Fabian Wagner
Laurin Schuen

Gastbeitrag: BOKU-Klimastudie: Was bedeutet der Temperaturanstieg für die Energieversorgung in Wien?

Energieversorgung bedeutet immer auch Zukunftsplanung. Unser Umfeld und die Entwicklung der Außentemperaturen spielen dabei eine wesentliche Rolle für eine vorausschauende Planung und Versorgungssicherheit. Zu diesem Zweck hat das Team der Strategischen Energiewirtschaft der Wien Energie gemeinsam mit der Universität für Bodenkultur Wien eine entsprechende Studie durchgeführt.

Blick über Donau und Donauinsel© Arno Senoner

Das Wichtigste in Kürze

Die Temperaturen steigen in Zukunft weiter an, aber weniger schnell als bisher: Wissenschaftliche Klimamodellszenarien zeigen auf, dass die Temperaturen zwar weiter ansteigen, jedoch weniger stark als der Trend der letzten Jahrzehnte vermuten lässt.

Eine Temperaturzeitreihe ist für Wien ausreichend: Anhand der Analyse der Temperaturentwicklung für verschiedene Subregionen sowie deren zeitlicher Korrelation im Tageslauf ist ersichtlich, dass die prognostizierte Temperaturentwicklung in Wien durch eine einzige Temperaturzeitreihe repräsentiert werden kann.

Jahres- und Tageszeiten verändern sich unterschiedlich: Die Erwärmung liegt in den Monaten Februar bis Mai unter dem Jahresdurchschnitt, in den Monaten Juli bis Oktober darüber. Die extrem kalten Tage erwärmen sich im Tagesverlauf etwas stärker als die Jahresmitteltemperatur, die extrem heißen Tage sogar deutlich stärker.

Der Klimawandel verändert die Grundlagen unseres Lebensraums

Im vergangenen Jahr wurde global der bislang stärkste jemals gemessene Jahresanstieg der atmosphärischen CO₂-Konzentration registriert. Für Wien Energie als städtischen Energieversorger ist für planerische Zwecke vor allem die lokale Entwicklung der Außentemperatur relevant. Abbildung 1 zeigt die jährliche Anzahl der Eis- und Hitzetage in Wien seit 1955. Die Anzahl der Eistage geht merklich zurück, die Anzahl der Hitzetage steigt deutlich.

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Wien Energie führt die Wärme- und Kältebedarfsprognosen auf Basis von Temperaturprognosen durch. Relevant ist neben der jährlichen Tagesmitteltemperatur vor allem auch die saisonale Entwicklung der Extremwerte und deren Häufigkeit. Bisher wurde ein Temperaturprognosemodell genutzt, das auf einer Trendfortschreibung von Beobachtungsdaten aufbaute. Als Datengrundlage diente die monatliche Temperaturzeitreihe der Station Hohe Warte. Saisonale Schwankungen wurden auf Monatsebene betrachtet und in den Langzeittrend integriert.

Zusammenarbeit mit der BOKU: Temperaturprognose auf wissenschaftlicher Basis

Gemeinsam mit dem Institut für Meteorologie und Klimatologie der Universität für Bodenkultur (BOKU) wurde eine Studie erstellt, welche die wissenschaftlichen Inhalte der neuesten Klimamodellmodellgeneration abbildet. Ziel der Studie war die Erstellung stündlicher synthetischer Temperaturzeitreihen bis 2060, die künftig die Prognosen des Wärme- und Kältebedarfs stützen sollen.

Im Rahmen der Studie wurden für zwei Zukunftsprojektionen Modellensembles der globalen Klimamodellgeneration CMIP-6 ausgewertet – eine Projektion mit hohem und eine mit geringem Klimaschutz. Eine Auswertung der Temperaturentwicklung in den Fernwärmeversorgungsgebieten der Wien Energie führte zum Ergebnis, dass die Tageshöchsttemperaturen in allen Regionen nahezu identisch sind, die Tagestiefsttemperaturen jedoch stärker voneinander abweichen. Verantwortlich dafür ist der städtische Wärmeinsel-Effekt, der vor allem die Temperaturminima beeinflusst. Dichter bebaute Gebiete speichern die Wärme länger. Dadurch kühlt die Region in der Nacht weniger ab und die durchschnittliche Temperatur ist höher als in weniger dicht besiedelten Gebieten. Trotz dieser Unterschiede kann Wien als einheitliches Temperaturgebiet betrachtet und durch eine gemeinsame Temperaturzeitreihe repräsentiert werden.

Ergebnisse der Studie

Alle erstellten Klimaszenarien prognostizieren für den Raum Wien eine weitere Erwärmung in der Zukunft, allerdings mit einem weniger steilen Anstieg als in den letzten Jahrzehnten.

Abbildung 2 zeigt die prognostizierte Entwicklung der durchschnittlichen Jahrestemperatur in Wien für die beiden Zukunftsprojektionen niedriger (rot) bzw. hoher (blau) Klimaschutz.

Temperatur Studie Wien durch BOKU
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Die außergewöhnlich starke Erwärmung in Österreich seit den 1980er-Jahren ist einerseits auf globale Trends zurückzuführen, vor allem aber auf den deutlichen Rückgang von Aerosolen – insbesondere Schwefeldioxid – und die damit verbundenen dynamischen Effekte. Aerosole wirken kühlend, da sie Sonnenstrahlung reflektieren und die Wolkenbildung fördern. Infolge strenger Regulierungen in der Industrie und dem Verkehrssektor, ist die Aerosol-Konzentration in der Luft in den vergangenen Jahrzehnten stark gesunken und der Kühlungseffekt weitgehend verschwunden. Der Rückgang der Aerosole ist in Österreich für zirka zwei Drittel des Anstiegs der Sonneneinstrahlung und des damit einhergehenden Temperaturanstiegs verantwortlich. Dieser Prozess ist jedoch bereits abgeschlossen. Daher sollte sich die zukünftige Erwärmung abschwächen und dem mittleren Temperaturanstieg der Landmassen angleichen.

Ein weiteres Ergebnis der Analyse betrifft die saisonale und tageszeitliche Verteilung der Erwärmung. Die Temperaturzunahme fällt im Spätwinter und Frühjahr (Februar bis Mai) unterdurchschnittlich aus, während sie von Juli bis Oktober über dem Jahresmittel liegt. Von November bis Jänner bewegen sich die Änderungen im Durchschnitt. Auch im Tagesverlauf gibt es deutliche Unterschiede: Sehr kalte Tage sowie sehr heiße Tage erwärmen sich deutlich stärker (+4 °C) als der mittlere Jahrestrend (+2,2 °C).

Fazit

Die BOKU-Klimastudie liefert durch die Bereitstellung einer hochaufgelösten Temperaturzeitreihe eine robuste Grundlage für die Erstellung der zukünftigen Wärme- und Kältebedarfsprognose der Wien Energie. Die Analyse zeigt, dass Wien als einheitliches Temperaturgebiet beschrieben werden kann. Die Erwärmung wird sich fortsetzen, allerdings mit einem flacheren Anstieg als in den letzten Jahrzehnten. Dies ist vor allem auf den Aerosol-Effekt zurückzuführen. Historische Temperaturtrends können daher nur bedingt als Grundlage für Prognosen zur künftigen Temperaturentwicklung verwendet werden. Dies hat zur Folge, dass der prognostizierte Wärmebedarf weniger stark zurückgeht als bisher angenommen.

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