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Beobachtete und erwartete Klimafolgen in Deutschland

<p> <p>Die Folgen des Klimawandels in Umwelt und Gesellschaft werden zunehmend spürbar. Der dritte Monitoringbericht zur Deutsche Anpassungsstrategie an den Klimawandel (DAS) wurde 2023 veröffentlicht und gibt einen breiten Überblick über bereits beobachtete Klimafolgen. Die 2021 veröffentlichte Klimawirkungs- und Risikoanalyse (KWRA) des Bundes zeigt künftige Folgen des Klimawandels in Deutschland.</p> </p><p>Die Folgen des Klimawandels in Umwelt und Gesellschaft werden zunehmend spürbar. Der dritte Monitoringbericht zur Deutsche Anpassungsstrategie an den Klimawandel (DAS) wurde 2023 veröffentlicht und gibt einen breiten Überblick über bereits beobachtete Klimafolgen. Die 2021 veröffentlichte Klimawirkungs- und Risikoanalyse (KWRA) des Bundes zeigt künftige Folgen des Klimawandels in Deutschland.</p><p> <p>Das <a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/klima">Klima</a> ändert sich bereits und wird sich auch in Zukunft weiter wandeln. Der <a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/klimawandel">Klimawandel</a> manifestiert sich dabei sowohl in langfristigen Klimaänderungen (wie langsam steigenden Durchschnittstemperaturen) als auch in einer veränderten <a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/klimavariabilitaet">Klimavariabilität</a> (also stärkeren <a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/klimaschwankungen">Klimaschwankungen</a> und häufigeren Extremwetter-Ereignissen wie Stürmen, Dürren, Überschwemmungen und Sturzfluten oder Hitzesommern).Die Klimafolgen sind also vielfältig und haben Einfluss auf unser tägliches Leben.</p> <p>Um die in Deutschland erwarteten Folgen des Klimawandels zu beschreiben, wurden verschiedene Indikatoren entwickelt. Mit ihrer Hilfe können die Folgen und die bereits begonnene <a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/anpassung-an-den-klimawandel">Anpassung an den Klimawandel</a> beschrieben, sowie seine weitere Entwicklung verfolgt werden. Dargestellt werden Veränderungen in der natürlichen Umwelt, aber auch gesellschaftliche Folgen wie zum Beispiel die Entwicklung von Einsatzstunden bei wetter- und witterungsbedingten Schadensereignissen. Die fachlichen Grundlagen hat das <a href="https://www.umweltbundesamt.de/node/70366">Kompetenzzentrum Klimafolgen und Anpassung (KomPass</a>) zusammen mit anderen Bundesbehörden erarbeitet.</p> <p>Alle vier Jahre veröffentlicht die Bundesregierung einen Monitoringbericht. Der aktuelle <a href="https://www.umweltbundesamt.de/node/106954">Monitoringbericht</a> erschien im November 2023, der vierte Monitoringbericht ist für November 2027 geplant. Er liefert mit Hilfe von Indikatoren einen breiten Überblick über beobachtete Klimafolgen und die begonnene Anpassung. Mehr als 50 Bundesbehörden, wissenschaftliche Einrichtungen und Universitäten sind an der Erstellung des Monitoringbericht beteiligt.&nbsp;</p> <p>Das Behördennetzwerk „Klimawandel und Anpassung“, ein Netzwerk von 25 Bundesbehörden und -instituten und unterstützt von einem wissenschaftlichen Konsortium, hat in der Klimawirkungs- und Risikoanalyse 2021 (KWRA) über 100 Wirkungen des Klimawandels und deren Wechselwirkungen untersucht und bei rund 30 davon sehr dringender Handlungsbedarf festgestellt. Dazu gehören tödliche Hitzebelastungen - besonders in Städten, Wassermangel im Boden und häufigere Niedrigwasser. Dies hat schwerwiegende Folgen für alle Ökosysteme, die Land- und Forstwirtschaft sowie den Warentransport. Es wurden auch ökonomische Schäden durch ⁠<a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/starkregen">Starkregen</a>⁠, Sturzfluten und Hochwasser an Bauwerken untersucht sowie der durch den graduellen Temperaturanstieg verursachte Artenwandel, einschließlich der Ausbreitung von Krankheitsüberträgern und Schädlingen.</p> Quelle: Umweltbundesamt 23.11.2015 Animation: Bedrohung durch den Klimawandel – Analyse zur Verletzlichkeit Deutschlands <p>Seit 2011 wurde von 16 Bundesbehörden und -institutionen im Auftrag der Bundesregierung die Vulnerabilität – also Verletzlichkeit – Deutschlands gegenüber dem Klimawandel analysiert.</p> </p><p> </p><p>Informationen für...</p>

„Hitzeknigge“ – Der Hitze-Ratgeber jetzt auch in Leichter Sprache

<p> <p>Das Umweltbundesamt (UBA) erweitert sein Informationsangebot zum Schutz vor Hitze: Der beliebte „Hitzeknigge“ ist ab sofort auch als Hitze-Ratgeber in Leichter Sprache verfügbar. Damit sollen noch mehr Menschen verständliche und praktische Tipps erhalten, um gut und sicher durch heiße Tage zu kommen.</p> </p><p>Das Umweltbundesamt (UBA) erweitert sein Informationsangebot zum Schutz vor Hitze: Der beliebte „Hitzeknigge“ ist ab sofort auch als Hitze-Ratgeber in Leichter Sprache verfügbar. Damit sollen noch mehr Menschen verständliche und praktische Tipps erhalten, um gut und sicher durch heiße Tage zu kommen.</p><p> <p>Mit dem <a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/klimawandel">Klimawandel</a> nehmen Hitzetage und Hitzeperioden in Deutschland zu. Besonders ältere Menschen, Kinder, Schwangere sowie Menschen mit Vorerkrankungen leiden unter hohen Temperaturen. Der „Hitzeknigge“ des Kompetenzzentrum <a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/klimafolgen">Klimafolgen</a> und Anpassung (<a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/kompass">KomPass</a>) am Umweltbundesamt (<a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/uba">UBA</a>) erklärt deshalb einfach und alltagsnah, wie man sich bei Hitze schützen kann. Dazu gehören Tipps zum richtigen Trinken, Lüften, Essen und Verhalten in der Sonne.&nbsp;</p> <p>Die neue Version in Leichter Sprache macht die Informationen nun noch besser zugänglich. Kurze Sätze, verständliche Wörter und eine klare Struktur helfen dabei, wichtige Hinweise schnell zu verstehen. So unterstützt das UBA Menschen, die Schwierigkeiten mit komplexen Texten haben oder Deutsch lernen.</p> <p>Der <a href="https://www.umweltbundesamt.de/publikationen/hitze-ratgeber">Hitze-Ratgeber</a> richtet sich an alle Menschen. Gleichzeitig unterstützt er Kommunen, Vereine und soziale Einrichtungen dabei, über Gesundheitsrisiken durch Hitze zu informieren. Gemeinden können die Broschüre zudem individuell anpassen und mit eigenen Informationen ergänzen.&nbsp;</p> <p>Der Hitze-Ratgeber in Leichter Sprache steht ab sofort kostenlos auf der Webseite des Umweltbundesamtes zum Download bereit.</p> Bundesweiter Hitzeaktionstag am 11. Juni 2026&nbsp; <p>Am 11. Juni 2026 findet der bundesweite Hitzeaktionstag unter dem Motto „Gemeinsam vorsorgen für Extremhitze“ statt. Initiatoren sind unter anderem Bundesärztekammer, KLUG, Deutsche Krankenhausgesellschaft, Deutscher Pflegerat, GKV-Spitzenverband und <a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/klima">Klima</a>-Allianz Deutschland. Über 125 Organisationen aus Deutschland und Österreich beteiligen sich. Ziel ist es, auf die gesundheitlichen Risiken von Extremhitze aufmerksam zu machen und Schutzmaßnahmen zu stärken. Hitzewellen werden häufiger, intensiver und länger – der Handlungsbedarf steigt.&nbsp;</p> <p>Auch das Umweltbundesamt (UBA) beteiligt sich am Aktionstag, macht auf die gesundheitlichen Risiken von Extremhitze aufmerksam und setzt sich für mehr Sensibilisierung und wirksame Schutzmaßnahmen ein. In unserer Online-Veranstaltung „Mit dem KLiVO-Portal durch heiße Zeiten: Informationen und Dienste zur Hitzevorsorge“ werden das Deutsche Klimavorsorgeportal und darin enthaltene hilfreiche Unterstützungsangebote zur Hitzevorsorge vorgestellt.</p> </p><p>Informationen für...</p>

