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About this book

Der „Klimabericht für die Metropolregion Hamburg“ wurde im Rahmen des Exzellenzclusters CliSAP am KlimaCampus der Universität Hamburg und ihrer außeruniversitären Partner erarbeitet. Zweck ist eine Zusammenstellung des in wissenschaftlich legitimierter Weise veröffentlichten Wissens über Klima, Klimavariabilität und Klimawandel in dieser Region. Es werden sowohl das Wissen über die vergangenen 100 Jahre, soweit vorhanden, als auch die erwarteten bzw. möglichen Veränderungen in den kommenden 100 Jahren beschrieben. Neben grundlegenden Kapiteln urden Kapitel erarbeitet, in denen über Klimafolgen in bestimmten Bereichen berichtet wird. Dazu zählen zum Beispiel Landwirtschaft, Stadtklima und Küstenschutz. Der Bericht stellt dar, inwiefern Übereinstimmung über Wissen besteht, in welchen Fragen Uneinigkeit oder Unwissen herrscht und inwiefern weiterer Forschungsbedarf besteht.

Table of Contents

Frontmatter

Einleitung und Zusammenfassung

1. Einleitung und Zusammenfassung

Zusammenfassung
Dass das globale Klima sich unter dem Einfluss menschlicher Aktivitäten ändert, ist seit dem letzten Sachstandbericht des UN-Klimarats IPCC aus dem Jahre 2007 hinlänglich dokumentiert. Die Hauptrolle hier spielt die Freisetzung von Kohlendioxid und anderen Treibhausgasen. In den letzten hundert Jahren ist die globale gemittelte Lufttemperatur um etwa 0,75 °C, der globale Meeresspiegel um circa 2 Dezimeter gestiegen. Gerade die Temperaturänderungen sind – im Rahmen statistischer Ungenauigkeiten – stärker, als aufgrund natürlicher Schwankungen zu erwarten ist, und die einzige robuste Erklärung für den größten Teil dieses Anstiegs ist dieWirkung der Treibhausgase. Für die nächsten Jahrzehnte bis zum Ende des 21. Jahrhunderts wird ein weiterer Anstieg von Temperaturen, Meeresspiegel und die Veränderung anderer Wettereigenschaften erwartet – in Abhängigkeit davon, wie viel Treibhausgase wann freigesetzt werden. Obwohl auch hier immer noch deutliche Wissensdefizite herrschen (etwa im Hinblick auf den Meeresspiegel), sind die Aussagen im Hinblick auf das globale Geschehen recht klar.
Martin Claussen, Hans von Storch

Klima der Region bisher (1800 bis 2006) und mögliche Änderungen in der Zukunft (bis 2100)

Frontmatter

2. Das Klima der Metropolregion auf Grundlage meteorologischer Messungen und Beobachtungen

Zusammenfassung
Die World Meteorological Organization (WMO) hat die klimatologischen Normalperioden eingeführt und ordnet die Daten den Zeiträumen 1901–1930, 1931–1960 etc. zu. Diese Einteilung soll auch in dieser Beschreibung des meteorologischen Istzustandes und der Änderungen in den letzten 100 Jahren Verwendung finden.
Mit Klimaelement werden Mess- oder Beobachtungsgrößen wie z.B. Luftdruck, Lufttemperatur, Windgeschwindigkeit und -richtung, Feuchte, Niederschlag, Bewölkung oder Sonnenscheindauer bezeichnet. Die Klimaelemente hängen sowohl von den Gegebenheiten des Ortes (geographische Breite, Topographie und Bebauung, Bodenart und Bewuchs etc.) als auch von den Gegebenheiten der Umgebung (Versiegelungs- oder Wasserflächen etc.) ab. Zudem sind sie typischerweise nicht unabhängig voneinander, sondern (mehr oder weniger stark) miteinander korreliert.
Gudrun Rosenhagen, Michael Schatzmann, Anne Schrön

