WW-I-2: Mittlerer Abfluss

Monitoringbericht 2019 zur Deutschen Anpassungsstrategie an den Klimawandel

Inhaltsverzeichnis

 

WW-I-2: Mittlerer Abfluss

Die mittlere Abflusshöhe an 80 über die Flussgebiete Deutschlands verteilten Pegeln zeigt deutliche Schwankungen zwischen den Jahren. Die Abflusshöhe im hydrologischen Winterhalbjahr ist seit 1961 leicht, wenn auch nicht signifikant gesunken. Im Sommerhalbjahr ist der Rückgang der mittleren Abflusshöhe hingegen signifikant und deutet auf einer Veränderung der sommerlichen Wasserverfügbarkeit hin.

Die Säulen-Grafik zeigt die Abflusshöhe auf dem deutschen Bundesgebiet im hydrologischen Winterhalbjahr (November bis April) und im hydrologischen Sommerhalbjahr (Mai bis Oktober) ab 1961. Die Abflusshöhe im hydrologischen Winterhalbjahre zeigt keinen Trend, die im hydrologischen Sommerhalbjahr einen signifikant fallenden Trend.
WW-I-2: Mittlerer Abfluss

Die Säulen-Grafik zeigt die Abflusshöhe auf dem deutschen Bundesgebiet im hydrologischen Winterhalbjahr (November bis April) und im hydrologischen Sommerhalbjahr (Mai bis Oktober) ab 1961. Die Abflusshöhe im hydrologischen Winterhalbjahre zeigt keinen Trend, die im hydrologischen Sommerhalbjahr einen signifikant fallenden Trend.

Quelle: Abflusspegel der Länder
 

Wasserverfügbarkeit verändert sich

Das natürliche Abflussgeschehen der Fließgewässer wird im deutlich überwiegenden Teil Deutschlands von Regenfällen bestimmt. In der warmen Jahreszeit spielt zudem die Höhe der Verdunstung eine Rolle. Dadurch treten hohe Mittelwasserabflüsse im Winter und im zeitigen Frühjahr auf, niedrige Abflüsse hingegen im Spätsommer und Herbst. Vor allem im Süden Deutschlands ist für das Abflussgeschehen neben dem Regen auch die winterliche Schneebedeckung entscheidend. Da der Niederschlag in den alpin geprägten Einzugsgebieten der großen Flüsse wie beispielsweise von Iller, Isar, Lech und Inn im Winter in Form von Schnee angesammelt wird, treten in dieser Jahreszeit die geringsten Abflüsse auf. Aufgrund der Schneeschmelze im Frühjahr und Frühsommer, die häufig zusätzlich von Regenfällen begleitet wird, kommt es zu einem Abflussmaximum in der Jahresmitte. Man spricht in diesem Falle von einem nivalen Abflussregime.

Neben den Niederschlägen spielt zudem das Relief der Einzugsgebiete eine wichtige Rolle und ist entscheidend dafür, wie schnell die Niederschläge tatsächlich abflusswirksam werden.
Ändern sich infolge des Klimawandels die Niederschlags-und Temperaturverhältnisse, so wird sich dies auch im Abflussgeschehen niederschlagen. Auswirkungen können sich sowohl bei der Menge des insgesamt abfließenden Wassers als auch bei der jahreszeitlichen Verteilung des Abflusses ergeben.

Für die Analyse des Abflussgeschehens und seiner Entwicklung wurden über die Flussgebiete Deutschlands verteilt insgesamt 80 Pegel ausgewählt. Sie repräsentieren mittlere Einzugsgebietsgrößen in einer Größenordnung von 250 bis 2.500 km². Es handelt sich dabei um Pegel, die möglichst wenig anthropogen beeinflusst sind, d. h. an denen Abflusshöhen ermittelt werden, die beispielsweise nicht durch Wasserüberleitungen oder Stauhaltungen überprägt sind.

Der Mittelwasserabfluss (MQ) bzw. die daraus unter Berücksichtigung der Einzugsgebietsgröße abgeleitete jährliche Abflusshöhe (Ah) ist ein Indikator für das Wasserdargebot. Er gibt Auskunft über die prinzipielle Wasserverfügbarkeit und somit über das Wasser, das zur Bewirtschaftung und für die verschiedenen Oberflächenwassernutzungen wie Kühlwassernutzung oder Schifffahrt zur Verfügung steht. Veränderungen des mittleren Abflusses können auch Veränderungen der Grundwasserstände in ufernahen Bereichen nach sich ziehen und auf diesem Wege unter anderem die Trink- und Brauchwasserversorgung beeinflussen.

Bei Betrachtung der Zeitreihe seit den 1960er Jahren zeigt sich für das hydrologische Winterhalbjahr von Anfang November bis Ende April zwar ein leichter Rückgang des mittleren Abflusses, es handelt sich aber nicht um einen statistisch signifikanten Trend. Im hydrologischen Sommerhalbjahr, das heißt von Anfang Mai bis Ende Oktober, lässt sich hingegen bereits ein signifikant abnehmender Trend beobachten. Dieser ist Folge abnehmender Sommerniederschläge und einer temperaturbedingt höheren Verdunstung in diesen Monaten. Diese Entwicklung lässt den Rückschluss zu, dass sich Veränderungen der prinzipiellen Wasserverfügbarkeit im Winter- und Sommerhalbjahr bereits abzeichnen.

Über Deutschland gemittelt sind aufgrund der oben beschriebenen Wirkung von Niederschlag und Verdunstung die winterlichen Abflüsse generell deutlich höher als die Abflüsse im Sommerhalbjahr. Das Niedrigwasserjahr 1972 ist das einzige Jahr in der betrachteten Zeitreihe, in dem die sommerlichen Abflüsse die winterlichen geringfügig übertroffen haben. Seither war dies in keinem Jahr mehr der Fall. Allerdings zeigt das Verhältnis der mittleren Abflüsse im Sommer- und Winterhalbjahr bisher keine statistisch signifikante Veränderung.

Im Flussgebiet der Donau, dessen Abflussgeschehen durch Flüsse mit vorwiegend nivalem Abflussregime geprägt ist, gab es von 1960 bis Ende der 1980er Jahre noch ebenso viele Jahre, in denen die Sommerabflüsse überwogen, wie solche mit höheren Winterabflüssen. Nach 1990 sind die Jahre, in denen die Abflüsse im Winterhalbjahr die des Sommerhalbjahres übertrafen, wie in ganz Deutschland deutlich häufiger. Dies deutet darauf hin, dass der Einfluss der Schneedecke auf das Abflussgeschehen abnimmt.

 

Schnittstellen

WW-I-1: Grundwasserstand

WW-I-3: Hochwasser

WW-I-4: Niedrigwasser