Regionale Klimafolgen in Sachsen

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Bundesland Sachsen
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 Sachsen zu erwarten sind, erfahren Sie auf dieser Seite.

Inhaltsverzeichnis

 

Länderspezifische Klimaänderungen

 

BEREITS AUFGETRETENE UND ERWARTETE KLIMAÄNDERUNGEN

Beobachtungsdaten für Sachsen zeigen für den Zeitraum 1961-2018 eine kontinuierliche Erwärmung in allen Jahreszeiten, mit einer erhöhten Hitzebelastung im Sommer. Die Wintermonate zeigen ausgeprägte dekadische und jährliche Schwankungen für Temperatur und Niederschlag. In der  Vegetationsperiode  I (April bis Juni) können Niederschlagsabnahmen (erhöhtes Trockenheitsrisiko), in der Vegetationsperiode II (Juli bis September) Niederschlagszunahmen beobachtet werden. Letztere korrelieren mit einer Zunahme des Starkregen-Anteils, das heißt trockene Abschnitte werden häufiger von Starkregenereignissen unterbrochen (erhöhtes Erosionsrisiko). Insgesamt nimmt die Häufigkeit und  Intensität von Starkregenereignissen im o.g. Beobachtungszeitraum zu.

Das WEREX-VI-Ensemble (siehe unten) projiziert bis 2100 im Mittel Verschiebungen im Temperatur- und Niederschlagsregime dahingehend, dass die atmosphärischen Bedingungen den Aufbau/Ausbildung von «Trockenheit» zunehmend begünstigen. Die Bandbreite der Projektionen steigt mit zeitlich zunehmendem Abstand von der Gegenwart.

 

WICHTIGE STUDIEN UND PROJEKTE

Regionales Klimainformationssystem ReKIS
ReKIS ist ein interaktives Werkzeug zur fachgerechten Bereitstellung, Dokumentation, Bewertung und Interpretation von Klimadaten und Klimainformationen der drei Bundesländer Sachsen, Sachsen-Anhalt und Thüringen. Seit 2018 bietet der 'ReKIS-Viewer' als neue Ausbaustufe einen entscheidend verbesserten Zugang zu regionalen und flächendifferenzierten Klimadaten und -informationen. Neben Karten und Grafiken enthält ReKIS Werkzeuge zur Analyse und Bearbeitung von Klimadaten, Auswertungstools für die Klimadatenanalyse sowie einen Download-Bereich für Analyse- und Projektionsdaten, einschließlich des neuen Klimareferenzdatensatzes Sachsen. Die frei zugängliche Plattform wird kontinuierlich aktualisiert, ergänzt und weiterentwickelt. Im Rahmen des EU-Projektes LIFE LOCAL ADAPT wird das Portal ReKIS Kommunal zur Vermittlung spezifischer Informationen zum Klimawandel für die kommunale Ebene auf- und ausgebaut.

Bewertung meteorologischer Datengrundlagen und Integration landeseigener Messnetze
Die Inventur und Bewertung der nationalen und landeseigenen Messnetze im Freistaat Sachsen belegt den als problematisch erachteten Rückgang an Niederschlagsstationen des DWD, aber auch die Zunahme der Informationsdichte der sächsischen Landesmessnetze. Dies eröffnet Möglichkeiten einer fachlich zulässigen Ergänzung. Während Niederschlagsdaten der meisten Landesmessnetze in Sachsen weitgehend ohne weitere Bearbeitung genutzt werden können, müssen bei anderen Klimaelementen systematische Abweichungen (Messstandards, Datenverfügbarkeit, Messrealitäten) beachtet werden. Erforderlich ist in den kommenden Jahren eine Vereinheitlichung der Datenverwaltung, der Kategorisierung von Metadaten und der Meßsensorik sowie die Entwicklung einer gemeinsamen Datenplattform. Perspektivisch sollen auch Fernerkundungsdaten (Radar, Satellit) Berücksichtigung finden.

