Dürre in Hessen
Welsches Loch (Altrhein) im August 2018
Auf dieser Seite finden Sie wissenswerte und aktuelle Informationen über das Thema Dürre. Unter anderem werden die Fragen beantwortet:
Was versteht man unter einer Dürre?,
Haben wir aktuell in Hessen eine hydrologische Dürre? oder
Welche Auswirkungen können Dürren auf die einzelnen Umweltkomponenten (z. B. Grundwasser, Boden) haben?
Außerdem wird die Web-Anwendung des HLNUG "Wetterextreme in Hessen" vorgestellt sowie der Bodenfeuchteviewer und der Standardisierte Niederschlagsindex des Deutschen Wetterdiensts.
Stand: 09. Mai 2022
Eine Dürresituation liegt aktuell nicht vor.
Im April und Anfang Mai ziehen vom Westen immer wieder Tiefdruckgebiete über Hessen, die zu Niederschlägen führen. Diese sorgten dafür, dass die Wasserstände und Durchflüsse in den hessischen Gewässern aktuell weitgehend durchschnittliche Werte aufweisen.
Mehr als die Hälfte der Grundwasserstände an hessischen Messstellen liegen im durchschnittlichen Bereich. 31 % der Messstellen weisen unterdurchschnittliche Grundwasserstände auf und 10 % überdurchschnittliche.
Weitere hydrologischen Größen zur Beschreibung der Situation in Hessen finden Sie nachstehend.
Niederschlag
Im April 2022 fielen mit 67 mm, 50 % mehr Regen als im Mittel 1991-2020 von 45 mm. (8 mm (14 %) mehr als im Mittel 1961-1990 von 59 mm). [Datengrundlage: Deutscher Wetterdienst].
Mittlere Lufttemperatur
Im April 2022 war es vergleichsweise zu kalt. Die Lufttemperatur im April 2022 betrug 8 °C und war damit 1,7 Grad niedriger als der Mittelwerte 1991-2020 von 9,7 °C. (0,5 Grad höher als der Mittelwert 1961-1991 von 7,5 °C). [Datengrundlage: Deutscher Wetterdienst].
Durchfluss an den Fließgewässern
Die ergiebigen Niederschläge führten zu steigenden Wasserständen und Durchflüssen. Die monatlichen mittleren Durchflussmengen lagen um 7 % über den langjährigen Beobachtungswerten des Monats April.
Grundwassersituation
Ende April bewegten sich die Grundwasserstände in Hessen an 55 % der Messstellen auf einem durchschnittlichen Niveau. Rund 18 % der Messstellen wiesen unterdurchschnittliche Grundwasserstände auf. Sehr niedrige Grundwasserstände wurden an 13 % der Messstellen beobachtet. Überdurchschnittliche oder sehr hohe Grundwasserstände wurden an 10 % bzw. 1 % der Messstellen registriert. Für 3 % der Messstellen lagen keine aktuellen Daten vor.
Weitere und detailliertere Informationen über vergangene Monate in Hessen finden Sie in den Wasserwirtschaftlichen Monatsberichten
Unter Dürre versteht man einen Mangel an Wasser, welcher verursacht wird durch geringe Niederschläge und / oder durch erhöhte Temperaturen oder durch Wind. Entsprechend ihrer Auswirkungen gibt der Deutsche Wetterdienst (DWD) unterschiedliche Bezeichnungen heraus. Es gibt:
Meteorologische Dürre: Ein bis zwei Monate trockener als üblich.
Landwirtschaftliche Dürre: Zwei und mehr Monate zu trocken. Die Folge sind Ernteeinbußen infolge unzureichender Wasserversorgung der Pflanzen.
Hydrologische Dürre: Ab vier Monaten. Betroffen sind Pegel und Grundwasser. Die Wasserstände fallen unter einen Normalwert. Wasserreserven im Grundwasser, in Seen und Talsperren fallen unter statistische Kennwerte.
Darüber hinaus existieren je nach Anwendungsbereich weitere Definitionen, z. B. sozioökonomische Dürre oder forstwirtschaftliche Dürre.
