Klima und Umwelt Außenstelle Leipzig Kärnerstr. 68, 04288 Leipzig www.dwd.de Bearbeiter: Falk Böttcher, Martin Schmidt

Abteilung Klima, Luft, Lärm, Strahlen Pillnitzer Platz 3, 01326Dresde www.smul.sachsen.de/lfulg

Dr. Johannes Franke, Ute Schreiber, Dr. Andrea Hausmann, Uwe Wolf

2014 - Wetter trifft auf Klima Inhalt 1. Methodik 2. Klimatologische Einordnung 2014 für die Region Sachsen 2.1. Langjährige Entwicklung der Lufttemperatur 2.2. Langjährige Entwicklung des Niederschlags 2.3. Langjährige Entwicklung der Sonnenscheindauer 2.4. Zusammenfassende klimatologische Einordnung 3. Klimatologische Einordnung 2014 für sächsische Landkreise 3.1. Lufttemperatur 3.2. Niederschlag 3.3. Kombinierte Lufttemperatur- und Niederschlagsabweichungen 3.4. Sonnenscheindauer 3.5. Phänologie 4. Besonderheiten ausgewählter Witterungsabschnitte 2014 4.1. Einfluss der Witterung auf das Wohlbefinden 4.2. Einfluss der Witterung auf die Luftqualität 4.3. Einfluss der Witterung auf den Bodenwasserhaushalt 4.4. Einfluss der Witterung auf das lokale Abflussverhalten 4.5. Einfluss der Witterung auf Schaderreger und landwirtschaftliche Erträge 5. Wissenstransfer 6. Zusammenfassung 7. Abkürzungsverzeichnis 8. Literatur 9. Anhang

Bearbeiter:

Dr. Johannes Franke

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1. Methodik Die hier vorgenommene Auswertung verschiedener Witterungselemente beruht auf den Messungen und Beobachtungen an Wetterwarten, Wetterstationen und von phänologischen Beobachtern, die dem Netz des Deutschen Wetterdienstes angehören. Für Lufttemperatur und Sonnenscheindauer werden dabei die Daten von 33 ehrenamtlich bzw. hauptamtlich betreuten oder vollautomatischen Wetterstationen zugrunde gelegt, die sich auf dem Gebiet des Freistaates oder nur wenige Kilometer außerhalb der sächsischen Grenzen befinden, aber naturräumlich und damit auch klimatologisch zugeordnet werden können (Abbildung 1). Beim Niederschlag sind es insgesamt 45 Stationen. Die Aussagen zur Phänologie beruhen auf Ergebnissen von 73 ehrenamtlichen phänologischen Beobachtern und vier hauptamtlichen DWD-Dienststellen, die ebenfalls phänologische Beobachtungen durchführen. Um die klimatologischen Unterschiede im Freistaat Sachsen herauszuarbeiten, wurde auf die durch die Gebietsgliederung des Freistaates in Landkreise und kreisfreie Städte vorgegebene Struktur zurückgegriffen, wobei in den Landkreisen Mittelsachsen und Görlitz durch eine weitere Untergliederung in Tiefland- und Berglandregionen dem klimatologisch beachtenswerten Höhengradienten Rechnung getragen wurde (Abbildung 1). Die Aussagen zum Jahr beziehen sich auf die zwölf Monate des Kalenderjahres. Die Daten zu den Jahreszeiten sind die zusammengefassten Werte der Monate Dezember 2013 bis Februar 2014 für den Winter, März bis Mai für das Frühjahr, Juni bis August für den Sommer und September bis November für den Herbst. Der für Vergleiche angewendete klimatologische Referenzzeitraum ist die von der Weltorganisation für Meteorologie (WMO) festgelegte Normalperiode von 1961 bis 1990. Hinsichtlich dieser Normalperiode kam es im Berichtsjahr zu einer verbindlichen Festlegung der Klimakommission der WMO. In ihrer 16. Sitzung, die im Juli in Heidelberg stattfand, wurde bestimmt, dass sich alle auf den Klimawandel beziehenden Arbeiten einheitlich an der Periode 1961-90 orientieren und für sonstige Zwecke nach Abschluss eines Jahrzehnts eine neue 30jährige Periode (aktuell 1981-2010) Verwendung findet. Zur Einordnung der Ergebnisse soll hier nochmals der Unterschied zwischen den Begriffen Wetter, Witterung und Klima dargestellt werden. Das Wetter ist der momentane Zustand der Atmosphäre. Es beschreibt die gewöhnlich schnell ablaufenden Prozesse und variablen Zustände der Lufthülle der Erde anhand des Augenblickszustandes der meteorologischen Elemente wie Lufttemperatur, Niederschlag, Sonnenscheindauer u.a.m. Der Ablauf des Wetters über mehrere Tage, Wochen, Monate oder gar Jahreszeiten wird durch den Begriff Witterung beschrieben. Die Witterung wird dabei durch charakteristische Abfolgen von Großwetterlagen bestimmt. Beispielsweise sagt man: In den letzten Wochen herrschte eine trockene/feuchte/milde/kalte/ niederschlagsreiche/niederschlagsarme/windige Witterung. Die Zusammenfassung der Augenblickszustände des Wetters für einen Ort oder eine Region führt zum Begriff des Klimas. Die WMO definiert den Begriff Klima als die Synthese des Wetters über einen Zeitraum, der lang genug ist, um dessen statistische Eigenschaften festlegen zu können. Während Wetter eine aktuelle Zustandsbeschreibung der Atmosphäre darstellt, können die Begriffe Witterung und Klima als Verallgemeinerungen betrachtet werden, die mit den Mitteln der mathematischen Statistik beschrieben und abgegrenzt werden können.

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Abbildung 1: Verteilung verwendeter Messstationen in sächsischen Landkreisen (Kartenerstellung: LfULG)

Die Vorgehensweise zur klimatologischen Einordnung erfolgt hier mittels Abweichungen von einem Referenzwert. Diese Abweichungen können positive oder negative Werte annehmen. Wie bereits oben erwähnt wird zur Bewertung des langfristigen Klimawandels die 30jährige Klimanormalperiode 1961 bis 1990 als Referenzperiode verwendet. Zum Sichtbarmachen witterungsbedingter Extreme erfolgt eine Bewertung der Abweichungen durch Hervorheben der jeweils kleinsten und größten 20 % der ermittelten Abweichungen. Die restlichen dazwischen (um den Mittelwert) liegenden 60 % der ermittelten Abweichungen werden als normales Schwankungsverhalten (z.B. von Jahr zu Jahr) betrachtet. Die Separierung der oberen und unteren Verteilungsbereiche erfolgt hier mittels des Perzentil-Ansatzes. Dieser ist allgemein gültig und somit auch auf originäre Datenreihen anwendbar. Abbildung 2 dient der Veranschaulichung der Schwellenwertbestimmung für Perzentile für den betrachteten Bereich. Hinsichtlich einem Sichtbarmachen witterungsbedingter Extreme werden die hier als Kriterien verwendeten Perzentile und deren Eigenschaften (farblich, verbal) in Abbildung 3 dargestellt.

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Abbildung 2: Tagesmittel der 2m-Lufttemperatur (°C) Dresden-Klotzsche, 01.01.1961 bis 31.12.1990, links: Zeitreihe, rechts: Perzentile (geordnete Stichprobe)

Abbildung 3: Verwendete Perzentile und deren Eigenschaft für die Lufttemperatur (oben), den Niederschlag (Mitte) und die Sonnenstunden (unten)

2. Klimatologische Einordnung 2014 für die Region Sachsen 2.1. Langjährige Entwicklung der Lufttemperatur In Abbildung 4 sind die jährlichen Abweichungen (in Kelvin, K ) des Flächenmittels der Jahresmitteltemperatur gegenüber der Referenzperiode 1961-1990 für Sachsen abgebildet. Hervorzuheben ist, dass das Jahr 2014 mit +2,1 K das wärmste seit 1881 (134 Jahren) war und somit als extrem zu warm eingestuft wird. Ergänzend ist in Abbildung 42 die Jahresmitteltemperatur für 2014 in die Verteilungsfunktionen für die Klimanormalperioden 1961-1990 und 1981-2010 zur visuellen Einordnung eingezeichnet. Weiterhin fällt auf, dass in den letzten ca. 25 Jahren in Sachsen fast ausnahmslos übernormal warme Jahres auftraten, was auch in der dekadischen Entwicklung der Lufttemperatur in einem markanten Anstieg über die letzten drei Dekaden 1981-1990 bis 2001-2010 zum Ausdruck kommt (Abbildung 5). Auf der Grundlage von Auswertungen der sächsischen Klimaprojektion „WEREX-V-Ensemble“ ist davon auszugehen, dass sich dieser Erwärmungstrend bis zum Ende des 21. Jahrhunderts weiter fortsetzt. Unter Berücksichtigung des Unsicherheitsbereiches liegen 80 Prozent der Realisierungen (zwischen 10 % und 90 %) in einem Entwicklungsintervall zwischen +2,5 K und +4 K, gegenüber 1961-1990, bis zum Ende des lfd. Jahrhunderts (Abbildung 5).

