Pegelkunde · Niedrigwasser und Klima

Klimawandel und Abfluss: mehr Wasser im Winter, weniger im Sommer, und viel Unsicherheit dazwischen.

Werden Rhein und Elbe in Zukunft öfter zu wenig Wasser führen? Die Antwort der Fachleute ist eine Spanne, keine Zahl. Dieser Beitrag zeigt, was an den Pegeln bisher gemessen wurde, was die Projektionen von IKSR und Bundesanstalt für Gewässerkunde für Mittel-, Niedrig- und Hochwasser erwarten, warum zwei Studien für die Elbe zu verschiedenen Ergebnissen kommen und wie man solche Zahlen liest.

Markus Lischwe · Lesezeit etwa 14 Minuten · Fachlich geprüft: November 2026

Projizierte Änderungen von fünf Abflusskennwerten am Pegel Kaub im Szenario RCP8.5 gegenüber 1981 bis 2010, nach IKSR-Fachbericht 297. Dünne Linien: Spanne aller Projektionen. Rechtecke: Bereich, den alle Datenbestände gemeinsam stützen. Rauten: bereits beobachtete Änderung 1991 bis 2020.

Beobachtung und Projektion: zwei verschiedene Fragen

Wer über Klimawandel und Flüsse liest, stößt auf zwei Arten von Zahlen, die oft vermischt werden. Beobachtungen sagen, was an den Pegeln tatsächlich gemessen wurde, zum Beispiel wie sich der mittlere Abfluss zwischen 1961 und 2021 verändert hat. Projektionen beantworten eine Wenn-dann-Frage: Wie würden sich die Abflüsse entwickeln, wenn die Treibhausgasemissionen einem bestimmten Szenario folgen? Dafür werden globale Klimamodelle auf die Region heruntergerechnet und ihre Temperatur- und Niederschlagsreihen in ein Wasserhaushaltsmodell gegeben, das den Abfluss an den Pegeln simuliert. Jede solche Modellkette ergibt eine Projektion; viele zusammen bilden ein Ensemble.

Eine Projektion ist also keine Vorhersage für ein bestimmtes Jahr. Sie liefert vieljährige Mittelwerte über 30-Jahres-Zeiträume, verglichen mit einem Bezugszeitraum, und sie gilt nur unter dem gewählten Szenario. Die meisten Zahlen in diesem Beitrag stammen aus dem Hochemissionsszenario RCP8.5, im Bericht der BfG auch „Weiter-wie-bisher“ genannt. Die Internationale Kommission zum Schutz des Rheins (IKSR) hat es bewusst gewählt, weil es für Fragen der Vorsorge „als relevanter eingeschätzt“ werde „als moderatere bzw. optimistischere Szenarien“. Für das Klimaschutzszenario RCP2.6 schreibt die Bundesanstalt für Gewässerkunde (BfG), dass es „deutlich geringere Veränderungen mit sich“ bringe, „die teilweise in der heute bekannten natürlichen Variabilität verschwinden“.

Die Abflusskennwerte sind dieselben wie im Beitrag Gewässerkundliche Hauptwerte: MQ ist der mittlere Abfluss, MNQ der Mittelwert der jährlichen Tiefstwerte, MHQ der Mittelwert der jährlichen Höchstwerte. NM7Q ist nach der IKSR der „mittlere niedrigste Abfluss“ als 7-Tage-Mittel, ein Maß für längere Niedrigwasserphasen. Sommer und Winter sind hier hydrologische Halbjahre: Mai bis Oktober und November bis April.

Was bisher gemessen wurde

Das Umweltbundesamt wertet im Monitoringbericht 2023 zur Deutschen Anpassungsstrategie an den Klimawandel (DAS) 75 bis 76 Abflusspegel der Länder an mittelgroßen, möglichst wenig beeinflussten Flüssen aus, für die Jahre 1961 bis 2021. Das Ergebnis:

Mittlerer Abfluss: „Die Mittelwasserabflüsse im Sommerhalbjahr nehmen seit 1961 signifikant ab.“ Im Winterhalbjahr gibt es einen leichten, nicht signifikanten Rückgang.
Niedrigwasser: „Der Trend der Niedrigwassertage im wasserhaushaltlichen Sommerhalbjahr ist signifikant steigend.“ Ein Niedrigwassertag ist dabei ein Tag, an dem der Abfluss unter dem MNQ des Zeitraums 1961 bis 1990 liegt. Die Jahre 2018 bis 2020 nennt das Amt „drei extreme Jahre in Folge“.
Hochwasser: Die Zahl der Hochwassertage zeigt seit 1961 „weder für das Sommer- noch für das Winterhalbjahr einen signifikanten Trend“. Kleinräumige Ereignisse wie die Flut an der Ahr im Juli 2021 bildet der Indikator wegen der Auswahl der Pegel kaum ab.

