Der menschengemachte Klimawandel hat erhebliche Auswirkungen auf verschiedene meteorologische Phänomene, darunter auch auf Hochwasserereignisse. Eine aktuelle Studie, die am Helmholtz-Zentrum für Umweltforschung (UFZ) durchgeführt wurde, zeigt, dass die Veränderungen in der Intensität von Hochwasserereignissen durch den Klimawandel weitaus gravierender sind als die Veränderungen bei Extremniederschlägen. Diese Erkenntnis ist besonders relevant für die Risikobewertung und den Hochwasserschutz.
Die Untersuchung konzentrierte sich auf den Sturm Boris, der im September 2024 in Mittel- und Osteuropa massive Niederschläge und Überschwemmungen verursachte. Besonders betroffen waren Länder wie Polen, Tschechien und Österreich, wo in kurzer Zeit mehrere hundert Millimeter Regen fielen und viele Flüsse über die Ufer traten. Vorangegangene Forschungen hatten bereits belegt, dass die Erderwärmung die Niederschläge während solcher Stürme intensiviert. Die neue Studie geht jedoch einen Schritt weiter, indem sie die Auswirkungen dieser veränderten Niederschlagsmuster auf die Hochwassergefahr analysiert.
Der Erstautor der Studie, Peter Miersch, erklärte, dass die meisten bisherigen Analysen sich auf die meteorologischen Aspekte konzentrierten, ohne zu betrachten, wie die Veränderungen im Niederschlag die Hochwassergefahr beeinflussen. Um diese Zusammenhänge besser zu verstehen, verwendeten die Forscher hydrologische Modelle, um zu untersuchen, wie sich die durch den Klimawandel veränderten Niederschlagsmuster auf das Hochwasserrisiko auswirken. Dabei stellte sich heraus, dass die Hochwasserspitzen deutlich stärker von den klimabedingten Veränderungen betroffen sind als die Niederschläge selbst.
Die Forscher fanden heraus, dass ohne den Einfluss des Klimawandels die Niederschläge während des Sturms Boris um 6 bis 9 Prozent geringer gewesen wären. Die Hochwasserspitzen wären jedoch im Durchschnitt um 14 bis 22 Prozent niedriger ausgefallen. Dies zeigt, dass zusätzliche Niederschläge nicht linear in stärkere Hochwasserereignisse umschlagen. Sobald der Boden gesättigt ist, fließt jeder zusätzliche Millimeter Wasser sofort in die Gewässer und erhöht das Hochwasserrisiko erheblich.
Um die Robustheit ihrer Ergebnisse zu überprüfen, kombinierten die Forscher verschiedene Klimamodelle mit unterschiedlichen hydrologischen Berechnungsverfahren, darunter auch Methoden des maschinellen Lernens. Unabhängig von den verwendeten Modellen und Methoden bestätigte sich das gleiche Muster: Die Hochwasserspitzen reagierten wesentlich empfindlicher auf klimatische Veränderungen als die Niederschläge. Diese Erkenntnis ist besonders wichtig für die Planung und Umsetzung von Hochwasserschutzmaßnahmen, die auf bestimmten Belastungsgrenzen basieren.
Ein weiterer Co-Autor der Studie, Professor Dr. Jakob Zscheischler, betonte, dass eine Zunahme der Extremniederschläge um zehn Prozent nicht zwangsläufig zu einer gleichwertigen Erhöhung der Hochwassergefahr führt. Vielmehr könnte das Hochwasser auch um bis zu zwanzig Prozent intensiver werden. Dies hat weitreichende Konsequenzen für den Hochwasserschutz, da eine Fehleinschätzung der Hochwassergefahr zu erheblichen Schäden führen kann.
Die Studie legt jedoch auch fest, dass sie sich auf den isolierten Effekt des Klimawandels konzentriert und dabei andere Faktoren wie Veränderungen in der Landnutzung oder im Wassermanagement ausschließt. Somit wird lediglich die heutige Landschaft unter verschiedenen klimatischen Bedingungen verglichen. Diese Methodik ermöglicht es, die spezifischen Auswirkungen des anthropogenen Klimawandels auf Hochwasserereignisse präzise zu analysieren.
Die Ergebnisse verdeutlichen, dass Hochwassergefahren im Kontext des Klimawandels nicht allein durch Veränderungen der Niederschlagsmuster bewertet werden können. Für zukünftige Risikoabschätzungen und Anpassungsstrategien ist es entscheidend, die gesamte Kette von Wetterereignissen über den Abfluss bis hin zu Hochwasserereignissen zu berücksichtigen. Nur so kann ein umfassendes Verständnis für die wachsende Hochwassergefahr entwickelt werden, das sowohl präventive Maßnahmen als auch Reaktionen auf extreme Wetterereignisse umfasst.