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Abbildung 4: Abweichungen der Jahresmitteltemperatur [K] gegenüber 1961-1990 in Sachsen, 1881 bis 2014

Abbildung 5: Abweichungen der mittleren Jahresmitteltemperatur (K) für Dekaden gegenüber 1961-1990 in Sachsen, 1881 bis 2100 (1881-2010 gemessene Daten, 2001-2100 Projektionsdaten WEREX-V-Ensemble)

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2.2. Langjährige Entwicklung des Niederschlags In Abbildung 6 sind die jährlichen Abweichungen (in Prozent) des Flächenmittels des Jahresniederschlages gegenüber der Referenzperiode 1961-1990 für Sachsen abgebildet. Das Jahr 2014 wird mit -10,8 % als zu trocken eingestuft. Ergänzend ist in Abbildung 42 die Jahressumme für den Niederschlag 2014 in die Verteilungsfunktionen für die Klimanormalperioden 1961-1990 und 1981-2010 zur visuellen Einordnung eingezeichnet. In Abbildung 6 fällt auf, dass im Vergleich zur Lufttemperatur keine klare Entwicklung in den Niederschlagssummen sichtbar ist. Die letzten ca. 25 Jahre sind im Sachsenmittel eher übernormal feucht gewesen, was auch in den mittleren, dekadischen Jahressummen zum Ausdruck kommt (Abbildung 7). Generell ist der Niederschlag, im Vergleich zur Temperatur, eine raum-zeitlich sehr heterogene Größe, was den Umgang mit diesem wichtigen Klimaelement schwierig macht. Dies wird auch bei Betrachtung der zukünftig möglichen Entwicklung der Dekadenmittel für den Jahresniederschlag deutlich. Das WEREX-V-Ensemble projiziert bis zum Ende des 21. Jahrhunderts einen gegenläufigen Entwicklungskorridor, gegenüber den langjährigen Messungen seit 1881. Demnach ist von abnehmenden Jahresniederschlägen in der Größenordnung von -5 % bis -15 % gegenüber 1961-1990 auszugehen. Auf der Grundlage einer neueren Generation von Klimamodellen (z. B. ECHAM6) und Emissionsszenarien (sog. RCPs, repräsentative Konzentrationspfade) wurden auch schon andere Entwicklungsrichtungen für eine mögliche Niederschlagsentwicklung in der nahen Zukunft projiziert, welche in Analogie zu Abbildung 5 und Abbildung 9 vor dem Hintergrund der rezenten Entwicklung plausibler erscheinen.

Abbildung 6: Abweichungen des Jahresniederschlages [%] gegenüber 1961-1990 in Sachsen, 1881 bis 2014

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Abbildung 7: Abweichungen des mittleren Jahresniederschlages (%) für Dekaden gegenüber 1961-1990 in Sachsen, 1881 bis 2100 (1881-2010 gemessene Daten, 2001-2100 Projektionsdaten WEREX-V-Ensemble)

2.3. Langjährige Entwicklung der Sonnenscheindauer In Abbildung 8 sind die jährlichen Abweichungen (in Prozent) des Flächenmittels der Jahressumme für Sonnenstunden gegenüber der Referenzperiode 1961-1990 für Sachsen abgebildet. Das Jahr 2014 lag mit +7,3 % im normalen (von-Jahr-zu-Jahr) Schwankungsbereich. Ergänzend ist in Abbildung 42 die Jahressumme für die Sonnenstunden 2014 in die Verteilungsfunktionen für die Klimanormalperioden 1961-1990 und 1981-2010 zur visuellen Einordnung eingezeichnet. In Abbildung 8 fällt auf, dass in Analogie zur Lufttemperatur die letzten 25 Jahre weitgehend übernormal sonnenreich, mit Auftreten von extrem sonnenreichen Jahren, gewesen sind, was auch in der dekadischen Entwicklung sichtbar ist. Diese Zunahme ist auch vor dem Hintergrund einer verbesserten Luftqualität infolge eines verminderten Aerosolgehaltes zu sehen (Abbildung 9). Das WEREX-V-Ensemble projiziert bis zum Ende des 21. Jahrhunderts eine Fortsetzung der dekadischen Entwicklung für die seit 1951 vorliegenden Messungen innerhalb eines Unsicherheitsbereiches in der Größenordnung +20 % bis +35 %, gegenüber 1961-1990 (Abbildung 9).

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Abbildung 8: Abweichungen der Jahressonnenstunden [%] gegenüber 1961-1990 in Sachsen, 1881 bis 2014

Abbildung 9: Abweichungen der mittleren Jahressonnenstunden (%) für Dekaden gegenüber 1961-1990 in Sachsen, 1881 bis 2100 (1881-2010 gemessene Daten, 2001-2100 Projektionsdaten WEREX-V-Ensemble)

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2.4. Zusammenfassende klimatologische Einordnung Abbildung 10 zeigt eine zusammenfassende klimatologische Einordnung für die Elemente Lufttemperatur, Niederschlag und Sonnenstunden auf der Basis von Jahres-, Jahreszeitenund Monatswerten. Die farblichen Hervorhebungen betreffen die Randbereiche der Verteilungen und zielen auf das Sichtbarmachen von Extremen in den unterschiedlichen Zeitskalen Monat, Jahreszeit und Jahr. Zusammenfassend kann festgehalten werden, dass das Jahr 2014 extrem zu warm (+2,1 K) und zu trocken (-10 %) ausgefallen ist. Der Winter (2013/14) war mit +3,2 K extrem zu warm, mit -55 % extrem zu trocken und mit +41 % viel zu sonnenreich. Das Frühjahr war extrem zu warm (+2,3 K), wobei nur das gehäufte Auftreten von (Stark-) Regenereignissen im Mai (vgl. Abbildung 23, Einstufung: viel zu feucht ) einer weitergehenden Trockenheit entgegenwirkte. Die Trockenheit der Monate Dezember 2013 und Februar bis April 2014 hat bereits im Februar zur Inanspruchnahme von Bodenwasservorräten geführt (Abbildung 22). Der Sommer fiel bei dieser vorgenommenen Einordnung nicht weiter auf, obwohl der Juli als extrem zu warm auf der Grundlage der 134jährigen Datenverfügbarkeit (seit 1881) eingestuft wurde. Der Herbst fiel mit +2,2 K ebenfalls extrem zu warm aus, wobei insbesondere der November viel zu warm und extrem trocken ausgefallen ist. Wie bereits erwähnt ist im Mai 2014 überdurchschnittlich viel Niederschlag gefallen, wobei neben einer generell hohen Ereignisdichte auch sehr starke bis extreme Einzelereignisse, wie beispielsweise am 27. Mai im Raum Meißen – Dresden (Einzugsgebiet der Triebisch, s. Kapitel 4.4) auftraten. Neben dem Mai trat auch der September als zu feuchter Monat hervor. Auch hier bestand die hohe Monatssumme zum Großteil aus einzelnen Starkregen-Ereignissen (siehe dazu exemplarisch Abbildung 16). Der Vollständigkeit halber ist der viel zu sonnenarme Dezember 2014 zu erwähnen. Insgesamt war das Jahr 2014 von sehr vielen und auch sehr stark ausgeprägten witterungsbedingten Extremen begleitet. Somit stellt es ein Musterbeispiel für die derzeit vorherrschenden Klimarahmenbedingungen hinsichtlich des voranschreitenden Klimawandels in Sachsen dar. In diesem Zusammenhang sind die Ergebnisse aus der „Analyse der Klimaentwicklung in Sachsen“ (LfULG-Schriftenreihe, in Vorbereitung) als weiterführende Literatur zu empfehlen. In Ergänzung zu Abbildung 10 sei auf Abbildung 43, Abbildung 44 und Abbildung 45 verwiesen. Dort sind die klimatologischen Einordnungen für Jahreszeiten und Monate im Zeitraum 2001 bis 2014 für die Elemente Lufttemperatur, Niederschlag und Sonnenstunden dargestellt.

