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Rheinhochwasser 1995
Rheinniedrigwasser 2003
Das Niedrigwasser des Rheins im Sommer und Herbst 2003
Abb. 1: Prozentuale monatliche Niederschlagssumme im hydrologischen Jahr 2003 in Teileinzugsgebieten des Rheins (innerhalb Deutschlands) in Bezug zum langjährigen Mittel (1961/90). Daten aus [1]
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Hydrometeorologische Situation Obgleich das hydrologische Jahr 2003 mit weit überdurchschnittlichen Niederschlägen begann, entwickelte es sich zu einem ausgesprochenen Trockenjahr. Im Februar und April sowie von Juni bis September waren für das Rheingebiet beträchtliche Niederschlagsdefizite gegenüber dem langjährigen Durchschnitt zu verzeichen (Abb. 1). Südlich bis einschließlich des Maingebiets entstand ein größeres sommerliches Niederschlagsdefizit als nördlich des Mains. Im trockensten Sommermonat August erhielt das Maingebiet lediglich 19 mm Regen, im südlichen und nördlichen Rheingebiet fielen innerhalb Deutschlands ca. 40 mm. Erst mit stärkeren Regenfällen Ende September und im ersten Oktoberdrittel endete die ausgedehnte Trockenperiode. [1][6] Die Niederschlagsanomalie ging mit einer Temperaturanomalie einher: der Sommer 2003 war in Deutschland der heißeste seit 1901, wobei im Süden stärkere Abweichungen vom Normalwert der Lufttemperatur auftraten als nördlich des Mains. Der Juni war südlich von Main und Mosel der heißeste seit Messbeginn. Im Juli/August betrug die Maximaltemperatur in Freiburg und Karlsruhe an 54 aufeinanderfolgenden Tagen mindestens 25 °C, wobei vom 1.-14. August mindestens 30 °C erreicht wurden. Tagesmaxima bis zur Rekordhöhe von 40,2 °C stellten sich ein. [1][6][13] |
Abb. 2: Durchflüsse (Tagesmittelwerte: 15.07.-15.10.2003) an ausgewählten Pegeln im Rheingebiet
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Ablauf des Niedrigwassers Bereits im März/April sank der Durchfluss im Rhein deutlich unter den langjährigen Durchschnitt (MQ1931/2000), der an Pegeln unterhalb der Mosel (z.B. Andernach, Köln, Düsseldorf, Rees) im gesamten Jahr nicht mehr erreicht wurde. Aufgrund der sommerlichen Schmelzwasserspeisung aus dem alpinen Einzugsgebietsanteil und des ausgleichenden Bodenseeeinflusses setzte die Niedrigwasserperiode am Rhein später ein als an den großen Nebenflüssen (Abb. 2) und an anderen Strömen (Elbe, Oder). Der langjährige mittlere Niedrigwasserdurchfluss (MNQ1931/2000, nachfolgend nur MNQ) wurde an den in Abb. 2 dargestellten Rheinpegeln nicht vor dem 10. August unterschritten. An der unteren Mosel begann die Niedrigwasserperiode dagegen bereits Anfang Juli. Am Pegel Cochem wurde der niedrigste Wasserstand am 25. August beobachtet, der Durchfluss betrug nur noch rund 50% vom MNQ. Der Zeitraum sehr geringer Durchflüsse (< MNQ) stellte sich im Rhein unterhalb der Mosel deutlich früher ein als oberhalb der Neckarmündung. An den Niederrhein-Pegeln Köln und Rees war der Durchfluss vom 10. August bis zum 7. Oktober mit Ausnahme weniger Tage stets kleiner als MNQ. Am 23. September sank der Bodenseespiegel bei Konstanz auf den tiefsten Septemberwasserstand seit Messbeginn (1902) [3]. Extrem niedrige Wasserstände waren im letzten Septemberdrittel auch im Rhein zu beobachten, insbesondere am 28./29. September. Die Durchflüsse betrugen in diesen Tagen an repräsentativen Pegeln am Ober-, Mittel- und Niederrhein nur noch drei Viertel vom MNQ. Im ersten Oktoberdrittel stiegen die Flusspegel infolge der Niederschläge wieder steil an (Abb. 2). |
Abb. 3: Rhein bei Oberwesel am 24. August 2003 (Foto: W. Wiechmann, BfG)
