Durch die anthropogene Erderwärmung steigert sich die mögliche Wasserdampfaufnahmekapazität der Atmosphäre (+7% bei +1 K) und somit das Potenzial für extreme Starkregenereignisse. Auch können durch den anthropogenen Klimawandel Wetterlagen mit einem hohen Niederschlagspotenzial häufiger werden. Durch die Abschwächung des Jetstreams können öfters stationäre Wetterlagen auftreten, die mit Trockenheit oder ausgiebigen Niederschlägen verbunden sein können.

Die Grundlage für diesen Indikator bilden die „Kataloge von Starkregenereignissen“ (CatRaRE - Catalogue of Radar-based heavy Rainfall Events) des Deutschen Wetterdienstes (DWD) auf Basis stündlicher Niederschlagsfelder aus Radarniederschlagsdaten. Als Starkregenereignisse werden Niederschläge erfasst, die je nach Dauerstufe einen bestimmten Schwellenwert überschreiten. Für den Indikator wurden die Dauerstufen entsprechend der DWD-Unwetterwarnstufe 3 verwendet. Dies bedeutet, dass in einer Stunde min. 25 mm Niederschlag fallen muss, um als Starkregenereignis gezählt zu werden bzw. in 6 Stunden 35 mm Niederschlag oder in 24 Stunden 50 mm Niederschlag. Darüber hinaus wurden für den Indikator die Starkregenereignisse gezählt, für die das Pixel mit dem stärksten Niederschlag des Ereignisses in NRW lag (d. h., dass sich das Ereignis auch über die Landesgrenzen NRWs erstrecken kann und es gezählt wird, wenn das Maximum des Niederschlags in NRW liegt). Bei der Anzahl der Ereignisse wird die absolute Anzahl der Ereignisse pro Jahr (mit Maximum des Niederschlags in NRW) angegeben (kein Mittelwert über NRW).

Für die so gefunden Starkniederschlagsereignisse werden als zusätzliche Information dargestellt:

• der maximale Niederschlag des Ereignisses mit dem höchsten Niederschlag des Jahres der entsprechenden Dauerstufe,
• der mittlere maximale Niederschlag aller Ereignisse des Jahres der entsprechenden Dauerstufe sowie
• der mittlere Niederschlag aller Ereignisse des Jahres der entsprechenden Dauerstufe

Die Anzahl der Starkregenereignisse schwankt deutlich von Jahr zu Jahr. Bei den höheren Dauerstufen treten auch Jahre ohne entsprechende Starkniederschlagsereignisse auf. Die Anzahl der Ereignisse nimmt von Dauerstufe 1 h bis zur Dauerstufe 24 h deutlich ab. Die Höhe der Niederschläge kann jedoch auch schon bei den 1-Stunden-Ereignissen über 100 mm liegen, dies ist eine Niederschlagsmenge, die sonst meist noch nicht mal über einen Monat hinweg fällt!

Bei der Dauerstufe 1 h fällt das Jahr 2018 mit 48 Ereignissen auf. Das Ereignis mit dem höchsten Niederschlag bezogen auf eine Stunde wurde allerdings 2017 mit einem maximalen Niederschlag von 122 mm registriert. Dieser Starkniederschlag ereignete sich am 15.06.2017, sein Zentrum befand sich in Aachen. Seine räumliche Ausdehnung reichte vom Aachener Wald im Südwesten bis nach Würselen im Nordosten. Gemittelt über die Gesamtzeitreihe 2001-2021 treten 22 Starkregenereignisse pro Jahr der Dauerstufe 1 h in NRW auf. Durchschnittlich werden bei einem solchen Ereignis 31 mm Niederschlag gemessen.

Bei der Dauerstufe 6 h traten sowohl 2007 als auch 2021 jeweils 10 Ereignisse auf. 2007 ist auch das Jahr, das bei Indikator 2.4 Niederschlagsextreme als Jahr mit vielen Starkniederschlagsereignissen der Dauerstufe 1 h auffällt (Werte für 2021 liegen für diesen Indikator nicht vor). Das stärkste Niederschlagsereignis wurde allerdings 2015 registriert. Hier fielen am 30.08.2015 in der Gemeinde Weeze im Kreis Kleve 127 mm Niederschlag. Neben Weeze waren auch die Nachbargemeinden Uedem, Kalkar und Bedburg-Hau betroffen. Gemittelt über die Gesamtzeitreihe 2001-2021 treten 5 Starkregenereignisse pro Jahr der Dauerstufe 6 h in NRW auf. Durchschnittlich werden bei einem solchen Ereignis 41 mm Niederschlag registriert.

