GSB 7.0 Standardlösung

Klimawandel & Extreme (SPT-101)

Durch welche Naturgefahren und in welchen Regionen sind Verkehr und Infrastruktur durch den Klimawandel und Extremwetter besonders betroffen?

Das Schwerpunktthema Klimawandel & Extreme widmet sich der Frage, inwieweit das Verkehrssystem dem Klimawandel ausgesetzt ist. Es befasst sich also mit dem ersten Schritt der Klimawirkungsanalyse, der Expositionsanalyse. Im Fokus stehen ausgewählte klimatische Einflüsse und Wirkungen, die in der Vergangenheit die Verkehrsinfrastruktur beschädigt und den Verkehr beeinträchtigt haben oder zukünftig Schäden und Beeinträchtigungen mit sich bringen könnten.

Betrachtet werden folgende Wirkungen und deren zugrundeliegende klimatische Einflüsse:

Klimatische EinflüsseWirkungen
  • Hitze
  • Meeresspiegelanstieg
  • Starkregen
  • Sturm
  • Trockenheit
  • Brände
  • Erosion
  • Extremwellen
  • Gravitative Massenbewegungen
  • Hochwasser
  • Niedrigwasser
  • Sturmfluten
  • Sturmwurf
  • Sturzfluten
  • Wasserbeschaffenheit

Die verschiedenen klimatischen Einflüsse und Wirkungen haben eine unterschiedliche Relevanz für die Verkehrsträger Schiene, Straße und Wasserstraße: Ein Niedrigwasserereignis hat beispielsweise keinen direkten Einfluss auf die Funktionalität der Straße und Schiene, beeinträchtigt jedoch den Verkehr auf der Wasserstraße stark. Häufig müssen die Wirkungen, wie beispielsweise gravitative Massenbewegungen, jedoch verkehrsträgerübergreifend betrachtet werden.

Die technische Umsetzung

Die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler untersuchen die klimatischen Einflüsse und Wirkungen sowie die mit ihnen verbundenen Beeinträchtigungen des Verkehrssystems. Anhand von Beobachtungsdaten und Modellsimulationen bestimmen sie rückblickend die Wirkungszusammenhänge und das Ausmaß des bereits erfolgten Klimawandels der letzten Jahrzehnte. Klar ist, dass der Verkehr und die Verkehrsinfrastruktur bereits in der Gegenwart von verschiedenen klimatischen Wirkungen betroffen sind. Diese Betroffenheit ist jedoch regional sehr unterschiedlich.
Unter Annahme ausgewählter Klimaszenarien schätzen die Forschenden ferner mögliche zukünftige atmosphärische, hydrologische und ozeanographische Entwicklungen ab. Der Vergleich der Vergangenheit und der Zukunft liefert Informationen darüber, ob und wo die Verkehrsinfrastruktur und der Verkehr in Zukunft stärker von klimatischen Einflüssen betroffen sein könnten.

Der Untersuchungsansatz folgt damit im Wesentlichen den bisherigen Arbeiten des BMVI-Expertennetzwerks und anderer Klimafolgenforschungsprogramme. So wird die Kohärenz und Vergleichbarkeit der Ergebnisse hergestellt. In vielen Bereichen erschließt das BMVI-Expertennetzwerk jedoch auch neue, verbesserte und umfangreichere Datengrundlagen und Methoden. Diese Weiterentwicklung ist zum Beispiel für die Untersuchung von Extremereignissen maßgeblich. Extremereignisse treten sehr selten, kurzzeitig und lokal begrenzt auf. Sie können aber große Schäden verursachen und sind von entscheidender Bedeutung für die Erarbeitung möglicher Anpassungsmaßnahmen (Verkehrsinfrastruktur & Anpassung und Verkehr & Anpassung). Für die Untersuchung der Auswirkungen von Extremereignissen sind sehr detaillierte Daten erforderlich. Beispielsweise werden Radardaten und Geländeinformationen für die Analyse von Sturzfluten benötigt. Gleichzeitig müssen mögliche Wirkungen des Klimawandels über sehr lange Zeiträume (mehrere Jahrzehnte) untersucht werden, um nachhaltige Systemveränderungen ermitteln zu können. Das anfallende Datenvolumen und die erforderlichen Rechenressourcen sind so groß, dass nur eine geschickte Verknüpfung der verschiedenen Daten zu praxisverwertbaren Erkenntnissen führen kann. Ähnliche Herausforderungen stellen sich auch für Flusshochwasser, Meeresspiegelanstieg, Sturmwurf und die jeweiligen Folgen.

Erfolg durch Vernetzung

Die Forschenden dieses Schwerpunktthemas nutzen die jeweiligen Fachdaten, Methoden und Expertisen der verschiedenen Behörden. So betrachten DWD, BSH und BfG/BAW gemeinsam atmosphärische, ozeanographische und hydrologische beziehungsweise hydrodynamische Aspekte. Die Erkenntnisse werden dann durch BASt, DZSF/EBA und BAW auf die Verkehrsträger Straße, Schiene und Wasserstraße übertragen und gehen in die Arbeiten der anderen Schwerpunktthemen ein (Verkehrsinfrastruktur & Anpassung, Verkehr & Anpassung, Integrierte Klimawirkungsbewertung & Nutzerdialog).
Auch über das BMVI-Expertennetzwerk hinaus ist eine intensive Vernetzung essentiell für den Erfolg und die Nachhaltigkeit der Arbeiten. Zentrale Erkenntnisse des Schwerpunktthemas Klimawandel & Extreme werden in dauerhafte und praxisnahe Beratungsdienste wie beispielsweise den neu etablierten DAS-Basisdienst „Klima und Wasser“ (DAS: Deutsche Anpassungsstrategie an den Klimawandel) des BMVI integriert. Nur so können ausgewählte Entwicklungen des BMVI-Expertennetzwerks, flächendeckend und langfristig für ganz Deutschland angeboten werden.
Damit die erarbeiteten Daten und Methoden möglichst passgenau für anschließende Anwendungen sind, orientieren sich die Arbeiten an bestehenden Richtlinien, Leitfäden und Glossaren. Hierzu gehören beispielsweise die Empfehlungen der Interministeriellen Arbeitsgruppe Anpassung an den Klimawandel (IMA-A) der Bundesregierung, die im Leitfaden für Klimawirkungs- und Vulnerabilitätsanalysen (KWVA) dargestellt sind. Die Expertinnen und Experten pflegen auch den Austausch mit anderen Arbeitsgruppen, wie beispielsweise dem DAS-Behördennetzwerk. Außerdem beteiligen sie sich an weiterem Fachaustausch beispielsweise im Bund- Länder-Fachgespräch "Interpretation regionaler Klimamodelldaten". Auch verkehrsträgerspezifische Erkenntnisse aus Forschungsprojekten wie beispielsweise dem Projekt RIVA „Risikoanalyse wichtiger Verkehrsachsen des Bundesfernstraßennetzes im Kontext des Klimawandels“ der BASt beziehen sie mit ein.

Koordination

Dr. Enno Nilson
Bundesanstalt für Gewässerkunde
nilson@bafg.de

Dr. Nils H. Schade
Bundesamt für Seeschifffahrt und Hydrographie
nils.schade@bsh.de

Dr. Jennifer Brauch
Deutscher Wetterdienst
jennifer.brauch@dwd.de

Beteiligte Behörden

  • BASt
  • BAW
  • BfG
  • BSH
  • DWD
  • DZSF/EBA