An den großen Flüssen sieht es ähnlich aus. Für den Rheinpegel Kaub nennt die IKSR für den Zeitraum 1991 bis 2020 gegenüber 1981 bis 2010 Abnahmen um wenige Prozent bei allen Kennwerten: beim MQ −5 %, beim MNQ −4 %, beim MHQ −6 %. Die Kommission erklärt das mit den vielen Dürrejahren nach 2010. An der Elbe zeigte schon das Forschungsprogramm KLIWAS der BfG 2014 für Neu Darchau einen um 11 % geringeren Sommerabfluss im Zeitraum 1981 bis 2010 gegenüber 1961 bis 1990, aber einen um 12 % höheren mittleren Hochwasserabfluss; als mögliche Erklärung nennt der Bericht die großen Hochwasser von 2002 und 2006 im Vergleich zum hochwasserarmen Zeitraum 1961 bis 1990. Wie die einzelnen Niedrigwasserjahre 2018, 2022 und 2026 abliefen, steht im Beitrag Niedrigwasser im Vergleich.

Rhein: weniger Schnee, mehr Regen

Die aktuellste Zusammenstellung für den Rhein ist der IKSR-Fachbericht Nr. 297 von 2024, verfasst unter Leitung der BfG. Er führt fünf Datenbestände aus der Schweiz, Deutschland, Frankreich, den Niederlanden und der Internationalen Kommission für die Hydrologie des Rheingebietes (KHR) zusammen; allein das Ensemble der BfG aus dem DAS-Basisdienst „Klima und Wasser“ umfasst 16 Projektionen. Bezugszeitraum ist 1981 bis 2010, die nahe Zukunft 2031 bis 2060, die ferne 2071 bis 2100.

Die Grundaussage lautet: Das Abflussregime verschiebt sich „hin zu stärker regengespeisten Abflussregimen zu Ungunsten schnee- oder gletschergespeister“. Dazu tragen nach dem Bericht mehr Niederschlag im Winter und Frühjahr, weniger im Sommer und ein schwindender Beitrag von Schnee und Gletschern bei. Dadurch „nimmt der Abfluss im Sommer ab und im Winter zu, wobei der mittlere Jahresabfluss sich kaum verändert“. Der Beitrag der Gletscher zum Niedrigwasser in Basel hat nach dem Bericht seinen Höhepunkt, das „peak water“, bereits überschritten und geht bis zum Ende des Jahrhunderts „fast auf null“ zurück. Die Lufttemperatur im Einzugsgebiet ist seit Mitte des 20. Jahrhunderts um 0,7 bis 1 °C gestiegen und steigt im Szenario bis 2071 bis 2100 um weitere 3 bis 5 °C.

Die Skizze oben zeigt die Bandbreiten für Kaub. Jeder Kennwert hat zwei Spannen: die Gesamtspanne von der niedrigsten bis zur höchsten Projektion (dünne Linie) und den Bereich, den alle beteiligten Datenbestände gemeinsam stützen, die Schnittmenge (Rechteck).

Kaub, Kennwert	1981 bis 2010	2031 bis 2060	2071 bis 2100
MQ, ganzes Jahr	1.745 m³/s	−13 bis +13 % (−5 bis +6 %)	−16 bis +17 % (−4 bis +4 %)
MQ Sommer	1.671 m³/s	−21 bis +7 % (−16 bis +1 %)	−43 bis +2 % (−20 bis −10 %)
MQ Winter	1.820 m³/s	−7 bis +22 % (+6 bis +14 %)	0 bis +35 % (+12 bis +20 %)
NM7Q Sommer	956,3 m³/s	−35 bis +1 % (−19 bis −3 %)	−54 bis −5 % (−28 bis −18 %)
MNQ	836,1 m³/s	−27 bis +6 % (−15 bis −1 %)	−46 bis +1 % (−23 bis −5 %)
MHQ	4.547 m³/s	−3 bis +44 % (+4 bis +19 %)	−8 bis +37 % (+15 bis +21 %)

IKSR-Fachbericht 297, Tabellen 7 und 8, Szenario RCP8.5. Erste Spanne: alle Projektionen; in Klammern: Schnittmenge aller Datenbestände.

