Pilotstudie „Klimawirkungskarten Bayern“

Ziel der Studie

Beschreibung der methodischen Entwicklung von Klimawirkungskarten für Bayern auf Basis der vom Umweltbundesamt 2015 herausgegebenen Studie „Vulnerabilität Deutschlands gegenüber dem Klimawandel“.

Erscheinungsjahr

Untersuchungsregion/-raum

Bundesland Bayern
Untersuchungsraum Bayern
Räumliche Auflösung 

Kommunal-/Kreisebene
Auflösung von 0.11° (entspricht etwa 12,5 km)

Verwendete Klimamodelle / Ensembles

Emissionsszenarien RCP8.5
Klimamodelle CNRM-CM5-LR, EC-EARTH, IPSL-CM5A-MR, HadGEM2-ES, MPI-ESM-LR
Ensembles EURO-CORDEX
Anzahl der Modellläufe 16
Regionales Klimamodell 

RCA4
CCLM4-8-17
ALADIN53
RACMO22E
HIRHAM5
WRF221F
REMO2009

Weitere Parameter 

Jahresmitteltemperatur, Heiße Tage, Tropennächte, Wechselfrosttage, Vegetationsbeginn, Starkregentage, Flusshochwasser HQ100

Zeitraum 

1971-2000
2021-2050

Klimawirkungen

Klimawirkungen in Handlungsfeld
  • Biologische Vielfalt

Biotope, Habitate, Ökosysteme

- „Die künftig wärmer und trockener werdenden Sommer stellen vor allem für feuchteliebende Arten beziehungsweise wasserabhängige Biotope ein Problem dar, in dessen Folge es zu Arealveränderungen der Arten kommen wird. […] Gegenwärtig zeigt sich die stärkste Klimawirkung im südlichen Oberbayern und Schwaben, in den Alpen und deren Vorland. Ein „schwacher Wandel“ würde hieran nur wenig ändern, wohingegen ein „starker Wandel“ zur Verstärkung der Klimawirkung in den genannten Regionen führen würde.“ (S. 58)

Klimawirkungen in Handlungsfeld
  • Boden

Bodenerosion durch Wasser

- „Eine Erhöhung der Regenerosivität bedingt eine Zunahme des Bodenabtrags im gleichen Maß. […] Die Regenerosivität hat sich gegenüber den bis 2018 verwendeten Planungsgrundlagen aus der Zeit vor 1970 bereits verdoppelt […] und wird weiter stark ansteigen […].“ (S. 69)

Klimawirkungen in Handlungsfeld
  • Landwirtschaft

Agrophänologie

- „Der frühere Vegetationsbeginn führt zu einer Verschiebung der agrophänologischen Phasen und Wachstumsphasen, wodurch beispielsweise Obstbäume früher blühen als in der Vergangenheit und auch in der Zukunft noch deutlich früher blühen werden. […] [D]ie Bereiche mit den stärksten Klimawirkungen [sind] diejenigen mit ausgeprägter landwirtschaftlicher Nutzung auf der Linie Unterfranken – Schwaben sowie im Unterbayerischen Hügelland und den Isar-Inn-Schotterplatten.“ (S. 76)

Pflanzengesundheit

- „Durch eine hohe Anzahl Heißer Tage pro Jahr kann es für einige Kulturen zu einer erhöhten Belastung durch Hitze und Trockenheit kommen.“ (S. 79)
- „An Wechselfrosttagen kann es für einige Kulturen zu einer erhöhten Belastung durch das wiederholte Gefrieren und Auftauen des Bodens kommen. Die stärksten Klimawirkungen treten in der Gegenwart auf der Linie Unterfranken -Mittelfranken und Schwaben sowie in einigen Kreisen am Alpenrand auf. Im Hinblick auf die Zukunft wird eine rückläufige Tendenz aufgrund der projizierten deutlichen Abnahme der Wechselfrosttage erwartet.“ (S. 82)

Klimawirkungen in Handlungsfeld
  • Wasser

Abflussverhältnisse (von Oberflächengewässern)

