Lokale Kältewellen in Zeiten der globalen Erwärmung

Im laufenden Winter konnten über Europa erstaunlich grosse Luftdruckgegensätze beobachtet werden. Zwischen hohem Luftdruck über dem Atlantik und tiefem Luftdruck von Grönland bis nach Nordwesteuropa bildete sich in der zweiten Dezemberhälfte eine kräftige Westströmung aus, welche seither mehr oder weniger standhielt. Diese scharfe Grenze trennt die kalte Polarluft von der subtropischen Warmluft und ist auch als Frontalzone bekannt. Kleine Störungen an der Frontalzone führen zu einer Vermischung und Verwirbelung der zwei unterschiedlichen Luftmassen. Dadurch wird der Prozess einer Tiefdruckbildung in Kraft gesetzt. Je ausgeprägter die Frontalzone, desto einfacher und häufiger bilden sich kleine Tiefs, die dann rasch an Stärke zulegen können und mit der starken Westströmung als Sturmtiefs auf Europa treffen. Diese stürmische Grosswetterlage bescherte Mitteleuropa im Januar 2018 gleich drei Sturmtiefs in kurzer Abfolge. Zuerst fegte das Sturmtief Burglind mit Orkanböen über die Schweiz, bevor eine Woche später Evi und Friederike erneut orkanartige Böen im Flachland auslösten, einzelne Bäume umstürzen liessen und Dächer abdeckten.

Von Ende Dezember 2017 bis Mitte Januar 2018 wurden die USA von einer eisigen Kältewelle getroffen. In der Arktis, in Europa und Asien war es gleichzeitig aber deutlich zu warm. Lokale Kältewellen sind kein Widerspruch zur globalen Erwärmung. Bildquelle: University of Maine, ClimateReanalyzer.org

 

Milder Winter

Die stürmischen Westwinde peitschen milde Meeresluft nach Mitteleuropa. Der überdurchschnittlich warme Atlantik ist verantwortlich dafür, dass die Westströmung in diesem Jahr speziell milde Luft in die Schweiz führt. Entsprechend fiel der Januar 2018 bisher rund drei Grad milder aus, verglichen mit der Referenzperiode 1981-2010. Die ersten 12 Januartage blieben in Zürich sogar komplett frostfrei. Normalerweise gibt es im Januar in Zürich in zwei von drei Nächten Frost.

Das stürmische und milde Winterwetter in diesem Jahr täuscht darüber hinweg, wie der letzte Winter war. Oder können Sie sich an den letzten Januar erinnern?

 

Eisiger Januar 2017

Vor einem Jahr herrschte in der Schweiz eisige Kälte. Mit einer Durchschnittstemperatur von -3 Grad war es in Zürich der kälteste Jänner seit 30 Jahren. Es war rund sechs Grad kälter als im diesjährigen Januar. Kältewellen, wie sie die Schweiz im letzten Januar erlebte, finden auch im aktuellen Winter statt. In diesem Jahr traf es bisher aber nicht Europa, sondern Nordamerika. Der mittlere Westen und Nordosten der USA erlebten Ende Dezember und Anfang Januar zwei eisigkalte Wochen. Es war die heftigste Kältewelle seit 36 Jahren. Europa, Asien und Nordamerika wurden in den letzten Wintern immer wieder von harten Kältewellen getroffen. In diese Kategorie fällt auch der Februar 2012, welcher in Zürich -3,5 Grad kalt ausfiel.

Sehr milde und eisigkalte Wintermonate wechseln sich in den letzten Jahren scheinbar zufällig ab. Es stellt sich die Frage, ob diese unterschiedlichen Extreme zu einem Gesamtbild zusammengefügt werden können? Und wie werden sich die zukünftigen Winter im Zuge der globalen Erwärmung in Mitteleuropa präsentieren?

 

Deutlich wärmere Winter

Heftige Kältewellen und eisigkalte Wintermonate sind in den letzten Jahren auf der Nordhemisphäre und auch in Mitteleuropa scheinbar wieder häufiger aufgetreten. Nichtsdestotrotz zeigt sich in einer langjährigen Betrachtung ein eindeutiger Erwärmungstrend. Praktisch überall, in Sibirien, Mitteleuropa und den USA, sind die Winter in den letzten 50, 100 und 150 Jahren deutlich milder geworden. Seit 1864 sind die Winter in der Schweiz um ganze 2 Grad wärmer geworden. Zwischen 1880 und 1890 lag die Wintertemperatur auf einem ausgesprochen tiefen Niveau. Von 1900 bis 1980 zeigte die Wintertemperatur dann einen auffallend ruhigen Verlauf ohne langfristige Änderung. 1987/88 erfolgte in Mitteleuropa ein sprungartiger Wechsel zu einer ausgeprägten Warmwinterphase, die in den letzten 15 Jahren durch einige Kältewellen etwas gedämpft wurde. Wie auf einer Treppe, welche aufwärts beschritten wird, pendelten sich die Temperaturen seither auf eindeutig höherem Niveau als zuvor ein. Sehr tiefe Wintertemperaturen traten seit Ende des 20. Jahrhunderts nicht mehr auf. Der kälteste Winter der letzten 30 Jahren brachte 2005/06 eine Durchschnittstemperatur von -0,9 Grad. In den Jahrzehnten davor gab es mehrere Winter, die sogar kälter als -4 Grad ausfielen. Die letzten 30 Winter sind also insgesamt deutlich milder als die Winter davor. Es zeigt sich aber, dass seit 1990 keine weitere Erwärmung des Winters stattgefunden hat. Dieses Phänomen ist nicht nur in der Schweiz zu beobachten, sondern in verschiedenen Gebieten der Nordhemisphäre.

Die Winter sind in der Schweiz seit 1864/65 um rund 2 Grad wärmer geworden. Bildquelle: MeteoSchweiz

 

Geschwächter Polarwirbel

Der Grund für die Erwärmungspause der Winter sind die bereits erwähnten Kältewellen, welche verschiedene Orten auf der Nordhemisphäre immer wieder mal treffen. Kältewellen im Winter sind natürlich nichts Aussergewöhnliches und bedürfen eigentlich keiner Erklärung. Das Wetter hat seinen natürlichen Spielraum und nutzt diesen hin und wieder aus. Trotzdem gibt es eine plausible Erklärung, weshalb heftige Kältewellen im Winter trotz globaler Erwärmung häufiger zu beobachten sind.

Mehrere wissenschaftliche Arbeiten geben Hinweise darauf, dass der Rückgang des arktischen Meereises zu den Kälteausbrüchen in den USA, Europa und Asien beigetragen hat. Ein sehr wichtiger Faktor ist im Klimageschehen der sogenannte Polarwirbel, ein Westwindband, welches die Nordhemisphäre im hohen Norden umschliesst und normalerweise die kalte Luft über der Arktis von der warmen Subtropenluft trennt. So präsentiert sich der Polarwirbel aktuell auch über dem Atlantik, wie eingangs ausgeführt. Wird dieser Polarwirbel aber geschwächt, kann die kalte Luft aus der Arktis weit in den Süden entweichen, was oftmals mit einem welligen (mäandrierenden) Westwindband zusammenhängt. So zeigt sich, dass langanhaltende Schwächephasen des Polarwirbels zu den kalten Wintern im nördlichen Eurasien beigetragen haben. Solche Schwächephasen des Polarwirbels können durch eine überdurchschnittlich warme Arktis ausgelöst werden. Und genau das geschieht im Zuge der globalen Erwärmung. Die Arktis erwärmt sich vor allem im Herbst und Winter rasant. Das fehlende Meereis verhindert eine Auskühlung im Herbst, so dass die Nordpolregion bis tief in den Winter mit Wärme versorgt bleibt.

 

Die Klimaszenarien rechnen auch in Zukunft mit einer weiteren Zunahme der Wintertemperaturen auf der Nordhemisphäre. Andere Jahreszeiten, allen voran der Sommer, erwärmen sich in Mitteleuropa und der Schweiz aber deutlich schneller als der Winter. Der wohl auch zukünftig geschwächte Polarwirbel wird jedoch dafür sorgen, dass die Nordhalbkugel und der Alpenraum auch in den nächsten Jahren ab und zu von ausgeprägten Kältewellen aus der Arktis getroffen werden. Die weitere Wintererwärmung könnte sich also wiederum in Form eines nächsten Schrittes aufwärts auf der Treppe der globalen Erwärmung präsentieren, gefolgt von einzelnen kalten Wintermonaten.

