Niedrigwasserereignisse im Elbegebiet: Das Niedrigwasser im Sommer / Herbst 2015

Hydrometeorologische Situation

Niederschlag Elbegebiet Juli 2015
Abb. 1: Niederschlagssumme P im Juli 2015 im Einzugsgebiet der Elbe und weiterer mitteleuropäischer Flüsse; nach E-OBS- bzw. rot abgegrenzt: GPPC-Rasterdaten (leicht verändert aus [4])

Der meteorologische Winter des Jahres 2015 endete mit einem im Osten Deutschlands sehr trockenen Februar, an den sich ein relativ warmes, trockenes und sonnenscheinreiches Frühjahr anschloss. Der Juni war in der ersten Monatshälfte und am Monatsende warm und wesentlich trockener als in der vieljährigen Referenzperiode (1961-1990). Am Beginn und ab der zweiten Julihälfte traten Hitzewellen auf, eine dritte Anfang August. Der Sommer 2015 war der drittwärmste in Deutschland seit 1881. Im Juli lag der Niederschlag im deutschen Elbegebiet über dem vieljährigen Durchschnitt, im tschechischen Einzugsgebiet aber weiterhin deutlich darunter (Abb. 1). Die Monatsbilanz des Niederschlags im August war in Brandenburg und Thüringen wie auch im tschechischen Elbegebiet defizitär, obgleich Mitte August kurzzeitig ausgiebiger Regen fiel. Der September war erneut verbreitet trockener als im vieljährigen Durchschnitt. Niederschläge im Verlauf des im Elbegebiet überdurchschnittlich feuchten Oktobers und Novembers beendeten dort die langanhaltende Trockenperiode. [1][2][3]

Ablauf des Niedrigwassers

Durchflussverlauf Niedrigwasser 2015
Abb. 2: Durchflüsse (Tagesmittelwerte: 1.7. bis 15.10.2015) an ausgewählten Pegeln der Elbe und ihrer Nebenflüsse

Wachsende Niederschlagsdefizite sowie durch Sonnenschein und Wärme geförderte hohe Verdunstungsraten führten im Elbegebiet von Juni bis in den Oktober hinein zu ausgeprägtem Niedrigwasser (Abb. 2). Einzelne Niederschlagsepisoden, von denen der Regen Mitte August am bedeutendsten war, brachten nur eine kurzfristige Milderung der Situation. Vergleichbare Niedrigwasserereignisse im Elbegebiet wurden vorher zuletzt in den Jahren 1964 und 2003 beobachtet. Die niedrigsten Durchflüsse an Elbepegeln in Deutschland lagen 2015 im Zeitraum Ende Juli bis Mitte August. An der Ober- und Mittelelbe, bis zur Mündung der Saale, war das Niedrigwasser intensiver ausgeprägt als im Jahr 2003. Der kontinuierliche Zustrom von Wasser aus Talsperren in Tschechien verhinderte, dass die Durchflüsse an einigen deutschen Pegeln der Elbe die obersten Ränge der niedrigsten Durchflüsse aus jahrhundertlangen Zeitreihen erreichten. [3][12]

Schadensbilanz

Elbe bei Strachau August 2015
Abb. 3: Elbe oberhalb Hitzacker, Fluss-km 518/519 (bei Strachau, Amt Neuhaus) am 14.8.2015 (© NLWKN)

Im Sommer und Herbst 2015 war die Schifffahrt auf der Oberelbe unterhalb von Ústí nad Labem niedrigwasserbedingt stark eingeschränkt. Die Sächsische Dampfschifffahrt musste ihre Fahrten an 14 Tagen vollständig einstellen. Auch auf der Mittelelbe (Abb. 3) ergaben sich aufgrund der geringen Wasserstände Beeinträchtigungen für die Schifffahrt. [3][7]
Im deutschen Elbeeinzugebiet war es in Südbrandenburg und Sachsen besonders heiß und trocken. In der Landwirtschaft bestand ein erhöhter Bewässerungsbedarf. Die Dürre schädigte beispielsweise Maiskulturen und verminderte Grünlanderträge [6]. Es entstand großer Schaden durch Waldbrände, insbesondere im Fläming (Brandenburg) [5][8].
Für den Sommer 2015 wurden erhöhte hitzebedingte Krankheits- und Sterberaten berechnet [9][10][11].

Stoffliche Belastung

Messfloß Gütemessstation Schmilka, Elbe - 13.8.2015
Abb. 4: Messfloß der Gütemessstation Schmilka, Elbe am 13.8.2015 (© BfUL Sachsen)
Sauerstoffgehalt und Wassertemperatur Elbe beim NW 2015
Abb. 5: Sauerstoffgehalt (Tagesspannweite) und Wassertemperatur (WT; Tagesmaximum) der Elbe bei Zehren und Schnackenburg sowie Durchfluss (Tagesmittel) beim Niedrigwasser 2015 (aus [12])
Chloridkonzentration Elbe beim NW 2015
Abb. 6: Chloridkonzentration von Elbe, Mulde, Saale und Havel beim Niedrigwasser 2015 (nach [13]

Zur Untersuchung der Wasserbeschaffenheit der Elbe und ihrer größten Zuflüsse in Deutschland kam während des Niedrigwassers 2015 das Messprogramm für hydrologische Extremereignisse an der Elbe zum Einsatz. Die Messergebnisse finden sich hier.
Das Niedrigwasser ging mit hohen Wassertemperaturen einher, deren Maximum aber meist schon Anfang Juli erreicht wurde. Phasenweise stellten sich relativ niedrige Sauerstoffgehalte ein, die aber oberhalb fischkritischer Werte blieben (Abb. 5). An der Oberelbe (z. B. Messstation Schmilka, Abb. 4) wirkte das Zuschusswasser aus tschechischen Talsperren einer stärkeren Aufkonzentration belastender Wasserinhaltsstoffe spürbar entgegen. In der Mittelelbe wurden dagegen außerordentlich hohe Konzentrationen von Salzionen gemessen. Spitzenwerte der Chloridkonzentration waren ähnlich hoch wie beim Niedrigwasser 2003 und höher als im hydrologischen Referenzjahr 2012, das kein ausgeprägtes Hoch- oder Niedrigwasser aufwies (Abb. 6) [12][13].
Die Konzentration der Schwermetalle war in der Regel geringer als beim Niedrigwasser 2003. Gegenüber den Konzentrationsmaxima des Referenzjahres 2012 traten bei einzelnen Schwermetallen (z. B. Nickel, Kupfer) stellenweise höhere Konzentrationen auf, die sich überwiegend auf den gelösten Anteil bezogen. Die Arsenkonzentration war beim Niedrigwasser an allen Probestellen durchschnittlich höher als 2012 und erreichte in der gelösten Phase auch an allen Probestellen höhere maximale Konzentrationen[12][15].
Während sich die Arsenfracht der Elbe am stärksten nach dem Zufluss der Mulde erhöhte, bewirkte der Zustrom der Saale in der Elbe eine maßgebliche Erhöhung der Fracht von Chlorid, Zink, Cadmium, Uran, Blei und weiteren Schadstoffen. Diese Verhältnisse sind grundsätzlich auch bei stärkerer Wasserführung anzutreffen. [12][14].

Quellen, Literatur, Berichte

Hydrometeorologie / Niedrigwasserablauf
Niedrigwasserschäden
Stoffliche Belastungen
Das Niedrigwasser im europäischen Kontext