Klimawandel Projekt KliBiW Anpassung: Anpassungsstrategien und Handlungsempfehlungen

Auf Basis der Analysen der Klimadaten sowie der Ergebnisse der hydrologischen Modellierung konnten für das Gebiet von Niedersachsen bzw. die betrachteten Untersuchungsräume regional differenzierte Aussagen zu möglichen zukünftigen Entwicklungen gemacht werden. Zusammen mit den Erkenntnissen aus anderen Studien in Niedersachsen (zum Beispiel Klimawirkungsstudie Niedersachsen , Klimareport Niedersachsen , Klimamonitoringbericht und Klimarisikoanalyse ) können nun Strategien und Handlungsempfehlungen erarbeitet werden, um den möglichen Folgen des Klimawandels begegnen zu können. Die bisherigen Ergebnisse aus KliBiW haben gezeigt, dass wir es zukünftig sowohl mit einer Verschärfung der Hochwassersituation als auch der Niedrigwasserverhältnisse in Niedersachsen zu tun haben werden, wenn es nicht gelingt, die globalen Treibhausgas-Emissionen innerhalb kürzester Zeit deutlich zu reduzieren. Gleichzeitig können sich auch Grundwasserdürren und -vernässungen im Jahresverlauf verschärfen. Im Hinblick auf die beobachteten Veränderungen in der Vergangenheit bedeutet dies, dass wir bereits heute Entwicklungen verfolgen, mit denen wir es zukünftig verstärkt unter dem Einfluss des Klimawandels zu tun haben können. · Überschwemmungsgebiete · Hochwasserschutz- und Vorsorgemaßnahmen · Hochwasserrisikomanagement · Regenwasser- bzw. Wassermanagement · Entnahmen aus dem Grundwasser · Einleitungen in Oberflächengewässer · Raumplanung · Katastrophenmanagement · Talsperrenbewirtschaftung · Öffentliche Wasserversorgung · Brauchwassernutzung · Ökosystemschutz Um diesen Anpassungsprozess zu unterstützen, stellt der NLWKN bereits verschiedene Daten und Informationen zur Verfügung. Auf dem Umweltkartenserver Niedersachsen können zum Beispiel die Grenzen von Überschwemmungsgebieten und Hochwasserrisikogebieten eingesehen werden ebenso wie die möglichen hydrologischen Klimafolgen. Auf dem Informationsportal Hochwasserschutz findet man wichtige Hinweise, wie man für den Hochwasserfall vorsorgen kann und was im Notfall zu tun ist. Und sollte sich schließlich ein Hochwasser ankündigen, findet man auf dem Pegelportal des NLWKN die aktuellen Wasserstände an den gewässerkundlichen Pegeln und für ausgewählte Pegel Wasserstandsvorhersagen für deren weitere Entwicklung innerhalb der nächsten 12-24 Stunden und zum Teil darüber hinaus. Informationen über den Klimawandel und seine möglichen Auswirkungen auf den Wasserhaushalt und die Wasserwirtschaft findet man plakativ und verständlich unter der Rubrik Klimawandel kompakt . Außerdem unterstützt der NLWKN das Land bei der Entwicklung und Fortschreibung der Niedersächsischen Anpassungsstrategie an die Folgen des Klimawandels. Eine Neufassung wird voraussichtlich 2026 erarbeitet. Unter Berücksichtigung der Unsicherheiten, die den Klimamodellen der aktuellen Generation, aber auch den hydrologischen Modellen innewohnen, wurde von Seiten des Projektes KliBiW 2019 ein landesweiter Beiwert für wasserwirtschaftliche Planungen und Bemessungsfragen im Bereich Hochwasser empfohlen. Dieser wird auf Grundlage der aktuell vorliegenden Erkenntnisse aus KliBiW weiter diskutiert. Die mögliche Anwendung eines solchen Klimabeiwertes sollte stets mit gebotener Umsicht erfolgen. Die flexible Gestaltung von Maßnahmen und Planungen im Sinne des „No-Regret“-Ansatzes soll dabei oberste Priorität besitzen. Eine regelmäßige Überprüfung und Fortschreibung der Erkenntnisse unter Verwendung zukünftig weiterentwickelter Methoden erscheint angeraten. Grundsätzlich muss zukünftig das Ziel sein, auch in unseren Breiten bewusster mit der Ressource Wasser umzugehen. In den vergangenen Jahren haben wir in Niedersachsen, aber auch in Deutschland erfahren müssen, was zu viel oder zu wenig Wasser bewirken kann und dass unsere bisherigen Strategien nicht immer ausreichend erscheinen, um gegen solche Situationen gewappnet zu sein. Eine wesentliche Maßnahme muss es daher sein, Wasser zukünftig verstärkt zurückzuhalten und ggf. zu speichern (zum Beispiel im Winter oder bei Starkregen bzw. Hochwasser). Dadurch kann es in Zeiten von Trockenheit und Dürre zur Verfügung gestellt werden und den Landschaftswasserhaushalt stabilisieren. Denn entsprechende Extreme werden absehbar im Zuge des Klimawandels häufiger vorkommen und intensiver ausfallen. Dadurch wird das Risiko negativer Folgen für natürliche wie auch menschliche Systeme zunehmen und bereits heute bestehende Nutzungskonflikte um die Ressource Wasser werden sich verschärfen.