Lokale Kältewellen in Zeiten der globalen Erwärmung

Heisse Phase für die Versorgungssicherheit

Die Schweiz war in diesem Winter wie bereits im Vorjahr mit einer angespannten Stromversorgungssituation konfrontiert. Im kalten Januar 2017 wurden die Energiereserven in der Schweiz knapp.

Am 28. Februar ging der meteorologische Winter zu Ende und damit auch die heisse Phase für die Versorgungssicherheit in der Schweiz. Bereits im zweiten Jahr in Folge hatte die Schweiz auch in diesem Winter mit einer «angespannten» Energie- und Netzsituation im Strombereich zu kämpfen. Bemerkbar machte sich das mit «knappen» Energiereserven in der Schweiz. Wobei mit Energiereserven steuerbare Kraftwerke und die dazu notwendigen Netzkapazitäten gemeint sind, also Kernkraftwerke und Speicherkraftwerke. Wobei letztere wiederum nur so lange produzieren können, wie sie Energiereserven in Form von Wasser in den Speicherseen haben.

Wieviel Strom die Schweiz benötigt und wie dieser Bedarf gedeckt wird, kann mittels einer Badewanne erklärt werden. Dabei stellt die Badewanne den Verbrauch dar. Je grösser der Verbrauch, desto grösser die Badewanne. Quelle: Swissgrid

 

Kernkraftwerke ausser Betrieb

Die Verknappung der Energiereserven kam durch eine Verkettung besonderer Umstände zustande. Gegenüber den Vorjahren fehlten in beiden Wintern Kernkraftwerke, welche wegen Defekten längere Zeit vom Netz mussten. Das Kernkraftwerk Beznau 1 fehlt aktuell schon seit mehr als zwei Jahren und stand in beiden Wintern nicht zur Verfügung. Im Frühwinter 2015/16 fehlte zudem das Kernkraftwerk Beznau 2 – dieses konnte den Betrieb jedoch an Weihnachten 2015 wieder aufnehmen. Im nun zu Ende gegangenen Winter 2016/17 fehlte neben dem Kernkraftwerk Beznau 1 auch Leibstadt – das grösste aller fünf Schweizer Kernkraftwerke. Diese fehlenden Strommengen mussten durch Importe oder anderweitige Produktion, insbesondere aus Speicherkraftwerken, kompensiert werden. So kam es dazu, dass die Speicherseen in der Schweiz in den beiden vergangenen Wintern deutlich unterdurchschnittliche Füllstände vorwiesen. Diese Ausgangslage veranlasste Swissgrid jeweils in beiden Wintern, eine interne Task Force sowie eine Arbeitsgruppe mit der Schweizer Energiewirtschaft ins Leben zu rufen. Gemeinsam wurden Massnahmen zur Bewältigung der «angespannten» Energie- und Netzsituation getroffen. Denn eine sichere Stromversorgung ist eine Grundbedingung für ein modernes und hochindustrialisiertes Land wie die Schweiz.

Wer ist verantwortlich?

Gemäss dem Schweizerischen Energiegesetz (EnG) umfasst eine sichere Energieversorgung die ausreichende Verfügbarkeit, ein breit gefächertes Angebot sowie ein technisch sicheres und leistungsfähiges Versorgungssystem. Während nach den Leitlinien des EnG die Stromversorgung Sache der Energiewirtschaft ist, liegt die Verantwortung für die Gewährleistung eines sicheren, leistungsfähigen und effizienten Netzes gemäss Stromversorgungsgesetz (StromVG) beim Netzbetreiber. Im Falle des Höchstspannungsnetzes ist dies die Nationale Netzgesellschaft Swissgrid – Eigentümerin des Übertragungsnetzes. Beobachtet und überwacht wird die Entwicklung der Elektrizitätsmärkte im Hinblick auf eine sichere und erschwingliche Versorgung von der unabhängigen staatlichen Regulierungsbehörde ElCom.

Versorgungssicherheit gewährleistet?

Nach den beiden Wintern mit Task Force zur Energie- und Netzsituation kommen in Wirtschaft und Gesellschaft möglicherweise Zweifel auf, ob die Versorgungssicherheit in der Schweiz auch in Zukunft gewährleistet ist. Zu Recht. Denn während unsere Nachbarländer Deutschland und Frankreich seit Jahren rege Diskussionen über ihre Versorgungssicherheit führen, wurde dieses relevante Thema in der Schweiz stiefmütterlich behandelt. Jetzt kann auch die Schweiz nicht mehr darüber hinwegsehen, denn das Thema Versorgungssicherheit gewinnt in den kommenden Jahren zusätzlich an Brisanz. Zur Erreichung der Klimaschutzziele muss Deutschland in den nächsten Jahren unter dem Projekt «Kohleausstieg» zahlreiche Kraftwerke abschalten. In Frankreich wiederum sieht die aktuelle Politik eine entscheidende Reduktion des Atomstroms vor und wird in den kommenden Jahren möglicherweise zahlreiche Kernkraftwerke ausser Betrieb nehmen. Die Schweiz ist gut beraten, diese Entwicklung genauestens mitzuverfolgen, denn sie ist zur Gewährleistung der Versorgungssicherheit auf Importe angewiesen. Doch wie entwickelt sich die Versorgungslage bei einem Ausstieg aus der Kernenergie in der Schweiz? Dieser ist ja nun kurzfristig vom Tisch aber langfristig wird es voraussichtlich trotzdem Realität. Und was geschieht, wenn die Nachbarländer die Schweiz im Winter nicht mehr mit Strom bedienen können, weil sie selber zahlreiche Kraftwerke abschalten?

Wie diese heisse Phase der Versorgungssicherheit angegangen werden kann, erfahren Sie im zweiten Teil dieses Artikels.

Heisse Phase für die Versorgungssicherheit

Winterwetter 2016/17: Längere kalte Phasen und viel Schnee?

Ein Warmwinter wie im letzten Jahr ist unwahrscheinlich. Eisig kalt wird der bevorstehende Winter aber wohl auch nicht. Dafür ist der nahe Atlantik zu warm.   

Die Vorhersage der mittleren Temperaturabweichung über die kommenden drei Monate (Dezember bis Februar). In Europa werden durchschnittliche Temperaturen erwartet. Eingezeichnet sind zudem die zu erwartenden Strömungsmuster in diesem Winter. Eine schwache Westwinddrift und blockierende Hochs über dem nordöstlichen Atlantik. (Bildquelle: Met Office)
Die Vorhersage der mittleren Temperaturabweichung über die kommenden drei Monate (Dezember bis Februar). In Europa werden durchschnittliche Temperaturen erwartet. Eingezeichnet sind zudem die zu erwartenden Strömungsmuster in diesem Winter. Eine schwache Westwinddrift und blockierende Hochs über dem nordöstlichen Atlantik (Bildquelle: Met Office).

Ein Blick in die Wetterbücher zeigt, dass die Schweiz vor einem Jahr am Anfang eines ausgesprochen milden Winters stand. Alle drei Wintermonate Dezember, Januar und Februar waren deutlich wärmer als im langjährigen Durchschnitt. Langanhaltende Kältephasen blieben komplett aus. Nochmals ein Jahr früher erlebte die Schweiz einen zweigeteilten Winter. Nach einer extrem milden Winterhälfte wurde es im Januar und Februar 2015 immer kälter. Der Februar war dann richtig winterlich mit langanhaltenden Frostperioden. Der Winter 2013/14 war hingegen durchgehend übertemperiert. Vor allem Januar und Februar 2014 wurden ihrem Namen als Wintermonate nicht gerecht. Noch etwas weiter zurück finden sich erneut zwei Winter (2011/12 und 2012/13), die mild starteten und in einen eisigen Februar mündeten. Während sich kalte und warme Februare in den letzten Jahren fröhlich abwechselten und mal winterlich, mal frühlingshaft daherkamen, war die erste Winterhälfte (Dezember bis Mitte Januar) seit sechs Jahren nie mehr unterkühlt. Wie präsentiert sich nun der anstehende Winter? Stellt sich die Gretchenfrage wieder erst in der zweiten Januarhälfte oder gibt es gar einen kalten Winterstart?