- „Hochwasserabflüsse haben in Bayern in der Vergangenheit zugenommen. […] Die Landkreise Dillingen und Deggendorf weisen im Vergleich zu den anderen bayerischen Kreisen sowohl relativ als auch absolut am meisten Überschwemmungsfläche auf.“ (S. 86)
- „Aufgrund des hohen Gefälles und insbesondere des sehr hohen Anteils an Starkregentagen […] ist in der Alpenregion sowohl in der Gegenwart, als auch in der Zukunft das höchste Sturzflutpotenzial verortet. Jedoch sind auch im Thüringisch-Fränkischen Mittelgebirge sowie im Oberpfälzer und Bayerischen Wald große Höhenunterschiede im Gelände zu finden, die aufgrund der geringeren Anzahl an Starkregentagen in den Klimawirkungskarten aber nicht hervortreten.“ (S. 89)

Abwasserbewirtschaftung / Entwässerung

- „Durch Hochwasserereignisse sind Kläranalgen potenziell überschwemmungsgefährdet. Bei Überschwemmungen können ungeklärte Abwässer in Fließgewässer gelangen. Zukünftig kann diese Auswirkung des Klimawandels aufgrund veränderter Niederschlagsmuster zunehmen. […] Die Klimawirkungskarte zeigt erhöhte Werte für die überschwemmungsgefährdete Klärwerksfläche in Mittel- und Unterfranken im Bereich des Mains und seiner Zuflüsse […] sowie in den östlichen Landesteilen entlang der Donau.“ (S. 106)

Klimawirkungen in Handlungsfeld
  • Bauwesen

Schäden an Gebäuden, Bauwerken und zugehöriger Infrastruktur

- „Im Vergleich zu den restlichen Kreisen Bayerns ist die Klimawirkung [Potenzielle Schäden an Gebäuden durch Flusshochwasser] in den an den Flüssen Donau, Lech, Isar und Main gelegenen Kreisen stärker ausgeprägt. Mit der stärksten Klimawirkung sticht der Landkreis Deggendorf hervor, in dem die Isar in die Donau mündet und größere potenziell überschwemmte Flächen zu finden sind.[…] Geht man davon aus, dass die Intensität und Häufigkeit von Überschwemmungsereignissen künftig zunehmen wird (Müller et al. 2018), so ist bei ansonsten gleichen Bedingungen in Zukunft vermutlich mit mehr Schäden an Gebäuden durch Flusshochwasser zu rechnen (S. 81 f.)
- „Die Ergebnisse zeigen […], dass die höchsten Schäden durch Sturzfluten an Gebäuden gegenwärtig in der Alpenregion auftreten können, während die Klimawirkung im restlichen Untersuchungsgebiet vergleichsweise schwach hervor tritt.“ (S. 95)

Gebäudefunktionalität

- „In Zukunft könnten insbesondere die Verdichtungszentren München und Nürnberg von potenziellen Gebäudeaufheizungen betroffen sein, da der Versiegelungsgrad dort im Vergleich zum Umland stark erhöht ist.“ (S. 97)

Klimawirkungen in Handlungsfeld
  • Industrie und Gewerbe

Betriebsanlagen (Assets)

- „Flusshochwasser können Betriebsanlagen, Bauwerke sowie Einrichtungen der Infrastruktur von Industrie- und Gewerbeflächen beschädigen. Überschwemmungen werden durch Hochwasser infolge extremer Witterungsverhältnisse verursacht, deren Häufigkeit und Ausmaß im Zuge des Klimawandels zunehmen wird. […] Der Landkreis Deggendorf zeigt im Vergleich zu den restlichen bayerischen Landkreisen die stärkste Klimawirkung, da hier zum Zeitpunkt der Datenerhebung der Hochwasserschutz noch nicht auf ein 100-jähriges Hochwasserereignis ausgerichtet war.“ (S.109)
- Für die Gegenwart ist die Klimawirkung [„Lage von Industrie- und Gewerbeflächen in potenziellen Überflutungsflächen (Sturzfluten)“] in den am Alpenrand liegenden Kreisen am höchsten, wobei besonders die Landkreise Oberallgäu, Rosenheim und Berchtesgadener Land hervortreten. Auch für die Zukunft, bei der beim starken Wandel von einer Zunahme der Starkregenereignisse und somit von einer Erhöhung des Sturzflutpotenzials auszugehen ist, zeigen diese Landkreise einer weitere Zunahme der Klimawirkung.“ (S. 112)