NRW stärkt die Kommunen beim Schutz vor Klimarisiken wie Hitze und Starkregen

Wenn Hitzeperioden Nächte unerträglich machen oder Starkregen Straßen überflutet, spüren die Menschen in Nordrhein-Westfalen unmittelbar die Folgen des globalen Klimawandels. Der Handlungsbedarf in Städten und Gemeinden steigt. Nordrhein-Westfalen hat dafür bereits 2021 als erstes Bundesland ein Klimaanpassungsgesetz verabschiedet. Seit Juli 2024 gilt auch auf Bundesebene ein solches Gesetz. Das Land entwickelt sein Gesetz auf Basis dieser Vorgaben nun weiter. Ziel ist es, Klimarisiken wie Hitze oder Starkregen vor Ort systematisch zu erfassen und Maßnahmen gezielt zu planen und bei Investitionen zu berücksichtigen. Umweltminister Oliver Krischer: „Klimaanpassung entscheidet sich vor Ort in den Wohnvierteln, auf Schulhöfen oder in den Grünflächen. Mit verlässlichen Daten, klaren gesetzlichen Rahmenbedingungen und gezielter Unterstützung helfen wir den Kommunen, ihre Bevölkerung besser vor den Folgen von Hitze, Starkregen und anderen Klimarisiken zu schützen.“ Da diese neue Aufgabe für die Kommunen mit zusätzlichem Aufwand verbunden ist, stellt das Land ihnen insgesamt 20 Millionen Euro für die Erstellung eigener Klimaanpassungskonzepte zur Verfügung. Zugleich ist Klimaanpassung verbindlich in öffentlichen Planungen verankert. Das Berücksichtigungsgebot stellt sicher, dass etwa bei Infrastrukturprojekten oder der Stadtentwicklung die Folgen des Klimawandels frühzeitig einbezogen werden. So lassen sich spätere Schäden und zusätzliche Kosten vermeiden. Darüber hinaus verankert das Land die Kommunalberatung Klimafolgenanpassung beim Landesamt für Natur, Umwelt und Klima (LANUK) dauerhaft im Gesetz. Städte und Gemeinden erhalten damit langfristig Unterstützung durch Daten, Beratung, Förderinformationen und die Vernetzung untereinander. Wie groß der Handlungsbedarf ist, zeigt die aktuelle Klimaanalyse NRW 2026 des LANUK: Rund 7,5 Millionen Menschen in Nordrhein-Westfalen leben in Siedlungsbereichen mit dringendem Handlungsbedarf. Das entspricht knapp 42 Prozent der Landesbevölkerung. Grundlage dieser Einordnung sind Modellierungen zur nächtlichen thermischen Belastung der Bevölkerung an einem typischen und einem extremen Sommertag. Die Analyse macht landesweit sichtbar, wo Hitzeinseln besonders stark ausgeprägt sind und wo Kommunen priorisieren sollten, um sich an die Klimaveränderungen anzupassen. Die Analyse liefert ihnen und den Planungsbehörden eine deutlich verbesserte Daten-Grundlage. Im Vergleich zur ersten landesweiten Klimaanalyse aus dem Jahr 2018 wurde die Untersuchung grundlegend weiterentwickelt. Die Modellierungen erfolgten nun in einer räumlichen Auflösung von 25 mal 25 Metern statt wie zuvor in einer Auflösung von 100 mal 100 Metern. Damit ist die neue Analyse 16-fach höher aufgelöst. Kleinräumige Unterschiede innerhalb von Städten und Gemeinden werden dadurch deutlich besser sichtbar. Wo sich Hitze besonders staut, wo Freiräume kühlend wirken und wo planerische Eingriffe besonders notwendig sind, lässt sich damit wesentlich genauer erkennen. LANUK-Präsidentin Elke Reichert: „Die höhere Auflösung ist für die kommunale Praxis ein entscheidender Fortschritt, da sie eine deutlich bessere Bewertung auf lokaler Ebene ermöglicht. Je genauer erkennbar ist, wo Belastungen entstehen und wo klimatisch wirksame Strukturen erhalten oder gestärkt werden müssen, desto konkreter können Maßnahmen ausgestaltet und begründet werden.“ Neu sei zudem die Betroffenheitsanalyse, erläuterte Elke Reichert. „Die Klimaanalyse betrachtet nicht nur, wo es besonders heiß wird, sondern auch, wo Menschen leben, die gegenüber Hitze besonders empfindlich sein können.“ Dafür habe das LANUK kleinräumige Bevölkerungsdaten, beispielsweise zu hochaltrigen Menschen und Kleinkindern, ausgewertet und mit hitzebelasteten Bereichen überlagert. Ergänzend sei die durchschnittliche Nettokaltmiete als Annäherungswert für Armutsgefährdung eingeflossen, um Mehrfachbelastungen räumlich besser sichtbar zu machen. „So konnten wir Quartiere identifizieren, für die Klimaanpassungsmaßnahmen eine hohe Priorität haben sollten“, erklärte Elke Reichert. Wie Klimaanpassung umgesetzt wird, zeigt zum Beispiel die Stadt Soest. Die Kommune nutzt Förderangebote des Landes und setzt Maßnahmen Schritt für Schritt vor Ort um. „Die Klimaanpassung steigert sowohl den Schutz als auch die Lebensqualität der Menschen“, erklärt Soests Bürgermeister Marcus Schiffer. „Deshalb haben wir uns in Soest schon 2016 auf den Weg gemacht und ein Klimaanpassungskonzept erstellt, das wir seitdem Schritt für Schritt nicht nur umsetzen, sondern auch weiterentwickeln.“ Dafür konnte die Stadt Soest an vielen Stellen die wertvollen Geodaten des LANUK nutzen, um zu analysieren, wo im Stadtgebiet in Sachen Starkregen, Hochwasser und Hitzebelastung Handlungsbedarf besteht. Unter anderem wurde auf diese Weise als Grundlage der Stadtplanung ein digitaler Klimazwilling der Stadt erstellt und Soest nahm als eine der ersten Kommunen erfolgreich am European Climate Award teil. Bürgermeister Marcus Schiffer: „Mittlerweile haben wir viele sehr konkrete Klimaanpassungsmaßnahmen umgesetzt – wir verschatten Spielplätze und Innenstadtplätze, wir begrünen die Dächer unserer Stadtbücherei und entsiegeln Schulhöfe, wir bieten privaten Haushalten Förderprogramme für die Umwandlung von Schottergärten oder Fassadenbegrünung an. Viele Maßnahmen konnten wir auch mit Fördermitteln des Landes umsetzen. Diesen Weg wollen wir weitergehen.“ Soest sieht sich heute „als Vorreiterkommune in dem Vorreiterland Nordrhein-Westfalen“. Das Beispiel Soest zeigt, dass auch kleine und mittelgroße Kommunen Klimaanpassung können. Marcus Schiffer: „Unsere Erfahrung zeigt, dass Kommunen dafür präzise Datengrundlagen und Expertise brauchen. Diesen wichtigen Part übernimmt das LANUK.“ Nordrhein-Westfalen hat 2021 als erstes Bundesland ein Klimaanpassungsgesetz eingeführt und entwickelt dieses nun weiter. Auf Bundesebene gibt es seit 2024 ein eigenes Klimaanpassungsgesetz. Die NRW-Novelle in 2026 stärkt die rechtliche Grundlage, schafft neue Instrumente und sorgt für eine einheitliche Umsetzung von Klimaanpassung auf verschiedenen Ebenen. Zwischen 2020 und 2026 hat das Land bereits rund 200 Millionen Euro bereitgestellt, damit Kommunen Klimaanpassung vor Ort wirksam umsetzen können. Dafür wurden im EFRE-Förderaufruf „Klimaanpassung.Kommunen.NRW“ in bislang drei Einreichungsrunden rund 60 Millionen Euro bewilligt. Für kleinere Maßnahmen stehen zusätzlich 13,1 Millionen Euro zur Verfügung. Gefördert werden dabei ganz konkrete Maßnahmen vor Ort, etwa die Entsiegelung befestigter Flächen, die Begrünung von Dächern und Fassaden sowie Anlagen zur Regenwasserversickerung und -speicherung nach dem Schwammstadt-Prinzip. Ergänzt wird dies durch weitere Förderprogramme mit einem Volumen von rund 128 Millionen Euro, mit denen bereits zahlreiche Projekte in Kommunen angestoßen werden konnten. Klimaatlas NRW Klimaanpassungsgesetz Förderangebote für Klimaanpassung Coole Orte in Soest Die neue Klimaanalyse zeigt, in welchen Siedlungsbereichen sich in Nordrhein-Westfalen