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Abbildung 10: Zusammenfassende klimatologische Einordnung des Jahres 2014 in Sachsen (Datenzeitraum 1881 bis 2014)

3. Klimatologische Einordnung 2014 für sächsische Landkreise 3.1. Lufttemperatur In den allermeisten Regionen Sachsens zeigte sich das Jahr 2014 als das wärmste seit Aufzeichnungsbeginn, mindestens aber seit 1961. Die Abweichung der Jahresmitteltemperatur war mit 1,9 bis 2,6 K nochmals um 0,3 bis 0,5 K höher als im bisherigen Rekordjahr 2000. Über das Gesamtjahr betrachtet war insbesondere eine deutlich geringere Anzahl von unternormal oder stark unternormal temperierten Tagen zu beobachten. Dafür stieg die Anzahl warmer oder sehr warmer Tage deutlich an. Am Beispiel der Standorte Görlitz und Fichtelberg soll das mit Zahlen untermauert werden: In Görlitz gibt es im Mittel der Jahre 15,6 Tage, die deutlich zu kalt ausfallen. Im Jahr 2014 waren es nur 4 dieser Tage. Auf dem Fichtelberg fallen –gemessen am dortigen Temperaturniveau im Schnitt 17,4 Tage deutlich unternormal aus. Im Jahr 2014 konnten nur 3 Tage dieser Kategorie zugeordnet werden. In Görlitz sind normalerweise 91,3 Tage etwas unternormal temperiert. 2014 konnten nur 50 dieser Tage registriert werden und beim Fichtelberg waren es auch nur 51 gegenüber durchschnittlich 97,6 Tagen. Demgegenüber waren 130 Tage in Görlitz zu warm. Im Durchschnitt wären es nur 88,8 Tage gewesen und schaut man sich dahingehend den Fichtelberg an, so sind es 135 Tage gegenüber durchschnittlich 80,8 Tagen. Vergleichbare Relationen finden wir auch bei den deutlich zu warmen Tagen. Die höchste gemessene Lufttemperatur in Sachsen wurde mit 35,8 Grad C am 20.07.2014. in Bad Muskau gemessen. Kältester sächsischer Ort war 2014 Bertsdorf-Hörnitz mit -19,8 Grad C am 26.01. Damit sind die Absolutwerte recht weit entfernt von den jemals gemessenen Werten

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(39,8 Grad C in Dresden-Hosterwitz am 20.08.2012 und -35,5 am 01.02.1956 in Marienberg und Deutschneudorf). Im Mittel war es in Dresden (sowohl Hosterwitz wie Strehlen) mit 11,5 Grad C am wärmsten.

Abbildung 11: Abweichungen der Jahresmitteltemperatur [K] für 2014 vs. 1961-1990 in sächsischen Landkreisen (Datenquelle: DWD, Kartenerstellung: LfULG)

3.2. Niederschlag Das Jahr 2014 war in allen sächsischen Regionen zu trocken. Besonders die südlichen Landstriche, die aufgrund ihrer Geländegestaltung gewöhnlich etwas mehr NiederschIag abbekommen, müssten 2014 mit unter 90 %, im Zittauer Gebirge sogar unter 80 % des Normalwertes auskommen. Dabei waren die Niederschläge in den einzelnen Monaten und Jahreszeiten noch außerordentlich unterschiedlich verteilt. Der Winter brachte in Sachsen nur etwa 40% des sonst üblichen Niederschlages, wobei insbesondere der Februar mit nur 9 % des Normalwertes besonders trocken ausfiel. Das hatte zur Folge, dass die Anzahl der Schneedeckentage beispielsweise in Zinnwald mit 132 gegenüber dem Normalwert von 159 deutlich zu gering ausfiel. Das Frühjahr zeigte sich bei Betrachtung aller drei Monate beinahe niederschlagsnormal, aber dies war nach den ebenfalls zu trockenen Monaten März und April nur dem Mai zu verdanken, der mit 175 % der normalen Summe den Frühlingsniederschlag über den Normalwert hob. Dabei gab es punktuelle Extremniederschläge, die beispielsweise im Triebischtal massive Zerstörungen nach sich zogen. Herauszuheben ist hier der 27.05., wo laut Radar-

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analyse in der Stunde zwischen 14 und 15 Uhr MESZ bis 50 Liter je Quadratmeter fielen. In der Tagessumme waren es dann in der genannten Region 100 bis 150 Liter je Quadratmeter. Auch der Sommer war nahe am Normalwert, aber auch hier lohnt ein Blick in die drei beteiligten Monate: Juni zu trocken, Juli deutlich zu niederschlagsreich und der August knapp übernormal. Der Herbst war ebenfalls unter dem Strich beinahe normal, aber einem deutlich zu niederschlagsreichen September folgte ein nur etwas zu feuchter Oktober, der einem drastisch zu trockenen November vorausging. Bezogen auf die hier genutzten Messstellen war 2014 der Fichtelberg mit 1127,1 Litern je Quadratmeter der niederschlagsreichste Ort Sachsens und in Großlehna nahe Leipzig ist mit nur 453,9 Liter je Quadratmeter die geringste Niederschlagssumme registriert worden.

Abbildung 12: Abweichungen des Jahresniederschlags [%] für 2014 vs. 1961-1990 in sächsischen Landkreisen (Datenquelle: DWD, Kartenerstellung: LfULG)

3.3. Kombinierte Lufttemperatur- und Niederschlagsabweichungen Die Thermopluviogramme (Abbildung 13), die eine Zusammenschau von Lufttemperaturund Niederschlagsabweichung vom Normalwert zeigen, verdeutlichen, dass der Winter wesentlich zu mild und dabei zu trocken war. Für die erste Hälfte der Vegetationsperiode kann festgestellt werden, dass sie auch zu warm und in vielen Regionen nahezu niederschlagsnormal. Nur der Südwesten zeigt eine etwas niederschlagsärmere Situation an. In der zwei-

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ten Hälfte der Vegetationsperiode von Juli bis September war es auch wärmer als normalerweise und bis auf die Berglandregionen im Süden des Landkreises Görlitz fiel überall mehr Niederschlag als klimatologisch zu erwarten gewesen wäre. Die hier erkennbare Kombination „zu warm, zu feucht“ signalisiert gleichfalls, dass in dieser Zeit die Menschen einem erhöhten Schwülestressrisiko ausgesetzt waren. Auch der Herbst war zu warm und während im Bergland mehr Niederschlag als normal gefallen war, zeigte das Tiefland geringere Niederschlagssummen als durchschnittlich zu erwarten gewesen wären. In Nordsachsen waren es im Gebietsmittel nur 63 Prozent.

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Abbildung 13: Thermopluviogramme des Winters (2013/14), Herbstes und der Vegetationsperioden I (April bis Juni) und II (Juli bis September) für sächsische Landkreise, Datenquelle DWD

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3.4. Sonnenscheindauer Das Jahr 2014 teilte hinsichtlich des Sonnenscheingenusses Sachsen in drei Teile: Der südwestsächsische Raum und alle Regionen, die östlich einer Linie Torgau-Marienberg liegen waren bestenfalls normal mit Sonnenschein versorgt. Besonders im Osterzgebirge und im Zittauer Gebirge schien die Sonne 5 bis 8 Prozent wenig als normal. Sonnenscheinreicher als gewöhnlich war ein Streifen, der sich von Nordsachsen bis ins zentrale Erzgebirge zog. 5 bis 10 Prozent mehr Sonnenschein als man erwarten darf, waren hier zu registrieren. Im Tiefland Mittelsachsens sind sogar 13,1 Prozent mehr Sonnenstunden erfasst worden. Zwischen dem sonnigsten Ort Sachsens 2014, dem Flughafen Halle-Leipzig mit 1779,9 Stunden und Zinnwald-Georgenfeld, wo mit 1345,8 Stunden die geringste Sonnenscheindauer summiert wurde, liegen immerhin 434,1 Stunden. Aber auch der genannte Höchstwert des Jahres 2014 reicht nicht an die Spitzenwerte der Jahre 2003 oder 2011 heran. Letztgenanntes Jahr brachte in Görlitz mit 2162,5 Stunden nochmal 382,6 Stunden mehr in die Bücher als der Spitzenwert 2014. Es zeigt sich, dass insbesondere die mittleren Berglagen weniger Sonne erhielten und die Höchsten Gipfel dann schon wieder relativ viel Zeit oberhalb der Wolken verbrachten, denn immerhin sind auch auf dem Fichtelberg über 1600 Stunden Sonnenschein im Angebot gewesen. Im Gegensatz zum Vorjahr mit seinem „dunklen Winter“ war der Winter 2013/14 überdurchschnittlich mit Sonne versorgt und in den anderen Jahreszeiten waren beinahe ausgeglichene Verhältnisse zu sehen. Die Regionen, die im Jahr weniger Sonne als normal erhielten, verdanken das dem Herbst.

