Zum Hauptinhalt springen
LANUV-NRW-Logo
5.4

Regenerosivität

Vermehrter Bodenabtrag durch zunehmende Regenerosivität

Regenerosivität in NRW im Zeitraum 1973-2020 (Datengrundlage: Neuhaus et al. 2010 und DWD).

Datenstand 31.12.2020
Messgröße Regenerosivität, N/h*a
Räumliche Abdeckung Nordrhein-Westfalen (NRW)
Datenquelle Neuhaus et al. 2010, Deutscher Wetterdienst (DWD)
Fortschreibungsturnus jährlich
DPSIR-Indikator Impact
  • Bezug zum Klimawandel

    Die Regenerosivität beschreibt die erosionswirksame Kraft des Niederschlags, d. h. Bodenpartikel können durch die kinetische Energie von Regentropfen aus ihrem Verbund gelöst und entfernt werden (Elhaus et al. 2019). Je stärker und intensiver der Regen ist, desto mehr Bodenpartikel werden weggespült.

    Die klimawandelbedingte Temperaturzunahme wirkt sich auf die Regenerosivität durch folgenden Zusammenhang aus: Die Temperaturzunahme begünstigt den Wasserdampfgehalt der Atmosphäre und beeinflusst so das Niederschlagspotenzial. Zusätzlich ziehen Regenschauer und Gewitter langsamer, weil sich der Polarfront-Jetstream immer weiter abschwächt und zu stationären Wetterlagen führt. In der Folge können sich regionale Niederschlagsmuster ändern und somit kann es häufiger zu intensiven Starkregenereignissen kommen (Indikator 2.4 „Niederschlagsextreme“). Entgegengesetzt können auch lange Hitze- und Trockenperioden wie 2018 den Boden stark austrocknen und damit anfälliger für Bodenerosion machen. So können auch insgesamt geringere Niederschlagssummen, wie in den letzten 10 - 15 Jahren aufgetreten sind (Indikator 2.1 "Jahresniederschlagssumme"), einen Einfluss auf die Regenerosivität haben.

    Neben diesen Auswirkungen des Klimawandels gibt es noch weitere Faktoren, die sich auf die Regenerosivität des Bodens auswirken und die Klimafolgen überlagern können, wie die Bewirtschaftungsweise oder die allgemeine topografische Lage einer Ackerfläche. Die Ursache-Wirkungsbeziehungen können hierbei sehr komplex sein.

    Literatur:

    Elhaus, D., Winterrath, T., Auerswald, K., Fischer, F. (2019): Klimawandel und Bodenerosion – Neue Erkenntnisse zur Regenerosivität und Konsequenzen für die Abschätzung der Erosionsgefährdung. In: Bodenschutz 24 (4), S. 136-141.

  • Definition und Berechnung

    Die Zeitreihe zeigt die Regenerosivität als R-Faktor (Teil der Allgemeinen Bodenabtragsgleichung, ABAG, DIN 19708 (2005)). Die Zeitreihe basiert für den Zeitraum 1973-2000 auf Messwerten (Neuhaus et al. 2010 ) und ab 2000 auf Radardaten des Deutschen Wetterdienstes (Elhaus et al. 2019; Winterrath et al. 2017). Der R-Faktor wird in der Einheit Newton/Stunde*Jahr (N/h*a) angegeben und spiegelt die Erosionskraft des Niederschlags wider.

    Die Daten zur Regenerosivität stehen frei beim Deutschen Wetterdienst (DWD) zum Download zur Verfügung.

    Für alle Zeitreihen erfolgt eine Trendberechnung nach der Methode des Umweltbundesamtes zum Monitoringbericht 2019 zur Deutschen Anpassungsstrategie an den Klimawandel, kurz "DAS - Methode" genannt. Die Entwicklung der Trends wird tabellarisch dargestellt. Für eine kurze Einführung in die Trendberechnung steht ihnen die Seite zur Methodik im Serviceteil zur Verfügung.

    Literatur:

    DIN 19708 (2005): Bodenbeschaffenheit – Ermittlung der Erosionsgefährdung von Böden durch Wasser mithilfe der ABAG, Normenausschuss Wasserwesen im DIN, Berlin.

    Elhaus, D., Winterrath, T., Auerswald, K., Fischer, F. (2019): Klimawandel und Bodenerosion – Neue Erkenntnisse zur Regenerosivität und Konsequenzen für die Abschätzung der Erosionsgefährdung. In: Bodenschutz 24 (4), S. 136-141.

