Mit dem klimawandelbedingten Anstieg der mittleren Lufttemperatur gehen auch extreme Hitzeereignisse einher. Die Wassertemperatur von Gewässern wird von der Lufttemperatur beeinflusst und unterliegt wie diese natürlichen Schwankungen im Laufe eines Tages und Jahres. In vielen Gewässern Nordrhein-Westfalens beeinflussen zusätzlich Abwärmeeinleitungen von Industrie und Kraftwerken die Gewässertemperatur. Die Wassertemperatur wirkt sich auf die Gewässerbiozönose, insbesondere auf die Fischfauna, aus.

Als Indikator wird die mittlere und maximale Gewässertemperatur in Grad Celsius (°C) im Jahr verwendet. Für das Klimafolgen- und Anpassungsmonitoring NRW wurde die internationale Station Kleve-Bimmen (Rhein-km-865) ausgewählt. Die Station wurde 1970 eröffnet und wird heute in Kooperation deutscher und niederländischer Gewässerüberwachung betrieben. Seit 1974 werden dort kontinuierliche Temperaturmessungen durchgeführt. Darüber hinaus haben für den Rhein Wärmeeinleitungen abgenommen (IKSR 2006), so dass davon ausgegangen werden kann, dass Temperaturerhöhungen auf den Klimawandel zurückzuführen sind.

Grundsätzlich wäre ein thermisch unbeeinflusstes Gewässer für den Nachweis des Klimawandels besser geeignet, jedoch gibt es eine solche Messstelle mit langer Datenreihe in NRW nicht.

Literatur:

IKSR -  Internationale Kommission zum Schutz des Rheins (Hrsg.) (2006): Vergleich der Wärmeeinleitungen 1989 und 2004 entlang des Rheins. IKSR-Bericht Nr. 151d. https://www.iksr.org/fileadmin/user_upload/DKDM/Dokumente/Fachberichte/DE/rp_De_0151.pdf [09.07.2021]

In der aktuellen Klimanormalperiode 1991-2020 liegt die jährliche mittlere Gewässertemperatur bei 13,9 °C, die mittlere jährliche Maximaltemperatur liegt bei 25,3 °C. Aufgrund der relativen Kürze der Zeitreihe können noch keine Vergleiche zwischen sich nicht überschneidenden Klimanormalperioden vorgenommen werden.

Die bisher wärmste Mitteltemperatur wurde mit 15,1 °C im Jahr 2018 gemessen, das eins der wärmsten Jahre in NRW war. Die höchste maximale Temperatur trat 2003 auf, was auch wenig verwundert, da 2003 einen der wärmsten Sommer in NRW hatte. Erst ab 2003 werden maximale Wassertemperaturen über 27 °C gemessen, und das in den Jahren 2018 und 2019 zum ersten Mal in zwei aufeinanderfolgenden Jahren. Die geringsten jährlichen Durchschnitts- und Maximaltemperaturen traten gehäuft in den 1970er und 1980er Jahren auf.

Für alle Indikatoren erfolgt eine Trendberechnung und Signifikanzprüfung nach der Methode des Umweltbundesamtes, kurz "DAS - Methode" genannt. Die Trendanalyse bestätigt eine steigende Gewässertemperatur. Sie ergab für die Gesamtzeitreihe 1974-2023 sowohl für die mittlere als auch die maximale Wassertemperatur einen signifikanten Trend in Form einer linearen Steigungsgeraden. Das Änderungssignal (Differenz zwischen Anfangs- und Endwert der Trendkurve) beträgt dabei für die mittlere Gewässertemperatur +1,6 Kelvin (K) und für die maximale Temperatur +2,7 K. Für die kürzere Zeitreihe ab 1991 (viele Indikatoren liegen nur für kurze Zeiträume vor, daher wird diese Analyse aus Vergleichszwecken durchgeführt) ergibt sich für beide Parameter kein signifikanter Trend.

Der Temperaturanstieg an der Station Kleve-Bimmen ist mit hoher Wahrscheinlichkeit auf den Klimawandel zurückzuführen, da nach Angaben der Internationalen Kommission zum Schutz des Rheins (IKSR) die anthropogenen Wärmeeinleitungen in den Rhein im Zeitraum 1989 bis 2004 abgenommen haben (IKSR 2006).

Literatur:

IKSR -  Internationale Kommission zum Schutz des Rheins (Hrsg.) (2006): Vergleich der Wärmeeinleitungen 1989 und 2004 entlang des Rheins. IKSR-Bericht Nr. 151d. https://www.iksr.org/fileadmin/user_upload/DKDM/Dokumente/Fachberichte/DE/rp_De_0151.pdf [09.07.2021]