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Hochwasser und Klimamodelle: Lassen sich extreme Niederschläge prognostizieren?

Die letzten Tage und Wochen haben gezeigt, wie hilflos der Mensch Naturgewalten gegenüber ist. Überschwemmungen in ganz Europa haben Tausende obdachlos gemacht und ganze Landstriche in Feuchtgebiete verwandelt:

Juni 2013: Hochwasser in Straubing/Bayern

Aktuelle Klimamodelle erlauben immer detailliertere Einblicke in die nichtlinearen Zusammenhänge der verschiedensten Klimafaktoren. Es stellt sich nun die Frage, inwieweit sich daraus Vorhersagen für Extremniederschläge ableiten lassen.

Für Temperaturen gibt es großräumige Zusammenhänge mit zahlreichen Mwesspunkten, weshalb sich diese recht gut vorhersagen lassen. So zeigt eine Analyse dieser Daten bereits eine Verfünffachung der Hitzextreme.

Niederschläge verhalten sich hier deutlich inkonsistenter. Es wird wohl jeder die Erfahrung gemacht haben, dass Menge und Intensität selbst auf kleinen Ortsskalen beträchtlich variieren können. Damit sträuben sich Niederschlagsreihen hartnäckig, ohne passende regionale Modelle in verlässliche Vorhersagen verpackbar zu sein.

Jedenfalls lassen einfache physikalische Überlegungen vermuten, dass bei höheren Temperaturen auch die Niederschläge zunehmen werden. Die Clausius-Clapeyron-Gleichung sagt voraus, dass bei höheren Temperaturen der Wassergehalt der Luft ebenfalls größer ist. Wenn nun Luft mit höherem Sättigungsgrad an Wasserdampf an bodennahe Kaltluft kommt, regnet diese ab. Blöderweise nimmt aber die Verdunstungsrate mit steigender Temperatur langsamer zu als die Extremniederschläge, weshalb ein zunehmender Anteil der Jahresniederschläge in Form von Starkregen passiert. Die Trockenphasen dazwischen werden im Gegenzug länger.

Damit läuft es wieder mal auf denselben Schluss hinaus: Wenn wir die menschengemachte Temperaturerhöhung ins Haus lassen, zieht zugleich auch das Hochwasser ein.

Klimawandel: Muren, Überschwemmungen und Unwetter in Pfitsch und im Wipptal

Der Klimawandel kommt unaufhaltsam und immer schneller, da kann man leugnen, Gesetze erlassen oder durchdrehen wie viel man will. Die Einwohner des oberen Wipptals im Allgemeinen und jene von Pfitsch ganz besonders können davon ein Liedchen singen. In der Nacht von 4. auf 5. August 2012 hat es innerhalb 8 h bis zu 87 l/m² geregnet. Derartige Wassermengen in kürzester Zeit fanden speziell in den steilen Hängen des Pfitscher Hochtales keinen Pufferplatz mehr, die mit Wasser übersättigten Hänge gerieten ins Rutschen, vermurten weite Teile des Talbodens und in der Nähe befindliche Orte und kosteten 2 Menschen das Leben:

Das Unwetter 2012 in Pfitsch

Vermurungen in Afens Vermurungen in Afens Abfluss der Hauptschleusen des Stausees in Ried Blick von der Staumauer des Stausees in Ried Blick auf den Stausee in Ried Vermurungen in Ried Vermurungen in Ried Vermurungen und Überschwemmungen in Ried Vermurungen und Überschwemmungen in Ried Vermurungen in Burgum Vermurungen in Burgum Vermurungen in Burgum Vermurungen in Burgum Vermurungen in Burgum Vermurungen in Burgum Vermurungen und Überschwemmungen in Burgum Vermurungen und Überschwemmungen in Burgum Überschwemmungen in Fußendraß Überschwemmungen in Fußendraß Überschwemmungen in Fußendraß Vermurungen und Überschwemmungen in Fußendraß Vermurungen in Fußendraß Vermurungen in Fußendraß Vermurungen in Fußendraß Vermurungen in Platz
Murenabgänge und Überschwemmungen in Pfitsch (mit freundlicher Genehmigung von Raimund Hofer).

Einen weitergehenden Eindruck des Ganzen verschaffen die folgenden Videos:

Fahrt ins vermurte Pfitscher Hochtal.

Der Rieder Bach nach dem Murenabgang.

Treibholz im Stausee Franzensfeste.

