Extreme Ereignisse Extreme Wetterereignisse verursachen jedes Jahr Schäden in Millionenhöhe. Welche Rolle spielt dabei der Klimawandel? Wie können wir Schäden vermeiden?

Autoren

Dr. Ruth Bittner
ehemals Sektion Hydrologie unter Leitung von Prof. Dr. Bruno Merz
Helmholtz-Zentrum Potsdam Deutsches GeoForschungsZentrum (GFZ)

Knut Günther
Dr. Kai Schröter
Sektion Hydrologie unter Leitung von Prof. Dr. Bruno Merz
Helmholtz-Zentrum Potsdam Deutsches GeoForschungsZentrum (GFZ)

PD Dr. Michael Kunz,
Prof. Dr. Christoph Kottmeier
Institut für Meteorologie und Klimaforschung (IMK-TRO),
Karlsruher Institut für Technologie (KIT), Karlsruhe

Dr. Theresia Petrow
Prof. Dr. Annegret Thieken
Institut für Erd- und Umweltwissenschaften der Universität Potsdam

Steffi Uhlemann
Aspen Re, Zürich

Begutachtung
Dr. Fred Hattermann
Potsdam Institut für Klimafolgenforschung (PIK)

Koordination:
Prof. Dr. Annegret Thieken
Dr. Theresia Petrow
Institut für Erd- und Umweltwissenschaften der Universität Potsdam

Das Informationssystem "Wettergefahren-Frühwarnung" des Karlsruher Instituts für Technologie (KIT) warnt vor bevorstehenden außergewöhnlichen oder extremen Wetterereignissen. Es erfüllt aber keine hoheitlichen Aufgaben. Diese obliegen staatlichen Diensten. In Deutschland stellt beispielsweise der Deutsche Wetterdienst (DWD) im Internet und für Mobiltelefone amtliche Warnungen vor (extremem) Unwetter und markanten Wetterlagen bereit.

 Wettergefahren-Frühwarnung

Die „European Severe Weather Database“ ESWD hat zum Ziel, detaillierte und qualitätsgeprüfte Informationen über extreme konvektive Wetterereignisse in ganz Europa zu sammeln und Nutzern zur Verfügung zu stellen. Die ESWD arbeitet nicht nur mit nationalen hydrometeorologischen Diensten zusammen, sondern auch mit Netzwerken wie Skywarn and Keraunos, in denen meteorologisch geschulte Beobachter ehrenamtlich tätig sind, um zeitnah und ortsgenau vor Unwettern zu warnen. Auch Laien können ihre Beobachtungen in die ESWD einfügen.
 Europäische Unwetterdatenbank

Auf gemeinsame Initiative der deutschen Bundesländer wird auf dem Länderübergreifenden Hochwasserportal die aktuelle Hochwasserlage für ganz Deutschland in Form von Karten und Tabellen dargestellt. Das Portal enthält auch Links zu den Hochwasserinformationen in den Nachbarländern.

 Hochwasserportal

Das Zentrum für Satellitengestützte Kriseninformation (ZKI) am Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) stellt einen 24/7 Service für die schnelle Beschaffung, Aufbereitung und Analyse von Satellitendaten bei Natur- und Umweltkatastrophen, für humanitäre Hilfsaktivitäten und für die zivile Sicherheit weltweit bereit. Das ZKI ist Teil der International Charter Space and Major Disasters, die im Falle eines extremen Ereignisses vom betroffenen Staat ausgelöst werden kann.

 Zentrum für Satellitengestützte Kriseninformation

Der Bevölkerungsschutz ist wesentlicher Bestandteil der nationalen Sicherheitsarchitektur und umfasst den Katastrophen- und Zivilschutz. Dieses Portal informiert, wer im Katastrophenfall zuständig ist und wie sich jeder Einzelne schützen und zunächst versorgen kann.
 Portal für Informationen zum Bevölkerungsschutz