Weltmeer als Frühindikator

Ausschlaggebend für das Winterwetter in Mitteleuropa sind die geografische Lage, die Wellenstruktur und die Ausprägung des Jetstreams auf der Nordhemisphäre, denn diese bestimmen die Position und Intensität der vorherrschenden Druckgebilde in und rund um Europa. Der Jetstream kann als riesiges Starkwindband oder Schlauch verstanden werden, welcher die Nordhalbkugel umkreist und die kalte Polarluft im Norden von der subtropisch warmen Luft im Süden trennt. Zwei wichtige Fragen, die sich im Vorfeld des Winters stellen, sind: Liegt der Jetstream an der gewohnten Stelle oder verläuft er weiter nördlich oder südlich? Weist der Jetstream eine starke mäandrierende Struktur vor – ist also eine starke Wellenbewegung mit Ausschlägen nach Norden und Süden (meridional) zu erwarten oder verläuft er geradlinig von Westen nach Osten (zonal)?

Um abschätzen zu können, wie und wo der Jetstream im anstehenden Winter zu liegen kommt, lohnt sich ein Blick auf die Oberflächentemperatur der Weltmeere. Da Wasser ein guter Wärmespeicher ist, reagieren die Wassertemperaturen viel träger auf Veränderungen. Starke Abweichungen in der Oberflächentemperatur der Weltmeere sind deshalb meist über Monate hinweg zu beobachten und weisen keine kurzfristigen Fluktuationen vor, wie wir es bei der Lufttemperatur kennen. Gleichzeitig beeinflussen die Weltmeere die Temperaturverteilung und die Strömungen in der Atmosphäre und somit den Jetstream. So erwärmt ein warmer Ozean die darüber liegende Atmosphäre und fördert die Bildung von Tiefdruckgebieten, kaltes Wasser kühlt diese entsprechend und begünstigt die Bildung von Hochdruckgebieten. Die Temperaturverteilung auf den Weltmeeren im Spätherbst ist deshalb ein geeigneter Frühindikator, um Witterungstrends für den anstehenden Winter abzuschätzen.

Abweichung der Oberflächentemperatur auf den Weltmeeren. (NOAA)
Abweichung der Oberflächentemperatur auf den Weltmeeren Ende November 2016 (NOAA).

Negative NAO

Den grössten Einfluss auf das Winterwetter in Mitteleuropa verübt der Nordatlantik. Im November präsentierte sich der Nordatlantik über weite Gebiete überdurchschnittlich warm, insbesondere an der Ostküste der USA und vor Neufundland. Zwischen der Südspitze Grönlands und Island zeigt sich hingegen ein grosses Gebiet mit unterdurchschnittlich temperiertem Oberflächenwasser. Rund um Europa, insbesondere auch im Nordpolarmeer, ist das Meer hingegen deutlich wärmer als sonst zu dieser Jahreszeit. Der Kälte-Wärme-Pol zwischen Island und Neufundland begünstigt die negative Phase der Nordatlantische Oszillation NAO, in der die Westwinddrift (Jetstream) weiter im Süden verläuft und dem Mittelmeerraum viel Niederschlag bringt. Mittel- und Nordeuropa erhalten weniger Warmluftzufuhr vom Atlantik und sind zwischenzeitlich stärker kontinental geprägt. Kaltluftvorstösse aus dem bereits eisigkalten Sibirien werden somit wahrscheinlicher. Vor allem in der ersten Winterhälfte wirkt diesem Zustand jedoch der überdurchschnittlich warme Atlantik rund um Europa entgegen, welcher kleinräumige Tiefdruckgebiete hervorbringt und somit immer wieder milde Meeresluft nach Mittel- und Nordeuropa transportiert wird. Die Chance auf Kaltluftvorstösse steigt folglich vor allem in der zweiten Winterhälfte.

Abweichung des mittleren Luftdrucks vom langjährigen Mittel im Winter 2016/17 gemäss Vorhersagemodell der MetOffice. Das Prognosesystem sagt eine negative NAO voraus. (MetOffice)
Abweichung des mittleren Luftdrucks vom langjährigen Mittel im Winter 2016/17 gemäss Vorhersagemodell der MetOffice. Das Prognosesystem sagt eine negative NAO voraus (MetOffice).

Positive PDO

Neben dem Atlantik muss auch auf dem Pazifik ein Augenmerk liegen. Seit Oktober sind dort die Kriterien für ein La Niña erfüllt. Ein schwaches La Niña-Muster dürfte sich über den ganzen Nordwinter hinweg halten. Die direkten Auswirkungen auf Mitteleuropa sind aber vernachlässigbar. Spannender ist die Wirkungskette über die Pazifische Dekaden-Oszillation PDO, welche die Strömung über dem Nordpazifik und den USA beschreibt und einen Einfluss auf den Atlantik und somit Europa ausüben kann. Eine starke, länger anhaltende La Niña-Phase bewirkt häufig eine negative PDO. Da La Niña aber in den nächsten Monaten nur schwach ausgeprägt sein wird und ohnehin erst in der Anfangsphase ist, befindet sich der Nordpazifik momentan noch in der positiven PDO-Phase, eine Nachwirkung des starken El Niño im vergangenen Jahr. Die positiven PDO-Phase manifestiert sich durch den gut sichtbaren Warmwassergürtel entlang der Pazifikküste von Mexiko über Kalifornien bis nach Alaska. Die Warmwasseranomalie umschliesst dabei hufeisenförmig eine ausgeprägte Kaltwasseranomalie im zentralen Nordpazifik. Das beschriebene Muster bewirkt Warmluftzufuhr vom subtropischen Pazifik in die Weststaaten der USA. Das Downstream-Development begünstigt die oben eingezeichneten Druckanomalien bis auf den Atlantik mit den entsprechenden Luftmassenströmen. Diese Konstellation erhöht also in der Fernwirkung die Wahrscheinlichkeit zeitweiliger Bildung von Hochdruckgebieten über dem Nordatlantik, welche die Westströmung blockiert und Europa Polarluft aus Nordwest bis Nord zuführen kann (fotometeo). Diese Situation bringt häufig viel Schnee am Alpennordhang. Die entscheidende Frage bei meridionalen Wetterlagen ist, wo genau sich das blockierende Hoch bildet. Denn auf der Vorderseite des Hochs wird kalte Polarluft nach Süden transportiert. Auf der Rückseite hingegen sehr milde Subtropenluft nach Norden verfrachtet.

Das Winterwetter lässt sich natürlich nicht über drei Monate hinweg prognostizieren. Tendenzen können aber früh erkannt werden. Zusammengefasst lässt sich sagen, dass ein Warmwinter wie im letzten Jahr unwahrscheinlich ist. Der warme Atlantik rund um Europa verhindert jedoch einen eisigen Winter in Europa. Die abschätzbaren Trends deuten aber darauf hin, dass längere kalte Phasen (vor allem in der zweiten Winterhälfte) und Nordstaulagen mit viel Schnee am Alpennordhang (vor allem in der ersten Winterhälfte) deutlich wahrscheinlicher sind als noch vor einem Jahr.

Winterwetter 2016/17: Längere kalte Phasen und viel Schnee?

Licht auf den möglichen Atomausstieg

Ein Atomausstieg in der Schweiz ist möglich. Im Winter wären jedoch mehr Importe nötig als heutzutage. Für die Versorgungssicherheit und die Umwelt wäre das aber nicht per se schlecht.   

Am 27. November stimmt das Schweizer Stimmvolk über die Initiative „für den geordneten Ausstieg aus der Atomenergie“ ab. Die Volksinitiative will den Bau neuer Kernkraftwerke in der Schweiz verbieten und die Laufzeit der bestehenden Kernkraftwerke begrenzen. Der Bund soll zudem dafür sorgen, dass weniger Energie verbraucht, die Energieeffizienz erhöht und erneuerbare Energien gefördert werden. Für Diskussionsbedarf sorgt indes die Forderung nach einer klaren Begrenzung der Laufzeit bestehender Kernkraftwerke. Bei Annahme der Initiative müssten die drei kleinen Kernkraftwerke Beznau 1 und 2 sowie Mühleberg im Jahr 2017 abgeschaltet werden. Die beiden Kraftwerk-Schwergewichte Gösgen und Leibstadt wären noch bis im Jahr 2024, respektive 2029 am Netz. Doch was würde ein Ja zum Atomausstieg am 27. November konkret bedeuten?

asdf. Bildquelle: istock
Neue und alte Energiewelt auf engstem Raum. Wenn die Schweiz Strom aus Deutschland importiert, stammt dieser Strom nicht zwingend von deutschen Kraftwerken sondern kann theoretisch von jedem anderen europäischen Kraftwerk stammen. Bildquelle: iStock

Im Winter kein Strom?

