Klima und Extremwetter: Ist der Klimawandel schuld an Flut und Unwetter?

Angeblich werden Starkregenereignisse und andere extreme Wetterlagen auch in unseren Gefilden immer häufiger - und verantwortlich ist der Klimawandel. Aber stützen Daten und Zahlen diesen Anschein überhaupt?

von Martina Preiner

Sommerliches Gewitter mit Superzelle über Deutschland — © iStock / chjortland (Ausschnitt)

Es ist am Ende des Sommers 2016 eine kollektiv empfundene Wahrheit: mehr Starkregen, ausgewachsene Unwetter, mehr Flutereignisse – und in anderen Jahren nur Dürre, wie 2015. Schuld daran seien wir selbst. Aber macht man sich auf, diesen Anschein mit Fakten und handfesten Belegen zu untermauern, wird es schwer. Denn tatsächlich scheint es zu wenige ernst zu nehmende Zahlen zu geben, die den kausalen Zusammenhang von gefühltem Wetter und Klimawandel bestätigen könnten: Selbst geeignete Messungen liefen zu kurz, waren nicht präzise genug oder wurden von einer zu geringen Zahl von Messstationen erhoben.

Temperaturanstieg: Vorhanden

Sicher real ist ein Temperaturanstieg, auch hier zu Lande: Die Erderwärmung ist nicht wegzureden, in den vergangenen 135 Jahren haben sich die Mitteltemperaturen in Deutschland um zirka 1,4 Grad Celsius erhöht – knapp ein halbes Grad mehr als im globalen Durchschnitt. Und allein das könnte schon erklären, warum Niederschläge zunehmen und stärker, als Schauer und Gewitter, niederprasseln: Wärmere Luft kann mehr Wasserdampf aufnehmen als kältere. Doch Temperatur ist nicht der einzige Faktor, der für Niederschlagsbildung verantwortlich ist. Eine Rolle spielt zum Beispiel auch, wie sich Hoch- und Tiefdruckgebiete global von Woche zu Woche verteilen; oder wie sich innerhalb von Minuten lokal warme und kalte Luft in der Troposphäre umschichten. Solche Ereignisse sind aber örtlich begrenzt – und einen daraus abgeleiteten landesweiten Mittelwert zu bilden, schränkt die Aussagekraft ein.

Kein Sommertrend bei Tagesniederschlägen

Blickt man auf die Daten des Deutschen Wetterdienstes (DWD), fällt ein weiteres Problem auf: Bei den langfristig aufgenommenen Daten handelt es sich um so genannte Tagesniederschläge, die seit 1951 von mehr als 1000 Stationen deutschlandweit gemessen wurden. "Man muss bei Auswertungen zwischen Winter- und Sommerniederschlägen unterscheiden", sagt Paul Becker vom DWD. Oft würden diese in einen Topf geworfen, was aber keinen Sinn ergäbe: "Im Winter sind die Niederschlagsmengen prinzipiell höher als im Sommer. Wenn man einen glaubwürdigen Trend ablesen möchte, muss man beide Entwicklungen voneinander trennen."

"Der Zeitraum ist für aussagekräftige Trends allerdings zu kurz"
Paul Becker

2014 wertete der DWD die Niederschlagssummen der Stationen von 1951 bis 2006 aus – nach der Auftrittshäufigkeit seltener Ereignisse, die durch Schwellenwerte, zum Beispiel eine Menge von mehr als 30 Millimetern pro Tag, festgelegt wurden. Für die Frequenz hoher Winterniederschläge ergab sich letztlich eine Zunahme von 25 Prozent. Doch für den Sommer konnten praktisch keine Trends ermittelt werden: "Die Schwankungen von Jahr zu Jahr sind sehr groß", erklärt Paul Becker. "Man könnte sicherlich innerhalb eines Fensters von fünf oder zehn Jahren einen Anstieg- oder Abnahmetrend generieren, aber das wäre überhaupt nicht aussagekräftig."