Ein Rechenbeispiel zeigt, was die Prozente bedeuten. Nimmt man für das MNQ in der fernen Zukunft die Schnittmenge von −23 bis −5 %, ergibt sich:

836,1 m³/s \times (1 - 0,23) \approx 644 m³/s bis 836,1 m³/s \times (1 - 0,05) \approx 794 m³/s

Das ist der Mittelwert der jährlichen Tiefstwerte, kein einzelnes Extrem. Zum Vergleich: Der Tiefstwert von 2018 lag nach dem Jahrbuch bei 544 m³/s, ein solches Jahr läge also auch dann noch deutlich unter dem Mittel. Wie die Tiefstwerte zusammenhängen, erklärt der Beitrag Dauerlinien und Jährlichkeit; wie man vom Abfluss zum Wasserstand kommt, der Beitrag Abflusskurve.

Die IKSR warnt ausdrücklich davor, die Ränder der Spannen zu wörtlich zu nehmen. Extreme Werte stammen teils von einer einzigen Projektion: Abnahmen des Niedrigwasserabflusses von „−50 % und mehr“ an einigen Pegeln bildet nur ein Mitglied eines Ensembles ab, „Alle anderen Member weisen Abnahmen von −30 % oder weniger auf“. Ebenso stützt beim MHQ in Kaub nur eine Projektion eine Zunahme um mehr als 40 %, die Mehrheit liegt unter 20 %.

Elbe: zwei Studien, zwei Bilder

Für die Elbe gibt es keine internationale Zusammenstellung wie für den Rhein, aber zwei Studien der BfG, die sich in einem wichtigen Punkt unterscheiden. Das ist lehrreich, weil es zeigt, wie stark Projektionen von den verwendeten Modellen abhängen.

Der KLIWAS-Schlussbericht von 2014 beruht auf dem älteren Szenario A1B, rund 20 Projektionen und dem Bezugszeitraum 1961 bis 1990. Bis zur Mitte des Jahrhunderts sah er „keine kritische Verknappung der Wasserressourcen im Elbeeinzugsgebiet“. Für die zweite Hälfte deutete eine Mehrzahl der Projektionen auf weniger Wasser hin, im Jahresmittel bis −25 %, vor allem durch den Sommer, mit Abnahmen „von bis zu −30 %“. Der Niedrigwasserabfluss NM7Q lag dort „um bis zu 30 % unter dem Referenzniveau“, allerdings mit großer Bandbreite: „Verschiedene Projektionen liegen noch leicht im positiven Bereich.“

Der Schlussbericht des BMVI-Expertennetzwerks von 2020 rechnet mit neueren Modellen, 16 Projektionen des Szenarios RCP8.5 und dem Bezugszeitraum 1971 bis 2000. Er kommt an der Elbe zu einem anderen Bild: Im Winter mehr Abfluss, im Sommer zunächst kaum Änderung, im Jahresmittel daher steigende Abflüsse. Neu und „noch weiter zu klären“ sei „eine auch unter Annahme des Szenarios Weiter-wie-bisher recht moderate Niedrigwasserabnahme an der Elbe“. Als Grund nennt der Bericht die gegenüber KLIWAS schwächere Abnahme des Sommerniederschlags.

Neu Darchau, Kennwert	KLIWAS 2014: 2071 bis 2100 gegenüber 1961 bis 1990	Expertennetzwerk 2020: 2071 bis 2100 gegenüber 1971 bis 2000
MQ, ganzes Jahr	−20 bis +5 %	0 bis +25 %
MQ Sommer	−20 bis 0 %	−15 bis +10 %
MQ Winter	−25 bis +10 %	0 bis +40 %
NM7Q	−25 bis +5 %	−20 bis +5 %
MHQ bzw. HM5Q	−15 bis +5 % (HM5Q)	0 bis +50 % (MHQ)

KLIWAS: Szenario A1B, Spanne, in der mindestens 75 % der Projektionen eng beieinander liegen. Expertennetzwerk: RCP8.5, 15. bis 85. Perzentil von 16 Projektionen. Beide BfG. Die Spannen sind wegen unterschiedlicher Szenarien, Zeiträume und Verfahren nicht direkt vergleichbar.