3. Das Klima der Region und mögliche Entwicklungen in der Zukunft bis 2100

Zusammenfassung
Das Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC) stellt in seinem vierten Sachstandsbericht aus dem Jahr 2007 fest, dass der größte Teil des beobachteten Anstiegs der mittleren globalen Temperatur seit Mitte des letzten Jahrhunderts sehr wahrscheinlich durch den beobachteten Anstieg der anthropogenen Treibhausgaskonzentrationen verursacht ist (vgl. IPCC 2007a, Solomon et al. 2007). In Bezug auf die künftige Entwicklung bis zum Ende des 21. Jahrhunderts geht IPCC davon aus, dass gleich hohe oder höhere Emissionen von Treibhausgasemissionen als heute eine weitere Erwärmung verursachen und viele Änderungen im globalen Klimasystem verursachen würden, die sehr wahrscheinlich größer wären als die Änderungen, die im 20. Jahrhundert beobachtet wurden (IPCC 2007a, IPCC 2007b). Die Aussagen des IPCC beziehen sich auf die globale Ebene; für die Betrachtung von Entwicklungen auf regionaler Ebene ist man entsprechend auf regionale Klimamodelle angewiesen.
Achim Daschkeit

4. Das Klima der Region und mögliche Änderungen in der Deutschen Bucht

Zusammenfassung
Die Deutsche Bucht stellt das für die Metropolregion Hamburg zentrale Meeresgebiet in der Nordsee dar. Durch die Küstenlinien der zur Metropolregion zählenden Kreise Dithmarschen und Cuxhaven grenzt die Deutsche Bucht zum einen unmittelbar an die Metropolregion an, zum anderen stellt sie die seewärtige Begrenzung der Tideelbe mit zentraler Bedeutung für die Stadt Hamburg sowie die angrenzenden Kreise Steinburg, Pinneberg, Stade und Harburg dar. Helgoland als zentrale Insel in der Deutschen Bucht gehört derzeit zum Kreis Pinneberg und ist damit ebenfalls Bestandteil der Metropolregion.
Als Deutsche Bucht bezeichnet man im Allgemeinen das Meeresgebiet vor der dänisch-deutsch-niederländischen Nordseeküste. Es wird küstenseitig von einer Linie entlang der westfriesischen Inseln (Niederlande) über die ost- und nordfriesischen Inseln (Deutschland) bis hin zu den dänischen Wattenmeerinseln vor Jütland begrenzt. Seeseitig stellt die Doggerbank die nordwestliche Abgrenzung dar. Die zentrale Insel in der Deutschen Bucht ist Helgoland.
Ralf Weisse

5. Das Klima der Region und mögliche Änderungen in der Tideelbe

Zusammenfassung
Bei einem vom Menschen unbeeinflussten Fließgewässer werden Struktur und Dynamik durch die klimatischen und geologischen Verhältnisse sowie durch das Relief des Einzugsgebietes bestimmt. Bei einem solchem Gewässer kann also aus jahrelangen kontinuierlichen Messungen hydrologischer Parameter auf den Einfluss des Klimas geschlossen werden. Bei einem durch den Menschen geprägten Gewässer wie der Elbe ist dies nur schwer möglich. Hier lassen lange Messzeitreihen keinen eindeutigen Schluss auf den Einfluss des Klimas zu. Aus den vorhandenen Messungen können aber Erkenntnisse aus der Reaktion des Systems Elbe auf anthropogene und natürliche Veränderungen abgeleitet werden, die vor dem Hintergrund eines zukünftigen Klimawandels beachtet werden müssen. Deswegen wird im Folgenden neben der Beschreibung der Hydrodynamik auch auf die historische Entwicklung der Elbe eingegangen.
Norbert Winkel