15 Jahre warten, dann weiterreden?

So hoch auch der Aufwand ist, der für ähnliche Untersuchungen getrieben wird: Viele Wetterereignisse fallen notgedrungen durchs Raster, weil sie außerhalb des Radius der Messstationen stattfinden oder auf den Tag gerechnet nicht über die gesetzten Schwellenwerte kommen. Intensive, aber vergleichsweise kurze und lokal beschränkte Niederschläge können dabei durchaus großen Schaden anrichten, wie zum Beispiel die Flutkatastrophe in Simbach 2016 belegt. "Solche Stundenniederschläge können wir über Radardaten zwar gut nachvollziehen, aber erst seit 15 Jahren. Der Zeitraum ist für aussagekräftige Trends zu kurz", so Becker. Obwohl diese flächendeckenden Daten darauf hindeuteten, dass regionale Starkregenfälle zugenommen haben, müsse man noch mindestens weitere 15 Jahre warten, um daraus wirklich etwas ablesen zu können. Diese Daten ergänzen immerhin die von Messstationen und erlauben heute, für kürzere Zeiträume aus punktuellen Informationen Ergebnisse für die Fläche zu generieren.

Andere Länder, andere Daten

Reto Knutti vom Institut für Atmosphäre und Klima der ETH Zürich hält es nicht für nötig, noch 15 Jahre auf Ergebnisse zu warten: Er ist der Meinung, dass der Anstieg von Stundenniederschlägen zumindest theoretisch klar ist, denn es gebe genügend Rechenmodelle, die diesen Trend zeigen. Zudem belegen von ihm und Kollegen durchgeführte Untersuchungen mit den Daten der Schweizer Messstationen von 1901 bis 2015 eine deutliche Zunahme der Starkregentage, aufgeteilt nach (diesmal allen vier) Jahreszeiten: 22,7 Prozent im Winter, 26 Prozent im Sommer, 30,9 Prozent im Frühling und sogar 37,4 in den Herbstmonaten, berechnet auf 100 Jahre. Einen großen Unterschied zwischen Alpen und Alpenvorland konnten die Wissenschaftler nicht feststellen.

Von außen betrachtet lässt sich kaum nachvollziehen, wie die Ergebnisse von zwei angrenzenden Ländern so verschieden ausfallen können. Ein wichtiger Unterschied ergibt sich aber schon dadurch, dass die Zeitreihen der Schweizer Untersuchung bereits im Jahr 1901 beginnen. Die Daten der Schweiz zeigen dabei Ende der 1970er Jahre einen deutlichen Sprung zu einem höheren Level der extremsten Regentage pro Jahr und der Anzahl an Starkregentagen pro Jahr. Der Anteil signifikant positiver Trends nimmt erst dann deutlich zu, wenn die Zeitreihe mindestens bis 1979 betrachtet wird. "Das legt die Vermutung nahe, dass die Jahre 1901 bis 1950 einen großen Einfluss auf die Bestimmung des Trends besitzen, was ohne genaueren Einblick in die Daten jedoch nicht eindeutig zu verifizieren ist", kommentiert Paul Becker. Aus diesem Grund sei ein direkter Vergleich der ermittelten Verläufe nicht möglich. Darüber hinaus unterlägen Niederschlagstrends saisonalen und regionalen Einflüssen, was man schon innerhalb der einzelnen nationalen Ergebnisse sehen könne. Unterm Strich heißt das: Es ist kompliziert. Je genauer man es mit den Niederschlägen wissen will, desto schwieriger wird es.

Starker Regen heißt nicht gleich Flut

"Was man ab und an bei solchen Extremwetter-Diskussionen vergisst", sagt Reto Knutti, "ist, dass nicht jedes Starkregenereignis gleich zu einer Flut führt." Oder auch, dass nicht jede Flut registriert wird – denn Fluten werden für Menschen erst dann relevant, wenn sie davon betroffen sind. So kann es theoretisch vor 100 Jahren exakt gleich viele Fluten in einem Land gegeben haben. Wenn aber an vielen Flussläufen damals keiner lebte, wurden sie nicht aufgenommen. "Heute leben da vielleicht Menschen, und schon wird ein Hochwasser registriert." Umgekehrt sind viele Städte und Dörfer heutzutage viel besser vorbereitet, und es kommt trotz Starkregen nicht zu Hochwassern. Insofern hält er Statistiken, die einen Trend in Flutereignissen aufzeigen, für zu eindimensional. "Und auch eine Zunahme an Starkregenfällen heißt nicht automatisch, dass es zu mehr Katastrophen kommt."