Die Schweiz verbraucht pro Jahr rund 63’000 GWh Strom. Alle Schweizer Kernkraftwerke zusammen haben im Jahr 2014 insgesamt 26’000 GWh Strom produziert – oder eine Strommenge, die rund 40% des Schweizerischen Bedarfs im Jahr deckt. Nach einem Ja zur Atomausstiegsinitiative und dem schrittweisen Ausstieg aus der Kernenergie muss diese Strommenge von rund 26’000 GWh jedes Jahr anders produziert oder beschafft werden. Eine Möglichkeit ist die Ausweitung der Inlandproduktion, vor allem durch den Ausbau der erneuerbaren Energien. Eine andere Option ist, auf mehr Importe aus dem europäischen Strommarkt zu setzen. Gegenüber der Schweiz erscheint der gesamte europäische Strommarkt wie ein unerschöpfliches Reservoir. In der Region der europäischen Übertragungsnetzbetreiber ENTSO-E, also von Spanien bis Finnland und von Grossbritannien bis Griechenland, wurde alleine im Jahr 2014 eine Strommenge von 3,2 Millionen GWh produziert. Alle Kernkraftwerke zusammen machen also weniger als 1% der gesamten europäischen Stromproduktion aus. Ob und wann die Schweiz ihre Kernkraftwerke abschaltet, ist dem europäischen Strommarkt mehr oder weniger egal. Effekte hat es kaum welche. Dafür ist die produzierte Strommenge viel zu klein.

Starkes Netz

Viel entscheidender ist die Rolle des Schweizer Stromübertragungsnetzes. Im Herzen Europas hat die Schweiz eine wichtige Drehscheibenfunktion. Rund elf Prozent des europäischen Stroms fliessen durch die Schweiz. Dies stellt eine grosse Herausforderung und Verantwortung dar, doch profitiert die Schweiz auch in mehrfacher Hinsicht von dieser Rolle. So schreibt die Übertragungsnetzbetreiberin Swissgrid: „Als Transitland ist die Schweiz gut in den europäischen Stromverbund integriert. Import- und Exportmöglichkeiten sorgen dafür, dass in der Schweiz immer genügend Strom zur Verfügung steht.“

Je mehr Erneuerbare desto weniger Importe

Durch den starken Ausbau der erneuerbaren Energien in der Schweiz können die Importe jedoch reduziert werden. Das Potential der Wasserkraft ist in der Schweiz aber nahezu erschöpft. Beliebig ausbaubar ist diese Energieform also nicht. Windkraftprojekte haben in der Schweiz zudem einen sehr schweren Stand. Im Jahr 2015 haben Windenergieanlagen in der Schweiz nur gerade 110 GWh Strom produziert und konnten damit lediglich 0,2% des Landesverbrauchs decken. Die Hoffnung liegt berechtigterweise bei der Sonnenenergie. Photovoltaikanlagen auf Hausdächern erleben einen regelrechten Boom. Die installierte Leistung erreichte Ende 2015 1,3 Gigawatt. Dies entspricht der Leistung eines grossen Kernkraftwerks. Der produzierte Strom deckte bereits rund 2% des einheimischen Strombedarfs. Und das dürfte erst der Anfang sein. Der Zubau der Photovoltaik dürfte in den nächsten Jahren in rasantem Tempo weitergehen.

Mühleberg bis 2019?

Der Nachteil der Sonnenenergie ist jedoch ihre Nichtverfügbarkeit in der Nacht und in dunklen Wintermonaten. Ein Teil des an sonnigen Tagen produzierten Stroms kann jedoch in grossen Saisonspeichern und Batterien zwischengespeichert werden. Trotzdem ist die Schweiz vor allem im Winterhalbjahr auf Stromimporte angewiesen. Das wäre jedoch nichts Neues. Bereits seit vielen Jahren ist die Schweiz jeweils im Winterhalbjahr Stromimporteur. Nach dem Abschalten der Kernkraftwerke würden die Stromimporte im Winter folglich weiter zunehmen. Möglich wäre dies, da die Schweiz ein leistungsfähiges Stromnetz hat und in Europa genügend alternative Erzeugungskapazitäten vorhanden sind. So schreibt auch die Swissgrid: „Ein Atomausstieg in der Schweiz ist grundsätzlich möglich.“ Gleichzeitig macht die Übertragungsnetzbetreiberin jedoch auf eine Herausforderung aufmerksam. Während Swissgrid für die Ausserbetriebnahme von Beznau 1 und 2 keine Probleme sieht, ortet sie Probleme bei der Ausserbetriebnahme des Kernkraftwerks Mühleberg im Raum Bern. Dort sind die Transformatorenkapazitäten aktuell noch zu gering, um die steigende Menge an Importstrom bis auf die tiefen Stromnetzebenen zu transformieren und so die Endkunden bedienen zu können. Allenfalls müsste das Kernkraftwerk bei Annahme der Atomausstiegsinitiative noch bis 2019 am Netz bleiben. Dann schaltet die Betreiberin BKW sein Kernkraftwerk sowieso ab. Spätestens dann muss die Transformierungsleistung im Raum Bern also erhöht sein, damit unabhängig von der Atomausstiegsinitiative die Versorgungssicherheit gewährleistet bleibt.

Dreckstrom aus Deutschland?

Ein Ja zur Atomausstiegsinitiative ist also kein Nein zur Versorgungssicherheit, bedeutet aber deutlich mehr Stromimporte im Winter. Drohen also bei einem Ja Importe aus deutschen Kohlekraftwerken?

Ein Ja zur Atomausstiegsinitiative ist kein Nein zur Versorgungssicherheit.

Die physikalische Herkunft des Stroms, der aus der Steckdose kommt, lässt sich eigentlich unmöglich bestimmen. Den Elektronen sieht man nicht an, ob sie aus einem Kern-, einem Kohlekraftwerk oder von einer Photovoltaikanlage produziert wurden. Gleichzeitig ist festzuhalten, dass der europäische Strommarkt sehr eng miteinander verbunden und in regem Handelsaustausch ist. Das bedeutet, dass wenn die Schweiz Strom aus Deutschland importiert, dieser Importstrom nicht zwingend von deutschen Kraftwerken sondern von theoretisch jedem anderen europäischen Kraftwerk stammen könnte. Um zu beurteilen, wie dreckig der Importstrom also wäre, sollte man sich nicht nur die deutschen Kohlekraftwerke sondern vielmehr den gesamteuropäische Strommix vor Augen halten. Dabei zeigt sich, dass der europäische Strommix, verglichen mit dem Schweizer Atomstrom, zwar mit höheren CO2-Emissonen behaftet ist, nicht aber mit einer höheren Belastung der Umwelt über den ganzen Lebenszyklus, also unter Berücksichtigung von Auswirkungen auf Klima, Gesundheit, Ökosysteme und Ressourcen. Durch den perspektivisch starken Ausbau der erneuerbaren Energien in Europa verbessert sich der europäische Strommix zudem stetig, so dass die Umweltbelastung des Importstroms weiter zurückgeht.

Strom kennt keine Grenzen

Ein Atomausstieg in der Schweiz ist grundsätzlich möglich. Die Annahme der Initiative würde das Übertragungsnetz kurzfristig vor einige Herausforderungen stellen, die mit einem leicht verzögerten Ausstieg möglicherweise umgangen werden könnten. Die Auswirkungsbeurteilung auf die Umwelt ist nicht so trivial, wie von den Gegnern proklamiert. Entscheidend für die Versorgungssicherheit wie auch für den Klima- und Umweltschutz ist eine enge Kooperation der Schweiz mit den europäischen Nachbarländern innerhalb des europäischen Strommarktes. Denn Strom kennt keine Grenzen.

Licht auf den möglichen Atomausstieg

Extrem warme Tage nehmen deutlich zu

Ein neuer Indikator für den Klimawandel trägt der Tatsache Rechnung, dass die globale Temperatur lokal und individuell nicht spürbar ist. Mit der Anzahl extrem warmer Tage pro Jahr kann eindrücklich gezeigt werden, wie die globale Erwärmung erlebt wird.