Klimareferenzdatensatz Sachsen
Der Klima-Referenzdatensatz Sachsen besteht aus stationsbezogenen Zeitreihen mit Tages- und Monatswerten für die wichtigsten Klimaelemente sowie abgeleitete Klimagrößen und umfasst meteorologische Daten im Zeitraum 1951 bis 2015, die umfangreich geprüft und deren Lücken fachlich belastbar gefüllt wurden. Der Datensatz wurde mittels meteorologischer und hydrologischer Ansätze verifiziert. Der Download über ReKIS erfolgt nach wählbaren Qualitätskriterien, die in Abhängigkeit des gewählten Zeitraumes einen Auszug aus dem Klima-Referenzdatensatz bedeuten. Bereitgestellt werden unbearbeitete und bearbeitete Daten sowie eine Kennzeichnung der Daten (data flagging). 

Starkregenanalyse
Im Projekt wurde das Starkregenverhalten in Sachsen auf der Grundlage täglicher Niederschläge (1km-Raster) im Zeitraum 1961 bis 2015 analysiert und bewertet. Die Definition der Starkregenereignisse erfolgte mittels der lokalen 90- und 95-Perzentile im Referenzzeitraum – wie von der WMO festgelegt – 1961-1990. Kernaussagen sind: Auftretenshäufigkeit (mehr) und mittlere Intensität (weniger) von Starkregenereignissen haben zugenommen – ca. 70 % der Fläche Sachsens sind von den Zunahmen betroffen. Die Zunahmen im Jahr sind entscheidend durch die starken und weitgehend flächendeckenden Zunahmen in den Sommermonaten begründet. Aus dekadischen Analysen wurde ein flächenhaft differenziertes Schwankungsverhalten im Auftreten und der mittleren Intensität von Starkregenereignissen sichtbar, dass aber seit Ende der 1980iger/Beginn der 1990iger Jahre und hier insbesondere in den Sommermonaten von einer Niveauverschiebung begleitet ist. Diese Verschiebung geht mit einer Überlagerung des Schwankungsverhaltens durch zunehmende Erwärmung einher. Dieser Temperatureffekt liefert einen deutlichen Hinweis auf die Intensivierung des konvektiven Starkregengeschehens.

 

LÄNDERSPEZIFISCHE KLIMAMODELLE UND KLIMAPROJEKTIONEN

Der Freistaat Sachsen hat Ende der 1990er Jahr aufgrund geographischer und orografischer Besonderheiten die Entwicklung einer auf Wetterlagen basierten Regionalisierungsmethode angestoßen. Das Modell WETTREG betrachtet dabei statistische Zusammenhänge zwischen globalen und lokalen Klimavariablen, indem Daten von Klimastationen statistisch mit großräumigen Wetterlagen verknüpft werden. WETTREG ist eines der vier wichtigsten deutschen Regionalmodelle, dessen sächsische Variante unter dem Namen WEREX läuft.

Mit dem WEREX-VI-Ensemble (2018) liegt eine Fortschreibung regionaler Klimaprojektionsdaten (Szenarien: RCP 2.6 | 4.5 | 8.5, SRES A1B; Zeitraum: 1961-2100) für den Freistaat Sachsen, einschließlich Randstreifen (hier inkl. Grenzregionen Polen & Tschechien), vor. Das Ensemble dient der Abschätzung einer zukünftig möglichen Klimaentwicklung & insbesondere deren Folgen zur Erstellung bzw. Evaluierung regionaler Anpassungsstrategien und lokaler Anpassungsmaßnahmen für: Umwelteinheiten (Flusseinzugsgebiete, Bodenregionen, Naturräume u.a.), räumliche Landnutzungseinheiten (Agrarstruktur- bzw. Vergleichs- und Waldgebiete u.a.) und administrative Gebietskategorien (z.B. Planungsregionen, Landkreise, Kommunen). Für das Ensemble wurde ein „Beipackzettel“ anhand objektiver Einordnungs- und Plausibilisierungskriterien erstellt. Dieser dient der Einschätzung der Leistungsfähigkeit und liefert Hintergrundinformationen für eine robuste Interpretation/Bewertung abgeleiteter Klima- und Klimafolgeninformationen. Die Notwendigkeit hierfür wurde in einem Nutzerworkshop "Informations- und Erfahrungsaustausch zu Anforderungen an regionale Klimadaten aus Nutzersicht" (09/2015) hervorgehoben. Mit dem Kriterienkatalog existiert eine standardisierte Vorgehensweise zur Einordnung und Plausibilisierung modellierter Datensätze, unabhängig von den jeweiligen Datensatzerzeugern. Das Ensemble simuliert im Mittel gegenüber der Beobachtung (1961-2000) ein wärmeres Milieu. Anhand der mittleren Niederschlagssummen (≥ 1mm/d) lässt sich eine verbesserte Erfassung ableiten, da der BIAS auf 6% zurückgegangen ist. Die Anzahl der Trockentage (< 1mm/d) wird im Mittel um 5 bis 6% überschätzt. Im Mittel werden Starkniederschlagskennwerte um 10 bis 15% durch die Modelle unterschätzt.