KATWARN ist ein kostenloser Service für offizielle Warninformationen. Das System wurde von Fraunhofer FOKUS im Auftrag der öffentlichen Versicherer entwickelt und ist seit 2011 in Betrieb.
Mit KATWARN erhalten Sie ergänzend zu Sirenen, Lautsprecheransagen oder Meldungen im Radio wichtige Warn- und Verhaltensinformationen. KATWARN sagt Ihnen also nicht nur, DASS es eine Gefahrensituation gibt, sondern auch WIE Sie sich verhalten sollen.
 KATWARN

Generell gibt es nur wenig fundierte Zahlen über Schäden durch Naturkatastrophen. Eine Datenbank, die weltweit Schäden erfasst, ist OFDA/CRED International Disaster Database EM-DAT der Université Catholique de Louvain in Brüssel, Belgien. Ein Ereignis wird in die Datenbank aufgenommen, wenn mindestens eins der folgenden Kriterien erfüllt ist:
- Zehn oder mehr Todesopfer wurden gemeldet.
- 100 oder mehr Menschen wurden als betroffen gemeldet.
- Ein internationaler Hilferuf liegt vor.
- Der Katastrophennotstand wurde ausgerufen.

Dies bedeutet, dass kleine, lokale Ereignisse in der Datenbank nicht enthalten sind. Die Schadensstatistik ist somit nicht vollständig; Abweichungen zu anderen Datenbanken können nicht ausgeschlossen werden.
Von 1900 bis 2016 sind in EM-DAT insgesamt 94 Naturkatastrophen in deutschen Staaten (Deutschland vor 1945/48, Bundesrepublik Deutschland, Deutsche Demokratische Republik, Deutschland seit 1990) dokumentiert, 73 davon seit 1990. Dies zeigt, dass aktuelle Ereignisse aufgrund der besseren Zugänglichkeit von Informationen öfter Eingang in die Datenbank finden.
Neben Ort, Zeit und der Art des Ereignisses sind in EM-DAT die Ereignisfolgen als Anzahl der Todesopfer, Anzahl der Betroffenen und ökonomische Schäden in US$ festgehalten. Allerdings sind diese Angaben nicht immer vollständig. Für die 94 recherchierten Ereignissen in Deutschland liegen für 62 Ereignisse Angaben über Todesopfer vor, für 61 Zahlen zu den ökonomischen Schäden, aber nur für 26 die Anzahl der Betroffenen, die oft schwer zu ermitteln und nicht klar definiert ist.
Die Abbildung zeigt die Zusammensetzung der 94 registrierten Ereignisse. Die häufigste Naturgefahr in Deutschland sind (Winter-)Stürme (52 Ereignisse, davon 40 seit 1990), gefolgt von Hochwasserereignissen (23, davon 17 seit 1990). Auch extreme Winterbedingungen sind recht häufig (11 Ereignisse, davon 10 seit 1990). Hierbei wurden in der Auswertung Kältewellen, extreme Schneebedingungen und Lawinen zusammengefasst. Auch der Kollaps der Eissporthalle in Bad Reichenhall aufgrund der hohen Schneelast im Winter 2006 wurde zu dieser Kategorie gezählt, obwohl dieses Ereignis in EM-DAT als „sonstiger Unfall“ klassifiziert ist.
Andere Ereignistypen wurden von 1900 bis 2010 nur vereinzelt für Deutschland dokumentiert: Es finden sich drei Erdbebenereignisse, zwei Epidemien, zwei Hitzewellen sowie ein Waldbrand.

 OFDA/CRED International Disaster Database EM-DAT

Für 62 Ereignisse, die in EM-DAT von 1990 bis 2016 für Deutschland registriert sind, liegen Angaben über die Zahl der Todesopfer vor. Die Abbildung zeigt die Verteilung nach Ereignistypen. Man sieht deutlich, dass Hitzewellen – dies war vor allem der Hitzesommer 2003 – hier die dominierende Naturgefahr ist. Ein weitaus kleinerer Teil der Todesopfer ist auf (Winter-)Stürme, extreme kalte Temperaturen oder Hochwasser zurückzuführen.
Ein anderes Bild zeigt sich bei den ökonomischen Auswirkungen. Hier dominieren eindeutig Winterstürme und Hochwasserereignisse. So verursachten allein die Hochwasserereignisse im August 2002 und Juni 2013 Schäden von 11,6 Milliarden Euro bzw. ca. 8 Milliarden Euro. Der teuerste Wintersturm war „Kyrill“ im Januar 2007 mit über 5 Milliarden Euro.
 OFDA/CRED International Disaster Database EM-DAT

