Zur Modellierung des zukünftigen Klimas müssen vorab zahlreiche Annahmen getroffen werden. Eine der wichtigsten sind mögliche Wege der Treibhausgasentwicklung bis zum Ende des Jahrhunderts. Diese werden mit verschiedenen Klimaszenarien abgebildet, aktuell basieren diese auf sogenannten repräsentativen Konzentrationspfaden (Representative Concentration Pathways) kurz RCPs.

Die unterschiedlichen Szenarien zeigen uns, wie sich Temperatur, Niederschlag und andere klimatische Kennwerte entwickeln könnten, je nachdem ob wir weiter machen wie bisher (Hochemissionsszenario RCP 8.5) verbleiben oder effektive Klimaschutzmaßnamen ergreifen (Der mittlere Weg-Szenario RCP 4.5) und die globalen Treibhausgasemissionen deutlich reduzieren.

Bis zu 4,5 Grad Celsius wärmer am Ende des Jahrhunderts

Innerhalb eines Szenarios wird nicht nur ein Klimamodell, sondern verschiedene Modelle betrachtet. Je nach Modell ergeben sich also auch im selben Szenario unterschiedliche Werte, zum Beispiel für die Temperatur. Dies wird auch als Bandbreite oder Spannbreite aller Klimamodelle bezeichnet. Die Temperaturerhöhung in Baden-Württemberg im Hochemissionsszenario (RCP 8.5) liegt zum Ende des Jahrhunderts beispielswiese zwischen 3,0 und 4,5 Grad Celsius (°C). Im anderen Szenario mit mehr Klimaschutzmaßnamen (RCP 4.5) wäre die Erhöhung mit 1,5 bis 2,3 Grad Celsius deutlich niedriger. Diese Änderungen beziehungsweise Zunahmen beziehen sich dabei auf einen Vergleichszeitraum in der Vergangenheit, in der Regel der Zeitraum 1971-2000.

Die oben genannten Temperaturzunahmen ergeben sich im Vergleich von 1971-2000 zu 2071-2100 und stellen somit die mittlere Entwicklung über 30 Jahre dar. Extremere Einzeljahre wie etwa die Hitzesommer 2018 oder 2022 sind zukünftig auch möglich oder können noch extremer ausfallen. Neuere Klimaszenarien und -modelle könnten in der Zukunft andere Bandbreiten berechnen, wobei die Richtung der Veränderung unumstritten ist. Im Augenblick liegen etwa alle 10-15 Jahre neue Klimamodelldaten für Regionen wie Baden-Württemberg vor.

Ein Vergleich mit dem vorindustriellen Zeitraum erhöht den angegebenen Temperaturanstieg zusätzlich, da zwischen 1881-1910 und dem Referenzzeitraum 1971-2000 die Temperatur bereits um circa 0,7 Grad angestiegen ist.

Mehr Regen im Winter, weniger Regen im Sommer

Hinsichtlich des Niederschlags macht ein Blick auf die Jahreswerte weniger Sinn, da sich die zukünftige Entwicklung der Sommer- und Winterniederschläge deutlich unterscheidet. Die Sommer werden in Baden-Württemberg trockener und die Winter feuchter. Allerdings ist im Vergleich zur Temperaturentwicklung nicht von einer eindeutigen Richtungssicherheit aller Klimamodelle auszugehen. So gibt es gleichzeitig Modelle die mehr Niederschlag, aber auch Modelle, die weniger Niederschlag simulieren.

Die Sommerniederschläge könnten am Ende des Jahrhunderts um 5 bis 15 Prozent geringer ausfallen und die Winterniederschläge um 15 bis 20 Prozent höher.

Was auf den Temperaturanstieg folgt …

Kenntage klassifizieren die Anzahl der Tage über einer bestimmten Temperatur oder einer bestimmten Menge Niederschlag. Kenntage, die auf Temperaturdaten basieren, ändern sich in Zukunft. Sommertage (Tagesmaximumtemperatur (Tmax) ≥ 25 Grad Celsius) und Heiße Tage (Tmax ≥ 30 Grad Celsius) werden zunehmen, Wüstentage (Tmax ≥ 35 Grad Celsius) und Tropennächte (Tmin ≥ 20 Grad Celsius) werden ebenfalls regional vermehrt auftreten. Landesweit werden je nach Klimaszenario bis zu 17 Tropennächte im Mittel bis Ende des Jahrhunderts hinzukommen. Sprich, mehr Nächte in denen es kaum abkühlt und das Schlafen schwerfällt sind zu erwarten.

Die Klimamodelle zeigen auch, dass sich die Vegetationsperiode verändern wird. Sie wird zum einen länger andauern (im Mittel bis zu 68 Tage länger) und zum anderen früher einsetzen (im Mittel bis zu 40 Tage früher). Ein Beispiel hierfür ist die Apfelblüte: In 2023 begannen die Apfelbäume bereits 12 Tage früher zu blühen als im Mittel 1961-1990.

Was können Klimamodelle – und was nicht?

Häufig werden Veränderungen in Klimamodellen betrachtet. Wir betrachten also etwa wie sich Temperatur oder Niederschlag in der Zukunft (2071-2100) im Vergleich zu einer Referenz in der Vergangenheit (1971-2000) verändern. Klimamodelle zielen nicht darauf ab, einzelne Jahre in der Zukunft vorherzusagen, sondern sind auf längeren Zeitskalen gültig – daher betrachtet man üblicherweise 30-Jahresmittel.

Die projizierten Veränderungen der Temperatur bis zum Ende des Jahrhunderts fallen beispielsweise unterschiedlich aus – je nach verwendetem Szenario und auch je nach Modell. Daher wird eine Auswahl verschiedener Modellläufe zusammengefasst betrachtet – sogenannte Modellensembles. Dies verringert Unsicherheiten in der Abschätzung der klimatischen Entwicklung.