Klimabedingte Änderungen in Ökosystemen

Frontmatter

6. Klimabedingte Änderungen in terrestrischen und semi-terrestrischen Ökosystemen

Zusammenfassung
Die Metropolregion Hamburg gehört mit ihren niedersächsischen, schleswig-holsteinischen und Hamburger Flächenanteilen geologisch gesehen zu den jungen Landschaften in Deutschland, die im Wesentlichen erst seit dem Quartär entstanden sind und bis heute ständig umgestaltet werden (Benda 1995). Dabei wurden während der beiden letzten Vereisungsphasen (Saale: 310000 bis 128000, Weichsel: 115000 bis 11500 Jahren BP) mächtige Lockersedimente von Gletschern abgelagert, die unter periglazialen Permafrostbedingungen durch Frostdurchmischung (Kryoturbation) und Bodenfließen (Solifluktion) stark überprägt wurden und in Warmzeiten (Eem: 128000 bis 115000; Holozän: 11500 Jahren BP bis heute) intensiv verwitterten. Im Holozän führten Trans- und Regressionen der Nordsee zur Ablagerung von feinkörnigen Sedimenten an den Küsten und im Elbe-Urstromtal. Unter Tideeinfluss kam es vor ca. 5000 Jahren zur Sedimentation von perimarinem Klei (feinsandig-schluffiges bis toniges Gezeitensediment), das das Substrat für die regelmäßig überschwemmten Marschengebiete bildete.
Kai Jensen

7. Klimabedingte Änderungen in aquatischen Ökosystemen: Elbe, Wattenmeer und Nordsee

Zusammenfassung
Die in diesem Kapitel behandelten Zustandsbeschreibungen und Prognosen für das aquatische Ökosystem beschränken sich regional auf die „Lebensader Hamburgs“, speziell die Tide-Elbe, auf das vorgelagerte Wattenmeer und die Deutsche Bucht sowie auf die Ausschließliche Wirtschaftszone (AWZ) der Nordsee. Hierbei stehen im Vordergrund Entwicklungen
1. des Phytoplanktons als wichtiger Komponente des Nahrungsnetzes,
2. des Zooplanktons als Nahrungsgrundlage für Fischlarven und Jungfische,
3. des Benthos und schließlich
4. der Fischfauna. Daneben werden auch die Veränderungen von Wattgebieten, Salzwiesen und Flachwasserbereichen sowie mögliche Einflüsse auf die Avifauna behandelt.
Es zeigt sich, dass die zur Behandlung der Themen verfügbaren Veröffentlichungen ihren Schwerpunkt in der Deutschen Bucht bzw. der Nordsee haben. Am wenigsten wurden bisher die klimatischen Einflüsse auf das aquatische Ökosystem der Tide-Elbe behandelt.
Franciscus Colijn, Hans-Ulrich Fanger

Klimabedingte Änderungen in Wirtschaftssektoren

Frontmatter

8. Klimabedingte Änderungen im Wirtschaftssektor Tourismus

Zusammenfassung
Während sich in den 1960er und 1970er Jahren die wissenschaftliche, meist meteorologische Literatur der Fragestellung widmete, wie sich das Klima in Urlaubsdestinationen beschreiben und vorhersagen lässt („holiday meteorology“, vgl. Green 1967), wurden Ende der 1980er Jahre erste Studien zu möglichen Auswirkungen des Klimawandels auf den Tourismussektor veröffentlicht. Der Schwerpunkt lag hierbei auf dem Wintersport in Australien und Nordamerika (z.B. Galloway 1988, Harrison et al. 1986, Lamothe et Périard Consultants 1988, Wall 1988), dem steigenden Wasserverbrauch für die Golfindustrie (Lamothe et Périard Consultants 1989) oder Maßnahmen für Strände bei Meeresspiegelanstieg (Leatherman 1989).
Dabei wurde auch der Zusammenhang zwischen Freizeit und Klima beschrieben. Riebsame (1985) bestimmte den Einfluss des Klimas als wichtigen Faktor der Umgebung eines Ferienortes und das Klima als Gefahrpotential. Dieser Zusammenhang ändert sich je nach Urlaubsregion und Aktivität der Touristen. Das Klima nimmt zudem Einfluss auf Länge und Verlässlichkeit einer Saison und die Zufriedenheit der Gäste während ihres Urlaubes sowie auf touristische Infrastruktur, Aktivitäten-Programme und Kosten.
Harald Heinrichs, Claudia Bartels