Sortiert man alle 94 Naturkatastrophen, die in EM-DAT für deutsche Staaten von 1900 bis 2016 dokumentiert sind, nach der Anzahl der Todesopfer, steht die Hitzewelle vom Sommer 2003 mit 9355 Todesfällen mit Abstand an erster Stelle. Es folgen die Sturmflut von 1962 sowie Sturmereignisse aus den 1970er-Jahren. Auch die Sturmereignisse aus den 1990er-Jahren sind ebenfalls in dieser Liste der zehn schlimmsten Ereignisse zu finden, forderten aber deutlich weniger Opfer als frühere Sturmereignisse. Hier zahlen sich die bessere Warnung, Risikowahrnehmung und angepasstes Verhalten im Ereignisfall aus.
Es wird deutlich, dass auch Kältewellen und andere extreme Winterbedingungen potenziell gefährliche Ereignisse sind. Als einziges Hochwasserereignis ist in dieser Liste das Hochwasser vom August 2002 zu finden. Hier werden in EM-DAT 27 Todesopfer aufgeführt, in vielen Berichten wird aber nur von 21 Todesfällen gesprochen.

In enger Zusammenarbeit von Forschung (UNU-EHS) und Praxis (Bündnis Entwicklung hilft) wurde ein Indikatorsystem entwickelt, das für 173 Länder weltweit die Gefährdung durch Naturereignisse und die Vulnerabilität einschätzt. Die Gefährdungsanalyse berücksichtigt die Exposition der Bevölkerung gegenüber den Naturgefahren Erdbeben, Hochwasser, Dürren und Wirbelstürmen sowie gegenüber dem Meeresspiegelanstieg als Folge des Klimawandels. Die Vulnerabilität gibt Auskunft darüber, wie verletzlich eine Gesellschaft bei Eintritt von Naturereignissen ist. Daher wurden im Weltrisikobericht drei Indikatoren abgeleitet, die die Anfälligkeit sowie die Bewältigungs- und Anpassungskapazitäten einer Gesellschaft beschreiben. Das Risiko ergibt sich aus der Verknüpfung der Indikatoren für Gefährdung und Vulnerabilität. Der Index wird seit 2011 jährlich aktualisiert und hinsichtlich ausgewählter Faktoren analysiert.  Weltrisikobericht

Unter dem Eindruck des August-Hochwassers 2002 standen extreme Hochwasserereignisse, welche einmal in hundert Jahren oder seltener auftreten, aber große volkswirtschaftliche Schäden anrichten können, im Fokus des Forschungsprogramms „Risikomanagement extremer Hochwasserereignisse“ (RIMAX). In RIMAX wurden von 2005 bis 2009 ca. 35 Projektverbünde in ganz Deutschland durch das Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) gefördert. Ziel war es, den Wandel vom Sicherheitsversprechen des klassischen Hochwasserschutzes hin zu einem Management von Risiken mit einer Reihe von Konzepten, Methoden und Maßnahmen zu unterstützen.
Die Ergebnisse wurden unter Koordinierung des Deutschen Geoforschungszentrums (GFZ) in Potsdam für verschiedene Adressaten aufbereitet.  RIMAX - Impuls für die Praxis

Im CEDIM-Projekt „Risikokarte Deutschland“ wurden ausgewählte Risiken flächendeckend quantifiziert. Dazu wurden für die Naturgefahren Wintersturm, Erdbeben und Hochwasser sowie für anthropogene Gefahren geeignete Methoden entwickelt, um die Risiken auf einer gemeinsamen Datenbasis vergleichbar darstellen zu können. Disziplinübergreifend wurden in einer zusätzlichen Gruppe die betroffenen Werte ermittelt. Für das Bundesland Sachsen wurden alle Risiken flächendeckend miteinander verglichen.  Das CEDIM-Projekt Risikokarte Deutschland