Klimawirkungen in Handlungsfeld
  • Energiewirtschaft

Energiebedarf

- „Der Heizenergieverbrauch ist in Bayer seit 2008 gesunken. […] In Zukunft kann trotzt eines steigenden Siedlungsflächenzuwachses und steigender Bevölkerungsdichte von einer Abnahme des Heizenergiebedarfs aufgrund der Abnahme der Heiztage ausgegangen werden. Neben klimatischen Faktoren beeinflussen den Energieverbrauch aber auch eine energieeffiziente Bauweise und moderne Heizsysteme.“ (S. 122)
- „Eine flächendeckende Zunahme des Kühlenergiebedarfs, insbesondere im Süden Bayerns, ist zu erwarten.“ (S. 125)

Energieinfrastruktur

- „Die Klimawirkung [„Potenzielle Schäden an Kraftwerken durch Flusshochwasser] ist mit Ausnahme von Nürnberg im gesamten Untersuchungsraum schwach ausgeprägt.“ (S. 127)

Klimawirkungen in Handlungsfeld
  • Tourismuswirtschaft

Touristische Infrastrukturen

- „Flusshochwasser kann zu Beeinträchtigungen der Tourismuswirtschaft führen (Schädigung der touristischen Infrastruktur; temporärer Ausfall touristischer Infrastruktur). […] Die Klimawirkung ist in Bayern insgesamt eher gering ausgeprägt. Potenziell stark betroffen sind lediglich der Landkreis Passau und der Landkreis Traunstein.“ (S. 131)
- „Die Tourismuswirtschaft kann durch die Folgen von Sturzfluten (Schädigung touristischer Infrastruktur) beeinträchtigt werden. […] Für die Gegenwart ist die Klimawirkung in den am Alpenrand liegenden Landkreisen am höchsten, wobei besonders die Landkreise Oberallgäu, Garmisch-Patenkirchen und Berchtesgadener Land hervortreten. Auch für die Zukunft, bei der von einer Zunahme der Starkregenereignisse und einer Erhöhung des Sturzflutenpotenzials auszugehen ist, zeigen diese Kreise insbesondere beim starken Wandel eine weitere Zunahme der Klimawirkung.“ (S. 134)

Touristische Nachfrage

- „Der Sommertourismus, insbesondere der Wander-, Fahrrad- und Wellnesstourismus, profitiert von einer Ausdehnung der Sommersaison vom Frühling bis in den Herbst. […] Für die Zukunft wird erwartet, dass das trockener und heißer werdende Klima an heutigen Urlaubszielen im Mittelmeerraum Besucher in höhere Lagen der Mittelgebirge und Alpen zieht.“ (S.137)
- „In Zukunft kann es zu einer Beeinträchtigung des Kurtourismus durch Hitze, insbesondere in den Alpenregionen, aber auch im Oberpfälzer und Bayerischen Wald kommen.“ (S. 137)

Klimawirkungen in Handlungsfeld
  • Menschliche Gesundheit

Hitze- und kälteabhängige Erkrankungen oder Mortalitäten

- „Aufgrund des projizierten ansteigenden Anteils der städtischen und ländlichen Bevölkerung über 60 Jahre sowie des Versiegelungsgrades wird in Zukunft überwiegend in Ballungsgebieten wie Nürnberg oder München eine steigende Hitzebelastung für die Bevölkerung über 60 Jahre erwartet, aber auch in ländlichen Gebieten in Franken und im Bayerischen Wald.“ (S. 141f.)