Der Anteil des Klimawandels

Beobachtungen sind das eine, die Suche nach Ursachen das andere – kein Wunder, dass sich die Experten bei Letzterem erst recht nicht einigen können. Für die einen ist der Einfluss des Klimawandels dabei absolut klar, andere sehen das kritischer. Ob extremes Wetter mit dem Klimawandel korreliert, wird mit unterschiedlichen mathematischen Computermodellen überprüft. Sie sind für Klimaforscher wie den Niederländer Marten van Aalst mittlerweile zum wichtigsten Arbeitswerkzeug geworden: Van Aalst, Direktor des Red Cross Climate Centre in Den Haag, erreichen regelmäßig Anfragen, ob wetterbedingte Katastrophen mit dem Klimawandel zusammenhängen.

Um solchen Fragen nachzugehen, halten sich seine Mitarbeiter und er an einen Standardprozess, mit dem auch sämtliche Untersuchungen des Weltklimarats IPCC durchgeführt wurden. Zunächst ermitteln sie dafür die Wettertrends der vergangenen Jahrzehnte von den betroffenen Regionen, sofern das möglich ist. Dann berechnen sie Klimamodelle in sehr kleinem Maßstab bei verschiedenen Parametern. Wichtig ist hierbei vor allem der Kohlendioxidgehalt in der Atmosphäre und inwiefern eine zunehmende Konzentration die Entwicklung der virtuellen Klimalage beeinflusst. Hinzu kommen Verläufe in globalen Klimamodellen und die Ergebnisse von tausenden Simulationen verschiedener Wetterlagen in regionalen Klimamodellen. "Nur wenn alle Untersuchungen einen ähnlichen Trend aufweisen, ist es überhaupt möglich, Aussagen zu treffen", erklärt van Aalst.

Jedenfalls meinen er und seine Kollegen Anhaltspunkte dafür gefunden zu haben, dass das Pariser Hochwasser mit dem Klimawandel zusammenhängt. Bei den Ereignissen in Süddeutschland ist die Beweislage dagegen nicht schlüssig. "Generell ist es schwierig, unsere Ergebnisse für die Öffentlichkeit in konkrete Zahlen zu packen. Wir können im besten Fall sagen, dass wir zu 90 Prozent sicher sind, dass bestimmte Ereignisse heute zwei- bis fünfmal wahrscheinlicher sind als zum Beispiel vor 50 Jahren", so Marten van Aalst. Reto Knutti hingegen meint, es sei generell absurd, für ein einzelnes Ereignis bestimmen zu wollen, ob es mit dem Klimawandel zusammenhängt: "Das wäre so, als ob man aus der Information 'Alkohol kann zu Herzkrankheiten führen' schließt, dass ein Mensch, der an einem Herzinfarkt stirbt, zwangsläufig Alkoholiker war."

Klimawandel ist da, aber nicht alles muss immer darauf hindeuten

Sicher ist: Hier geht es nicht darum, ob der Klimawandel real ist oder nicht – denn das ist für alle ernst zu nehmenden Experten unumstritten. Es ist auch relativ klar, dass er Auswirkungen auf das Wetter hat und haben wird. Aber bei jedem schlimmen Wetter mit der Klimawandelflagge zu wedeln, ist auch verkehrt. Und weil für bestimmte Statistiken einfach noch nicht ausreichend viele Daten angesammelt werden konnten, heißt das umgekehrt nicht, dass man sich nicht so anstellen soll, weil es "schließlich schon immer extremes Wetter gegeben hat". Klima und Wetter sind zu komplex, um einfache Rückschlüsse zu ziehen.