Eine weitere Möglichkeit festzustellen, ob eine Dürre vorliegt, bietet der Standardisierte Niederschlagsindex (SPI)
Die im HLNUG durchgeführten Betrachtungen beziehen hauptsächlich sich auf die Meteorologische Dürre und die Hydrologische Dürre. Bei den Betrachtungen zur Hydrologischen Dürre werden aktuelle Wasserstandsdaten von Gewässer- und Grundwassermessstellen und aktuelle Durchflüsse in den Fließgewässern ausgewertet und mit langjährigen statistischen Daten, wie beispielsweise den langjährigen mittleren Wasserständen (MW) und Durchfüssen (MQ), den langjährigen mittleren Niedrigwasserdurchflüssen (MNQ), in Beziehung gesetzt. Erläuterungen zu den statistischen Kennwerten finden sich hier und im Leitfaden zur Hydrometrie des Bundes und der Länder
Bodenfeuchte an einem Standort in Brandenburg, 30-tägiges gleitendes Mittel im Jahresverlauf und Dürrebereiche in Abhängigkeit von der Statistik über den Zeitraum 1951-2015.
30-tägige Mittelung der tagesaktuell veröffentlichten Werte
Das Helmholtz Zentrum für Umweltforschung (UFZ) bietet einen Dürremonitor für Deutschland an. Auf der Seite des UFZ-Dürremonitors können täglich flächendeckende Informationen zum Bodenfeuchtezustand in Deutschland, dargestellt als Bodenfeuchteindex SMI, abgerufen werden. Dieser SMI wird aus den mittleren Werten der letzten 30 Tage gebildet. Dadurch wird nicht der tagesaktuelle Dürrezustand, sondern der mittlere Zustand der letzten 30 Tage beschrieben. Kurzfristige extreme Phasen, seien es extrem feuchte oder extrem trockene Zustände, können durch die Mittelwertbildung nicht deutlich herausgestellt werden.
Definition von „Dürre“
Die vom UFZ genutzte Definition des Begriffs „Dürre“ stellt eine rein statistische und von der Jahreszeit abhängige Bewertung der Bodenfeuchte dar. Laut dieser handelt es sich um eine Dürre, wenn die am jeweiligen Kalendertag (= dem Mittel der vergangenen 30 Tage) gemessene Bodenfeuchte in weniger als 20 % der Fälle im Zeitraum von 1951 – 2015 an dem jeweiligen Standort vorgekommen ist. Der SMI stellt eine rein statistische und von der Jahreszeit abhängige Bewertung der Bodenfeuchte dar. Die für Pflanzen kritischen Bodenfeuchtezustände bleiben unberücksichtigt.
Was bedeutet das?
Am einfachsten lässt sich dies an einem Beispiel (siehe Abbildung oben - Bodenfeuchte an einem Standort in Brandenburg), das vom UFZ selbst gewählt wurde, beschreiben. Dabei fällt auf, dass im Februar/März bei 60 % der nFK (= nutzbare Feldkapazität), was eine ausreichende Wasserversorgung der Pflanzen darstellt, der Dürremonitor des UFZ eine extreme Dürre anzeigt, da diese 60 % der nFK an maximal 5 % der Tage im Zeitraum von 1951 – 2015 unterschritten wurden. Andererseits wird für den August bei einer Bodenfeuchte von lediglich 20 % der nFK, bei der die Pflanzen unter extremem Trockenstress leiden und kein Wasser mehr aus dem Boden erhalten, nicht einmal eine „ungewöhnliche Trockenheit“ angezeigt, da dies im langjährigen Mittel ein „Normalzustand“ an diesem Standort darstellt.
Aussagen zum „Gesamtboden“
Der Dürrezustand im UFZ-Dürremonitor wird für die zwei Bodentiefen 25 cm und 1,8 m dargestellt. Für viele Mittelgebirgsregionen in Hessen ist oftmals nur eine geringmächtige (wenige cm bis dm) Bodenbedeckung anzutreffen. Für diese Regionen mit geringmächtiger Bodenbedeckung würde daher eher die Darstellung des schnell reagierenden Oberbodens (bis 25 cm) zutreffen, die Darstellung und Bewertung des Dürrezustands des Gesamtbodens für 1,8 m Bodentiefe ergibt keine der Realität entsprechende Aussage.
Darstellung
Das UFZ geht auf seiner Homepage auf den methodischen Ansatz ein und versucht den Dürremonitor zu erklären, jedoch ist für Laien ein Verständnis nur bedingt möglich, so dass es zwangsläufig zu Fehlinterpretationen und somit zu falschen Schlussfolgerungen bzw. Aussagen kommt. Gut nachvollziehbare Auswertungen zur Bodenfeuchte sind auf den Seiten des Deutschen Wetterdienstes (DWD) zu finden.
Auswirkungen von Dürre auf die Umwelt
Welche negativen Auswirkungen von Dürren auf einzelne Umweltkomponenten, wie z. B. die Gewässerökologie, die Fließgewässer, den Boden oder das Grundwasser, können auftreten?