    Neuhaus, P., Fiener, P., Botschek, J. (2010): Einfluss des globalen Klimawandels auf die räumliche und zeitliche Variabilität der Niederschlagserosivität in NRW. Abschlussbericht, Projekt im Auftrag des Landesamtes für Natur, Umwelt und Verbraucherschutz Nordrhein-Westfalen. Geographisches Institut der Universität zu Köln und Institut für Nutzpflanzenwissenschaften und Ressourcenschutz der Universität Bonn. 
    https://www.lanuv.nrw.de/fileadmin/lanuv/klima/pdf/Abschlussbericht-Regenerosivitaet.pdf [09.07.2021]

  • Zeitreihe und Trend

    In der aktuellen Klimanormalperiode (1991-2020) liegt der Mittelwert der Regenerosivität bei 90,5 N/h*a. Angesichts der noch relativ kurzen Zeitreihe kann es keine Vergleiche zwischen sich nicht überlappenden 30-Jahres-Zeiträumen geben.

    Über die gesamte Zeitreihe 1973-2020 liegt der Mittelwert der Regenerosivität bei 80 N/h*a. Die Trendanalyse nach der "DAS - Methode ergab, dass es einen quadratischen Umkehrtrend gibt, der nach einer anfänglichen Steigerung der Regenerosivität nun eine negative Richtung aufweist. Dennoch: Die Regenerosivität ist in NRW seit 1973 um +44,2 N/h*a angestiegen. Verantwortlich für die Trendumkehr sind die 2010er Jahre, die aufgrund der unterdurchschnittlichen Niederschlagssummen niedrigere Werte als zuvor aufweisen. Es bleibt abzuwarten, ob diese Entwicklung sich fortsetzen wird. 

    Das Jahr 2007 sticht mit einem Wert von 166 N/h*a besonders hervor. 2007 wurde ein Jahresniederschlag von 1.128 mm erreicht und gilt somit als das dritt niederschlagsreichste Jahr seit Aufzeichnungsbeginn (Indikator 2.1 "Durchschnittliche Jahresniederschlagssumme"). Das Jahr fällt auch bei den Starkregen basierten Indikatoren 2.3 " Starkniederschlagskenntage" und 2.5 "Überschreitungsstunden Starkregenwarnstufe >3" auf. Selbst die sehr bis moderat trockenen letzten drei Jahre 2018 bis 2020 verfügen innerhalb der Zeitreihe über Werte, die nahe dem Mittelwert der Zeitreihe von 80 N/h*a kommen. Dies könnte ein weiteres Indiz dafür sein, dass die Niederschläge insgesamt einen konvektiveren Charakter bekommen: Wenn es regnet, dann regnet es intensiver. Diese Beobachtung wird auch im Indikator 2.4 "Niederschlagsextreme" bestätigt.

    Zeitreihe
    in N/h*a
    TrendMittelwertÄnderung
    Mittlere RegenerosivitätKN80,0+44,2
    Klimanormalperiode
    in N/h*a
    1973-
    2000
    1981-
    2010
    1991-
    2020
    Mittlere Regenerosivität70,384,590,5
  • Legende Trendsymbole

    Trendbeschreibung

    kssteigender Trend
    kffallender Trend
    kuTrend mit Trendumkehr: zuerst fallend, dann steigend
    knTrend mit Trendumkehr: zuerst steigend, dann fallend
    kqfallender quadratischer Trend
    ktkein Trend

    Trendbewertung

    +s+f+u
    +n+q
    günstige Entwicklung
    -s-f-u
    -n-q
    ungünstige Entwicklung
    kskfku
    knkqkt
    keine Bewertung der Entwicklung möglich oder gleichzeitig günstige und ungünstige Entwicklungsaspekte vorhanden

     

  • Stärken des Indikators

  • Schwächen des Indikators

  • Weiterentwicklung des Indikators

  • Datenquellen / Ergänzungen

Handlungsfeld Boden

Jahr 1973 1974 1975 1976 1977 1978 1979 1980 1981 1982 1983 1984 1985 1986 1987 1988 1989 1990 1991 1992 1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018 2019 2020
R-Faktor (1973-2000 Messwerte korrigiert, 2001-2020 Radardaten) 31,1 62,6 64,6 25,5 54,7 49,6 72,8 85,4 91,8 77 32,7 88,3 89,2 59,3 81,3 62,6 40,4 57,9 70,9 76,8 84,4 72,4 87,7 77,3 87,4 103,8 85,1 96,1 59,1 112,8 82,5 98,4 83,3 87,4 166,4 110,1 104 107,4 96,2 59,8 78,4 122,2 89,1 97 82,8 83,9 75,3 75,8