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4.7

Gewässertemperatur fließender Gewässer

Die Gewässertemperatur im Rhein steigt an

Mittlere und maximale Gewässertemperatur des Rheins an der Station Kleve-Bimmen im Zeitraum 1974-2020 (Datengrundlage: LANUV).

Datenstand 31.12.2020
Messgröße Wassertemperatur, °C
Räumliche Abdeckung Station Kleve-Bimmen (Rhein-km-865)
Datenquelle Landesamt für Natur, Umwelt und Verbraucherschutz Nordrhein-Westfalen (LANUV)
Fortschreibungsturnus jährlich
DPSIR-Indikator Impact
  • Bezug zum Klimawandel

    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.

  • Definition und Berechnung

    Als Indikator wird die mittlere und maximale Gewässertemperatur in °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 zurückgeführt 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.

    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. Zusätzlich wird die Veränderung über die Zeitreihe berechnet. Für eine kurze Einführung in die Trendberechnung steht ihnen die Seite zur Methodik im Serviceteil zur Verfügung.

    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]

  • Zeitreihe und Trend

    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 überschneidenen Klimanormalperioden vorgenommen werden.

    Im Mittel betrug die jährliche mittlere Gewässertemperatur im Zeitraum 1974-2020 an der Station Kleve-Bimmen 13,5 °C und die maximale Gewässertemperatur 24,7 °C. Die Trendanalyse nach der "DAS-Methode" ergab sfür beide Zeitreihen einen signifikant linear ansteigenden Trend. Zwischen 1974 und 2020 hat die mittlere Wassertemperatur um rund 1,7 Kelvin (K) zugenommen (Vergleich Anfangs- und Endwert der linearen Trendgeraden). Die maximale Wassertemperatur ist analog im gleichen Zeitraum um rund 2,9 K gestiegen. 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.

    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 (2006): Vergleich der Wärmeeinleitungen 1989 und 2004 entlang des Rheins. IKSR-Bericht Nr. 151d.

     

    Gewässertemperatur
    in °C (1974-2020)
    TrendMittelwertÄnderung
    Mittlere Gewässertemperatur-s13,5+1,7
    Maximale Gewässertemperatur-s24,7+2,9
    Gewässertemperatur
    in °C
    1981-
    2010
    1991-
    2020
    Mittlere Gewässertemperatur13,613,9
    Maximale Gewässertemperatur24,725,3
  • 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 Wasserwirtschaft und Hochwasserschutz

Jahr 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
mittlere Gewässertemperatur 12,8 12,8 13,5 12,8 12,1 12,5 12 12,4 13,2 13 12,5 12,6 12,7 12,4 13,5 14,4 14,3 13,6 14 14,1 14,5 13,4 12,8 14 13,6 13,8 14,1 13,6 13,7 14,5 13,6 14,1 14,1 14,1 14,1 13,5 13,1 14,6 13,7 13,2 14,3 14 13,6 14 15,1 14,4 14,3
maximale Gewässertemperatur 23,2 24,2 26,2 23 22,8 22,6 21,3 22,9 24,2 25 22,7 22,6 24,5 22,5 23,7 24,2 26,4 24,4 25,9 24,3 26,9 24,9 23,1 24,6 25,3 23,7 23,6 25,5 23,6 27,6 26,2 25,9 27,4 23,4 25,2 24 27,6 23,9 26 25,9 24,3 25,4 24,4 25,1 27,4 27,2 26,3