Prognose zur Häufigkeit des 100-jährlichen Hochwassers im Alpenraum
Mit zunehmender Erderwärmung steigt die Intensität von Starkniederschlägen, was direkte Auswirkungen auf Hochwasserereignisse hat. Forschende des WSL-Instituts für Schnee- und Lawinenforschung (SLF) haben anhand stündlicher Abflussdaten von 384 Flüssen im Alpenraum Modellrechnungen durchgeführt, um die Entwicklung der Hochwasserhäufigkeit bis zum Ende dieses Jahrhunderts abzuschätzen. Die Ergebnisse zeigen eine deutlich stärkere Zunahme als bisher angenommen.
Hydrologische Untersuchungen im Alpenraum
Die Schneeschmelzsaison im Frühling und Sommer führt zu erhöhten Wasserständen in Bergbächen und Flüssen, was gelegentlich zu Überschwemmungen führt. Das SLF widmet sich in seiner Arbeitsgruppe für Hydrologie und Klimafolgen der Analyse dieser Phänomene. Frühere Studien prognostizierten aufgrund abnehmender Schneemengen und damit reduzierter Schmelzwasserzuflüsse eine Stabilisierung oder sogar Abnahme von Hochwasserereignissen im Alpenraum bis zum Ende des Jahrhunderts. Diese Einschätzungen basierten jedoch auf täglichen Abflussdaten, die kurzfristige Starkregenereignisse nicht ausreichend abbilden.
Auf Initiative des Bundesamts für Umwelt (BAFU) erstellte der SLF-Hydrologe Paul Astagneau neue Simulationen unter Verwendung stündlicher Abflussmessungen von 384 Flüssen in der Schweiz und Österreich. Die Ergebnisse der Modellrechnungen überraschten durch signifikante Abweichungen gegenüber bisherigen Prognosen auf Tagesbasis.
Verstärkte Veränderungen bei extremen Hochwasserereignissen
Hochwasser in den Alpen entstehen hauptsächlich durch:
- Sommergewitter
- langanhaltende Niederschläge auf gesättigten Böden
- Kombinationen aus Regen und Schneeschmelze
Die Klimaveränderung führt insbesondere zu einer Zunahme der Niederschlagsintensität auf Zeitskalen von unter einem Tag. Konkret steigt die Intensität stündlicher Starkniederschläge um etwa sieben Prozent pro Grad Celsius Temperaturanstieg. Diese Zunahme kompensiert den Rückgang der Schneeschmelze und bewirkt, dass Hochwasserereignisse in alpinen, schneebeeinflussten Gewässern tendenziell zunehmen.
Das 100-jährliche Hochwasser, definiert als ein Ereignis mit einer statistischen Wiederkehrperiode von 100 Jahren, wird in den Alpen bis zum Ende des Jahrhunderts um fünf bis fünfzehn Prozent an Abflussspitze zunehmen. Gleichzeitig verkürzt sich die Wiederkehrperiode auf etwa 45 bis 80 Jahre, was eine höhere Häufigkeit solcher Extremereignisse bedeutet.
Moderate Hochwasser, beispielsweise mit einer Wiederkehrperiode von zwei Jahren, zeigen in den Bergen weiterhin eine abnehmende Tendenz, jedoch weniger stark als bisher angenommen. Paul Astagneau fasst zusammen: „Extreme Hochwasserereignisse verändern sich deutlich stärker als moderate.“
Unterschiede zwischen täglichen und stündlichen Daten
Frühere Untersuchungen basierten auf täglichen Abflusswerten, die den gesamten Tagesdurchfluss an einem Messpunkt erfassten. Dabei gehen kurzfristige, intensive Starkregenereignisse verloren, da sie auf Tagesbasis geglättet werden. Die Verwendung stündlicher Daten ermöglicht eine genauere Abbildung solcher Ereignisse, indem 24 Messwerte pro Tag zur Verfügung stehen. Diese detailliertere Analyse liefert realistischere Prognosen zur Entwicklung von Hochwasserereignissen unter dem Einfluss des Klimawandels.
Kontakt für wissenschaftliche Rückfragen
Paul Astagneau
E-Mail: paul.astagneau@slf.ch
Telefon: +41 81 4170 398
Verweis auf Originalpublikation
https://www.science.org/doi/10.1126/sciadv.aed6012
Weiterführende Informationen
https://www.slf.ch/de/news/wie-oft-das-100-jaehrliche-hochwasser-kuenftig-kommt/