Menschen, Tiere und Pflanzen können die globale Durchschnittstemperatur nicht fühlen. Trotzdem ist sie in der Debatte zur globalen Erwärmung omnipräsent und gilt als wichtigster Indikator. Wir erleben die Lufttemperatur jedoch lokal und hauptsächlich durch tägliche Temperaturextreme. So ist die Anzahl extrem warmer Tage in einem Jahr wahrscheinlich ein viel aussagekräftiger Indikator dafür, wie die Menschen, die Landwirtschaft und das ganze Ökosystem den Klimawandel wahrnehmen. Dieser Indikator der extrem warmen Tage pro Jahr erreichte im vergangenen Jahr den höchsten Wert seit Messbeginn im westlichen Nordamerika, Mitteleuropa und Zentralasien.

Extrem warme Tage sind Tage mit einer durchschnittlichen Temperatur, die höher liegt als 90 Prozent der entsprechenden Tagesmitteltemperaturen in der Klimareferenzperiode der Jahre 1961-1990.

Sehr warme Tage, die wärmer sind als 90 Prozent der Tage in der Periode 1961-1990, haben in Zürich seit 1989 sprunghaft zugenommen. Rohdaten: ECA&D

Hotspot Mitteleuropa

Das Jahr 2015 stellt auf globaler Ebene einen neuen Rekord auf. Noch nie seit Messbeginn Mitte des 19. Jahrhunderts lag die globale Durchschnittstemperatur so hoch wie 2015. Doch wie wirkt sich dies auf das lokale und individuelle Temperaturempfinden rund um den Globus aus? Gemäss „2015 State of Climate“ der NOAA erlebte die Westküste Nordamerikas im vergangenen Jahr rund 30 extrem warme Tage mehr als im langjährigen Mittel (1961-1990). Auch in Südafrika, weiten Teilen Zentralasiens sowie in Australien wurden im Jahr 2015 20-30 extrem warme Tage mehr registriert. In Europa hinterliess vor allem der Hitzesommer 2015 seine Spuren. Übers ganze Jahr 2015 mussten vor allem in Mitteleuropa Menschen, Tiere und Pflanzen weit über 40 extrem warme Tage mehr aushalten als im langjährigen Durchschnitt. Während dies in den kühlen Jahreszeiten und nördlichen Regionen durchaus angenehm erscheint, macht es sich vor allem im Sommer durch einen stark erhöhten Hitzestress bemerkbar, welche die menschliche Gesundheit gefährdet. Wie präsentiert sich die Lage der extrem warmen Tage pro Jahr in Zürich? Die folgende Analyse betrachtet den Zeitraum 1901-2016 und zeigt ein eindeutiges Bild.

 

Extrem warme Tage nehmen deutlich zu

Die Welt ist nicht genug

Natürliche Ressourcen bilden die Basis für unsere Lebensqualität. Sie werden heute jedoch vielerorts übernutzt. Der Druck auf die natürlichen Ressourcen wird mit wachsender Weltbevölkerung und steigender Wirtschaftskraft künftig weiter ansteigen.

Die Schweizer belasten die Umwelt vor allem durch Konsum und Ernährung. Im Sockel sind öffentliche Gemeingüter und Infrastruktur enthalten.
Die Schweizer belasten die Umwelt vor allem durch Konsum und Ernährung. Im Sockel sind öffentliche Gemeingüter und Infrastruktur enthalten.

Am Morgen in einem geheizten Haus aufwachen und mit Warmwasser duschen. Mit dem Auto zur Arbeit fahren. Am Mittag ein Stück Fleisch auf dem Teller. In den Ferien mit dem Flieger ferne Länder erkunden. Wir leben auf grossem Fuss. Für unsere täglichen Aktivitäten brauchen wir natürliche Ressourcen, welche uns Mutter Erde zur Verfügung stellt. Heute nutzt die gesamte Menschheit Ressourcen von 1,6 Erden. Das bedeutet, dass der Planet Erde über ein Jahr und sechs Monate braucht, um den Verbrauch der Menschheit eines Jahres zu decken. Oder anders ausgedrückt: bereits kurz nach Jahresmitte – in diesem Jahr am 8. August 2016 (Earth Overshoot Day) – hat die Weltgemeinschaft die natürlichen Ressourcen, welche für ein ganzes Jahr reichen müssten, bereits aufgebraucht. Die Übernutzung der Ressourcen bringt die Umweltsysteme des Planeten an die Grenzen der Stabilität. Wo und in welchem Mass, zeigt das Konzept der „Planetary Boundaries“. Es betrachtet neun für das System Erde wichtige ökologische Dimensionen wie Klimawandel, Biodiversitätsverlust oder biogeochemische Kreisläufe (Stickstoff und Phosphor), bei denen ein Überschreiten festgelegter Grenzen gravierende Folgen für die Menschheit hätte. Wir leben auf grossem Fuss – auf zu grossem Fuss.

Ökologischer Fussabdruck

Ein anschauliches Bild für diese Übernutzung liefert der ökologische Fussabdruck, welcher CO2-Emissionen und Flächenbedarf berücksichtigt. Das Resultat – also der ökologische Fussabdruck – misst die Fläche in „globalen Hektaren“, die für die Produktion dieser Ressourcen notwendig wäre. Der ökologische Fussabdruck zeigt auf, welche ökologische Produktionsfläche erforderlich ist, damit eine Region, ein Land oder die gesamte Menschheit die eigenen Bedürfnisse decken und die Abfälle neutralisieren kann und erlaubt eine Aussage darüber, ob die Nutzung des Umweltkapitals nachhaltig ist oder nicht. Dem gegenüber steht die „Biokapazität“ eines Landes oder auch der ganzen Erde, also die Fähigkeit der Natur, Rohstoffe zu erzeugen und Schadstoffe abzubauen. Der ökologische Fussabdruck ist folglich wie eine Buchhaltung der Natur. Eine Buchhaltung besteht jedoch immer aus zwei Seiten. Deshalb wird auch die „Biokapazität“ berechnet, also die Fähigkeit der Natur, Rohstoffe zu erzeugen und Schadstoffe abzubauen. Stimmen Fussbadruck und Biokapazität einer Person oder Region überein, befindet sich diese im Einklang mit der Tragfähigkeit der Natur und ist somit nachhaltig.

Die Schweiz, kein Musterschüler

Auch die Schweiz übernutzt die natürlichen Ressourcen massiv. Der ökologische Fussabdruck sowie die Biokapazität der Schweiz werden vom BAFU und BFS regelmässig analysiert. Derzeit misst der ökologische Fussabdruck der Schweiz 4,9 globale Hektaren pro Kopf. Die Biokapazität der Schweiz beträgt indes bloss 1,4 globale Hektaren pro Kopf. Folglich ist der Fussabdruck der Schweiz dreieinhalbfach grösser als ihre Biokapazität.

Ernährung und Konsum

Der übermässige Ressourcenverbrauch der Schweizer belastet die Umwelt weltweit. Verantwortlich dafür sind vor allem Ernährung, Konsum, Mobilität und Wohnen. Bei der Ernährung fallen vor allem tierische Produkte, insbesondere Rindfleisch, ins Gewicht. Die globale Fleischproduktion verursacht mehr als 7 Milliarden Tonnen CO2  jährlich – das sind 18% aller anthropogenen CO2-Emissionen. Zum Vergleich: der globale Flugverkehr verursacht „lediglich“ 2% der globalen CO2-Emissionen. Zwar konnten in der Schweiz in verschiedenen Bereichen Verbesserungen erzielt werden, so etwa bei der Wasserverschmutzung oder der Luftqualität. Doch da ein Grossteil der Ressourcen für den hiesigen Konsum aus dem Ausland stammt, muss die dortige Umweltbelastung ebenfalls in die Rechnung mit einbezogen werden. Gemäss Untersuchung des BAFU aus dem Jahr 2014 fällt über 70 % der durch die Endnachfrage hierzulande verursachten Gesamtumweltbelastung im Ausland an.

Die Anzeichen für die Umweltzerstörung zeigen sich bereits heute weltweit. Überfischung, Abholzung von Wäldern, Verknappung des Süsswassers, Zunahme von CO2 in der Atmosphäre und die Anhäufung von Abfällen und Verunreinigungen illustrieren das eindrücklich.