an Sommertagen und in den damit verbundenen warmen Nächten besonders stark aufheizt, wo kühlende Luftströme aus Freiräumen ausgleichend wirken und wo daraus konkreter Handlungsbedarf entsteht. Die wichtigste Zahl dabei ist: Rund 7,5 Millionen Menschen in NRW leben in Siedlungsbereichen, in denen dringender Handlungsbedarf besteht. Damit sind Bereiche gemeint, die vor allem nachts durch Wärmebelastung und mangelnde Abkühlung gekennzeichnet sind und die deshalb aus fachlicher Sicht für die Klimaanpassung besonders relevant sind. Die Analyse ist wichtig, da Hitze im Alltag nicht überall gleich wirkt. In dicht bebauten und stark versiegelten Quartieren bleibt es nachts oft deutlich wärmer als im Umland. Genau diese Unterschiede macht die Klimaanalyse landesweit sichtbar und ermöglicht somit erstmals einen tiefen Einblick in die Situation in ganz NRW. Die Karten stehen grundsätzlich auch der Öffentlichkeit zur Verfügung, ihr größter praktischer Nutzen liegt jedoch bei Städten, Gemeinden, Kreisen, der Regionalplanung, Fachbüros sowie bei Klimamanagerinnen und Klimamanagern. Für diese Zielgruppen sind die Daten eine Arbeitsgrundlage, um Klimaanpassungskonzepte zu entwickeln, Maßnahmen zu priorisieren und bestehende Planungen fachlich abzusichern. Dass dieser Bedarf real ist, zeigen Rückmeldungen aus den Kommunen. Die Veröffentlichung der neuen Klimaanalyse wird bereits seit Längerem nachgefragt, da Gemeinden und Kreise die Daten für ihre laufende Arbeit an Klimaanpassungskonzepten benötigen. Für die breite Öffentlichkeit ist das vor allem deshalb relevant, weil die Karten nachvollziehbar machen, warum bestimmte Maßnahmen vor Ort nötig sind, beispielsweise mehr Grün, weniger Versiegelung oder der Schutz wichtiger Luftleitbahnen. Der wichtigste Fortschritt ist die deutlich höhere räumliche Auflösung. So wurde die neue Klimaanalyse NRW 2026 mit einer Auflösung von 25 mal 25 Metern berechnet. Die erste landesweite Analyse aus dem Jahr 2018 arbeitete hingegen mit einer Auflösung von 100 mal 100 Metern. Damit ist die neue Untersuchung 16-fach höher aufgelöst. Das bedeutet, dass Unterschiede innerhalb von Städten und Quartieren deutlich genauer sichtbar werden. Je höher die Detailtiefe ist, desto besser lassen sich klimatische Belastungen erkennen und desto konkreter können Maßnahmen geplant werden. Hinzu kommen aktuelle Datengrundlagen zu Siedlungs- und Gebäudestrukturen sowie zur Flächennutzung. Erstmals werden kleinräumige Bevölkerungsdaten aus dem Zensus 2022 systematisch einbezogen. Während früher vor allem Einwohnerzahlen auf Gemeindeebene vorlagen, kann die Betroffenheit heute deutlich feiner dargestellt werden – teils im 100-Meter-Raster, teils auf Baublockebene. Die neue Planungshinweiskarte bewertet den Siedlungsraum anhand der nächtlichen Überwärmung. Sie unterteilt den sogenannten Wirkraum in sechs Handlungsprioritäten. Die Stufen 1 und 2 stehen für dringenden Handlungsbedarf. Aus fachlicher Sicht geht es dabei um Gebiete, die stadtklimatisch sanierungsbedürftig sind. Es werden unter anderem mehr Vegetation, zusätzliche Grünflächen, schattenspendende Bäume, Dach- und Fassadenbegrünung, weniger Versiegelung sowie Wasserelemente empfohlen. Besonders wichtig ist die Sicherung oder Schaffung von begrünten Durchlüftungsbahnen. Für Planungen in diesen Bereichen sind klimatische Gutachten erforderlich. Landesweit entfallen 32,5 Prozent der Wirkraumfläche auf diesen dringenden Handlungsbedarf. Die Zahl von 7,5 Millionen betroffenen Menschen bezieht sich genau auf diese Flächen. Damit wird deutlich: Die Analyse beschreibt nicht nur ein abstraktes Klimaproblem, sondern benennt sehr konkret, wo Kommunen zuerst ansetzen sollten. Die Analyse betrachtet nicht nur die Hitzebelastung, sondern auch die Frage, woher nachts kühlere Luft kommt und wie sie in belastete Siedlungsbereiche gelangen kann. Dafür wird in der Nachtsituation zwischen dem Siedlungsraum, in dem die Überwärmung bewertet wird, und dem Freiraum, in dem Kaltluftentstehung und -strömungen untersucht werden, unterschieden. Eine Neuerung sind dabei lokal abgeleitete Kaltluftleitbahnen, also besonders wirksame Wege, über die kühlere Luft in belastete Bereiche gelangen kann. Das ist besonders für die Planung entscheidend. Denn Hitze lässt sich nicht nur durch mehr Verschattung im Quartier mindern, sondern vor allem auch durch den Schutz von Freiräumen und Luftleitbahnen, die für die nächtliche Abkühlung wichtig sind. Die Klimaanalysekarten helfen somit nicht nur dabei, Wärmeinseln zu erkennen, sondern auch zu verstehen, welche Flächen und Strukturen für die Abkühlung erhalten werden müssen. Neu ist, dass die Klimaanalyse nicht nur die heißen Gebiete identifiziert, sondern auch die Orte, an denen Menschen leben, die gegenüber Hitze besonders empfindlich sein können. Zu diesem Zweck wurde eine Betroffenheitsanalyse durchgeführt. Sie basiert auf Zensus-2022-Daten auf Baublockebene und berücksichtigt unter anderem die Dichte hochaltriger Menschen ab 80 Jahren, die Dichte von Kindern unter 6 Jahren sowie die durchschnittliche Nettokaltmiete in diesen Baublöcken. Diese Informationen werden mit hitzebelasteten Bereichen verschnitten, um Mehrfachbelastungen sichtbar zu machen. Dabei ist wichtig zu wissen: Die Nettokaltmiete ist kein direkter Armutsnachweis, sondern ein Annäherungswert, da kleinräumig ausreichend differenzierte andere Sozialdaten in der benötigten Form nicht vorliegen. Der Nutzen dieser Auswertung liegt darin, besonders sensible Quartiere besser zu erkennen und Klimaanpassungsmaßnahmen dort zu priorisieren, wo Belastung und Empfindlichkeit zusammenkommen. Die Klimaanalyse basiert auf Modellrechnungen mit dem mesoskaligen Klimamodell FITNAH-3D. Es wurden zwei Wetterlagen betrachtet: ein typischer Sommertag, der eine durchschnittliche sommerliche Strahlungswetterlage in NRW abbildet, sowie ein extremer Sommertag, der auf bereits aufgetretenen Höchstwerten basiert. Solche extremen Sommertage treten bisher nur vereinzelt auf. Mit fortschreitendem Klimawandel ist jedoch davon auszugehen, dass solche Tage in Zukunft an der Tagesordnung sein werden. Die Analyse ist somit weder eine Wettervorhersage noch eine Klimaprojektion für ein bestimmtes Zukunftsjahr. Vielmehr zeigt sie, wie sich Hitze unter solchen Wetterlagen auf Grundlage der heutigen Siedlungs- und Freiraumstrukturen räumlich verteilt. Gerade diese Begrenzung ist für eine saubere öffentliche Kommunikation wichtig: Die Karten sagen nicht voraus, wie heiß es an einem bestimmten Tag in einer bestimmten Straße wird. Sie zeigen belastbare räumliche Muster und planerisch relevante Zusammenhänge. Genau darin liegt ihr Wert für Kommunen und Fachplanung. Die Karten der Klimaanalyse NRW 2026 werden im Themenfeld „Planung und Bau” des Klimaatlas NRW veröffentlicht. Dabei wird die bisherige Gesamtbetrachtungskarte durch eine neue Planungshinweiskarte ersetzt. Zu jeder Karte gibt es ergänzend Methodik-Papiere, die die Datengrundlagen und die Vorgehensweise transparent erläutern. Parallel dazu wird ein zusammenfassender Methodik- und Ergebnisüberblick als LANUV-Fachbericht 171 veröffentlicht. zurück