Abbildung 14: Abweichungen der jährlichen Sonnenscheindauer [%] für 2014 vs. 1961-1990 in sächsischen Landkreisen (Datenquelle: DWD, Kartenerstellung: LfULG)

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3.5. Phänologie Zwischen 16 und 39 Tagen länger war die Vegetationsperiode in Sachsen 2014 verglichen mit dem langjährigen Mittelwert. Nur im Landkreis Görlitz war das Bild etwas anders. Der Norden zeigte 8 Tage mehr Vegetationszeit und im Süden war die Vegetationsperiode sogar drei Wochen kürzer als normal. Erklärbar ist das dadurch, dass in der Region die Stieleiche schon im September die ersten verfärbten Blätter zeigte. Da diese Beobachtung an mehreren Standorten ähnlich ausfiel, kann man nicht von einem Ausreißer ausgehen. Eine Erklärung ist auch eine erste Andeutung frostiger Temperaturen, die in dieser Zeit in der Gegend einen negativen Tiefstwert in Bodennähe brachte. Im Vergleich zum Normalwert startete die Vegetationsentwicklung –hier festgemacht am Erblühen der Salweide- 3 bis 5 Wochen früher. Wenn man dies mit dem unmittelbar vorherigen Jahr 2013 vergleicht, war es sogar ein 7 bis 8 Wochen früherer Start. Hinsichtlich des Endes der Vegetationszeit lag die Natur 2014 sehr nahe am Mittelwert, wenn man die südlichen Regionen des Landkreises Görlitz ausblendet. Der Unterschied zum Vorjahr wird ebenfalls deutlich durch die Betrachtung der im landwirtschaftlichen Teil dieser Arbeit abgebildeten Fotos von den Versuchsstationen Pommritz und Baruth hinsichtlich der drastischen Unterschiede bei der Entwicklung des Winterweizens und des Winterrapses im Vergleich der beiden letzten Jahre.

Abbildung 15: Abweichungen der phänologischen Vegetationsperiode [Tage] für 2014 vs. 1961-1990 in sächsischen Landkreisen (Datenquelle: DWD, Kartenerstellung: LfULG)

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4. Besonderheiten ausgewählter Witterungsabschnitte 2014 4.1. Einfluss der Witterung auf das Wohlbefinden Bei der zusammenfassenden klimatologischen Einordnung des Jahres 2014 (Abbildung 10) war der Sommer bei der dortigen Betrachtung nicht auffällig. In Abbildung 16 ist der an der Messstation Dresden-Klotzsche gemessene Witterungsverlauf von Mai bis Oktober dargestellt. Auffällig ist eine gut 1,5monatige Periode im Juli/ August mit sehr hohen Tag- und Nachttemperaturen, die von einer hohen Ereignisdichte von zumindest feuchten Tagen (Niederschlag ≥ 1 mm pro Tag), teilweise auch Starkregenereignissen, begleitet waren. Das menschliche Wohlbefinden wird während der Sommermonate (Juni, Juli, August) u.a. durch die Kombination von Lufttemperatur und Luftfeuchte, in Form von Schwüle, beeinflusst. Abbildung 10 zeigt das Auftreten von schwülen Tage, die über einen Dampfdruck von > 18 hPa definiert sind, an. Dieses scheinbar marginale Auftreten im Sommer 2014 wird in Abbildung 17 einer klimatologischen Einordnung unterzogen. Gegenüber der Referenzperiode 19611990 traten an der Messstation Dresden-Klotzsche im Sommer 2014 rund 8 schwüle Tage mehr auf, was eine Einstufung viel zu schwül bedeutet. Generell ist festzuhalten das ein sprunghafter Anstieg von schwülen Tagen in den letzten ca. 25 Jahren stattgefunden hat (Abbildung 17, Abbildung 18). Diese Entwicklung korrespondiert mit Erkenntnissen aus der aktuellen Klimadiagnose („Analyse er Klimaentwicklung in Sachsen“, LfULG-Schriftenreihe, in Vorbereitung), d. h. der exemplarische Witterungsverlauf wird aus klimatologischer Sicht unterstützt. Die erhöhte Hitzebelastung in den Sommermonaten wird von einem intensivierten (Stark-) Niederschlagsverhalten begleitet, was mit feucht-warmen Wettersituationen verbunden ist. Vor dem dargelegten Sachverhalt sei erwähnt, dass auch die Kombination von nicht besonders auffälligen Wetterelementen zu witterungsbedingten Extremen führen kann.

Abbildung 16: Witterungsverlauf vom Mai bis Oktober 2014 an der Messstation DresdenKlotzsche, Quelle: ReKIS

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Abbildung 17: Abweichungen von Schwülen Tagen (d) gegenüber 1961-1990 an der Messstation Dresden-Klotzsche, Sommer, 1961 bis 2014

Abbildung 18: Anzahl von Schwülen Tagen (d) für die Klimanormalperioden 1961-1990 (Referenz), 1981-2010 und dem Jahr 2014 an der Messstation Dresden-Klotzsche, Sommer

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4.2. Einfluss der Witterung auf die Luftqualität Die Witterung hat auch Einfluss auf die Luftqualität. Hohe Ozonkonzentrationen entstehen bei länger anhaltenden Hochdruckwetterlagen mit Temperaturen über 30 °C und intensiver Sonneneinstrahlung durch chemische Reaktionen aus Vorläufersubstanzen (Stickstoffdioxid und Kohlenwasserstoffen). Die Ozonbelastung ist in ländlichen Gebieten und im Mittelgebirge aufgrund der geringen Abbaurate durch andere Luftschadstoffe und der Höhenlage am stärksten. 2014 traten im Juli überdurchschnittlich viele Sommertage auf (Beispiel in Abbildung 19). Trotz der seit etwa 2007 zu beobachtenden Tendenz zu leicht rückläufigen Ozonbelastungen ist der Einfluss der warmen Witterung im Juli 2014 im Vergleich zum Mittelwert der letzten 10 Jahre zu erkennen. Sowohl im Tiefland (Luftmessstation Schkeuditz) als auch im Mittelgebirge (Luftmessstation Zinnwald) traten jeweils höhere Mittelwerte der Ozonkonzentration auf (Abbildung 20). Fast die Hälfte aller Einzelüberschreitungen des Ozon-81

Stundenmittelwertes 120 μg/m³ (45 Prozent) wurden 2014 im Juli registriert. Die Informationsschwelle für akute Kurzzeitbelastungen mit Ozon (180 µg/m3 als Stundenmittelwert) wurde jedoch im Juli – wie im ganzen Jahr 2014 nicht überschritten. Dies ist ein Indiz für den Rückgang des Ausstoßes der Vorläufersubstanzen (LfULG, 2015a). An Orten mit hohen Stickstoffmonoxid-Konzentrationen (stark befahrenen Straßen) wird Ozon unter Bildung von Stickstoffdioxid (NO2) rasch wieder abgebaut. Die dadurch erhöhte NO2- Konzentration kann - neben anderen lokalen Faktoren – zur Überschreitungen der gesetzlich geregelten NO2-Grenzwerte beitragen (Jahresgrenzwert: 40 µg/m3). Abbildung 21 zeigt das am Beispiel der NO2-Konzentrationsspitze im Juli 2014 an der Luftmessstation Dresden-Bergstraße (ca. 26 345 Kfz/Tag (Montag bis Sonntag), 2,32 % weniger als im Juli 2013 (Landeshauptstadt Dresden, 2015); Straße nach Süden ausgerichtet).