Klimawirkungen in Handlungsfeld
  • Verkehr

Verkehrsablauf

- „Überschwemmungsgefährdete Verkehrsflächen befinden sich in Bayern vor allem entlang der Flüsse Main und Donau. Der Luftverkehr selbst ist weniger von möglichen Klimaeinflüssen betroffen. Hier fließt in die Betrachtung die Fläche der Flughäfen ein, um Rückschlüsse auf die Betriebsfähigkeit der Flughäfen zu ziehen.“ (S. 143)

Verkehrssicherheit

- (s. Verkehrsinfrastruktur) „In Folge dieser Auswirkungen ist mit einer Erhöhung der Gefahr von Unfällen zu rechnen.“ (S.143)

Verkehrsinfrastruktur

- „Infolge des Klimawandels können an der Verkehrsinfrastruktur Schäden durch Hitze und Frost oder Nutzungseinschränkungen durch Überschwemmungen und Sturzfluten entstehen. So können durch Hitzeperioden die Straßenbeläge beeinträchtigt werden, sodass bei einem hohen Verkehrsaufkommen Spurrinnen entstehen können. Bei häufigem Wechselfrost können Materialschäden in Form von Schlaglöchern und Verformungen von Schienen auftreten.“ (S. 143)
- „Flusshochwasser können Straßen und Schienen überfluten, sodass diese zeitweise nicht befahrbar sind. […] Überschwemmungen werden durch Hochwasser infolge extremer Witterungsverhältnisse verursacht, deren Häufigkeit und Ausmaß im Zuge des Klimawandels zunehmen wird. […] Die Klimawirkung für die Gegenwart ist im Landkreis Deggendorf […] und im Regierungsbezirk Unterfranken […] am höchsten.“ (S. 114 f.)
- „Sturzfluten können sowohl den Personen- als auch den Güterverkehr beeinträchtigen […].Für die Gegenwart ist die Klimawirkung in den am Alpenrand liegenden Landkreisen am höchsten, wobei besonders die Landkreise Oberallgäu, Garmisch-Patenkirchen und Berchtesgadener Land hervortreten. Auch für die Zukunft, bei der von einer Zunahme der Starkregenereignisse und einer Erhöhung des Sturzflutenpotenzials auszugehen ist, zeigen diese Kreise insbesondere beim starken Wandel eine weitere Zunahme der Klimawirkung.“ (S. 118)

Methodischer Ansatz

Kurzbeschreibung des methodischen Ansatzes 

Der Ansatz der Pilotstudie war es, die UBA-Studie „Vulnerabilität Deutschlands gegenüber dem Klimawandel“ auf Bayern zu übertragen, indem die dort verwendeten Methoden und Datengrundlagen für die Erarbeitung von Klimawirkungskarten in Bayern übernommen werden. Im Projektverlauf hat sich früh gezeigt, dass eine Verwendung dieser Daten für Bayern allein aufgrund der größeren Maßstabsebene nicht möglich ist. Entsprechendes gilt auch für die methodische Umsetzung, da in Bayern fachlich z. T. sehr unterschiedliche Ansätze verfolgt werden.

Analysekonzeptansatz Eigener Ansatz
Komponenten im Analysekonzept  Klimatischer Einfluss, Sensitivität, Räumliches Vorkommen, Klimawirkung, Vulnerabilität, Chancen und Risiken, Anpassungskapazität
Methodik zur Operationalisierung Quantitative Wirkmodelle (z.B. Abflussmodelle), Proxy-Indikatoren

Wer war oder ist beteiligt?

Herausgeber Bayerisches Landesamt für Umwelt
Autor / Auftragnehmer Bayerisches Landesamt für Umwelt
Kontakt 

Padia Lariu (LfU)

Bibliographische Angaben 

Bayerisches Landesamt für Umwelt (2019): Pilotstudie „Klimawirkungskarten Bayern“, München.

Quellenangabe 

BLfU 2019

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Handlungsfelder:
 Gebäude  Biologische Vielfalt  Boden  Energieinfrastruktur  Industrie und Gewerbe  Landwirtschaft  Menschliche Gesundheit und Pflege  Tourismuswirtschaft  Verkehr und Verkehrsinfrastruktur  Wasserhaushalt und Wasserwirtschaft  Handlungsfeldübergreifend  Sonstige