Ungleiche Betroffenheit: Soziale Dimensionen im Klimawandel

<p> <p>Klimawandelfolgen treffen alle Menschen, doch nicht alle gleichermaßen. Manche sind Hitze, Starkregen oder Hochwasser stärker ausgesetzt – oft aufgrund sozioökonomischer und demografischer Faktoren. Ein Forschungsprojekt zeigt: Technisch-planerische und sektorale Lösungen allein reichen nicht. Es braucht gezielte Maßnahmen für besonders verwundbare Gruppen, um soziale Ungleichheiten abzumildern.</p> </p><p>Klimawandelfolgen treffen alle Menschen, doch nicht alle gleichermaßen. Manche sind Hitze, Starkregen oder Hochwasser stärker ausgesetzt – oft aufgrund sozioökonomischer und demografischer Faktoren. Ein Forschungsprojekt zeigt: Technisch-planerische und sektorale Lösungen allein reichen nicht. Es braucht gezielte Maßnahmen für besonders verwundbare Gruppen, um soziale Ungleichheiten abzumildern.</p><p> Verstehen, wie <a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/vulnerabilitaet">Vulnerabilität</a> gegenüber <a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/klimafolgen">Klimafolgen</a> und soziale Ungleichheit sich gegenseitig verstärken&nbsp; <p>Der <a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/klimawandel">Klimawandel</a> verändert die Lebensbedingungen in Deutschland grundlegend. Hitzewellen, <a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/starkregen">Starkregen</a> und Dürren nehmen zu. Das Forschungsprojekt „<a href="https://www.umweltbundesamt.de/publikationen/soziale-dimensionen-von-klimawandelfolgen">Soziale Dimensionen von Klimawandelfolgen“</a> hat 250 internationale Publikationen umfassend ausgewertet. Das deutliche Fazit: Soziale Faktoren bestimmen, wie verwundbar eine Person oder Gruppe gegenüber diesen Klimafolgen ist.</p> <p>Die Literatur zeigt, dass die sozialen Dimensionen von Klimawandelfolgen weltweit insbesondere für Hitzewellen sowie Starkregen/Überschwemmungen gut erforscht sind. Sozial bedingte Vulnerabilität gegenüber Klimafolgen kann nicht eindeutig einzelnen Gruppen zugeschrieben werden, da sie kontextabhängig, dynamisch und intersektional geprägt ist. Berücksichtigt werden müssen:&nbsp;</p> <ul> <li>soziodemografische Merkmale wie Alter und Geschlecht,</li> <li>sozioökonomische Faktoren wie Einkommen und Bildung,</li> <li>sowie individuelle Voraussetzungen wie Gesundheitszustand oder Migrationsgeschichte.</li> </ul> <p>Diese Faktoren können sich im Zeitverlauf je nach Lebensabschnitt wie Ausbildung oder Berufsleben und Lebensphasen (beispielsweise Neugeborene, Kinder, Schwangerschaft, Senioren*Seniorinnen) verändern. Oft wirken diese Faktoren zusammen und verstärken sich gegenseitig. Dieses Phänomen bezeichnet die Forschung als Intersektionalität.</p> Welche sozialen Faktoren erhöhen die Vulnerabilität? <p>In der Literatur identifizierte relevante soziale Faktoren für eine erhöhte <a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/verwundbarkeit">Verwundbarkeit</a> sind:&nbsp;</p> <ul> <li>(Vor-)Erkrankungen und Behinderungen <ul> <li>Berufsgruppe</li> <li>Geringes Einkommen und ungünstige Wohnverhältnisse wie Dachgeschosse und dicht besiedelte Stadtviertel</li> <li>Begrenzte zeitliche und räumliche Flexibilität im Alltag</li> </ul> </li> </ul> <p>Soziale Faktoren stellen eine häufige Ursache erhöhter Vulnerabilität gegenüber Klimafolgen dar, aber nicht die einzige. Auch bereits bestehende strukturelle Ungleichheiten beeinflussen und verstärken die Vulnerabilität, die unter anderem durch etablierte Rahmenbedingungen geprägt sind, wie wirtschaftliche Verhältnisse, politische Entscheidungen, historische Gegebenheiten und kulturelle Prägungen. Die Flutkatastrophe im Ahrtal 2021 ist dafür ein deutliches Beispiel: Historische Flussregulierungen, hohe Siedlungsdichte im Talboden und gewachsene Siedlungsstrukturen haben die Katastrophe massiv verstärkt.</p> Verwundbarkeit gegenüber Starkregen und Hochwasser <p>Wie stark eine Person von Starkregen oder Hochwasser betroffen ist, hängt von vielen Faktoren ab – nicht nur von Alter, Geschlecht, Bildung und Einkommen, sondern auch von der körperlichen und psychischen Verfassung einer Person. Eine wichtige Rolle spielt auch, wie man wohnt: Eigentum oder Miete, und wie der Versicherungsstatus eines Gebäudes ist. Eigentümer*innen können ihr Haus zwar präventiv besser schützen, tragen aber in der Wiederaufbauphase das höhere finanzielle Risiko. Mieter*innen haben weniger Einfluss auf bauliche Schutzmaßnahmen. Auch Sprachbarrieren und die Wohnlage beeinflussen die Betroffenheit erheblich.</p> <p>Ein zentrales Ergebnis der Studie: Der Alltag und die Gewohnheiten einer Person entscheiden darüber, wie vulnerabel sie gegenüber verschiedenen Extremwetterereignissen ist. Ältere Menschen sind etwa aufgrund geringerer Mobilität besonders gefährdet, wenn ein Fluss langsam in der Nacht über seine Ufer tritt und sie nicht schnell aus der Gefahrenzone kommen. Jüngere Menschen sind häufiger bei schnell einsetzenden Sturzfluten gefährdet, da sie mehr unterwegs sind. Zudem unterscheidet sich die Betroffenheit stark zwischen den Phasen des Ereignisses (Prävention, Reaktion, Erholung): Ältere Menschen, besonders mit Mobilitätseinschränkungen oder alleinlebend, sind beispielsweise vor allem in der Reaktions- und Wiederaufbauphase bei Hochwasser besonders gefährdet. Sie reagieren langsamer, erleiden oft stärkere physische und psychische Folgen und erhalten weniger Hilfe. Dafür sind sie in der Präventionsphase besser informiert und häufiger versichert.