1 Zielwert zum Schutz der menschlichen Gesundheit: höchster 8-Stundenmittelwert eines Tages, berechnet aus gleitenden 8-Stundenmittelwerten (Mittelwert über drei Jahre, 25 Überschreitungen zulässig)

19

20

Sommertage pro Monat

18 16 14

12 10 8 6 4

2 0 April

Mai

Juni

Juli

August

Mittel 1981 - 2010

September

2014

Abbildung 19: Sommertage (Tmax > 25 °C) pro Monat an der DWD-Messstation Leipzig/Halle (Daten erst ab 1972 verfügbar), Quelle: ReKIS

120 [µg/m3] 100

Ozon-Monatsmittelwerte

80 60 40

20 0 Jan

Feb

Mrz

Apr

Mai

Jun

Jul

Aug

Sep

Schkeuditz Mittelwert 2004 - 2013

Schkeuditz 2014

Zinnwald Mittelwert 2004 - 2013

Zinnwald 2014

Okt

Nov

Dez

Abbildung 20: Monatsmittelwerte der Ozonkonzentration in Schkeuditz und Zinnwald; Datenquelle: LfULG (2015 b)

20

Jahresgang NO2-Konzentration Dresden-Bergstraße

80 [µg/m³]

60

40

20

0 Jan

Feb März Apr 2014

Mai

Jun

Jul

Aug Sept Okt

Nov Dez

Mittwelwert 2010 -2013

Abbildung 21: Jahresgang der NO2-Konzentration an der Luftmessstation DresdenBergstraße, Datenquelle: LfULG (2015 b)

4.3. Einfluss der Witterung auf den Bodenwasserhaushalt In Abbildung 22 ist der zeitliche Verlauf von Bodenwasserhaushaltsgrößen der Lysimeter (Bodenart: Geschiebelehm) von Januar 2012 bis einschließlich Oktober 2014 dargestellt. Anders als 2013 begann das Jahr 2014 mit unterdurchschnittlichen Niederschlägen. Dies führte bereits im Februar zur Inanspruchnahme der Bodenwasservorräte (Bodenwasserausschöpfung). Im Mai fiel am Standort mit ca. 150 mm überdurchschnittlich viel Niederschlag (s.a. Abbildung 23). Daraufhin waren die Bodenwasservorräte wieder aufgefüllt und es kam anschließend (Mai, Juni) zur Grundwasserneubildung, deren Höhe aber weit unter der des Vorjahres lag. In den Folgemonaten bis einschließlich August war die Verdunstung (Maisanbau) größer als der Niederschlag. Ab September begann die Auffüllung der Bodenwasservorräte, wobei die Auffüllung Ende Oktober noch nicht abgeschlossen war. Witterungsbedingt (s. Abbildung 10) war die Inanspruchnahme der Bodenwasservorräte (Bodenwasserausschöpfung) in den Monaten Juli bis Oktober überdurchschnittlich.

21

Abbildung 22: Bodenwasserhaushaltsgrößen für Lysimeter (Geschiebelehm) im Zeitraum Januar 2012 bis Oktober 2014 (GW: Grundwasser, BW: Bodenwasser), Datenquelle: Haferkorn (2014)

4.4. Einfluss der Witterung auf das lokale Abflussverhalten Der Mai 2014 war deutlich zu nass (Abbildung 23). Der größte Teil des Niederschlags konzentrierte sich auf wenige Tage bzw. Stunden im letzten Drittel des Monats. Folgender zeitlicher Ablauf wurde registriert. Ab 23.05. griff ein Tiefdrucksystem über Westeuropa auf Sachsen über, welches feuchtlabile Luft heranführte. Infolgedessen kam es im Osten von Sachsen zu kräftigen Schauern und Gewittern. Die höchsten Niederschlagswerte wurden in Hoyerswerda mit 31,9 mm und in Bertzdorf-Hörnitz mit 35,6 mm gemessen. Am 24.05. kamen vom Vogtland her kräftige Schauer und Gewitter auf, die vor allem im Bergland zu hohen Niederschlagswerten führten (Marienberg 51,6 mm, Dippoldiswalde-Reinberg 47,8 mm). Am 25.05. blieb es niederschlagsfrei. Am 26.05. kam es infolge eines Tiefdruckgebietes über Süddeutschland, vor allem im Vogtland und Westerzgebirge (Fichtelberg 32,4 mm), zu einzelnen Schauern und Gewittern. Eingeströmte sehr feuchte und labil geschichtete Luft sorgte entlang einer Bodentiefdruckrinne am 27.05. für Schauer und Gewitter, teilweise unwetterartig mit Starkregen. In der Nacht zum 28.05. gingen die Niederschläge in anhaltende Regenfälle über (Abbildung 47). Einer Pressemitteilung des Deutschen Wetterdienstes war zu entnehmen: „Am 27. war vor allem Sachsen betroffen. Neben überfluteten Kellern und Straßen, brannte nach Blitzschlag in Dresden der Dachstuhl eines Mehrfamilienhauses. Im Triebischtal (Landkreis Meißen) und ebenso in Jöhstadt-Grumbach (Erzgebirgskreis) lösten sich Felsbrocken und Geröll

22

und machten Straßen unpassierbar, Häuser und ein Supermarkt wurden geflutet. In Freiberg in Mittelsachsen umschlossen die Wassermassen Teile der Stadt.“ (DWD, 2014) Am 27.05. lag linkselbisch zwischen Meißen und Dresden eine langgestreckte, lokal eng begrenzte Schauerzelle mit extrem heftigem Starkregen (> 40 mm/h; Abbildung 26). An der Messstation Garsebach bei Meißen fielen zwischen 14 und 15 Uhr 36,9 mm/h und in Nossen 34,4 mm/h, in Dresden-Strehlen 2 Stunden später 39,8 mm/h.

[mm] 200 180 160 140 120 100 80 60 40 20 0

1981 - 2010

Chemnitz

Fichtelberg Mai 14

ZinnwaldGeorgenfeld

1961 - 1990

Aue

Plauen

Görlitz

DresdenKlotzsche

Leipzig/Halle

Niederschlagssumme im Mai

Abbildung 23: Vergleich der Niederschlagssummen im Mai 2014 an acht DWDMessstationen mit den Normalwerten für Mai 1961 – 1990 bzw. 1981 – 2010, Datenquelle: Deutscher Wetterdienst

23

Abbildung 24: Niederschlag an der Messstation Garsebach (bei Meißen) und Wasserstand am Pegel Garsebach/Triebisch am 27.05.2014; Quelle. Wolf (2015)

45 [mm] 40

1-Stunden-Niederschlag am 27.05.2014

35 30

25 20 15 10 5

14 - 15 Uhr

15 - 16 Uhr

DresdenHosterwitz

DresdenStrehlen

Freital

Hartha

Mohorn

DresdenKlotzsche

Coswig

Garsebach

0

16 - 17 Uhr

Abbildung 25: 1-Stunden-Niederschlag im Raum Meißen – Dresden am 27.05.2014, Datenquelle: Deutscher Wetterdienst, METEOMEDIA, Quelle: Wolf (2015)

24

Abbildung 26: Stundensumme der Radarniederschlagsmessung am 27.05.2014 um 15 Uhr MESZ, Quelle: Deutscher Wetterdienst

Infolge der ergiebigen Niederschläge vom 27./ 28.05. stiegen die Wasserstände an den Pegeln der Nebenflüsse der Oberen Elbe im Raum Meißen - Dresden (Anlage, Abbildung 46) teilweise rasch an, blieben jedoch unterhalb des Richtwertes der Alarmstufe 1 (Bsp. Pegel Garsebach an der Triebisch: Abbildung 24). Nur am Pegel Wilsdruff 1/ Wilde Sau wurde am 27.05. 17:45 Uhr der Richtwert der Alarmstufe 1 (100 cm) kurzzeitig überschritten. Jedoch traten durch wild abfließendes Wasser2 örtliche Überflutungen verbunden mit Schlamm- und Geröllablagerungen auf und verursachten teils erhebliche Schäden. Abbildung 27 und Abbildung 48 (in der Anlage) zeigen Beispiele für durch wild abfließendes Wasser hervorgerufene Abflussbahnen, die einer fortschreitenden Bodenerosion ausgesetzt sind. Dieses Risiko der Grabenerosion könnte mit einer dauerhaften Begrünung der Abflussbahn eingeschränkt werden. Gegen die schädlichen Auswirkungen von wild abfließendem Wasser gibt es in den gefährdeten Gebieten3 mehrere – auch geförderte – Handlungsmöglichkeiten (SMUL, 2012):  

Anwendung der dauerhaft pfluglosen konservierenden Bodenbearbeitung oder Direktsaat, Anbau von Zwischenfrüchten und Untersaaten als wirksame Begrünungsmaßnahme,

2 Wild abfließendes Wasser: „…das auf einem Grundstück entspringende oder sich natürlich sammelnde Wasser, das außerhalb eines Bettes dem natürlichen Gefälle folgend abfließt." (§ 2 Abs. 2 SächsWG) 3 vgl. Bodenerosionskarten: http://www.umwelt.sachsen.de/umwelt/boden/33144.htm)

25



  

Anlage von Grünstreifen auf Ackerland; mit dieser Maßnahme können Hangmulden als bevorzugte Abflussbahnen begrünt werden und Pufferstreifen an Gewässern und sonstigen sensiblen Bereichen (z. B. Ortslagen) geschaffen werden (LfULG, 2015c), Umwandlung von Acker in Grünland, Anwendung bodenschonender Produktionsverfahren des Ackerfutterbaus“ sowie Anlage von Gehölzstrukturen des Offenlandes (z. B. Feldgehölze, Hecken) aus Naturschutzgründen.