Die Erde liefert alles, was wir zum Leben brauchen. Aber was braucht es, damit die Menschheit innerhalb der ökologischen Grenzen unseres einzigen Planeten lebt?

Die Welt ist nicht genug

Globale Rekordwärme setzt sich auch in der Schweiz durch

Global fallen dieses Jahr die Temperaturrekorde: Der Juli 2015 war der wärmste je gemessene Monat und auch der August, September und Oktober 2015 waren allesamt Rekordmonate. Zudem dürfte das Jahr 2015 gemäss der Weltorganisation für Meteorologie global gesehen das wärmste Jahr seit Messbeginn werden. Der sich abzeichnende, globale Temperaturrekord für das Jahr 2015 könnte zudem zum ersten Mal die Marke von 1 °C Temperaturanstieg gegenüber dem vorindustriellen Niveau durchschreiten. Damit wäre bereits die Hälfte der 2-Grad-Erwärmung erreicht, welche der UNO-Klimagipfel 2009 als Grenze festlegte, um gefährliche Auswirkungen der Klimaänderung zu limitieren. Die globalen Klimaverhandlungen sind zurzeit in der nächsten Runde: Vom 30. November bis 11. Dezember 2015 findet in Paris die UN-Klimakonferenz mit Teilnahme der Schweiz statt. Ein zentrales Ziel der Konferenz ist eine neue, umfassende internationale Klimaschutz-Vereinbarung.

Der November 2015 egalisierte in Zürich den bisherigen Novemberrekord aus dem Jahre 1994.

 

Herbst nach Rekord-November doch zu warm

Trotz der globalen Temperaturrekorde konnte sich der Herbst 2015 in Mitteleuropa lange Zeit vor der schon fast omnipräsenten Wärme auf dem Globus „verstecken“. So waren heuer mit dem September und Oktober die ersten zwei Herbstmonate kühler als im langjährigen Mittelwert der Periode 1981-2010. Das Temperaturdefizit belief sich auf ein halbes bis knapp ein ganzes Grad Celsius. Der September war so kühl wie seit 2010 nicht mehr und ganze zwei Grad kälter als im Vorjahr. Von Spätsommerwetter konnte kaum an einem Tag die Rede sein. Vielmehr machte der September schon richtig auf Vollherbst und es fühlte sich an, wie wenn schon Oktober wäre. Mit dem Oktober kam dann auch schon der November – zumindest was die Temperaturen in den ersten zwei Monatsdritteln anbelangte. Von einem Altweibersommer fehlte jede Spur: es herrschte Novembertristesse mitten im Oktober. Im letzten Oktoberdrittel schwappte dann die globale Wärme auch wieder nach Mitteleuropa und beendete eine knapp zweimonatige „Kältephase“. Mit der Wärme kam auch die Sonne zurück. In der Folge erlebte die Schweiz goldene letzte Oktobertage und einen Martinisommer wie wohl nie zuvor seit Messbeginn. Die rund vierwöchige Herbstwärme war so ausgeprägt, dass auch der Wintereinbruch in der letzten Novemberwoche mit erneut unterkühlten Temperaturen nichts mehr ausrichten konnte. Der November 2015 egalisierte in Zürich mit durchschnittlich 7,8 Grad den bisherigen Novemberrekord aus dem Jahre 1994. So war der Herbst 2015 unter dem Strich trotzdem 0,6 Grad übertemperiert. Von den zwölf Herbstwochen waren zwar sieben Wochen leicht unterkühlt, doch die fünf zu warmen Wochen brachten Rekordwärme und vermochten die kühleren im Durchschnitt deutlich zu überbieten. Der Herbst 2015 war mit durchschnittlich 10 Grad zwar knapp anderthalb Grad kühler als sein Vorgänger, doch er setzte die Phase mit durchwegs zu warmen Herbstperioden seit 2011 fort. Nur unmerklich kühler war der Herbst jeweils in den Jahren 2012 und 2013.

Grosse Trockenheit

Anders als die Temperaturen änderten die Niederschläge ihr Muster im Verlauf des Herbstes nicht. Die seit Sommermitte anhaltende Niederschlagsarmut setzte sich im Herbst fort. Die Trockenheit hält nun schon seit fünf Monaten an. Die Abweichungen zu den monatlichen Normwerten verringern sich zwar, trotzdem blieben alle Herbstmonate unter ihren Erwartungen. Der November brachte mit 64 mm am Zürichberg wieder mehr Niederschlag als in den zwei vorangegangenen Monaten, im langjährigen Mittelwert 1981-2010 müssten es aber alleine im November 79 mm sein. Mit total 152 mm Niederschlag brachte der Herbst 2015 nur gerade 57 Prozent der erwarteten Niederschläge und war somit ausgesprochen trocken. Extrem war die Trockenheit alleine im Herbst jedoch nicht. Erst in den Jahren 2007 und 2011 gab es mit 138 respektive 149 mm noch weniger Regen. Der trockenste Herbst in Zürich seit 1864 wurde im Jahre 1920 aufgezeichnet mit nur gerade 96 mm Niederschlag.

November-Sonne
Der November war in Zürich ausgesprochen sonnig. Nur die Jahre 1981 und 1986 brachten noch gut 10-20 Stunden mehr November-Sonnenschein.

Viel Sonne im November

Der Herbst 2015 brachte über die ganze Strecke aufsummiert 311 Sonnenstunden am Zürichberg. Das sind rund 11 Prozent mehr als im langjährigen Durchschnitt der Jahre 1981-2010. Auch während des kühlen Herbstbeginns gab es längere Perioden mit vorwiegend hochdruckbestimmter Witterung, wie MeteoSchweiz schreibt. So beispielsweise vom 24. bis am 30. September und vom 19. bis am 27. Oktober. Während der Nebel im September noch oft ausblieb, blieb er im Oktober dann hartnäckiger, so dass der Oktober mit lediglich 89 Prozent des Solls als einziger Herbstmonat als zu trüb einzustufen ist. Wieder überall sehr sonnig zeigten sich die ersten drei Novemberwochen. Mit 101 Sonnenstunden in Zürich war es einer der sonnigsten November seit 1901. Nur die November aus den Jahren 1981 und 1986 brachten noch 10-20 Stunden mehr Besonnung.

Abweichung der Jahrestemperatur vom vorindustriellen Mittel (1864-1990) für die globale Temperatur (rot) und Zürich (blau) von 1864-2015 (inkl. Mass für die Unsicherheit 2015). Quelle: MetOffice HadCRUT4-Datensatz, MeteoSchweiz.
Abweichung der Jahrestemperatur vom vorindustriellen Mittel (1864-1990) für die globale Temperatur (rot) und Zürich (blau) von 1864-2015 (inkl. Mass für die Unsicherheit 2015). Quelle: MetOffice HadCRUT4-Datensatz, MeteoSchweiz.

Mailand oder Napoli?  

Weniger als ein Monat vor Ende des Jahres 2015 zeichnet es sich immer deutlicher ab: 2015 wird nicht nur global, sondern auch in der Schweiz erneut ein sehr warmes Jahr. Schweizweit und am Zürichberg wird 2015 eines der vier wärmsten Jahre seit Messbeginn 1864 werden, je nach Ausgang des Dezembers. Die Abweichung zum vorindustriellen Niveau ist für die Schweiz aber nicht 1 Grad, sondern rund 2,5 Grad, wie eine Auswertung von MeteoSchweiz zeigt. Das heisst, dass die lokale Erwärmung in der Schweiz deutlich stärker ist als global. Zudem bedeutet dies, dass das globale 2-Grad-Ziel für die Schweiz bis Ende des Jahrhunderts lokal eine Erwärmung von 4‒5 Grad gegenüber dem vorindustriellen Niveau ausmachen dürfte. Was dies bedeuten könnte, zeigt folgendes Gedankenspiel: Bei Erreichung des globalen 2-Grad-Ziels wird in Zürich ein Klima herrschen wie noch gestern in Mailand. Verfehlt die Weltgemeinschaft aber das 2-Grad-Ziel, bekommt es die Alpennordseite sogar mit dem „Siesta-Klima“ von Napoli zu tun. Der ganze Mittelmeerraum „rückt“ analog ins afrikanische Sahara-Klima nach und die Sahara selber wird zum Glutofen. Während es für Zürich heisst: Mailand oder Napoli, geht es bei vielen anderen Weltbürgern ums nackte Überleben. So richten sich alle Augen auf einen hoffentlich vielversprechenden Ausgang der aktuellen Klimakonferenz in Paris.

