Deutschland im Hitzestress: Rekordwärme trifft Rekorddürre

Mehr heiße Tage als im Jahrhundertsommer 2003, Niedrigwasser in fast allen Flüssen und bereits 91 Prozent der deutschen Böden ausgedorrt. Das Center for Disaster Management and Risk Reduction Technology des KIT legt einen ersten Bericht zur Dürresituation in Deutschland vor. Die Wissensplattform beleuchtet einige Aspekte daraus.

Bereits im Frühjahr dieses Jahres gelangten weniger wolkenreiche, kühle atlantische Luftmassen als sonst in unsere Breiten. So konnte sich die Luft schon früh auf ein sommerliches Niveau erwärmen. Entsprechend gab es den ersten Hitzetag auch bereits im April: Unweit von Offenburg (Ohlsbach) kletterte die Temperatur am 22. des Monats auf 30,4°C. Mit dem Monat April begann eine überaus warme Periode, die auch noch Ende August 2018 andauert. Über Monate hinweg dominierte über Europa ein großräumiges Strömungsmuster, das sich in beständigem Hochdruck vor allem über dem Norden des Kontinents äußerte. Trotz einiger Variationen regenerierte sich dieses Strömungsmuster über den Frühling und Sommer in seinen Grundzügen immer wieder von Neuem.

Fast immer zeichnen sich Extremwetterlagen von besonders langer Dauer durch große Anomalien im 500 Hektopascal-Geopotentialniveau aus. Die  Druck- (bzw. Potential)verteilung in der mittleren Troposphäre - 500 Hektopascal entspricht ca. 5,5 Kilometer über Normalhöhennull - hat einen erheblichen Einfluss auf das Wettergeschehen am Boden und ist dadurch essentiell für das Verständnis der dynamischen Prozesse in der Atmosphäre und damit für die  Wettervorhersage. Die Dominanz der Hochdruckgebiete und der damit verbundenen, insgesamt niederschlagsarmen Witterung über der Mitte und dem Norden Europas äußert sich in einer riesigen positiven Geopotentialanomalie von mehr als 9 Hektopascal mit Zentrum über Südskandinavien. Bei einer solchen blockierenden Großwetterlage finden atlantische Tiefdruckgebiete mit kühler, wolkenreicher Luft und Niederschlägen nur sehr selten den Weg nach Mitteleuropa.

Betrachtet man so den gesamten 4-Monatszeitraum April bis Juli 2018 in Deutschland, war es der wärmste seit Beginn der Wetteraufzeichnungen im Jahre 1881. Wenn auch der deutsche Hitzerekord dieses Jahr nicht geknackt wurde, so stellten sich doch an zahlreichen Orten in Deutschland neue Allzeitrekorde und Monatsrekorde ein. Das Städtchen Bernburg an der Saale hält im Übrigen den Temperaturrekord für das Jahr 2018 mit 39,5°C.

Extreme Temperaturen wurden auch im Nordwesten und Südwesten Europas sowie sehr weit nördlich in Europa gemessen. Je nach Lage der bestimmenden Höhen- und Bodendruckgebilde kam es zu unterschiedlichen Zeitpunkten zu extremer Hitze. Besonders hervor stachen die Temperaturen in Südwestspanien und Südportugal, wo die Tageshöchsttemperaturen etliche Male jenseits von 45°C lagen. In El Granado, in der Provinz Huelva in Andalusien, waren es am 4. August 46,6°C, in Badajoz zeigte das Thermometer 46°C und selbst in Lissabon unweit des Atlantiks wurden 44°C erreicht. Unter großer Hitze und Trockenheit litten zeitweise sogar der Süden und Südosten Englands. Äußerst ungewöhnlich waren auch die 33°C in Alta an der Nordküste Norwegens oder in der Kommune Inari, die in Lappland (Nordfinnland) liegt.