Abbildung 27: Erosionsgefährdete Abflussbahn in der Gegend um Zwickau am 17.06.2007, Foto: Jörg Döring (LfULG)

4.5. Einfluss der Witterung auf Schaderreger und landwirtschaftliche Erträge Die warme Witterung 2014, insbesondere das Ausbleiben des Winters und der warme Herbst 2014 (s. Abbildung 10), begünstigte die Ausbreitung von pilzlichen Schaderregern in der Landwirtschaft, z. B. Gelbrost4 und Wurzelhals- und Stängelfäule (Phoma)5. 4 Puccinia striiformis f.sp.tritici und P. striiformis f.sp.hordei; Symptome: streifenförmige Anordnung der Rostsporen, lang gestreckte Sporenlager 5 asex.F.: Phoma lingam, sex.F.: Leptosphaeria maculans; Symptome: hellbraune Phoma-Blattflecken mit schwarzen Pünktchen (Pyknidien) und nachfolgend schwarzbraune Verfärbungen an Wurzelhals- und Stängelgrund, mit zunehmender Ausdehnung Einschnürung des Wurzelhalses und Absterben der Pflanzen

26

Hohe Infektionsgefahr durch Gelbrost besteht bei nächtlicher Taubildung oder hoher Luftfeuchte sowie bei hohen Unterschieden zwischen Tag- und Nachttemperaturen. Bei starkem Auftreten können hohe Schäden entstehen. Während Gelbrost früher eher unter kühleren Witterungsbedingungen ein Thema war, gibt es inzwischen Gelbrostrassen, die sich auch unter warmen Bedingungen entwickeln. Die Rassenanalyse für Sachsen 2014 ergab vorwiegend die wärmeliebendere und aggressivere Rasse „Warrior“. Die Herbstinfektionen 2013 blieben durch den fehlenden Winter erhalten. Im zeitigen Frühjahr 2014 erfolgten zahlreiche Infektionsereignisse und insgesamt ein sehr zeitiges und starkes Auftreten des Schadpilzes. Abbildung 28 und Abbildung 29 zeigen das starke Auftreten in Sachsen bei Winterweizen und Triticale 2014 im Vergleich zu den Vorjahren (Ergebnisse der Schaderregerüberwachung aus sachsenweitem Monitoring, Kraatz (2015)). Der vergleichsweise sehr warme Herbst 2014 und die verbreitet weit und üppig entwickelte Rapsbestände begünstigten die anhaltende Ausbreitung des Blattbefalls mit Phoma. Abbildung 30 zeigt die hohen Befallswerte für den Herbst 2014 im Vergleich zu den Vorjahren (Ergebnisse der Schaderregerüberwachung aus sachsenweitem Monitoring, Kraatz (2015)). Bei anhaltend mildem Winter ist das Infektionspotential für das kommende Frühjahr sehr hoch . (Kraatz, 2015)

% befallene Schläge

Gelbrostbefall in Winterweizen

30 25 20 15 10 5 0

2009

2010

Ende Mai: 3 obere Blätter BBCH 39-49

2011

2012

Mitte Juni: 3 obere Blätter BBCH 61-69

2013

2014

Anfang Juli: Fahnenblatt BBCH 71-75

Abbildung 28: Befall mit Gelbrost im Winterweizen 2009 – 2014 (BBCH 39-49 = Ligula (Blatthäutchen)-Stadium: Blatthäutchen des Fahnenblattes gerade sichtbar, Fahnenblatt voll entwickelt - Grannenspitzen: Grannen werden über der Ligula des Fahnenblattes sichtbar; BBCH 61-69 = Beginn der Blüte: Erste Staubgefässe werden sichtbar – Ende der Blüte; BBCH 71-75 = Erste Körner haben die Hälfte ihrer endgültigen Größe erreicht, Korninhalt wässrig - Mitte Milchreife: Alle Körner haben ihre endgültige Größe erreicht, Korninhalt milchig, Körner noch grün); Quelle: Kraatz (2015)

27

% befallene Schläge 30

Gelbrostbefall in Triticale

25 20 15

10 5 0 2009

2010

2011

2012

2013

2014

Anfang Juni BBCH 65 3 obere Blätter

Abbildung 29: Befall mit Gelbrost in Triticale 2009 – 2014 (BBCH 65 = Mitte der Blüte: 50 % reife Staubgefäße); Quelle: Kraatz (2015)

% befallene Pflanzen 100

80

60

40

20

Herbst 2014 vorläufig

Herbst 2013

Herbst 2012

Herbst 2011

Herbst 2010

Herbst 2009

Herbst 2008

Herbst 2007

Herbst 2006

Herbst 2005

Herbst 2004

Herbst 2003

Herbst 2002

Herbst 2001

Herbst 2000

0

Streubreite: Minimum – Maximum

Abbildung 30: Phoma-Blattbefall an Winterraps im Herbst 2009 – 2014 (% befallene Pflanzen); Quelle: Kraatz (2015)

Die für das Pflanzenwachstum günstigen Bedingungen 2014 – milde Temperaturen im Winter und Frühjahr (Abbildung 43), im Wesentlichen durchschnittlicher bzw. überdurchschnittlicher Niederschlag in den Vegetationsperioden I (April bis Juni) bzw. II (Juli bis September) (Abbildung 13) – führten zu einer deutlich früheren Entwicklung der Bestände (bspw. Winterweizen: Abbildung 49, Winterraps: Abbildung 31).

28

Abbildung 31: Winterraps auf dem Versuchsfeld Baruth des LfULG am 23.05.2013 (oben) und 22.05.2014 (unten); Fotos: M. Grunert

29

Diese positiven Faktoren überwogen die Beeinträchtigungen durch die gleichzeitig höhere Entwicklung der Schaderreger. Für viele Kulturen wurden 2014 Rekorderträge erzielt. Z. B. lagen die Erträge für Winterweizen und Triticale 2014 mit 88,4 dt/ha bzw. 64,9 dt/ha um mehr als 20 % über dem Durchschnittsertrag in den 10 Jahren zuvor (Abbildung 32). Der Trockenmasseertrag von Wiesen übertraf mit 73,5 dt/ha den Mittelwert der letzten 10 Jahre (ca. 55 dt/ha) sogar um etwa ein Drittel (Abbildung 33). Inwieweit der starke Phoma-Befall im Herbst 2014 den Winterraps-Ertrag 2015 mindern wird, bleibt abzuwarten. Starker oder schwacher Befall im Herbst ist nur eine Einflussgröße auf die Erträge im Folgejahr (Abbildung 34).

100

Erträge Winterweizen und Triticale

[dt/ha]

80

60 40 20

Winterweizen

2014

2013

2012

2011

2010

2009

2008

2007

2006

2005

2004

2003

2002

2001

2000

1999

1998

1997

1996

0

Triticale

Abbildung 32: Erträge von Winterweizen und Triticale 1996 – 2014; Datenquelle: StaLa (2013, 2014a)

30

80 [dt /ha] 70

Ertrag von Wiesen (als Trockenmasse)

60 50 40

30 20 10 2013

2014

2013

2014

2012

2011

2010

2009

2008

2007

2006

2005

2004

2003

2002

2001

2000

1999

1998

1997

1996

0

Abbildung 33: Erträge von Wiesen 1996 – 2014; Datenquelle: StaLa (2013, 2014a)

Winterraps-Ertrag

50 [dt/ha] 45 40 35

30 25 20 15

10 5

2012

2011

2010

2009

2008

2007

2006

2005

2004

2003

2002

2001

2000

1999

1998

1997

1996

0

Abbildung 34: Winterraps-Erträge 1996 – 2014; Datenquelle: StaLa (2013, 2014a)

Für den Weinbau beinhaltete die Witterung 2014 sowohl günstige als auch ungünstige Faktoren und stellte hohe Anforderungen an die Winzer. Einerseits verfrühte sich der Austrieb in allen Lagen um ca. 2 Wochen. Die Spätfröste Anfang Mai (Abbildung 35) führten teilweise zu

