Hans von Storch Institut für Küstenforschung, Helmholtz-Zentrum Geesthacht

1. Hans von StorchInstitut für Küstenforschung,Helmholtz-Zentrum Geesthacht Meeresspiegel und Sturmfluten an der Nordseeküste 7 Mai 2014 - Lions Club, Wyk

2. Hans von Storch Klimaforscher Spezialgebiet: Küstenklima, also Windstürme, Sturmfluten, Seegang, Nordsee, Nordatlantik Kooperation auch mit Sozialwissenschaftlern Direktor des Instituts für Küstenforschung des Helmholtz-Zentrums Geesthacht Mitglied des KlimaCampus „CliSAP“ Hamburg

3. 1962 1770 Wie haben sich die Wahrscheinlichkeiten für Sturmfluten geändert, und wie können Sie sich in Zukunft ändern?

4. Das Badewannen-Problem Graphik: Michael Schrenk

5. Graphik: Michael Schrenk

6. Graphik: Michael Schrenk

7. Jährliche Statistiken vom Pegel Cuxhaven • Zeitliche Enwicklung der jährlichen 99%ile des zweitäglichen Tidehochwassers nach Abzug des entsprechenden Jahresmittels • sowie jährliches Mittel des Tidehochwassers. (Untere Kurve) Mittlere jährliche Hochwasser und linearer Trend 1843–2006 bei Cuxhaven. (Obere Kurve) Differenz zwischen jährlichen 99%-Perzentilen des Tidehochwassers und den mittleren jährlichen Hochwassern und 11-jährig übergreifendes Mittel. Hamburger Klimabericht (2010)

8. [m] Derzeit mehr Wasser in der Wanne? • Global gesehen ist der Meeresspiegel um ca. 20 cm im vergangenen Jahrhundert gestiegen. Hier wird eine Beschleunigung zum Ende des 20ten Jahrhunderts konstatiert. • Für die Deutsche Bucht gilt eine ähnliche Zahl. Eine Beschleunigung ist nicht festzustellen. Anstieg des Meeresspiegels in der Deutschen Bucht (Albrecht et al., 2010)

9. Bisher Kind lebhafter geworden? • Sturmtätigkeit variiert von Jahr-zu-Jahr, von Jahrzehnt zu Jahrzehnt. • Sturmtätigkeit spiegelt sich am besten an Windstatistiken. • Veränderlichkeit von Windstatistiken über viele Jahre kaum beschreibbar. • Daher Stellvertretergrößen – z.B. Druckgradienten. • Keine Tendenz zu höheren Werten seit 1878. Jährliche 90%-ile der Geschwindigkeit des geostrophischen Windes für die Deutsche Bucht zwischen 1878 und 2007 (Hamburger Klimabericht, 2010).

10. Zukünftig mehr Wasser in der Wanne? • Abschätzung durch IPCC 2001- durchaus strittig • Anstieg wird weiter zunehmen. • Je stärker die Emissionen, desto stärker der Anstieg. • 20-80 cm plausibel und möglich • Hohe Unsicherheit. • Anstieg endet nicht 2100, sondern setzt sich in die absehbare Zukunft fort.

11. Kind zukünftig lebhafter? • Szenariorechnungen mit Downscaling Hierarchie. • Kind wird etwas lebhafter – zum Ende 2010 bis zu 25 cm. • Ensemble von Szenarien der Änderung jährlicher 99,5%-ile des Windstaus in 2071–2100 relativ zu 1961–1990. Oben/unten: Antrieb mit regionalisierten Windfeldern aus dem globalen HadAM3H/ECHAM Modell. Links/rechts: Für das A2/ B2 Emissionsszenario. Hamburger Klimabericht (2010)

12. Stellungnahme für den Umweltausschußdes SH Landtages, 2009

13. Stellungnahme für Ausschuß des SH Landtages, 2009 Quelle: GKSS, 2009 : Nordseesturmfluten im Klimawandel. GKSS Wissenschaftler fassen aktuellen Forschungsstand zusammen.