Die meisten Starkregenereignisse der Dauerstufe 24 h traten 2004 auf. Das stärkste Ereignis trat hingegen im Jahr 2010 auf. Verursacht durch das Tief Cathleen fielen am 26.08.2010 im Norden NRWs enorme Niederschlagsmengen. Das lange recht unbeweglich verharrende Tief erstreckte sich über den Norden NRWs hinweg bis nach Niedersachsen. Das Maximum von 164 mm Niederschlag wurde in der Gemeinde Heek im Kreis Borken registriert. Gemittelt über die Gesamtzeitreihe 2001-2021 treten 2 Starkregenereignisse pro Jahr der Dauerstufe 24 h in NRW auf. Durchschnittlich werden bei einem Ereignis dieser Dauerstufe 57 mm Niederschlag verzeichnet. Hier wird deutlich, dass dieser Wert weit über dem des Indikators 2.3 Starkniederschlagskenntage liegt, für welche aber eine lange Zeitreihe ausgewertet werden kann.

Die Starkregenereignisse, die vielleicht den meisten Bürgerinnen und Bürgern NRWs am stärksten in der Erinnerung sind, in Münster 2014 und im Ahrtal 2021 werden durch diesen Indikator nicht erfasst. Dies hat unterschiedliche Gründe: Das Ereignis in Münster wird der Dauerstufe 9 h zugeordnet, da hier die Dauerstufe mit der höchsten Niederschlagssumme des Starkregens als Ereignis gezählt wird (DWD 2022). In den Radarergebnissen liegt diese Niederschlagssumme bei 176 mm. Das Ahrtal-Ereignis hat eine enorme Ausdehnung von Frankreich/Belgien bis nach Deutschland (Rheinland-Pfalz/NRW) hinein (Junghänel et al. 2021). Die Auswahl der Starkregenereignisse für diesen Indikator erfolgt über den Auftrittsort des Radarpixels, dem der höchste Niederschlag zugeordnet wird. Dies ist im Fall des Ahrtal Ereignisses in der Gemeinde Wawern im Eifelkreis Bitburg-Pruem in Reinland-Pfalz der Fall, auch wenn der komplette Südwesten NRWs durch dieses Ereignis betroffen war. Obwohl hier eine enorme Fläche durch das Niederschlagsereignis betroffen war, liegt der mittlere Niederschlag des Ereignisses bei 91 mm. Das Maximum in der Gemeinde Wawern liegt bei 165 mm Niederschlag, der in 48 Stunden gefallen ist.

Für alle Indikatoren erfolgt eine Trendberechnung und Signifikanzprüfung nach der Methode des Umweltbundesamtes, kurz "DAS-Methode" genannt.

Für die Dauerstufen 1 h und 6 h ergibt die Trendanalyse keinen statistisch signifikanten Trend. Bei den Starkregenereignissen der Dauerstufe 24 h ergab die Trendanalyse einen fallenden Trend (linear). Das Änderungssignal (Differenz zwischen Anfangs- und Endwert der Trendlinie) zeigt eine Abnahme von -2,7 Ereignissen an. Insbesondere bei der Dauerstufe 24 h gibt es Jahre, in welchen keine Starkregenereignisse auftreten. Bei der kurzen Zeitreihe wurde die Trendanalyse sicher auch durch die Jahre 2017 und 2018 ohne Starkregenereignis beeinflusst.
 

Literatur:

DWD – Deutscher Wetterdienst (Hrsg.) (2022): Ereignisselektion in CatRaRE.
https://opendata.dwd.de/climate_environment/CDC/event_catalogues/germany/precipitation/CatRaRE_v2022.01/CatRaRE_Ereignisdetektion.pdf

Junghänel, T.; Bissolli, P.; Daßler, J.; Fleckenstein, R.; Imbery, F.; Janssen, W.; Kaspar, F.; Lengfeld, K.; Leppelt, T.; Rauthe, M.; Rauthe-Schöch, A.; Rocek, M.; Walawender, E. und Weigl, E. (2021): Hydro-klimatologische Einordnung der Stark- und Dauerniederschläge in Teilen Deutschlands im Zusammenhang mit dem Tiefdruckgebiet „Bernd“ vom 12. bis 19. Juli 2021.
https://www.dwd.de/DE/leistungen/besondereereignisse/niederschlag/20210721_bericht_starkniederschlaege_tief_bernd.pdf?__blob=publicationFile&v=6