Der Vergleich mit dem „Jahrhundertsommer“ 2003

Betrachtet man den Aspekt ‚Hitze‘ ergibt sich für Deutschland beim Vergleich der beiden Jahre 2003 und 2018 ein differenzierteres Bild: Sommertage mit einem Tageshöchstwert der Temperatur von mindestens 25°C gab es im Zeitraum 1. Januar bis 18. August im Jahr 2018 in ganz Deutschland wesentlich häufiger als 2003. Im Juni des „Jahrhundertsommers“ 2003 fiel allerdings die außerordentlich große Geopotentialanomalie über der Schweiz und Süddeutschland mit hohem Luftdruck am Boden zusammen. Dies schlug sich 2003 in einem rekordwarmen Monat und in wenig Niederschlag nieder.

Im diesjährigen Sommer 2018 waren sowohl Geopotential als auch Hochdruckeinfluss im Juni nicht so stark ausgeprägt wie 2003. Zum Glück, denn weniger heiße Luftmassen bestimmten das Wettergeschehen. Wirklich heiß wurde es aus meteorologischer Sicht erst Ende Juli 2018. Das Ausmaß der Trockenheit ist dieses Jahr größer als während der Hitzewelle des Jahres 2003. Besonders trocken sind dieses Jahr die Regionen im Norden und Osten Deutschlands wie aus der nebenstehende Karte ersichtlich wird.

Trockenheit begann bereits im Februar 2018

Trotz des überdurchschnittlich nassen Januars 2018 ist bis Mitte August in Deutschland überall ein beträchtliches Niederschlagsdefizit aufgelaufen. Bereits im Februar begann eine Trockenheit, die sich mit steigenden Temperaturen zunehmend verschärfte. Die Situation avancierte zu einer ausgeprägten und großflächigen Dürre in Mitteleuropa, welche gegenwärtig noch andauert. In Deutschland trocknete der Oberboden derart aus, das 93 Prozent der Gebiete (Stand 20.8.2018; Aktueller Stand unter „Dürremonitor Deutschland“ des UFZ) als Dürregebiete klassifiziert werden mussten, dies gemessen als Abweichung von der durchschnittlichen Bodenfeuchteverteilung über einen 65-jährigen identischen Vergleichszeitraum (ab 1951). Damit war die Ausdehnung wesentlich größer als im Jahre 2003 als maximal 74 Prozent der Flächen in Deutschland unter Dürre waren.

Eine ähnlich großflächige Dürre hatte es in Deutschland seit 1976 nicht mehr gegeben. Als besonders trocken tritt jedoch dieses Jahr nicht etwa ein Sommermonat, sondern der Februar 2018 hervor. Mit jedem Monat vergrößerte sich das Niederschlagsdefizit weiter. In den ersten knapp 8 Monaten des Jahres kamen in der Nordhälfte des Landes großflächig noch nicht einmal 300 Millimeter Niederschlag zusammen. Ebenso wenig fielen in Teilen Nordbayerns und Rheinhessens. Insgesamt kam im 6-Monatszeitraum, d.h. von Februar bis Juli 2018, deutschlandweit gemittelt nur knapp 61 Prozent der in diesem Zeitraum üblichen Regenmenge zusammen. Vergleichsweise gut beregnet mit 80,5 Prozent der Norm steht das Saarland da. Sachsen-Anhalt hat mit dem schlimmsten Niederschlagsdefizit zu kämpfen, hier fielen bisher nur 52 Prozent der üblichen Regenmenge. Im südlichen Sachsen-Anhalt liegt die Regensumme 2018 gebietsweise sogar noch unter 200 Millimetern.