15. Unterschied in Sturmfluthöhen in Cuxhaven und Hamburg (in cm)

16. Sonderfall: Ästuare – Wirkung der Vertiefung von Elbe, Weser und Ems und der Effektivierung des Küstenschutzes Unterschiede von Hochwassern an der Mündung und im Ästuar

17. Sondersituation in den Ästuaren • In Elbe, Weser und Ems sind die Sturmfluthöhen stromauf seit den 1960er Jahren z.T. deutlich angestiegen. • Diese Änderungen sind auf baulichen Maßnahmen zurück zu führen. • Die baulichen Maßnahmen betreffen Küstenschutz und Schiffbarkeit (aber weitere Fahrrinnenvertiefung nicht mehr signifikant) • Der installierte massiv verstärkte Küstenschutz hat mit diesem zusätzlichen Bedrohungspotential bisher umgehen können. • Möglicherweise lässt sich in den Ästuaren die künftige klimabedingte Verschärfung der Sturmflutgefahr teilweise durch entsprechende Baumaßnahmen ausgleichen („Tide-Elbe Projekt“ von HPA und WSVen).

18. Verschiedene Zeithorizonte Beispiel: Nordfriesland – Implementation neuer Strategien – Nähere Zukunft, z.B. 2030: (noch) nicht nötig; weitere Zukunft, z.B. 2085: durchaus denkbar. nach Woth (2006)

19. Unsicherheiten • Die Unsicherheiten in der Abschätzung von Kenndaten für zukünftige Bemessungsgrenzen sind erheblich. • Vor allem wegen des mittleren Meeresspiegels, dessen Entwicklung nicht nur abhängig von zukünftigen Emissionsmustern sondern auch von der Zukunft der großen Eisschilde Grönland und Antarktis. • Diese Unsicherheit wird in den kommenden wenigen Jahren kaum vermindert werden. • Regionale Maßnahmenplanung sollte daher flexibel ausfallen, um mit diesen nur graduell verminderten Unsicherheiten umgehen zu können.

20. Mögliche Maßnahmen? Graphik: Michael Schrenk

21. Wellenüberlauf am Deich – Belastungsreserven Ergebnisse der Überlauftests in Delfzijl • Keine Schäden an der Grasnarbe bis 50 l / (m ∙ s) • Funktionserhalt bis 50 l (m ∙ s) nach künstlicher Vorschädigung – Nach Generalplan Schleswig-Holstein derzeit akzeptabel: 2 l/(m∙s) • Niemeyer & Kaiser 2008, NLWKN

22. Minderung von Sturmfluthöhen in der Tideelbe Tideelbeprojekt: Dämpfung der einlaufenden Tideenergie durch wasserbauliche Maßnahmen im Mündungsbereich des Ästuars.

23. Graphik: Michael Schrenk

24. Erik Pasche, TU HH

25. Zusammenfassung • Sturmfluten sind eine reale Gefahr an den deutschen Küsten. • Klimawandel und Wasserstraßenausbau bewirken Änderungen der Sturmflutgefahren. • Für den Bereich der Deutsche Bucht ist bisher weder eine ungewöhnliche Beschleunigung des regionalen Meeresspiegels noch ein signifikante Verstärkung der Sturmtätigkeit dokumentiert worden. • Für die Zukunft sind Änderungen zu erwarten, primär beim mittleren Wasserstand, sekundär bei Stürmen. • Handlungsbedarf zeichnet sich für die Zeit nach 2030 ab. • Als Alternativen / Ergänzungen zur Verstärkung traditioneller Maßnahmen müssen neue Anpassungsoptionen entwickelt und geprüft werden - wie etwa Dämpfung der Tidenenergie in der Tideelbe, verbesserten Design von Bauwerken oder kaskadierende Gebietsaufteilung für den Versagensfall. • Gesellschaftliche Diskussionen zu Optionen und Akzeptanz sind jetzt und in der näheren Zukunft zu führen.

26. Internet Produkt des Norddeutschen Klimabüros • Welche Gebiete sind derzeit durch den Küstenschutz geschützt? • Welche Gebiete könnten zukünftig gefährdet sein im Falle eines Versagens des Küstenschutzes? Gelb: normales Tidenhochwasser,Hellgrün: 16. Feb. 1962Dunkelgrün: 16. Feb 1962 + 1,10 m http://www.sturmfluten-klimawandel.de