Gemeinsam ist beiden Studien die Richtung beim Niedrigwasser gegen Ende des Jahrhunderts: eher weniger, im Mittel um einige Prozent bis zu einem Fünftel oder Viertel, mit Projektionen, die auch leicht darüber liegen. Beim mittleren Jahresabfluss und beim Hochwasser widersprechen sie sich. Eine Zahl wie „die Elbe verliert ein Viertel ihres Wassers“ lässt sich aus diesen Studien deshalb nicht ableiten.

Hochwasser: die unsicherste Aussage

Für seltene Hochwasser sind die Spannen besonders groß. Für das HQ100 in Kaub nennt die IKSR für beide Zukunftszeiträume −8 bis +56 % und kennzeichnet den Wert als „sehr unsicher“; beim HQ1000 sind es −18 bis +89 %. Die Kommission schreibt dazu, die Ergebnisspannen und Unsicherheiten seien bei den Kennwerten HQ10, HQ100 und HQ1000 „besonders groß“. An der Elbe projiziert das Expertennetzwerk für das MHQ schon bis zur Jahrhundertmitte ein „deutliches plus (+5 % bis +30 %)“, danach im Median ein Plateau. In den Beobachtungen ist dagegen noch kein Trend zu sehen: Die Hochwassertage des Umweltbundesamts zeigen seit 1961 keinen signifikanten Trend. Auch bei den Starkniederschlägen sieht die IKSR in den Projektionen eine Zunahme, schreibt aber: „In den Beobachtungen tritt dies noch nicht deutlich zu Tage.“

Was ein HQ100 statistisch bedeutet, steht im Beitrag Dauerlinien und Jährlichkeit, wie es in Karten umgesetzt wird, im Beitrag Hochwasserrisikokarten.

Warum die Spannen so groß sind

Niederschlag ist schwerer zu projizieren als Temperatur. Das Expertennetzwerk schreibt: „Die Unsicherheiten der niederschlagsbezogenen Aussagen sind gegenüber den temperaturbezogenen Aussagen deutlich größer.“ Der Abfluss hängt aber vor allem am Niederschlag.
Verschiedene Modelle, verschiedene Ergebnisse. Die IKSR musste fünf Datenbestände mit unterschiedlichen Modellen und Verfahren zusammenführen. Daraus ergebe sich „eine im Vergleich zum vorherigen Bericht größere Streuung der Ergebnisse“. An den Oberrheinpegeln Basel und Maxau gibt es für den sommerlichen Niedrigwasserabfluss nicht einmal eine gemeinsame Schnittmenge.
Die Wahl der Zeiträume zählt. KLIWAS zeigt an Neu Darchau eine „bemerkenswerte multidekadische Variabilität“ der Hochwasserabflüsse; schon die Wahl der Bezugszeiträume könne die Änderungssignale „erheblich“ beeinflussen.
Beobachtung und Projektion passen nicht immer zusammen. Die IKSR stellt fest, dass die für die Zukunft projizierte winterliche Zunahme des Rheinabflusses sich „von den derzeit beobachteten Entwicklungen“ unterscheidet; beobachtet wird derzeit eine Abnahme. Die Dürrejahre nach 2010 stünden „in gewissem Widerspruch zu den Projektionen“, und die Abfolge trockener Jahre sei im Vergleich zu den langfristigen Veränderungen „außergewöhnlich“.
Die Datengrundlage ändert sich. Fachbericht 297 stützt sich auf den 5. Sachstandsbericht des Weltklimarats. Erste Vergleiche mit dem 6. Bericht deuten nach der IKSR auf stärkere Temperaturänderungen hin; die nächste Aktualisierung ist bis 2035 geplant.
Der Mensch steuert mit. Talsperren und Seen verändern den Abfluss. Nach der IKSR verstärkt die vom Energiemarkt bestimmte Bewirtschaftung der Talsperren am Oberlauf des Rheingebiets die saisonale Verschiebung, weil sie im Sommer Wasser zurückhält und im Winter abgibt. An der Havel führt KLIWAS beobachtete starke Abnahmen auf die geänderte Bewirtschaftung im Spree-Havel-Gebiet seit 1990 zurück.