Der Strom aus Schlamm und gröberem Gesteinsmaterial hast wegen seiner hohen Dichte von bis zu 2,6 g/cm³ eine sehr hohe kinetische Energie und damit verbunden ein außerordentliches Verwüstungspotential. Keiner der älteren Talbewohner kann sich jemals eins vergleichbaren Ereignisses erinnern, weshalb das Geschehen zu Recht als Jahrhundertflut bezeichnet wird. Wenn man sich nun aber zurück lehnt und für die nächsten 100 Jahre in Sicherheit wiegt, der wird die Rechnung ohne den Wirt machen. Die Durchschnittstemperaturen auf der Erde steigen unaufhaltsam an, die Wetterextreme werden kontinuierlich größer. Damit kann man sich auf Altbewährtes nicht mehr verlassen, das Klima in Südtirol wird sich ändern, Ausnahmeereignisse drohen zur Regel zu werden. Genau aus diesem Grund sind Behörden und Institutionen dazu aufgerufen, fachlich fundierte Analysen zu Grunde zu legen und auf dieser Basis Vorkehrungen und Vorsorgemaßnahmen zu treffen. Sachpolitik ist mehr denn je gefragt!

Analysiert man das Einzugsgebiet aller Seitentäler des Pfitscher Tales bis zum Stausee in Ried, welche Niederschläge in Richtung Talboden transportieren, ergibt sich grob eine Fläche von 115 km²:

Einzugsgebiet aller Pfitscher Seitentäler

Betrachtet man nun den Extremfall, dass die oben erwähnten 87 l/m² auf der gesamten Fläche homogen gefallen sind (wer hält die Hand dafür ins Feuer, dass das nie passieren wird?), würde das in 8 h eine Wassermenge von 87 l/m² · 115 Mio. m² oder gut 10 Mrd. l bzw. 10 Mio. m³ ergeben. Spinnt man diesen Gedanken nun weiter und geht von einem bereits mit Wasser gesättigten Untergrund aus, weil es die Tage und Wochen davor schon ausreichend geregnet hat, dann muss der Pfitscher Bach pro Sekunde 10 Mio. m³ / ( 8 h · 3600 s ) oder 347 m³ Wasser pro Sekunde abtransportieren, wenn es zu keiner Überschwemmung kommen soll.

Bestimmt man die Breite des Bachbettes kurz nach der Zentrale in Wiesen, kommt man auf bescheidene Werte unter 10 m:

Bachbrettbreite Pfitscherbach in Oberweisen

Bei einer Breite von 10 m und einer viel zu hoch angesetzten Fließgeschwindigkeit von 10 m/s müsste das Bachbett demnach 347 m³/s / ( 10 m · 10 m/s ) oder 3,47 m tief sein, um das ganze Wasser zu fassen, und das, wohlgemerkt, auf der gesamten Länge durch Wiesen ebenso wie im Einzugsgebiet davor. Dass dies unmöglich ist, wird jeder einsehen. Umso mehr zeigt sich durch diese einfache Abschätzung die Notwendigkeit, rechtzeitig entlastende Maßnahmen zu treffen, von denen die wohl erfolgversprechendste die Erweiterung und Vertiefung des Stausees in Ried darstellt. Begleitende Erweiterungsaktionen am gesamten Flussbett des Pfitscherbaches sollten helfen, exzessive Wassermengen aufzunehmen und zu puffern, auch wenn es nie gelingen wird, 10 Mio. m³ Wasser unterzubringen.

Klimawandel in North Carolina – oder alles was rechtens ist

Zum Klimawandel im Allgemeinen und den Skeptikern im Speziellen ist an dieser Stelle ja schon öfters berichtet worden. Jörg Rings von Science Blogs hat nun ein Anekdote aus seiner Wahlheimat zum Besten gegeben, die an dieser Stelle nicht vorenthalten werden soll.

Der aktuelle wissenschaftliche Konsens sieht in Sachen Meeresspiegel eine Erhöhung um 1 m bis 2100 durchaus realistisch. Dass dieser Wert den intelligent designten Politikern des Küstenstaates North Carolina nicht in den Kram passt, ist ja wohl klar. Bei derart hohen Werten müsste man ja tatsächlich etwas gegen den Klimawandel unternehmen, was ja einen komplett inakzeptablen Einschnitt in die Grundrechte eines jeden Amerikaners bedeuten würde. Was tun: Man begrenzt den zulässigen Anstieg des Meeresspiegels einfach per Gesetzesentwurf auf halbwegs verträgliche 40 cm bis 2100:

Meeresanstieg per Gesetz

Heute hat es im ganzen Land massiv geregnet, das Wetterradar zeigt die laufenden Niederschläge. Aber das ist alles Quatsch mit Püree! Wir machen die Wettervorhersage für Südtirol nun basierend auf dem Wetter der beiden letzten Wochen, werfen Barometer über Bord und verteufeln Radar als neumodisches Zeugs ohne Mehrwert. Somit scheint die Sonne, allenfalls ein paar Tröpfchen sind zu spüren. Also Schulen, macht Eure Maiaussflüge heute, ab in die Waschanlage mit Ihrem Auto, wer einen Regenschirm mit nimmt, beschränkt seine eigene Bewegungsfreiheit. Und außerdem ist in keiner Bauernregel oder den Erinnerungen unserer Großväter von Regen die Rede!

Der einzige Trost: Intelligent Design hin oder her, nass werden alle!

Klimawandel – Schadenssumme Ozean: 2 Billionen Dollar

Dass ansteigende Meere Kosten verursachen, wissen wir spätestens seit den Griechen, die etliche Ausleger von Küstenstädten am Mittelmeer räumen mussten, weil sich der Meeresspiegel erhöht hatte. Das Stockholm Environment Institute in Schweden hat den Versuch gewagt, den Schaden zu beziffern, welchen der Klimawandel in den Ozeanen anrichten wird. Ausgehend von einem Temperaturanstieg von 4 °C bis 2100 würden demnach Kosten von 2 Billionen Dollar (1.000.000.000.000 = 1012) entstehen. Diese beinahe unvorstellbar hohe Schadenssumme errechnet sich aus den wirtschaftlichen Auswirkungen auf die Fischerei, den Tourismus und die Küsten ebenso wie aus der kompromittierten Fähigkeit des Meeres, Kohlenstoff aus der Atmosphäre zu absorbieren und damit dem Klimawandel entgegenzuwirken.

5 Billionen Mark

Nach Kevin Noone, einem Ko-Autor des Berichtes, ist dieser Betrag noch lange nicht der zu erwartende Schaden des Worst-Case-Szenarios. Andere Auswirkungen wie Arten, die aussterben werden, wenn ihre Lebensräume verloren gehen, lassen sich monetär nicht unmittelbar abschätzen. Vom obigen Betrag ließen sich 1,4 Billionen Dollar retten, wenn wir die Temperaturerhöhung auf 2 °C bis 2100 beschränken könnten.

Die vierte Art: Vielfalt im Lager der Klimaskeptiker

Beinahe unbeeinflusst von den kleinen Entscheidungen der Großen in Südafrika, welche sich in der Kunst der Blockade ob des drohenden Wachstumsstillstandes üben, ging vor ein paar Tagen eine Veranstaltung besonderen Kalibers über die Bühne. Das Europäische Institut für Klima und Energie (EIKE) und das Berlin Manhattan Institut (BMI) haben zum finalen Skeptiker-Showdown in Sachen Klimawandel nach München geladen.

WWF: Stop Climate Change!

Georg Hofmann von Prima Klima fasst die Essenz der gesamten Skeptiker-Bewegung wunderbar zusammen.

Vor einiger Zeit ist der Versuch unternommen worden, die Skeptiker-Gilde in 3 Klassen einzuteilen, nämlich die Unwissenden, die Halb-Wissenden und die Falsch-Wissenden. Die EIKE-Konferenz nun scheint Hinweise darauf zu liefern, dass es zu einer weiteren Mutation gekommen ist, den Wahn-Wissenden. Wie ist es anders zu erklären, dass eine groteske These die andere jagt, Theorien erwähnt werden, deren „theoretischer“ Unterbau erst später enthüllt werden soll, manisch-schizophrene „Forscher“ über Ko-Leugner herziehen und Professoren auf Altenteil den anthropogenen Klimawandel als Ersatzreligion mit apokalyptischen Vorstellungen und Ablasshandel betrachten.

Patrick Illinger von der Süddeutschen Zeitung, einer der wenigen, der das Spektakel genauer analysiert hat, bringt es treffend auf den Punkt:

Nicht weniger als eine weltumspannende Verschwörung soll enthüllt werden. Den Klimawandel gilt es als riesige Lüge zu entlarven, eine drohende grün-sozialistische Weltdiktatur abzuwenden und die Menschheit von den düsteren Szenarien des Weltklimarats IPCC zu erlösen.

Zornige Leugner also, die Skepsis zum Selbstzweck erhoben haben, ein Kasperltheater der Chaoten, nichts anderes als despotisches Unkraut mit einem kategorischen Hang zum Verneinen wissenschaftlicher Erkenntnisse.