Der Blick in die Wetterhistorie zeigt jedoch, dass es in der Vergangenheit schon trockenere 6-Monatszeiträume Februar bis Juli gegeben hat. In den Jahren 1921 und 1976 war es deutschlandweit noch trockener. In der Regel, d.h. verglichen mit dem Zeitraum 1981–2010, geht in Deutschland im Flächenmittel eine Niederschlagsmenge von 819 Millimetern nieder. Dabei variieren die Jahressummen beträchtlich zwischen den einzelnen Bundesländern: Während in Berlin/Brandenburg 577 Millimeter fallen, sind es im nassesten Bundesland in Baden-Württemberg 1000 Millimeter. Den Rekord für die geringste Regenmenge in einem Bundesland seit 1881 (Zeitraum Februar bis Juli) hält ebenfalls Berlin/Brandenburg: Hier fielen 1976 gerade mal 132,6 Millimeter.

Doch erst nach dem Ende des Dürre-Ereignisses 2018 ist eine abschließende quantitative Bewertung möglich ist. Die Bewertung von agrarischen Dürren muss anhand der Faktoren zeitliche Andauer, betroffene Fläche und absolute Trockenheit durchgeführt werden. Denn auch wenn im Flächenmittel in allen Bundesländern nur sehr geringe Niederschlagsmengen verzeichnet werden konnten, gab es doch Tage, an denen heftige Gewitter vielerorts enorme Regenmengen brachten. Vor allem im Mai und Juni waren einzelne Gewitter, die sich nur wenig verlagerten und ihre gesamte Regenmenge über einem eng begrenzten Gebiet abluden, mit Regensummen von 100 Millimetern und mehr verbunden. Mauth-Finsterau im Bayerischen Wald registrierte am 12. Juni beispielsweise eine Regenmenge von 166,5 Millimetern an einem einzigen Tag. Während deutsche Landwirte die ungewöhnliche Trockenheit plagte, bescherte der Tiefdruckeinfluss im Südosten Europas dem Süden Griechenlands jedoch seltene und außerordentlich kräftige Juliniederschläge.

Auswirkungen auf die Schifffahrt

Die Folgen der Dürre waren und sind zum Teil dramatisch: Neben verheerenden Waldbränden im Süden Europas und in Skandinavien waren in Deutschland große Ernteausfälle zu beklagen. Darüber hinaus führen inzwischen fast alle Flüsse Niedrigwasser, zum Teil sogar extremes. Dies macht der Schifffahrt schwer zu schaffen. Schiffe können auf dem Rhein, der wichtigsten Wasserstraße in Deutschland, meist nur noch mit Teilbeladung fahren. Bei Mannheim lag der Pegel Ende Juli nur noch bei 1,65 Meter nachdem er von 23. bis 27. Juli, also in weniger als einer Woche, um 35 Zentimeter gefallen war. Auch auf den Nebenflüssen des Rheins – Mosel, Neckar und Main – wurden niedrige Pegel vermeldet. Betroffen sind insbesondere die Erzbelieferung, die Importe von Kohle für die Stromerzeugung sowie der Baustofftransport. Auch im Stadtgebiet Köln verzeichnete der Rheinpegel am 30. Juli nur noch 1,40 Meter. Zum Vergleich: Normalerweise liegt der mittlere Pegelstand am Rhein in Kölner Stadtgebiet Ende Juli bei 3,21 Metern. Momentan sind es sogar nur noch 1,20 Meter (Stand 3.9.2018). Abgesehen vom Rhein mit seinen Nebenflüssen und der Elbe sind auch Donau und Oder vom Niedrigwasser betroffen. Auf der Ober- und Mittelelbe mussten Schiffstransporte Ende Juli gar ganz eingestellt werden (Handelsblatt, 2018).

Weiterführende Informationen

Der vollständige Bericht „Dürre & Hitzewelle Sommer 2018 (Deutschland)“ des Center for Disaster Management and Risk Reduction Technology (CEDIM) am Karlsruher Institut für Technologie (KIT) kann hier heruntergeladen werden.

Center for Disaster Management and Risk Reduction Technology (CEDIM).
CEDIM ist eine interdisziplinäre Forschungseinrichtung des KIT.

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