 

Titelbild: Klima-Allianz: #dennichliebe Event Zürich

Globale Rekordwärme setzt sich auch in der Schweiz durch

Hälfte der UN-Erwärmungs-Limite durchschritten

Seit Jahren wird auf globaler Ebene „halbherzig“ versucht, es zu vermeiden: die globale Erwärmung nicht mehr als 2 Grad über das vorindustrielle Niveau ansteigen zu lassen. Und trotzdem ist die Welt 2015 bereits auf halbem Weg dort angelangt. Vier der fünf wichtigsten globalen Temperaturreihen durchschreiten in diesen Monaten die 1-Grad-Marke, wie eine neue Analyse zuhanden von New Scientist zeigt. Es verdichten sich zudem die Anzeichen, dass der vieldiskutierte Klima-Hiatus, also der Erwärmungsstopp seit 1998, vorüber ist und die globalen Temperaturen in den kommenden Jahren wieder stärker ansteigen. 2014 war global das wärmste Jahr, mindestens seit Messbeginn im Jahr 1880. Der globale Rekord wird aber nach aller Voraussicht nicht lange halten, denn das laufende Jahr 2015 dürfte noch ein gutes Stück wärmer ausfallen. Grund dafür ist ein sich anbahnendes El Niño-Ereignis im Pazifischen Ozean mit sehr warmem Oberflächenwasser im Pazifik. Lange wurde das “Christkind” vorhergesagt, nun ist es mit voller Wucht eingetreten und wird sich voraussichtlich auch noch länger halten. Schon zur Jahresmitte 2014 prognostizierten die Experten ein El-Niño-Ereignis spätestens zum Nordwinter 2014/15. Das letzte El-Niño Ereignis liegt nun schon über fünf Jahre zurück. Zwischen Juni 2009 und Mai 2010 wurden letztmals signifikant positive Abweichungen der Oberflächen-Wassertemperaturen (>0,5°C)  im tropischen Pazifik gemessen. Seitdem wechseln sich der “Normalfall” und die kühle La-Niña ab. Laut der Modellprognosen ist jedoch der Höhepunkt des derzeitigen El-Niño-Ereignisses wohl noch nicht erreicht. Demnach soll das Oberflächenwasser im Pazifik im Mittel auf etwa eine Temperaturanomalie von 2,2 Grad in den Monaten Oktober, November und Dezember 2015 steigen und im Anschluss nur langsam wieder absinken. Damit wäre es eines der stärksten El-Niño-Ereignisse seit systematischer Erhebung im Jahr 1950. Die globale Temperatur würde dadurch in dieser Periode kurzfristig um weitere 0,1 Grad angehoben werden.

Vier der fünf wichtigsten globalen Temperaturreihen überschreiten in diesen Monaten eine Erwärmung von mehr als 1 Grad gegenüber dem vorindustriellen Niveau. Ziel wäre es die Erwärmung auf höchstens 2 Grad zu begrenzen.
Vier der fünf wichtigsten globalen Temperaturreihen überschreiten in diesen Monaten eine Erwärmung von mehr als 1 Grad gegenüber dem vorindustriellen Niveau. Ziel wäre es die Erwärmung auf höchstens 2 Grad zu begrenzen.

„Auf halbem Weg zur Hölle“

Die UN-Klimakonferenz hat sich das Ziel gesetzt, die globale Erwärmung auf nicht mehr als 2 Grad gegenüber dem vorindustriellen Niveau zu beschränken. Jedoch fehlt eine Einigung zur eindeutigen Definition des vorindustriellen Niveaus. Da einige der wichtigen globalen Temperaturreihen erst im Jahr 1880 beginnen, wird das vorindustrielle Niveau häufig mit der Periode 1880-1899 berechnet, jedoch wäre die die Zeitspanne 1850-1899 sinnvoller, da die 1880iger nach dem Ausbruch des Vulkans Krakatau kühler ausfielen. Die Hälfte dieser Erwärmungslimite von 2 Grad wird von den meisten wichtigen globalen Temperaturreihen in diesem Jahr erreicht. Denn die erste Jahreshälfte 2015 war global erneut rekordwarm. Verschiede Organisationen führen solche globalen Temperaturreihen. Die wichtigsten stammen von NOAA, NASA, UK Met Office Hadley Centre, BerkeleyEarth und der Universität von Delaware. Von diesen fünf aussagekräftigsten globalen Temperaturreihen werden vier sehr wahrscheinlich einen Durchschnitt im Jahr 2015 erreichen, der mehr als 1 Grad über dem vorindustriellen Niveau liegt. Und schon in der Hälfte des Jahrhunderts könnte die 2-Grad-Marke durchschritten werden, denn der Erwärmungstrend dürfte in den kommenden Jahrzehnten wieder steiler nach oben zeigen, als noch zwischen 1998 und 2012, als sich die Atmosphäre nur mit 0,04 Grad pro Dekade erwärmte. In den kommenden Dekaden werden eher wieder Erwärmungsraten von rund 0,2 Grad pro 10 Jahre erwartet, wie beispielsweise zwischen 1984 und 1998 als sich die Erde um 0,26 pro Dekade aufheizte.

Ozeane voller Energie

Doch weshalb soll sich der sehr stark abgeflachte Erwärmungstrend der letzten Jahre (Klima-Hiatus) in den nächsten Jahren nicht fortsetzen? Ein Hauptargument dagegen kann im Pazifischen Ozean gefunden werden: in der Pazifischen Dekaden-Oszillation. Der nördliche Pazifik schwankt innerhalb von Jahrzehnten zwischen zwei dominierenden Mustern hin und her. Einmal ist er über Jahre hinweg stark unterkühlt, danach für viele Jahre deutlich übertemperiert. Während der kalten Phase kann er somit sehr viel Energie aus der Atmosphäre aufnehmen und in den tiefen der Meere speichern. Während der warmen Phase wird diese Wärmeaufnahme unterbunden. Im Gegenteil: der pazifische Ozean gibt dann sogar Wärme an die Atmosphäre ab und treibt die Oberflächentemperaturen in die Höhe. In den letzten Monaten hat sich gezeigt, dass die Pazifische Dekaden-Oszillation nach Jahren der negativen Phase nun in die positive Phase wechseln wird.

Der Pazifik beeinflusst das Weltklima in den nächsten Monaten und Jahren auf zwei Arten erheblich. So dürfte der sich aktuell aufbauende El Niño dazu führen, dass 2015 deutlich zum global wärmsten Jahr seit mindestens 1880 wird. Gleichzeitig sorgt eine sich abzeichnende positive Phase der Pazifischen Dekaden-Oszillation, dass sich die Welt in den kommenden Jahrzehnten wieder schneller erwärmt als in den 15 Jahren davor. Während das globale Klima stark durch den Pazifik gesteuert wird, sind die Auswirkungen des Pazifiks auf das Schweizer Klima weitgehend unklar und möglicherweise vernachlässigbar.

Die Schweiz erwärmt sich stärker als die Welt als Ganzes. Gegenüber dem vorindustriellen Niveau ist es in der Schweiz bereits 1,7 Grad wärmer. Im Rekordjahr 2014 war es sogar 2,7 Grad wärmer.

Schweiz erwärmt sich schnell

Nicht vernachlässigbar ist in der Schweiz jedoch die globale Erwärmung. Während sich die globale Temperatur bis heute um 1 Grad gegenüber dem vorindustriellen Niveau erhöhte, ist der Temperaturanstieg in der Schweiz schon deutlich weiter fortgeschritten. Daten von MeteoSchweiz belegen, dass das Temperaturmittel der letzten 20 Jahre in der Schweiz bereits um mehr als 1,7 Grad über dem vorindustriellen Niveau liegt. Das Jahr 2014, das wärmste seit Messbeginn 1864, war sogar 2,7 Grad wärmer gegenüber dem vorindustriellen Niveau. Die Schweiz erwärmt sich also rund doppelt so schnell wie die Erde als Ganzes.

Hälfte der UN-Erwärmungs-Limite durchschritten

Hitze, Sonne, Trockenheit

Die Hitze hält weite Teile Europas weiter fest im Griff. Der Juli könnte alle Rekorde brechen. Ein Hitzesommer 2015 wird immer wahrscheinlicher.