Maßnahmen um Folgen von Dürren abzumindern
Maßnahmen die jeder einzelne ergreifen kann, um die Folgen von Dürren abzumindern, sind vielfältig. Von Auffangbehältern bis zu optimierter Bewässerung - jeder kann etwas tun.
Auswirkungen des Klimawandels auf das Auftreten von Dürren
Welche Veränderung im Temperaturregime wurden in Hessen bereits beobachtet? Wie wirkt sich der Klimawandel auf das Grundwasser aus? Welche Veränderungen werden für die Zukunft projiziert? Diesen Fragen geht das HLNUG nach.
Interaktiven Webportal "Wetterextreme in Hessen"
Im interaktiven Webportal "Wetterextreme in Hessen" werden Wetterdaten der Vergangenheit ausgewertet und interaktiv dargestellt. Gleichzeitig wird angezeigt, ob die Zeitreihen einen Trend aufweisen.
Für Klimastationen in und um Hessen lassen sich hier aktuelle und langzeitliche Klimainformationen abrufen. Hessen ist damit das erste Bundesland, das Statistiken über Wetterextreme einfach zugänglich und visuell ansprechend aufbereitet bereitstellt.
Fragen wie z. B. "Gab es auch früher schon so extreme Trockenzeiten wie im letzten Sommer?", "Wann hatten wir den letzten richtig heißen Sommer?" oder "Wann lag am wenigsten Schnee auf der Wasserkuppe?", können damit beantwortet werden.
Der Deutsche Wetterdienst stellt mehrere deutschlandweite Produkte zur Verfügung:
- den interaktiven Bodenfeuchte-Viewer
- eine aktuelle Bodenfeuchteanalyse
- den Bodenfeuchtebericht
(wöchentliche Zusammenfassung der Bodenfeuchte)
Wichtige Begriffe im Zusammenhang mit der Bodenfeuchte
Eine Volumeneinheit Boden besteht zu etwa 50 % aus festen Bestandteilen (Mineralpartikel und organischer Substanz) die ein System von Hohlräumen (Poren) bilden. Diese Poren können mit Luft oder Wasser gefüllt sein.
Die Bodenfeuchte beschreibt, wieviel Prozent dieser Poren mit Wasser gefüllt sind – aber nicht die absolute Wassermenge. So sind bei einer Bodenfeuchte von 100 % alle Poren komplett mit Wasser gefüllt.
Für die Wasserspeicherung ist nicht allein die Bodenfeuchte entscheidend, sondern die Größe der Poren spielt eine wichtige Rolle. Große Partikel (wie z. B. Sand bei den sogenannten leichten Böden) bilden weite Poren durch die das Wasser schnell versickern kann, feine Bodenpartikel (wie z. B. Tonteilchen bei den sogenannten schweren Böden) bilden engere Poren, die das Wasser besser gegen das Versickern schützen. Allerdings können die Wurzeln in sehr enge Poren schlechter bis gar nicht eindringen und dadurch die Pflanze nur schlecht mit Wasser versorgen.
Als eine wichtige Größe für das Pflanzenwachstum gilt die nutzbare Feldkapazität (nFK), also der Anteil des Wassers, der auf der einen Seite gegen das schnelle Versickern im Boden gehalten werden kann, der aber auf der anderen Seite auch durch die Wurzeln aufnehmbar ist. Als optimale Bodenfeuchte für das Pflanzenwachstum kann eine nFK von 50-80 % angesehen werden.
Zur Beschreibung des Niederschlagsdefizits eignet sich der Standardisierte Niederschlagsindex SPI (Standardized Precipitation Index). Er ist nach Angaben des Deutschen Wetterdienstes (DWD) einer der gebräuchlichsten klimatologischen Niederschlagsindizes zur Identifikation von Niederschlagsüberschüssen und -defiziten.
Der SPI wird für verschiedene Zeitskalen (monatlich, viertel-, halb- und ganzjährig) berechnet, wobei gleitende Niederschlagsmittel gebildet und im Kontext zu langjährigen Werten aus mindestens 30-jährigen gemessenen Zeitreihen betrachtet werden.
Als Dürre wird die Andauer einer SPI-Periode bezeichnet, in welcher der Wert -1 erreicht (vergl. Tabelle 1) bzw. unterschritten.
Auf der Seite vom DWD wird der SPI für Deutschland flächendeckend in einer Karte dargestellt. Es können dabei unterschiedliche Monate und Zeiträume eingestellt werden.
Klassifizierung der Feuchtigkeitsverhältnisse anhand des SPI