&nbsp;</p> Wer ist besonders vulnerabel gegenüber <a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/hitzestress">Hitzestress</a>? <p>Bislang liegen vergleichsweise wenige Untersuchungen aus Europa und Deutschland zu den sozialen Dimensionen von Hitzestress und <a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/anpassungskapazitaet">Anpassungskapazität</a> vor. Die Zahl entsprechender Studien in den vergangenen Jahren nimmt jedoch zu. Die Literatur zeigt, dass weltweit insbesondere fünf Bevölkerungsgruppen aufgrund sozialer Faktoren einem erhöhten Hitzestress ausgesetzt sind und/oder über eine verringerte Anpassungskapazität verfügen:</p> <ul> <li>ältere Menschen und Kinder</li> <li>Personen mit niedrigem sozioökonomischem Status</li> <li>ethnische Minderheiten beziehungsweise Personen mit Migrationserfahrung</li> <li>Personen, die im Freien arbeiten</li> <li>arbeitslose Menschen</li> </ul> Wo die Politik steht: Fortschritte und offene Fragen <p>Manche Bundesländer gehen in diesem Feld bereits voran. Berlin etwa erhebt bereits kleinräumige Daten zu Umweltgerechtigkeit, in denen soziale Benachteiligung u.a. mit Daten zur thermischen Belastung verknüpft werden. Dies ermöglicht eine Planung von lokal und sozial passgenauen Anpassungsmaßnahmen vor Ort. Andere setzen auf gesetzliche Pionierarbeit: Als erstes Bundesland hat Nordrhein-Westfalen im Jahr 2021 ein eigenes Klimaanpassungsgesetz verabschiedet – und darin verankert, dass beim <a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/monitoring">Monitoring</a> des Klimawandels ausdrücklich auch seine sozialen Auswirkungen in den Blick genommen werden müssen. Das Land Berlin hat im Jahr 2025 mit einem Klimaanpassungsgesetz nachgezogen, das vorschreibt, dass sozialstrukturell benachteiligte „Hitzeviertel“ bei der Maßnahmenumsetzung priorisiert werden. Insgesamt werden die sozialen Dimensionen der Klimaanpassung in den Strategie-Dokumenten der Länder teils bereits differenziert adressiert.</p> <p>Die Analyse der deutschen Klimaanpassungspolitik zeigt, dass soziale Aspekte mehr Beachtung finden sollten. Die bisherigen Strategien des Bundes, wie die Deutsche <a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/anpassungsstrategie">Anpassungsstrategie</a> an den Klimawandel (<a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/das">DAS</a>) und die Aktionspläne zur <a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/anpassung-an-den-klimawandel">Anpassung an den Klimawandel</a>, fokussieren stark auf planerisch-technische und sektorale Lösungen. Ein Meilenstein ist das im Jahr 2024 in Kraft getretenen Bundes-Klimaanpassungsgesetz. Das Gesetz formuliert erstmals explizit das Ziel, eine Zunahme sozialer Ungleichheiten durch Klimawandelfolgen zu verhindern. Ein neues Cluster „übergreifende Handlungsfelder" adressiert vulnerable Gruppen und Arbeitsschutz.&nbsp;</p> Dialog mit der Gesellschaft: Bürger*innen haben klare Forderungen <p>Um die Perspektive der Betroffenen direkt einzubeziehen, führte das Forschungsprojekt ein Dialogforum durch. Bis zu 60 zufällig ausgeloste Bürger*innen mit unterschiedlichen sozialen Profilen erarbeiteten konkrete Maßnahmenempfehlungen. Ihre Kernbotschaften:&nbsp;</p> <ol> <li>Es braucht verbindliche Standards und gesetzliche Vorgaben – etwa für kühle Räume in Schulen und Altenheimen oder für den Arbeitsschutz bei Hitze. Die Verantwortung darf nicht allein bei den Einzelnen liegen.</li> <li>Öffentliche Infrastrukturen müssen so ausgebaut werden, dass sie allen Menschen offenstehen – auch denen, die besonders auf Unterstützung angewiesen sind: barrierefreie Trinkwasserstellen, kostenfreier Nahverkehr in kühle Umlandgebieten und mehr Begrünung in den Quartieren.</li> <li>Klimaanpassung muss sozial gerecht gestaltet werden: Vulnerable Gruppen sollten von Anfang an in die Planung einbezogen werden – mit aufsuchenden Formaten, die Menschen dort abholen, wo sie leben.</li> </ol> Handlungsempfehlungen für eine sozial gerechte Anpassung <p>Das Projekt gibt folgende Handlungsempfehlungen, um die Klimaanpassung von einer primär technischen hin zu einer gesellschaftlichen Gestaltungsaufgabe weiterzuentwickeln:</p> <ul> <li><strong>Ganzheitliche Perspektive und Intersektionalität:</strong>&nbsp;Anpassungsmaßnahmen müssen die komplexen Wechselwirkungen zwischen Klimawandel, sozialer Benachteiligung und Vulnerabilität berücksichtigen. Statt isolierter Betrachtungen braucht es handlungsfeldübergreifende Analysen, die die konkreten Lebenswelten und Lebensphasen der Betroffenen einbeziehen.</li> <li><strong>Von der Verhaltens- zur Verhältnisprävention:</strong>&nbsp;Die Verantwortung darf nicht allein auf das individuelle Verhalten abgewälzt werden. Vielmehr müssen strukturelle Rahmenbedingungen geschaffen werden – etwa durch flexible Arbeitszeiten, angepasste Öffnungszeiten öffentlicher Einrichtungen und den Ausbau von Schutzinfrastrukturen.</li> <li><strong>Klimaanpassung als Gemeinschaftsaufgabe verankern:</strong>&nbsp;Die Berücksichtigung sozialer Aspekte erfordert verbindliche Ressourcen. Viele Akteure fordern daher, die Klimaanpassung als Gemeinschaftsaufgabe nach Artikel 91a des Grundgesetzes zu verankern. Dies würde eine bessere Koordination und finanzielle Absicherung auf allen Ebenen – Bund, Ländern und Kommunen – garantieren.</li> <li><strong>Aktive Beteiligung vulnerabler Gruppen:</strong>&nbsp;Qualitative, lebensweltbezogene Erhebungen sind unverzichtbar, um Alltagspraktiken zu verstehen. Klassische Beteiligungsverfahren müssen durch aufsuchende Formate ergänzt werden, die schwer erreichbare Gruppen gezielt einbeziehen.</li> <li><strong>Beim Hitzeschutz braucht es ein breites Maßnahmenpaket:</strong> Soziale Faktoren sollten in Hitzeindizes einfließen, grüne und blaue Infrastrukturen so ausgebaut werden, dass sie fußläufig erreichbar sind, und Sprachbarrieren durch mehrsprachige Informationsangebote abgebaut werden. Der ländliche Raum braucht besondere Aufmerksamkeit, dort sind ältere Menschen und Beschäftigte in der Landwirtschaft häufig überproportional von Hitze betroffen. Der gesundheitliche Hitzeschutz sollte als gemeinschaftliche Aufgabe prioritär behandelt werden, um Zuständigkeiten und Finanzierung über die Sektoren hinweg zu bündeln.</li> </ul> <p>Um bestehende Wissenslücken zu schließen, braucht es weitere Forschung, unter anderem zu sozialer Ungleichheit bei gemessener Hitzestressbelastung in Europa, zum Einfluss von Mobilitätsmustern auf die Hitzebelastung sowie zu besonders vulnerablen Gruppen wie Wohnungslosen oder Geflüchteten, über die bislang kaum Daten vorliegen.&nbsp;</p> <p>&nbsp;</p> <p>Autorinnen: Vivien Kargoll, Christiane Bunge (Umweltbundesamt)</p> <p>&nbsp;</p> <p>Hier finden Sie den vollständigen <a href="https://www.umweltbundesamt.de/publikationen/soziale-dimensionen-von-klimawandelfolgen">Abschlussbericht "Soziale Dimensionen von Klimawandelfolgen"</a> des Projekts.</p> <p>&nbsp;</p> <p><em>Dieser Artikel wurde als Schwerpunktartikel im Newsletter&nbsp;⁠Klimafolgen⁠ und Anpassung Nr. 102 veröffentlicht.&nbsp;</em><a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/newsletter"><em><strong>Hier</strong></em></a><em>&nbsp;können Sie den Newsletter abonnieren.</em></p> </p><p> </p><p>Informationen für...</p>

