Hintergrund
Seit den 1980er Jahren bestimmt der Deutsche Wetterdienst (DWD) die statistische Eintrittswahrscheinlichkeiten von Starkniederschlagsereignissen. Dabei werden unterschiedliche Niederschlagshöhen und -spenden verschiedenen Wiederkehrzeiten und Dauerstufen zugeordnet. Diese Daten werden im Rahmen von koordinierten Starkregenregionalisierungen und -analysen (KOSTRA) regelmäßig etwa alle 10 Jahre aktualisiert und die Ergebnisse veröffentlicht.
Zum 1. Januar 2023 löste der neue Datensatz KOSTRA-DWD-2020 den bisher gültigen KOSTRA-DWD-2010R offiziell ab. Für die Aktualisierung konnte die Anzahl der berücksichtigten Messstationen mit zeitlich hochaufgelösten Regendaten von etwa 120 auf über 1.500 Messstationen in Deutschland erweitert werden. Des Weiteren wurde die Methodik durch ein Gremium von Fachpersonen aus Wissenschaft und Praxis grundlegend überprüft und überarbeitet. Der Datensatz KOSTRA-DWD-2020 steht nun als 5 km x 5 km Rasterdatensatz mit insgesamt 300 x 300 Rasterfeldern für ganz Deutschland zur Verfügung. Das Gebiet der Freien und Hansestadt Hamburg wird von 49 Rasterzellen abgedeckt.
Wichtige Änderungen aufgrund von KOSTRA-DWD-2020
- Mit der Aktualisierung des KOSTRA-DWD-Datensatzes können nun Niederschlagshöhen und ‑spenden anhand eines hochaufgelösten Rasters mit einer Feldgröße von 5 km x 5 km, im Vergleich zu vorher 8,15 km x 8,2 km, abgelesen werden. Die Angaben zu Zeile und Spalte aus veralteten Datensätzen sind daher nicht mehr gültig und neu zu identifizieren.
- Im Datensatz KOSTRA-DWD-2020 sind keine Werteklassen (untere und obere Klassengrenze) in Form eines Klassenfaktors, wie noch in DIN 1986-100 gefordert, mehr angegeben.
- Um den Klimawandel bei der Betrachtung von Starkregengefahren und daraus resultierenden Bemessung von Starkregenvorsorgemaßnahmen ausreichend zu berücksichtigen (s. DIN EN 16933-2 und DIN EN 752), ist bei der Dimensionierung von Starkregenvorsorgemaßnahmen in Hamburg ein Klimaänderungsfaktor von 1,2 (Zuschlag von 20%) auf die zur Bemessung zu verwendenden Starkniederschlagshöhen/-spenden des KOSTRA-DWD-2020 anzusetzen.
Klimaänderungsfaktor
Mit dem fortschreitenden Klimawandel wird mit einer Zunahme der Häufigkeit und Intensität von Starkregenereignissen gerechnet (Donat et al., 2016, Becker et al., 2016). Diese Entwicklung hängt damit zusammen, dass wärmere Luft mehr Wasserdampf enthalten kann und damit größere Niederschlagsmengen bei entsprechenden Wetterlagen entstehen (KLIWA, 2019). Wie stark diese Veränderungen lokal ausfallen werden, kann derzeit jedoch noch nicht präzise projiziert werden. Mit laufender Forschung, zunehmender Rechenleistung und der Weiterentwicklung von Klimamodellen wird sich das in naher Zukunft ändern (Berg et al., 2019). Bei der Bemessung von Starkregenvorsorgemaßnahmen ist es dennoch wichtig, bereits jetzt die möglichen künftigen Veränderungen zu berücksichtigen, denn die Baumaßnahmen, die jetzt umgesetzt werden, sollen lange Zeit erhalten bleiben und auch zukünftig ausreichenden Schutz vor Starkregenereignissen bieten.