31

Austriebsschäden (Abbildung 36). Den größten Einfluss hatte jedoch die feuchte Witterung im September, die das Platzen und die Fäulnis der Beeren begünstigte. In der 34. Kalenderwoche wurden bei einzelnen Sorten schon Infektionen von 10 % der Trauben mit Botrytis6 festgestellt. Häufig geht Botrytisbefall (Abbildung 37) von Verletzungen einzelner Beeren durch Hagel, Starkniederschläge, Insekten oder Vögel aus. Die Krankheit kann sich rasch über die gesamte Traube bzw. im Bestand ausbreiten (Abbildung 38). Einsetzender Befall kann durch den Einsatz von Fungiziden nicht mehr gestoppt werden. Mittel- und spätreifende Sorten mussten – zu Lasten der Qualität – früher geerntet werden, um weitere Ertragseinbußen zu vermeiden. Der Goldriesling als früh reifende Sorte erreichte 2014 mit einem durchschnittlichen Mostertrag von ca. 61 hl/ha noch das beste Ergebnis. Die geringsten Erträge gab es innerhalb der verschiedenen Weißweinsorten beim Ruländer (ca. 32 hl/ha), innerhalb der Rotweinsorten beim Spätburgunder (ca. 37 hl/ha). Insgesamt lag der Mostertrag im Weinanbaugebiet Sachsen 2014 etwa im langjährigen Durchschnitt von 40 hl/ha (Abbildung 39). (Tränkner, 2015)

15 [ C]

Minimumtemperaturen in Erdbodennähe Dresden-Hosterwitz, März bis Mai

10 5 0 1.3

8.3 15.3 22.3 29.3 5.4 12.4 19.4 26.4 3.5 10.5 17.5 24.5 31.5

-5

4.5.2014: -3,7 °C

-10 2014

1961 bis 1990

1981 bis 2010

Abbildung 35: Minimumtemperaturen 5 cm über dem Boden an der DWD-Messstation Dresden-Hosterwitz 2014 im Vergleich zu 19961-1990 sowie 1981-2010; Quelle: ReKIS

6 Botrytis cinerea; Herrschen während des Reifeprozesses feucht-warme Bedingungen (größere Niederschlagsmengen, hohe Luftfeuchtigkeit, warme Nachttemperaturen, kein Wind usw.) verfärben sich die Beeren durch den Befall je nach Sorte zuerst rosa bis lila, später braun. Der Pilzrasen wird zuerst an den verletzten Stellen der Beerenhaut sichtbar.

32

Abbildung 36: Frostschäden am Goldriesling, Versuchsfeld des LfULG in Dresden-Pillnitz am 14.05.2014, Foto: E. Harbrecht (LfULG)

Abbildung 37: Botrytisbefall am Goldriesling, Foto: E. Harbrecht (LfULG)

33

60 [%] 50

Anteil mit Botrytis befallener Trauben Goldriesling, Versuchsfeld Dresden-Pillnitz, 2014

40 30 20

10 0 18.08.

25.08.

01.09.

10.09.

Abbildung 38: Beispiel für die Ausbreitung von Botrytis (Harbrecht, 2015)

80 [hl/ha] 70

Mostertrag im Weinanbaugebiet Sachsen

60 50 40 30 20 10 1991 1992 1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014

0

Abbildung 39: Weinmostertrag im Weinanbaugebiet Sachsen 1991-2014; Quellen: StaLa, 2014 d; 2014: Tränkner (2015)

34

5. Wissenstransfer Mit dem 01.01.2012 wurde das Regionale Klima-Informationssystem ReKIS, als 3-LänderLösung, in den internetbasierten Routinebetrieb überführt. Im Vorfeld wurde das folgende Anliegen von den beteiligten Bundesländern Sachsen, Sachsen-Anhalt und Thüringen formuliert. „Das Regionale Klima-Informationssystem ReKIS versteht sich als ein interaktives Werkzeug zur fachgerechten Analyse, Bereitstellung, Dokumentation, Bewertung und Interpretation von Klimadaten. Unter dem Motto "Global Denken und regional Handeln" soll sich die Aufbereitung der Klimainformationen an den verschiedenen Bedürfnissen regionaler Akteure in Bildung, Planung, Politik, Forschung u.a. ausrichten und wird daher ständig weiterentwickelt. Darüber hinaus bietet ReKIS auch eine Schnittstelle zur Kommunikation zwischen Nutzern und dem Fachpersonal der zuständigen Landesbehörden und Wissenschaftsvertretern. ReKIS basiert auf Ergebnissen und Erfahrungen aus der regionalen Klimaforschung in Sachsen, Sachsen-Anhalt und Thüringen in den letzten 15 Jahren. Die Bundesländer sind durch eigene ReKIS-Bereiche, inkl. deren redaktionellen Bearbeitung, präsentiert. Entsprechend den Bedürfnissen von Nutzern können die Inhalte ergänzt und erweitert werden.“ (Zitat: www.rekis.org) Während der ersten 3 Betriebsjahre wurde ReKIS laufend weiterentwickelt und organisiert derzeit seine Inhalte (inkl. deren Zugangsregelung) gemäß Abbildung 40.

Abbildung 40: Strukturierung der ReKIS-Inhalte und deren Zugangsregelung (Stand Dezember 2014)

35

Über den Länderbereich „Sachsen“ werden auch die im Rahmen von sächsischen Forschungsinitiativen seitens oder unter Beteiligung des LfULG erzeugten Erkenntnisse (Berichte) und Materialien (Abbildungen, Daten) über ReKIS zur Verfügung gestellt (z.B. FuEProjekt „Analyse der Klimaentwicklung in Sachsen“). Ende 2014 wurden u.a. die EU-Projekte „INTERKLIM“, „KLAPS“ und „NEYMO“, unter Beteiligung tschechischer und polnischer Projektpartner, abgeschlossen. Die Analysen bezogen sich auf den sächsisch-böhmischen bzw. –polnischen Grenzraum. Zum Jahreswechsel 2014/ 2015 befand sich ReKIS seit 3 Jahren im Routinebetrieb. In Abbildung 41 ist der zeitliche Verlauf von monatlichen Zugriffszahlen für diesen Zeitraum dargestellt.

Abbildung 41: Verlauf der monatlichen Zugriffe auf ReKIS vom 01.01.2012 bis 31.12.2014 (blaue Linien: Mittelwert und Standardabweichung, ohne Berücksichtigung der größten und kleinsten 10% der Zugriffszahlen), Quelle: ReKIS

36

6. Zusammenfassung Das Jahr 2014 war mit seinen Besonderheiten und Extremen ein Musterbeispiel für den voranschreitenden Klimawandel in Sachsen:  Die Tendenz zur Erwärmung wurde bestätigt: extrem hohe Temperaturen gab es beim Jahresmittel (+2,1 K), im Winter (2013/14: +3,2 K), Frühjahr (+2,3 K) und Herbst (+2,2 K). Die Sommertemperatur lag vergleichsweise nur wenig (+ 0,8 K) über dem Referenzwert.  Mit -10 % Jahresniederschlag war das Jahr 2014 insgesamt zu trocken. Der Winter (2013/ 2014) war mit -55 % extrem trocken. Die Schneedeckendauer im Gebirge war einen Monat kürzer als normal.  Es gab wieder Beispiele für die zunehmende Häufigkeit von Starkniederschlägen (z. B. Ereignisse im Mai, Juli und September). Diese waren oft lokal sehr begrenzt, hatten aber ein erhebliches Schadenspotenzial.  Auch die Kombination von nicht besonders auffälligen Wetterelementen kann zu witterungsbedingten Extremen führen. 2014 betraf dies die sehr hohe Anzahl an schwülen Tagen In den Sommermonaten.  Die Jahressumme der Sonnenstunden war mit +7,3 % überdurchschnittlich, aber im normalen Schwankungsverhalten. Allerdings war der Winter sehr sonnenscheinreich (+41 %).  Nach dem extrem warmen Winter startete die Pflanzenwelt 3 bis 5 Wochen früher (im Vergleich zum Vorjahr 7 bis 8 Wochen zeitigerer Vegetationsbeginn).  Die besonderen Witterungsbedingungen 2014 führten zu einigen bemerkenswerten Ergebnissen: 

 

In der Landwirtschaft z. B. trotz vermehrter Schaderreger überdurchschnittliche Erträge bei Winterweizen (+20 %) und Trockenmasseertrag von Wiesen (+30 %) gegenüber den durchschnittlichen Erträgen der letzten 10 Jahr; Spätfrostschäden, Grauschimmelbefall im Weinbau, aber insgesamt noch durchschnittlicher Mostertrag; hohe Luftschadstoffbelastungen durch Ozon und Stickstoffdioxid im Juli.

