WaSiM) in einer räumlichen Auflösung von 500 m und einer zeitlichen Auflösung von 3 Stunden aufgesetzt. Mit diesem wurden Abflussprojektionen errechnet, um robuste Aussagen zu der Entwicklung der zukünftigen Hochwasserabflüsse treffen zu können. Dies schließt auch die Wiederkehrsintervalle von Hochwasserereignissen ein.

Für weitere Informationen: siehe www.climex-project.org

KLIWA – Klimaveränderung und Konsequenzen für die Wasserwirtschaft (1999 bis 2021):

Projektbeschreibung: siehe unter Klimaänderungen.

Aus den klimabedingten Änderungen in Wasserhaushalt, Abfluss, Grundwasser, Gewässerökologie sowie Starkregen und Bodenabtrag resultieren Auswirkungen auf die davon abhängigen Wassernutzungen.

Dazu liegen in KLIWA folgende Ergebnisse vor:

  • Wissen zu Wirkungszusammenhängen aus Literaturstudien, z.B. zur Auswirkung des Klimawandels auf die Gewässerökologie in Fließgewässern und Seen
  • Bewertungshilfen für die Gewässerökologie, z.B. über einen Thermo-Respirations-Index für das Makrozoobenthos („KLIWA-IndexMZB“)
  • Fallstudien und KLIWA-Stresstests zu Auswirkungen auf die Quellschüttungen und damit auf die Wasserversorgung aus Quellen
  • Übersicht zu den Auswirkungen von Niedrigwasser in Bayern über alle betroffenen Wassernutzungen
  • Auswirkungen von Niedrigwasser auf Grundlage lokaler Fallstudien gemeinsam mit der lokalen Wasserwirtschaftsverwaltung, u.a. für die Speicherbewirtschaftung, die Gewässerökologie, die Teichwirtschaft oder die Abwasserbeseitigung

Weitere Informationen: www.kliwa.de

 

LÄNDERSPEZIFISCHE WIRKMODELLE

In den verschiedenen Projekten werden unterschiedliche Wirkmodelle eingesetzt, um die Auswirkungen des Klimawandels abzubilden:

ClimEX – Klimawandel und Hydrologische Extremereignisse – Risiken und Perspektiven für die Wasserwirtschaft in Bayern (2015 bis 2019):

  • Wasserhaushalt/ Abflüsse: WaSiM

KLIWA – Klimaveränderung und Konsequenzen für die Wasserwirtschaft (1999 bis 2021):

  • Wasserhaushalt/ Abflüsse: WaSiM (betrifft nur BY, die Partnerländer verwenden LARSIM)
  • Bodenwasserhaushalt: GWN-BW (alle KLIWA-Partner)
  • Wassertemperatur: Statistischer Regionalisierungsansatz (nur BY, in Partnerländern Modellierung mit LARSIM)