Hitzewellen rollen von der Iberischen Halbinsel nach Frankreich und zum Alpenraum. Nach einer sehr heissen ersten Julihälfte waren bereits die nächsten Hitzeschübe absehbar. Die Weltmeteorologie-Organisation (WMO) verlängerte das Ende Juni einberufene Klimaüberwachungsbulletin bezüglich andauernder Hitze- und Trockenperiode über weiten Teilen Europas um weitere zwei Wochen (vorerst bis Ende Juli).

Rekordhitze Anfang Juli

In der ersten Juliwoche erlebte die Schweiz eine der extremsten Hitzewochen seit Messbeginn vor über 150 Jahren, wie MeteoSchweiz berichtet. Auf dem Zürichberg erreichte die durchschnittliche Tageshöchst-Temperatur mit 33,3 Grad den dritthöchsten Wert seit Messbeginn. Ein gutes Stück heisser war es nur Anfang August im Hitzesommer 2003 mit 34,9 Grad und in der letzten Juliwoche 1947 mit 33,6 Grad. Am heissesten war die Hitzewoche in Genf, wo das 7-Tagesmittel der Höchsttemperaturen 36,3 Grad erreichte. Sie war praktisch gleich heiss wie die Rekord-Hitzewoche im August 2003. Zum Abschluss der Hitzewoche Anfang Juli registrierte die MeteoSchweiz-Messstation in Genf am 7. Juli 2015 mit 39,7 Grad die höchste je auf der Alpennordseite und die höchste je in einem Juli gemessene Temperatur. In den östlichen Landesteilen waren weniger die Tageshöchstwerte als vielmehr die nächtlichen Tiefstwerte rekordverdächtig. In Zürich erreichte das 7-Tagesmittel der Tiefsttemperaturen mit 19,4 Grad den zweithöchsten Wert seit 1901. Die Nächte waren über die ganze Hitzewoche betrachtet somit in etwa gleich warm wie im August des Hitzesommers 2003, als diese 19,6 Grad vorwiesen. Sinkt die Temperatur während der ganzen Nacht nie unter 20 Grad, so sprechen Meteorologen von einer Tropennacht. Diese sind auf dem Zürichberg sehr selten. Bis zum Jahr 2014 gab es in der Witterungshistorie seit 1901 von Zürich erst 17 Tropennächte. In keinem einzigen Jahr gab es bisher mehr als zwei Tropennächte. Zwei Tropennächte gab es bis heute in den Sommern 1952, 1983, 2002, 2003 und 2013. In diesem Jahr gab es allein in der Hitzewoche von Anfang Juli auf dem Zürichberg in fünf aufeinanderfolgenden Nächten eine Tropennacht. Der Juli 2015 stösst in Sachen Tropennächten somit in neue Sphären vor.

Angetrieben durch die tropischen Nächte und den sehr heissen Tagen waren der 5. und 7. Juli in Zürich mit 27,7 und 27,8 Grad im Durchschnitt die heissesten Tage überhaupt. Der bisherige Rekord wurde mit 27,7 Grad am 27. Juli 2013 beobachtet und wurde also nur knapp zwei Jahre alt.

Die Hitzewoche von Anfang Juli brachte in weiten Teilen Europas rekordhohe Temperaturen. Von Spanien und Frankreich bis nach Deutschland und auch in der Schweiz stieg das Thermometer bis auf knapp 40 Grad.
Die Hitzewoche von Anfang Juli brachte in weiten Teilen Europas rekordhohe Temperaturen. Von Spanien und Frankreich bis nach Deutschland und auch in der Schweiz stieg das Thermometer bis auf knapp 40 Grad. In Farbe wird die Abweichung der Lufttemperatur (in °C) gegenüber der Referenzperiode 1981-2010 in der ersten Juliwoche angezeigt. 

Sommerhalbzeit

Der meteorologische Sommer dauert vom 1. Juni bis zum 31. August. Sommerhalbzeit war folglich am 15. Juli. Nachdem bereits der Juni deutlich zu warm ausfiel und der Juli mit grosser Hitze startete, erstaunt es kaum, dass der Sommer 2015 bisher mit durchschnittlich 20 Grad in Zürich den zweithöchsten Wert erreicht. Wärmer war die erste Sommerhälfte lediglich im Hitzesommer 2003, als im Durchschnitt 21,3 Grad gemessen wurden. Bereits zur Sommerhalbezeit wurden in Zürich 27 Sommertage mit einer Höchsttemperatur von über 25 Grad erfasst. Das sind sechs mehr als im ganzen letztjährigen Sommer, der aber auch unterdurchschnittlich kühl ausfiel. Noch extremer ist die Anzahl der Hitzetage mit Höchstwerten über 30 Grad. In der ersten Sommerhälfte stöhnte Zürich bereits an 11 Tagen unter der Hitze. In einem durchschnittlichen Sommer sind bis Mitte Juli nur 3 Hitzetage zu erwarten. Seit Ende Juni herrscht auch zunehmend Trockenheit in weiten Teilen der Schweiz. Bis Mitte Juli fiel nur rund die Hälfte der Niederschläge verglichen mit dem Vorjahr. Trockener war die erste Sommerhälfte letztmals im Jahr 2006 und 2003. Mit der Trockenheit steigt auch die Anzahl Sonnenstunden stetig an. Mit mehr als 400 Sonnenstunden gab es bis Mitte Juli so viel Sonne wie nie mehr seit 2003. Der Sommer besticht bis jetzt mit viel Hitze, Sonne und Trockenheit. Die Kehrseiten werden aber allmählich ersichtlich. So herrscht in praktisch der ganzen Schweiz mässige bis hohe Waldbrandgefahr, wobei erste kleine Brände im Laufe des Julis bereits ausbrachen. Zudem leidet die Landwirtschaft, vor allem in der Westschweiz, unter der Trockenheit. Da kleinere Flüsse Niedrigwasser führen, wurde gebietsweise ein Wasserentnahme-Verbot ausgesprochen. Dort drohen Ernteverluste.

Die Halbzeitbilanz (1. Juni-15. Juli) des Sommers spricht eine deutliche Sprache. Der Sommer ist in Zürich bisher 3 Grad übertemperiert und der zweitwärmste in der Messreihe.
Die Halbzeitbilanz (1. Juni-15. Juli) des Sommers spricht eine deutliche Sprache. Der Sommer ist in Zürich bisher 3 Grad übertemperiert und der zweitwärmste in der Messreihe.

Auf den Fersen des Hitzesommers

Die Hitzewoche Anfang Juli wurde am 8. zwar von einer schwachen Kaltfront beendet, die Temperaturen blieben aber auch in der Folge hochsommerlich. Bis zur Monatsmitte war der Juli knapp 5 Grad übertemperiert verglichen mit dem langjährigen Mittelwert der Jahre 1981-2010. Mit einer mittleren Temperatur von 23,7 Grad war es in Zürich mit Abstand die wärmste erste Julihälfte seit Messbeginn. Gleichzeitig waren die ersten zwei Juliwochen so trocken wie seit 1949 nie mehr. In Zürich fiel nur gerade 6 mm Niederschlag. Bei einer potentiellen Verdunstungsrate von bis zu 6 mm pro Tag, ist der Oberboden dementsprechend staubtrocken.

Wie MeteoSchweiz berichtet, deuten die Vorhersagen der Wettermodelle auch für die zweite Julihälfte Temperaturen auf sehr hohem Niveau an. Hochrechnungen zufolge könnte der Juli 2015 auch in Zürich als bislang wärmster Juli oder sogar als wärmster Monat überhaupt in die Wetterbücher eingehen. Der bisherige Rekordhalter in Zürich ist der August 2003 mit durchschnittlich 22,7 Grad. Weiter deuten die Langfristvorhersagen von MeteoSchweiz auch auf überdurchschnittliche Temperaturen in den ersten Augustwochen hin. Spätestens dann wäre der Sommer 2015 dicht auf den Fersen des Hitzesommers 2003. Vorhersagen über mehrere Wochen sind jedoch bekanntlich mit hoher Unsicherheit behaftet, können aber zur Vorbereitung bei anstehenden Hitzewellen grossen Nutzen stiften.

Hitze, Sonne, Trockenheit