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Schadensbilanz Die lang anhaltende Trockenperiode führte in der Landwirtschaft zu Ertragseinbußen, die im südlichen Rheingebiet besonders hoch ausfielen. Vor allem Getreide-, Kartoffel-, Zuckerrüben- und Maiskulturen sowie Grünland brachten Mindererträge. Die Binnenschifffahrt hatte im zweiten Halbjahr 2003 aufgrund des Niedrigwassers einen erheblichen Rückgang der Beförderungsmengen zu verzeichnen. Auf dem Rhein kam die Schifffahrt zwar nicht zum Erliegen, die Ladung musste bei großen Schiffen jedoch erheblich reduziert werden. Beispielsweise konnten Containerschiffe zeitweise durchschnittlich nur noch 20-30% ihrer Frachtkapazität nutzen. Während die großen Langstrecken-Fahrgastschiffe phasenweise nicht einsetzbar waren, konnte die Kurzstrecken-Personenschifffahrt eine Steigerung der Fahrgastzahlen verbuchen. Am 28. September lief das Passagierschiff "Loreley" gegenüber dem Loreleyfelsen auf Grund, wobei 45 Fahrgäste Verletzungen erlitten. Die Trockenperiode führte zu ernergiewirtschaftlich angespannten Verhältnissen: Atom- und Kohlekraftwerke mit hohem Kühlwasserbedarf mussten aufgrund der starken Flusswassererwärmung (Abb. 4) ihre Leistung drosseln. Sondergenehmigungen ermöglichten zeitweise eine höhere Einleitungstemperatur bzw. höhere Mischtemperaturen im Gewässer als im Normalbetrieb. Wasser- und Windkraftwerke konnten zu dieser Zeit ebenfalls nur reduzierte Energiemengen liefern (geringe Speichermengen/niedriger Durchfluss bzw. sommerliche Windflaute). Obgleich in Deutschland kein Energieengpass eintrat, verteuerten sich die Strompreise. [4][10][12][14] |
Abb. 4: Jahresgang der Wassertemperatur-Tagesmittel im Rhein bei Koblenz im Jahr 2003 (rote Linie) im Vergleich zum Jahresgang der langjährigen Wassertemperatur-Tagesmittel (1978-2002, blaue Linie) sowie im Vergleich zum Jahresgang der Schwankungsbreite zwischen dem langjährigen Tagesmaximum und Tagesminimum der Wassertemperatur (graue Fläche) (Grafik: Dr. M. Keller, BfG)
Abb. 5: Schalen der Körbchenmuschel (Corbicula) am Ufer der Rheins bei Oberwesel am 24. August 2003 (Foto: W. Wiechmann, BfG)
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Stoffliche und hygienische Belastung Trockenheit und hohe Lufttemperaturen ließen die Wassertemperatur in den Flüssen stark ansteigen. Die Tagesdurchschnittstemperatur lag im Rhein bei Koblenz von Mitte April bis Anfang Oktober fast kontinuierlich über dem langjährigen Tagesmittel (Abb. 4). An 41 Tagen überstieg das Tagesmittel 25 °C. Im August wurden im Rhein Rekordwerte der Tagesmitteltemperatur erreicht, z.B. am 9. August bei Koblenz 28,1 °C und am 12. August bei Karlsruhe 27,1 °C. An den Nebenflüssen erwärmten sich insbesondere die langsamfließenden und staugeregelten Abschnitte sehr stark (z.B. Neckar, Main, Saar, Mosel, Lippe), wobei teilweise Maximaltemperaturen um 30 °C auftraten. Auch im Bodensee-Untersee erreichte die Wassertemperatur 30 °C. Trotz der Erwärmung blieb die Sauerstoffkonzentration im Rhein > 6 mg/l. In Saar und Neckar sank der Sauerstoffgehalt zeitweise unter den fischkritischen Wert von 4 mg/l. Erwärmung und intensive Sonneneinstrahlung führten zur Massenentwicklung von Algen, deren Photosyntheseaktivität Sauerstoffübersättigungen und im Hochrhein unterhalb von Schaffhausen auffällige Kalkausscheidungen (biogene Entkalkung) mit Schaumbildung und milchiger Wasserfärbung verursachte. Die Salz- und Nährstoffbelastung des Rheins entsprach im Jahr 2003 etwa dem Niveau der Vorjahre. Eine Zunahme der hygienischen Belastung des Rheins infolge des Niedrigwassers wurde nicht festgestellt. [2][5][7-9][11][14] Die hohen Wassertemperaturen und die Einschränkung des Lebensraumes infolge des Niedrigwassers (Abb. 3) führten in Verbindung mit weiteren Stressoren zu Fisch- und Muschelsterben. Im Hochrhein trat ein Äschensterben auf, im Bodensee-Untersee sowie in den Rheinabschnitten von Rheinland-Pfalz und Nordrhein-Westfalen starben Aale in größerem Umfang. Das auffällige Muschelsterben, das an mehreren Flussabschnitten vom Oberrhein bis nach Nordrhein-Westfalen zu beobachten war, betraf die ursprünglich aus Asien stammende Körbchenmuschel (Gattung Corbicula, Abb. 5), die den Rhein erst seit den 1980er Jahren besiedelt. [8][9][11][14] |
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