Was das für Pegel und Schifffahrt heißt

Für die Binnenschifffahrt bleiben nach dem Expertennetzwerk „Niedrigwassersituationen aufgrund ihrer Dauer gegenüber hochwasserbedingten Einschränkungen die relevanteste hydrologische Klimawirkung“. Für den Mittelrhein projiziert der Bericht im Szenario RCP8.5 für die nahe Zukunft Rückgänge der Transportmengen bis −10 %, für die ferne Zukunft bei deutlich größerer Unsicherheit bis −25 %. Schon KLIWAS hatte für das Ende des Jahrhunderts in einem ungünstigen Abflussszenario um rund 9 % höhere Transportkosten auf dem Rhein errechnet. Dazu kommt ein Effekt, den die reinen Abflusszahlen nicht zeigen: Intensivere Winterhochwasser lagern nach dem Expertennetzwerk mehr Sediment ab, was bei Niedrigwasser die Fahrrinne zusätzlich einschränken kann. Wie Fahrrinnentiefe und Pegel zusammenhängen, erklärt der Beitrag Fahrrinnentiefe und Abladetiefe.

Für das Lesen von Klimazahlen helfen drei Fragen:

Beobachtung oder Projektion? Gemessene Trends und projizierte Änderungen sind verschiedene Aussagen.
Welches Szenario, welcher Zeitraum, welcher Bezug? Ohne diese Angaben ist eine Prozentzahl nicht einzuordnen.
Spanne oder Einzelwert? Eine einzelne Zahl aus einem Ensemble verschweigt, dass andere Modellketten etwas anderes ergeben. Ehrlich ist die Spanne, am besten zusammen mit dem Bereich, den die meisten Projektionen stützen.

So zeigt es Pegelradar

Pegelradar zeigt keine Klimaprojektionen. Die App zeigt aktuelle, ungeprüfte Rohwerte aus PEGELONLINE und in der Detailansicht eine Skala der charakteristischen Werte wie MNW, MW und MHW, mit denen sich der heutige Stand einordnen lässt. Diese Hauptwerte beziehen sich auf vergangene Zeitspannen und sagen nichts über die Zukunft. Im Info-Bereich verlinkt Pegelradar unter „Historische Extremereignisse“ auf die Undine-Seiten der BfG, und die Detailansicht verlinkt das Jahrbuch.

Wer Projektionen für einen bestimmten Pegel sucht, findet sie beim DAS-Basisdienst „Klima und Wasser“ von BAW, BfG, BSH und DWD sowie für den Rhein im IKSR-Fachbericht 297.

Quellen

Internationale Kommission zum Schutz des Rheins: Klimawandelbedingte Abflussszenarien für das Rheineinzugsgebiet. IKSR-Fachbericht Nr. 297, Koblenz 2024. https://www.iksr.org/fileadmin/user_upload/DKDM/Dokumente/Fachberichte/DE/rp_De_0297.pdf (abgerufen am 07.11.2026).
Nilson, E., Krahe, P., Lingemann, I., Horsten, T., Klein, B., Carambia, M., Larina, M.: Auswirkungen des Klimawandels auf das Abflussgeschehen und die Binnenschifffahrt in Deutschland. Schlussbericht KLIWAS-Projekt 4.01, KLIWAS-43/2014, Bundesanstalt für Gewässerkunde, Koblenz 2014. https://doi.bafg.de/KLIWAS/2014/Kliwas_43_2014_4.01.pdf (abgerufen am 07.11.2026).
Nilson, E. u. a.: Beiträge zu einer verkehrsträgerübergreifenden Klimawirkungsanalyse: Wasserstraßenspezifische Wirkungszusammenhänge. Schlussbericht des Schwerpunktthemas Schiffbarkeit und Wasserbeschaffenheit (SP-106) im Themenfeld 1 des BMVI-Expertennetzwerks, 2020. DOI 10.5675/ExpNNE2020.2020.07, https://doi.bafg.de/BfG/2020/ExpNNE2020.2020.07.pdf (abgerufen am 07.11.2026).
Umweltbundesamt: Monitoringbericht 2023 zur Deutschen Anpassungsstrategie an den Klimawandel, Handlungsfeld Wasserhaushalt, Indikatoren WW-I-3 Mittlerer Abfluss, WW-I-4 Hochwasser, WW-I-6 Niedrigwasser (Stand 28.11.2023). https://www.umweltbundesamt.de/monitoring-zur-das/handlungsfelder/wasserhaushalt (abgerufen am 07.11.2026).
DAS-Basisdienst „Klima und Wasser“ (BAW, BfG, BSH, DWD). https://www.das-basisdienst.de/ (abgerufen am 07.11.2026).
Bundesanstalt für Gewässerkunde: Deutsches Gewässerkundliches Jahrbuch, Pegel Kaub 25700100 (Tiefstwert Abfluss 2018). https://dgj-daten.bafg.de/Rhein/Kaub/25700100_WQ.pdf (abgerufen am 07.11.2026).