37

7. Abkürzungsverzeichnis AuW BBCHSkala

BfUL °C CEC cm d dt DWD FB GeoSN GISS GWL ha hl hPa HHQ

HQ

HW

Agrarumweltmaßnahmen und Waldmehrung Biologische Bundesanstalt, Bundessortenamt und Chemische Industrie; Skala beschreibt das morphologische Entwicklungsstadium einer Pflanze. Staatliche Betriebsgesellschaft für Umwelt und Landwirtschaft Grad Celsius Climate & Environment Consulting Potsdam GmbH Zentimeter Tag Dezitonne (100 Kilogramm) Deutscher Wetterdienst Fachbereich Staatsbetrieb Geoinformation und Vermessung Sachsen Goddard Institute for Space Studies Großwetterlage Hektar Hektoliter (100 Liter) Hektopascal (Maßeinheit für den Luftdruck) Äußerster Durchflusswert, höchster bekannt gewordener Scheitelwert Höchster Durchflusswert gleichartiger Zeitabschnitte (Monat bzw. Jahr) in der betrachteten Zeitspanne (Beobachtungsreihe) Höchster Wasserstandswert gleichartiger Zeitabschnitte (Monat bzw. Jahr) in der be-

K l LfULG

LHWZ m2 mm m3/s MHQ

MQ

MQ(T) NASA NV NQ

ReKIS

µg/m3

trachteten Zeitspanne (Beobachtungsreihe) Kelvin (Temperaturdifferenz, gleicher Maßstab wie °C) Liter Sächsisches Landesamt für Umwelt, Landwirtschaft und Geologie Landeshochwasserzentrum Quadratmeter Millimeter (Maßeinheit für den Niederschlag) Kubikmeter pro Sekunde Mittlerer höchster Durchflusswert gleichartiger Zeitabschnitte (Monat bzw. Jahr) in der betrachteten Zeitspanne (Beobachtungsreihe) Mittlerer Durchflusswert gleichartiger Zeitabschnitte (Monat bzw. Jahr) in der betrachteten Zeitspanne (Beobachtungsreihe) Mittlerer Durchflusswert des angegebenen Berichtsmonats National Aeronautics and Space Administration Normalverteilung Niedrigster Durchflusswert gleichartiger Zeitabschnitte (Monat bzw. Jahr) in der betrachteten Zeitspanne (Beobachtungsreihe) Regionales Klimainformationssystem Sachsen, SachsenAnhalt und Thüringen Mikrogramm/Kubikmeter

38

8. Literatur Autorenkollektiv (2001): Entwicklungsstadien mono- und dikotyler Pflanzen - BBCH Monografie, Biologische Bundesanstalt für Land und Forstwirtschaft, 2. Auflage, Bearbeiter: Uwe Meier, Download am 19.01.2015 von Seite http://www.jki.bund.de/fileadmin/dam_uploads/_veroeff/bbch/BBCH-Skala_deutsch.pdf. DWD (2015): Jahresrückblick 2014 des Deutschen Wetterdienstes - Gefährliche Wetterereignisse und Wetterschäden in Deutschland. Pressemitteilung vom 12.12.2014 (Download: www.dwd.de) Haferkorn, Ulrike (2014): Verlauf der Bodenwasserhaushaltsgrößen der Lysimeter mit Geschiebelehm, Lysimeterstation Brandis der BfUL; schriftliche Mitteilung vom 11.12.2014. Harbrecht, Eike (2015): Schriftliche Mitteilung vom 19.01.2015, LfULG. Kraatz, Michael (2015): Schaderregerüberwachung, schriftliche Mitteilung vom 08.01.2015, LfULG, Referat 73. Landeshauptstadt Dresden (2015): Auswertung Pegelzählstellen 2014, Straßen- und Tiefbauamt. LfULG (2012): Gewässerkundlicher Monatsbericht Mai 2012, Abteilung Wasser, Boden, Wertstoffe/Referat Landeshochwasserzentrum, Gewässerkunde; Redaktion: Heike Mitzschke, http://www.umwelt.sachsen.de/umwelt/wasser/download/Monatsbericht_2012_05.pdf LfULG (2014b): Gewässerkundlicher Monatsbericht Mai 2014, Abteilung Wasser, Boden, Wertstoffe/Referat Landeshochwasserzentrum, Gewässerkunde; Redaktion: Heike Mitzschke, http://www.umwelt.sachsen.de/umwelt/wasser/download/Monatsbericht_2014_05.pdf . LfULG (2015a): Vorläufiger Ozonbericht 2014, http://www.umwelt.sachsen.de/umwelt/download/luft/Fachbeitrag_Ozon_2014.pdf . LfULG (2015b): Immissionsberichte http://www.umwelt.sachsen.de/umwelt/luft/5693.htm , interaktive Datenrecherche http://www.umwelt.sachsen.de/umwelt/luft/18914.htm . LfULG (2015c): Begrünung von erosionsgefährdeten Abflussbahnen https://publikationen.sachsen.de/bdb/artikel/23739 ReKIS: Regionales Klimainformationssystem Sachsen, Sachsen-Anhalt und Thüringen, www.rekis.org . SächsWG: Sächsisches Wassergesetz vom 12. Juli 2013, rechtsbereinigt mit Stand vom 01. Mai 2014, http://www.revosax.sachsen.de/GetXHTML.do?sid=9651230355470 .

39

SMUL (2012): Wild abfließendes Wasser“, Medieninformation „Schutz vor Schlamm- und Wassermassen“ vom 21.12.2012 (Übersicht über Definition, Rechtslage, Zuständigkeiten, Gegenmaßnahmen, Förderung, Informationsmöglichkeiten) http://www.medienservice.sachsen.de/medien/news/179579 StaLa (2013): Statistisches Landesamt Sachsen: Bodennutzung und Ernte im Freistaat Sachsen – Feldfrüchte, Baumobst, Strauchbeeren und Gemüse 2013; Statistischer Bericht C II 2 – j/13, Download am 12.01.2014 von Seite http://www.statistik.sachsen.de/download/100_Berichte-C/C_II_2__j_13_SN.pdf. StaLa (2014 a): Statistisches Landesamt Sachsen: Ernte- und Betriebsberichterstattung (EBE) über Feldfrüchte und Grünland November 2014; Download am 12.01.2014 von Seite http://www.statistik.sachsen.de/download/050_W-Land-Forstwirt/FF1120141.pdf. StaLa (2014 b): Statistisches Landesamt Sachsen: Ernte- und Betriebsberichterstattung (EBE) Obst November 2014; Download am 12.01.2014 von Seite http://www.statistik.sachsen.de/download/050_W-Land-Forstwirt/Obst_November_2014.pdf. StaLa (2014 c): Statistisches Landesamt Sachsen: Obstanbau im Freistaat Sachsen ab 1991; Download am 12.01.2014 von Seite http://www.statistik.sachsen.de/download/050_WLand-Forstwirt/ZeitreiheObst.pdf. StaLa (2014 d): Statistisches Landesamt Sachsen: Weinmosternte im Weinanbaugebiet Sachsen, Download am 16.01.2015 von Seite http://www.statistik.sachsen.de/download/050_W-Land-Forstwirt/ZeitreiheWein.pdf. Tränkner, Frieder (2015):

Schriftliche Mitteilungen vom 16./28.01.2015, LfULG.

Wolf, Erhard (2015): Unwetter 27.05.2015 Meißen – Dresden, schriftliche Mitteilungen vom 23.01./27.01.2015, LfULG.

40

9. Anhang

Abbildung 42: Klimatologische Einordnung von Jahresmitteltemperaturen (links oben), Jahresniederschlagssummen (rechts oben) und Jahressonnenstunden (links unten) in Sachsen, Datenquelle: DWD

Abbildung 43: Klimatologische Einordnung von jährlichen Abweichungen 2001 bis 2014 für jahreszeitliche (oben) und monatliche (unten) Mitteltemperaturen in Sachsen (Datenzeitraum 1881 bis 2014)

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Abbildung 44: Klimatologische Einordnung von jährlichen Abweichungen 2001 bis 2014 für jahreszeitliche (oben) und monatlichen (unten) Niederschlagsummen in Sachsen (Datenzeitraum 1881 bis 2014)

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Abbildung 45: Klimatologische Einordnung von jährlichen Abweichungen für jahreszeitliche (oben) und monatliche (unten) Sonnenstunden in Sachsen, 1881 bis 2014

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Abbildung 46: Pegel- und Niederschlagsmessnetz, Bereich Meißen; Quelle: LfULG, LHWZ

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Abbildung 47: Flächenhafte 24stündige Radarniederschlagssumme vom 27.05 zum 28.05.2014 (08 Uhr MESZ), Quelle: Deutscher Wetterdienst

Abbildung 48: Erosionsgefährdete Abflussbahn in der Lommatzscher Pflege am 16.10.2014, Foto: Burkhard Lehmann (LfULG)

Abbildung 49: Winterweizen auf dem Versuchsfeld Pommritz des LfULG am 19.04.2013 (oben) und am 11.04.2014 (unten), Fotos: M. Grunert

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