Forschungsprogramm Experimenteller Wohnungs- und Städtebau (ExWoSt), Klimaresilienter Stadtumbau

In der kommunalen Planungspraxis des Städtebauförderungsprogramms Stadtumbau spielen die Ansätze zur Klimaanpassung oft eine untergeordnete Rolle, obwohl es inzwischen eine Vielzahl von Erkenntnissen und guten Beispielen zu geeigneten Maßnahmen in der räumlichen Planung gibt. Warum ist das so? Was steht der Planung und Umsetzung von Klimaanpassungsmaßnahmen im Weg? Was sind Gelingensbedingungen für eine klimaresiliente Stadtentwicklung und wie lassen sie sich schaffen? Das bundesweite Forschungsvorhaben 'Klimaresilienter Stadtumbau' geht diesen Fragen im Kontext des Programms Stadtumbau nach. Es befasst sich dabei insbesondere mit Planungs-, Kooperations- und Kommunikationsprozessen. Ausgangslage: Im 2016 abgeschlossenen Projekt 'Klimaresilienter Stadtumbau' untersuchte ein Forschungsteam die Ergebnisse aus dem Programm StadtklimaExWoSt in Bezug auf das Städtebauförderprogramm Stadtumbau. Ein wesentlicher Befund dabei ist, dass die Qualität der kommunalen Planungsprozesse und die gute Zusammenarbeit von verschiedenen Fachämtern entscheidende Faktoren für das Gelingen der Umsetzung von Klimaanpassungsmaßnahmen sind. Gleichzeitig bringen die dafür notwendigen Abstimmungsprozesse für eine integrierte Planung die Kommunen häufig aber auch an ihre Belastungsgrenzen. Das Forschungsvorhaben untersucht daher Möglichkeiten, das Thema Klimaanpassung frühzeitig in ein adäquates Ziel- und Maßnahmensystem und ein konsequentes Projektmanagement im Stadtumbau zu integrieren. Besonderes Augenmerk gilt dabei der planerischen Zusammenarbeit auf kommunaler Ebene. Das Forschungsvorhaben trifft auf einen günstigen Zeitpunkt in der Umsetzung des Städtebauförderprogramms Stadtumbau. Die beiden Programme Stadtumbau Ost und Stadtumbau West als wichtige und erfolgreiche Instrumente der Städtebauförderung in Ländern und Kommunen wurden zu einem gemeinsamen Programm Stadtumbau zusammengeführt. Der Stadtumbau hat sich als 'lernendes Programm' erfolgreich im Umgang mit neuen Herausforderungen bewiesen. Vielerorts hat der Stadtumbau die Basis für zukunftsfähige Stadtentwicklungen gelegt. Der Klimawandel und die Anpassung an seine Folgen sind solche Herausforderungen, die Städte und Gemeinden in unterschiedlichen Bereichen wie zum Beispiel durch Starkregen, Hochwasser und Hitzetage treffen. Ziel: Das Projektteam untersucht, wie sich die Voraussetzungen für einen klimaresilienten Stadtumbau optimieren lassen. Insbesondere analysiert es dabei Planungs-, Kooperations- und Kommunikationsprozesse und eruiert Verbesserungsmöglichkeiten hinsichtlich einer frühzeitigen und effektiven Eingliederung in das Zielsystem des Stadtumbaus. Das Projektteam bereitet die Ergebnisse praxisnah entlang der Planungsabläufe im Stadtumbau auf. Sie münden in einer webbasierten Arbeits- und Kommunikationshilfe mit Empfehlungen für die kommunale Praxis. Räumlich liegt der Fokus auf Stadtumbaugebiete mit historischen und/oder stark verdichteten Quartieren.

Wechselwirkungen zwischen saisonale arktische Meereisprozessen und Stabilität der Halokline – auf dem Weg zum Verständnis arktischer Gas- und Stoffflüsse

In Folge des globalen Klimawandels hat sich die Meereisdecke in der Arktis dramatisch verändert. Im derzeitigen Zustand spielt die arktische Eisdecke eine wichtige Rolle; so schirmt sie das Oberflächenwasser, die sogenannte arktische Halokline (Salzgehaltsschichtung), von der Erwärmung durch die sommerliche Sonneneinstrahlung ab. Zudem wird die Halokline durch die Salze, welches beim Gefrierprozess des Meerwassers aus der Kristallstruktur austritt, gebildet und stabilisiert. Gleichzeitig wirkt die Halokline als Barriere zwischen der Eisdecke und dem darunter liegenden warmen atlantischen Wasser und trägt so zum Erhalt der arktischen Meereisdecke bei. Dieses Gleichgewicht ist nun durch die insgesamt wesentlich dünnere arktische Meereisdecke und ihre verringerte sommerliche Ausdehnung gestört. Im Meerwasser sind zudem Gase und biogeochemisch wichtige Spurenstoffen enthalten. Diese werden durch die Gefrierprozesse eingeschlossen, beeinflusst und wieder ausgestoßen. So beeinflusst die Meereisdecke die Gas- und Stoffflüsse zwischen Atmosphäre, Eis und oberer Wasserschicht. Durch die Eisbewegung findet außerdem ein Transport statt z.B. in der sogenannten Transpolarendrift von den sibirischen Schelfgebieten, über den Nordpol, südwärts bis ins europäische Nordmeer. Nun wird mit den weitreichenden Veränderungen des globalen und arktischen Klimawandels bereits von der „neuen Arktis“ gesprochen, da angenommen wird, dass sich die Arktis bereits in einem neuen Funktionsmodus befindet. Dabei ist jedoch weitgehend unbekannt wie dieses neue System funktioniert, sich weiterentwickelt und wie sich dies auf die Eisbildungsprozesse und damit die Stabilität der Halokline und die damit verbundenen Gas- und Stoffflüsse auswirkt. Für solche Untersuchungen werden über den Jahresverlauf Proben der oberen Wassersäule und der Eisdecke benötigt. Ermöglicht wird dies durch die wissenschaftliche Initiative MOSAiC. Mithilfe der stabilen Isotope des Wassers (?18O und ?D) aus dem Eis und der Wassersäule kann Rückschlüsse auf die Herkunftswässer und den Gefrierprozess gezogen werden und diese Ergebnisse sollen in direkten Zusammenhang mit Gas- und biogeochemischen Stoffuntersuchungen (aus Partnerprojekten) gesetzt werden. Dabei können z.B. Stürme, Schmelzprozesse, Schneebedeckung, Teichbildung und Alterungseffekte des Eises eine Rolle spielen. Untersucht wird parallel die Veränderung der Wassersäule welche z.B. durch Wärmetransport, wiederum die Eisdecke beeinflussen kann.Diese prozessorientierten Untersuchungen der saisonalen Eisbildungsprozesse in Eis und Wassersäule der zentralen Arktis, werden einen wichtigen Beitrag zum Verständnis der Stabilität der arktischen Halokline und der arktischen Gas- und Stoffflüsse liefern. Da sich die Gase und Stoffe nicht-konservativ verhalten, während die Isotope im Gefrierprozess konservativ sind, erwarten wir aus der Diskrepanz wiederum wichtige Informationen z. B. über wiederholtes Einfrieren von Süßwasserbeimengungen ableiten zu können.