Das Deutsche Komitee Katastrophenvorsorge (DKKV) ist eine nationale Plattform zur Katastrophenvorsorge in Deutschland. Im wissenschaftlichen Beirat sind zahlreiche Forschungsinstitutionen und Universitäten aus Deutschland vertreten.
Im operativen Beirat sind Vertreter der Medien, des Katastrophenschutzes etc. aktiv.
Das DKKV ist Teil der United Nations International Strategy for Disaster Reduction und wurde im November 2010 durch das International Council of Science Union (ICSU) als das Nationale IRDR-Komitee im Rahmen des Forschungsprogramms „Integrated Research on Disaster Risk“ (IRDR) anerkannt.
 Das Deutsche Komitee Katastrophenvorsorge (DKKV)

Die Hochwasserschadensdatenbank HOWAS 21 hat zum Ziel, Daten über objektbezogene Hochwasserschäden, d.h. Schäden an Gebäuden, anderen Bauwerken oder Flächen, zu homogenisieren und Fachnutzern in Wissenschaft und Praxis über das Internet bereitzustellen. Neben den aufgetretenen finanziellen Schäden sind in HOWAS 21 Daten zum Ereignis, zum geschädigten Objekt sowie zur Schadensminderung festgehalten. Jeder Schadensfall wird außerdem einem übergeordneten Hochwasserereignis, einer Erhebungskampagne und einem Schadenssektor zugeordnet. In HOWAS 21 werden Schadensfälle aus den Sektoren Privathaushalte, Gewerbe/Industrie, Landwirtschaft, Verkehr, Fließgewässer und Wasserbauliche Infrastruktur abgelegt. Darüber hinaus werden pro Erhebungskampagne Informationen zur Datenerhebung (z.B. Erhebungsmethode, Erhebungszeitpunkt, Methoden der Datenaufbereitung) abgelegt, damit die Datenqualität bewertet werden kann.

Die Attribute in HOWAS 21 basieren auf Katalogen, die durch eine mehrstufige Expertenbefragung im RIMAX-Projekt „MEDIS – Methoden zur Erfassung direkter und indirekter Hochwasserschäden“ pro Schadenssektor abgestimmt wurden. Da in HOWAS 21 auf Altdatenbestände nicht verzichtet werden kann, wurden folgende Kriterien als unverzichtbar deklariert: der Schadenssektor, der monetäre Schaden, der Wasserstand, das Hochwasserereignis sowie die grobe räumliche Verortung des Objekts über die Postleitzahl oder den Gemeindenamen. Diese Kriterien müssen erfüllt werden, damit ein Datensatz in HOWAS 21 integriert werden kann.

HOWAS 21 ist als relationale Datenbank (MySQL) in die „Natural Disasters Networking Platform“ (NaDiNe) der Helmholtz-Gemeinschaft eingebunden. Datenrecherche, Datendownload und Nutzung der zur Auswertung der Datenbank HOWAS 21 bereitgestellten Softwareapplikationen erfolgen über das NaDiNe-Portal. Für detaillierte Datennutzungen ist ein Vertrag abzuschließen. HOWAS 21 ist online verfügbar unter:
 Hochwasserschadensdatenbank HOWAS 21

Mit der Maßnahme „Wasser-Extremereignisse“ (WaX) fördert das Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) 12 Forschungsvorhaben, die fach- und sektorübergreifend neue Ansätze zum Management wasserbezogener Naturgefahren wie Starkregen, Hochwasser und Dürre entwickeln. Die Flutkatastrophe im Sommer 2021 aber auch die Dürren und Hitzewellen der vorausgehenden Jahre verdeutlichten den Forschungsbedarf zu diesen gegensätzlichen Wasserextremen ausdrücklich. Deutschlandweit entwickeln deshalb Wissenschaftler:innen, Anwender:innen sowie kommunale Verbände aus insgesamt 81 Partnerorganisationen Anpassungsstrategien, die die Auswirkungen von hydrologischen Extremen auf die Gesellschaft und den natürlichen Lebensraum begrenzen und gleichzeitig neue Perspektiven für die Wasserwirtschaft eröffnen.  BMBF: "WaX - Wasserextremereignisse"