Für die ReKIS-Bundesländer Thüringen, Sachsen-Anhalt und Sachsen (einschl. Randstreifen) wurde in Gemeinschaftsarbeit (einschl. DWD: Ensemble-Reduktion) das ReKIS-Kernensemble (2019) erstellt. Ausgangspunkt hierfür war das DWD-Referenzensemble (mit Stichtag), dass ReKliEs-DE-Projektionen zur Grundlage hat & im Rahmen des Bund-Länder-Fachgespräches erarbeitet und diskutiert wurde. Daraus wurde anhand regionaler Anforderungen ein ReKIS-Referenzensemble definiert, aus diesem dann das ReKIS-Kernensemble für die Domain Mitteldeutschland erstellt wurde. Somit umfasst das ReKIS-Kernensemble jeweils 7 Member für die RCP-Szenarien 2.6 | 4.5 | 8.5. Die Vorgehensweise zur Ensembleerstellung wurde innerhalb der ReKIS-Community diskutiert, festgelegt & dokumentiert, womit eine standardisierte Vorgehensweise zur Nachführung besteht.

 

Länderspezifische Klimafolgen und Vulnerabilität

 

BEOBACHTETE UND ERWARTETE KLIMAFOLGEN

Mittlerweile liegen für Sachsen umfangreiche Erkenntnisse zu beobachteten und künftigen Klimafolgen vor. Sektorale Schwerpunkte liegen dabei bislang in den Bereichen Landwirtschaft, Forstwirtschaft, Wasserhaushalt  und -wirtschaft. Auf regionaler und lokaler Ebene existieren darüber hinaus auch integrative Klimafolgen- und Betroffenheitsanalysen bzw. Vulnerabilitätsstudien (zum Beispiel für die Planungsverbände Westsachsen und Oberlausitz-Niederschlesien, für die Region Dresden oder einzelne Kommunen wie z.B. Zwickau oder den Planungsverband Oberlausitz-Niederschlesien), die auch detaillierte Risiken des Klimawandels hinsichtlich Gesundheit, Fremdenverkehr, Bauwesen und Siedlungsentwicklung oder Industrie/Gewerbe betrachten.

Bezogen auf das zentrale Schutzgut Wasser können in Sachsen bereits Rückgänge bei der Grundwasserneubildung beobachtet werden, die sich aufgrund der Veränderungen von Niederschlagsregime und Niederschlagsart künftig in ausgewählten Perioden verschärfen könnten. Steigende Niederschlagsdefizite in Zusammenhang mit höherer Verdunstung  werden zur Zeit vor allem in der Vegetationsperiode I (Zeitraum April bis Juni) beobachtet, was in ausgewählten Regionen (Nord- und Ostsachsen) zu sinkender Bodenfeuchte, höherem Winderosionsrisiko, Problemen beim Pflanzenwachstum und damit erhöhtem Ertragsrisiko oder niedrigeren Abflussdargeboten führt. Verbunden mit hohen Wassertemperaturen oder aufgrund hoher Nährstoffeinträgen nach zunehmenden Starkniederschlägen wird der ökologische Zustand von Gewässern beeinflusst, was wiederum auch zu erhöhten Aufwendungen bei der Trinkwasseraufbereitung führt.

Spezifische Probleme können in Sachsen künftig im Zusammenhang mit Flutungen von Tagebaurestseen entstehen. Wassermangel kann auch zunehmend Problemlagen bereiten. Zum Beispiel beim Erhalt von Feuchtbiotopen: die Veränderung von Temperaturniveaus beeinflusst die Artenzusammensetzung, vor allem bei Standortspezialisten, und befördert die Ausbreitung von Neobiota. Generell zeigen Klimaänderungen deutliche phänologische Veränderungen sowohl bei natürlichen als auch bei land- und forstwirtschaftlich genutzten Arten. In Siedlungsbereichen beeinflussen beobachtete und künftige Klimatrends und Extremereignisse zunehmend Infrastruktur wie Wasserver- und -entsorgung, Verkehrsinfrastruktur (insbesondere Schifffahrt) und Gebäudebestände. Steigende thermische Belastungen in Städten wirken auf die Bevölkerung und den städtischen Tourismus. In den Mittelgebirgen deutet die Variabilität bei Winterniederschlägen und Schneedecken auf zunehmende Probleme für den Wintersport, vor allem in niedrigeren Lagen. Ein steigendes Temperaturniveau verringert tendenziell Aufwände für den Heizbedarf von Gebäuden, erhöht aber im Sommer den Klimatisierungsbedarf.