Schwerpunktprogramm (SPP) 1889: Regional Sea Level Change and Society (SeaLevel), Ursachen regionaler Meeresspiegelvariationen auf dekadischen und längeren Zeitskalen (DECVAR)

Die Studie zielt ab auf die Untersuchung von momentanen und vergangenen Meeresspiegeländerungen auf regionaler Skala. Hierbei sollen Ursachen und Mechanismen identifiziert werden, die diese Variationen erklären können; dabei werden freie Klima-Moden ebenso berücksichtigt wie externe Antriebe, einschließlich anthropogene Einflüsse. Dadurch werden Methoden und Wissen entwickelt, mit denen in regionale Meeresspiegelbeobachtungen jeweils natürliche Variationen und anthropogenen Effekten identifiziert werden können. Erzielte Erkenntnisse werden verwendet werden, um Ursachen und Mechanismen von Meeresspiegelvariationen um die zweiten Untersuchungsgebiete des SPP herum (dem westlichen tropischen Pazifik und Indonesischem Archipel ebenso wie der Nordsee) zu analysieren.

Schwerpunktprogramm (SPP) 527: Bereich Infrastruktur - International Ocean Discovery Program, Teilprojekt: Die Beziehung von Makrobenthos-Diversität in der Tiefsee und globalem Wandel - bathyale Atelostomata als Modell-Organismen

Die Tiefsee ist das größte Ökosystem auf der Erde, das uns aufgrund der Unerreichbarkeit und immensen Ausdehnung in weiten Teilen noch fremd ist. Wegen der geringen Verbreitung von Tiefsee-Sedimenten auf dem Festland und dem Mangel einer kontinuierlichen Fossil-Überlieferung ist unsere Kenntnis über Tiefseepaläobiogeographie und Tiefsee-Evolution ebenfalls recht limitiert. Eine Sichtung unterkretazischer bis obermiozäner Sedimente in ODP/DSDP/IODP-Bohrkernen (Paläoablagerungstiefe: tiefes Bathyal über 2000 m) erbrachte überraschende Ergebnisse: Sklerite von Echinodermata (Holothurien, Ophiuren, Asteroideen, Crinoiden), die heute einen wichtigen Anteil der Tiefseefaunafauna stellen, fehlen nahezu völlig. Dafür sind Stacheln von irregulären Echiniden (Holasteroida, Spatangoida: Atelostomata) häufig. Da die Stacheln morphologisch sehr variabel sind, bergen Klassifizierung der morphologischen Bandbreite ('Morphospace'), der Morphospace-Veränderung in der Zeit und die berechnete Stachel-Akkumulationsrate das Potential, Diversitäts- und Abundanz-Veränderungen in Bezug zu globalem Klimawandel zu kartieren. Da die derzeitige globale Erwärmung besonders in offenen Ozeanen zu geringerer Produktivität und verringertem Export von Organik in die Tiefsee führt, eignet sich der östliche tropische Pazifik als Modell-Region um zwei Arbeitshypothesen zu testen. i) Die Stachel-Diversität der Atelostomata korreliert invers mit känozoischen Warmzeiten, was die 'Productivity-Diversity Relation' stützt; und ii) Die Abundanz von Atelostomata-Stacheln als Ausdruck von Biomasse und Export-Productivity ist geringer in warmen Perioden als in kühlen. Für das Projekt wurde exemplarisch känozoisches Material aus einer sich rapide ändernden Welt berücksichtigt (Abkühlung Mittel-Miozän, mittelmiozänes Klimaoptimum, Abkühlung oberstes Oligozän, Warmphase Ober-Oligozän, oligozäne Oi-2 Eiszeiten & Nachspiel). Klassifizierbare Merkmale der Stacheln (z.B. Morphologie des Schaftes, Anwesenheit, Verteilung, Häufigkeit von Stacheln und Dornen, Form/Anzahl von Poren, Form der Stachelspitze u.a.) werden in eine Datenmatrix eingepflegt und statistisch ausgewertet. Variationen der Stachel-Diversität (Shannon-Wiener-Index) sind Ausdruck sich verändernder Biodiversität, und eine Abnahme der Diversität sowie der Stachel-Akkumulationsrate werden in Kontext mit Warmphasen vermutet. Eine 'Principal Component Analysis' von Stachel-Vergesellschaftungen einzelner Zeitintervalle ermöglicht es, die Disparität des Morphospace der berücksichtigten Intervalle zu erarbeiten. Hieraus lassen sich darüber hinaus Aussagen über graduelle (Evolution?) oder abrupte (Aussterben und Speziation/Immigration) Faunenveränderungen in der Tiefsee treffen, die in Beziehung zu schwankender Primärproduktivität durch globale Temperaturschwankungen gesetzt werden können (Hypothese 2).

Anpassung an graduelle Umweltveränderung

Während die Auswirkungen von Klimawandel auf physiologische und ökologische Prozesse das Thema zahlreicher Untersuchungen waren, sind evolutionäre Prozesse im Zusammenhang mit Klimawandel weit weniger gut untersucht. Insbesondere mangelt es an Studien zu möglichen komplexen Wechselwirkungen zwischen ökologischen und evolutionären Prozessen in einer sich ändernden Umwelt. Artspezifische Unterschiede in Anpassungsraten könnten die Dynamik der gesamten Art-Gemeinschaft beeinflussen, umgekehrt könnten sich ökologische Prozesse wie Interaktionen zwischen Arten, Immigration und Emigration auf das Anpassungspotential von Arten auswirken. Die Tatsache, dass Klimawandel zu Veränderungen in mehreren Umweltfaktoren führt, macht Vorhersagen über mögliche Auswirkungen noch schwieriger, da sich Veränderungen in mehreren Stressoren interaktiv auf ökologische und evolutionäre Prozesse auswirken könnten. Die Ziele des vorgeschlagenen Projektes sind die Analyse von ökologischen und evolutionären Prozessen und deren Wechselwirkung (1) bei Veränderung von mehreren Stressoren, (2) bei Umweltveränderung in trophisch einfachen versus trophisch komplexen Gemeinschaften, und (3) bei Umweltveränderung in isolierten versus verbundenen Habitaten. Diese Fragestellungen sollen mit einer Kombination aus Modellierung, Mikrokosmen- und Mesokosmen-Experimenten untersucht werden. In einem Selektionsexperiment über hunderte von Generationen werden mehrere Algenarten bei konstanten bzw. steigenden CO2- und/oder Temperatur-Werten exponiert. Ebenso werden mehrere Ciliatenarten bei konstanter bzw. steigender Temperatur gehalten. Reziproke Transplantationsexperimente testen, ob eine mögliche Anpassung von Algen an steigende CO2-Werte durch gleichzeitige Erhöhung der Temperatur beeinflusst wird. Weiters wird getestet, ob sich Arten von verschiedenen trophischen Ebenen (Algen versus Ciliaten) in ihrer Anpassungsfähigkeit unterscheiden. Reziproke Transplantationsexperimente der gesamten Gemeinschaft werden testen, ob evolutionäre Prozesse die Dynamik der Gemeinschaft beeinflussen. Interaktive Effekte von Umweltveränderung und Habitatkonnektivität auf ökologische und evolutionäre Prozesse werden sowohl in einem Mikrokosmenexperiment als auch in einem Mesokosmenexperiment untersucht. Der Effekt von steigender Temperatur (Mikrokosmenexperiment) bzw. abnehmendem pH-Wert (Mesokosmenexperiment) wird in isolierten bzw. verbundenen Habitaten verglichen. In einem theoretischen Ansatz werden die drei Fragestellungen in einem Modell verknüpft. Zunächst werden Evolution und Umweltveränderung in ein Metagemeinschaftsmodell integriert. Entlang eines Konnektivitäts-Gradienten wird die relative Bedeutung von lokaler Anpassung im Vergleich zu Wanderungsprozessen untersucht. usw.

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