9. Der Einfluss des Klimawandels auf den Wirtschaftssektor Landwirtschaft

Zusammenfassung
Die Landwirtschaft zählt seit jeher zu den klimasensitiven Sektoren der Volkswirtschaft. Sie ist in dreifacher Hinsicht mit dem Klimawandel verbunden (Abb. 9.1). Zum einen trägt sie in einem nicht unerheblichen Maß zur CO2-Bindung bei, da Pflanzen über die Photosynthese Kohlendioxid aufnehmen und gleichzeitig Sauerstoff freisetzen. Zum anderen gehört sie als Emittent klimawirksamer Spurengase zu den Mitverursachern des Klimawandels. Schließlich ist die Landwirtschaft vom Klimawandel direkt betroffen, da sich hierdurch die Bedingungen für die landwirtschaftliche Produktion ändern können. Eine Anpassung der Landwirtschaft an geänderte Klimabedingungen, einschließlich der hiermit verbundenen Veränderungen im Witterungsverlauf und in der Häufigkeit extremer Wetterereignisse wird unerlässlich sein. Hierzu steht der Landwirtschaft in Deutschland ein breites Spektrum von Maßnahmen zur Verfügung, wobei die Stärke und Geschwindigkeit des Klimawandels den Erfolg der Anpassung beeinflussen wird.
Frank-M. Chmielewski

Planerisch-organisatorische und technische Anpassungspotenziale

Frontmatter

10. Planerisch- organisatorische Anpassungspotenziale an den Klimawandel

Zusammenfassung
Das Themenfeld Anpassung an den Klimawandel hat in letzter Zeit einen Bedeutungsgewinn erfahren. Nachdem Wissenschaft und zivilgesellschaftliche Akteure seit Jahrzehnten – aber häufig ohne durchschlagende Resonanz – vor den globalen Folgen des Klimawandels gewarnt haben, hat sich die öffentliche Aufmerksamkeit in den vergangenen Jahren aus vielfältigen Gründen gesteigert (vgl. Egner 2007, Lehmkuhl 2008, Reusswig 2008). Neue wissenschaftliche Erkenntnisse und eine Reihe einschneidender Extremereignisse, etwa das Elbehochwasser 2002, die Hitzewelle 2003 oder der Orkan Kyrill 2007 leisteten dem Thema Klimafolgen und -anpassung Vorschub (vgl. Greiving und Fleischhauer 2008). Nicht zuletzt der jüngste, vierte Sachstandsbericht des Weltklimarates (IPCC 2007) unterstreicht, dass mit schwerwiegenden Folgen in verschiedensten Bereichen für Mensch und Natur zu rechnen ist (IPCC 2007, Worldwatch Institute 2007).
Jörg Knieling

11. Technische Potenziale zur Anpassung an den Klimawandel

Zusammenfassung
Der Wandel des Klimas führt in der Konsequenz zu einem veränderten Seegangsklima und veränderten Tidewasserständen (siehe Kap. 4 und 5). Diese beiden Größen und resultierende Strömungsgeschwindigkeiten sind maßgeblich für die Bemessung von Bauwerken und Anlagen zum Schutz gegen Hochwasser und Sturmfluten und das Sedimentmanagement, die im Wesentlichen als Küstenschutzanlagen bezeichnet werden. Daher ist eine Überprüfung solcher Bauwerke und Anlagen des Küstenschutzes und gegebenenfalls die Entwicklung alternativer Lösungen im Hinblick auf den Klimawandel unerlässlich.
Da der Ausbau und die Unterhaltung von Gewässern sowie der Hochwasser- und Küstenschutz im Rahmen des Wasserhaushaltsgesetzes in die Zuständigkeit der Bundesländer, hier speziell der Küstenländer fallen, haben die drei Küstenländer Hamburg, Niedersachsen und Schleswig-Holstein unterschiedliche General- und Fachpläne aufgelegt: seit 2007 regelt ein gemeinsamer Generalplan den Küstenschutz für Niedersachsen und das Land Bremen, in Schleswig-Holstein sind die Küstenschutzanstrengungen im „Generalplan Küstenschutz“ aus dem Jahre 2001 niedergelegt und in der Freien und Hansestadt Hamburg ist der Hochwasser- und Küstenschutz im Fachplan „Hochwasserschutz in Hamburg“ der Behörde für Bau und Verkehr von 2002 geregelt (siehe auch Kap. 10).
Nicole von Lieberman

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