Der neue KOSTRA-DWD-2020-Datensatz ist ein solider Datensatz. Im Umgang mit klimawandelbedingten Veränderungen bei Starkregen ist er jedoch nur eingeschränkt als Grundlage geeignet, da auch der neue Datensatz weiterhin alleinig auf Niederschlagsdaten der Vergangenheit beruht und keine Prognosen zu steigenden Starkregenintensitäten und -häufigkeiten aufgrund des Klimawandels berücksichtigt. Laut DWD kann nach aktueller Studienlage bis 2100 von einer Zunahme der Intensität von Starkregen von 10 % bis 30 % ausgegangen werden (KLIWA, 2024). Ein Klimaänderungsfaktor hilft daher, den Klimawandel und die damit erfolgende Intensivierung der Starkniederschläge bei der Bemessung von Starkregenvorsorgemaßnahmen ausreichend zu berücksichtigen.
Für Bemessungen auf Basis von Starkniederschlagshöhen ist daher der Klimaänderungsfaktor 1,2 zu verwenden. Für die Regelbemessung von Abwasseranlagen ist weiterhin kein Klimaänderungsfaktor erforderlich.
Anwenderhinweise KOSTRA-DWD-2020 im Geoportal Hamburg
Der frei verfügbare KOSTRA-DWD-2020-Datensatz kann über den Wasseratlas oder das Geoportal Hamburg abgerufen werden. Über eine interaktive Karte mit den 49 verfügbaren Rasterzellen auf dem Gebiet der Freien und Hansestadt Hamburg kann der Datensatz je Rasterzelle, aufbereitet als Excel-Datenblatt, heruntergeladen werden.
Die Excel-Datenblätter enthalten die Starkniederschlagshöhen und -spenden für die Wiederkehrzeiten (Jährlichkeiten) von 1 bis 100 Jahren sowie für 22 Dauerstufen zwischen 5 Minuten und 7 Tagen. Für die Starkniederschlagshöhen/-spenden mit einer Wiederkehrzeit von mind. 30 Jahren wird bereits der durch den Klimaänderungsfaktor von 1,2 beaufschlagte Wert dargestellt. Zu erkennen ist dies an der Bezeichnung (Klima) sowie der dunkelgrauen Hinterlegung.
Literaturverzeichnis:
Becker, P., Becker, A., Daleane, C., Deutschländer, T., Junghänel, T., Walter, A. (2016) Die Entwicklung von Starkniederschlägen in Deutschland - Plädoyer für eine differenzierte Betrachtung, Deutscher Wetterdienst, Offenbach, online unter: https://www.dwd.de/DE/leistungen/besondereereignisse/niederschlag/20160719_entwicklung_starkniederschlag_deutschland.pdf?__blob=publicationFile&v=3 (Zugriff am 29.09.2023)
Berg, P., Christensen, O.B., Klehmet, K., Lenderink, G., Olsson, J., Teichmann, C., Yang, W. (2019) Summertime precipitation extremes in a EURO-CORDEX 0.11◦ensemble at an hourly resolution. .Nat. Hazards Earth Syst. Sci., 19, 957–971
Donat, M.H., Lowry, A.L., Alexander, L.V., O’Gorman, P.A. and Maher, N. (2016) More extreme precipitation in the world’s dry and wet regions. Nature Climate Change, 6 (5), 508-513
KLIWA (2019) Starkniederschläge - Entwicklungen in Vergangenheit und Zukunft – Kurzbericht –, online unter: https://www.kliwa.de/_download/KLIWA-Kurzbericht_Starkregen.pdf (Zugriff am 29.09.2023)
KLIWA (2024) Zukünftige Entwicklung von Starkregen - Auswertung eines konvektionserlaubenden Ensembles. KLIWA-Kurzbericht, online unter: https://www.kliwa.de/_download/KLIWA-Fachbeitrag_2025_KA-KW_Zuk%C3%BCnftige_Entwicklung_von_Starkregen.pdf (Zugriff am 15.10.2025)