 

WICHTIGE STUDIEN UND PROJEKTE

Atmosphärisches Konvektionspotential über Sachsen
In Anlehnung an Studien in anderen Bundesländern wird im Projekt das gegenwärtige Gefährdungspotential für Starkregen, Hagel und Blitzschlag erfasst und das Potential unter den zukünftig möglichen Klimarahmenbedingungen (2021/50, 2071/00) abgeschätzt. Berechnungen erfolgen konvektionsbedingt im 1 x 1 km-Raster, die Ausweisung erfolgt in einem 5 x 5 km-Raster. Ergebnisse liegen 2019 vor.

Schneeklimatologie Sachsen
Im Rahmen von zwei Modulen werden aktuelle Grundlagen zur Schneeklimatologie in Sachsen erstellt. Das  landeseigene Vorhaben untersucht die meteorologischen Rahmenbedingungen (Vergangenheit, Zukunft) für ausgewählte Fragestellungen in Sachsen. Diese sind u. a. Bedingungen für natürlichen und technischen Schnee, die Entwicklung von Wasseräquivalenten oder Schneelasten an Bäumen sowie die Thematik Kahlfröste in der Landwirtschaft.

Meteorologische Trockenheit
Die Analyse der Thematik Trockenheit in Sachsen erfolgt in einem mehrstufigen Prozess. 2014 wurde zunächst ein umfassender Überblick über den aktuellen Wissensstand zu u. a. meteorologischen, hydrologischen, landwirtschaftlichen Trocken-/Dürreindizes und  monitoring erarbeitet. Weiterhin erfolgte eine Einschätzung der Anwendbarkeit (d. h. Datenanforderung, Aussagekraft) in Sachsen. Bis 2016 wurden die bislang vereinzelten Analysen in flächenhafte Aussagen zu ausgewählten Trockenindizes für Sachsen überführt. Zudem wurde ein Konzept für eine verbesserte Erfassung und Charakterisierung von Trockenheit in Klimafolgenbereichen (Impact: Landwirtschaft, Hydrologie u. a.) erstellt. Ab 2018 werden im Zusammenhang mit den neuen Klimaprojektionen für Sachsen die atmosphärischen Rahmenbedingungen („Türöffner“) für das Thema Trockenheit untersucht. 

Entwicklung und Erprobung eines integrierten Regionalen Klimaanpassungsprogramms für die Modellregion Dresden (REGKLAM)
Im Rahmen der BMBF-Fördermaßnahme KLIMZUG wurden für die Region Dresden regionalspezifische Maßnahmen zur Anpassung an den Klimawandel entwickelt. Auf Basis eines breit angelegten Untersuchungsansatzes wurden alle relevanten Themenbereiche für Siedlungsgebiete betrachtet und in Ihrer Gesamtheit in ein integriertes Regionales Klimaanpassungsprogramm für die Modellregion Dresden eingebunden.

 

LÄNDERSPEZIFISCHE WIRKMODELLE

Abschätzung der Auswirkung der für Sachsen prognostizierten Klimaveränderungen auf den Wasser- und Stoffhaushalt in den Einzugsgebieten der sächsischen Gewässer (KLIWES):
Im Rahmen von KLIWES erfolgen für Gesamt-Sachsen Berechnungen des unbeeinflussten und beeinflussten Wasserhaushalts für den Ist-Zustand und unter Klima- und Landnutzungsszenarien. Hierbei werden Aussagen der Klimamodelle (WEREX V) mit Wasserhaushaltsmodellen (ArcEGMO) und Modellen zur Simulation von Stoffflüssen („Stoffbilanz“) verknüpft. Ergebnisse des Vorhabens wurden in das Wasserhaushaltsportal integriert.