Deutscher Wetterdienst (DWD):
CatRaRE - Der radarbasierte Katalog extremer Starkniederschlagsereignisse des Deutschen Wetterdienstes - Daten, Statistiken und Anwendungen
Starkregenereignisse kurzer Andauer treten häufig lokal begrenzt auf. Untersuchungen des Deutschen Wetterdienstes (DWD) haben gezeigt, dass weniger als ein Fünftel der Ereignisse mit einer charakteristischen Dauerstufe von einer Stunde, die seit 2001 in Deutschland aufgetreten sind, vom Stationsmessnetz des DWD erfasst wurden [1]. Dieses Ergebnis macht deutlich, wie wichtig die flächenhafte Erfassung der Niederschläge für eine belastbare Analyse der Starkregenhäufigkeit ist. Der Deutsche Wetterdienst betreibt zu diesem Zweck ein deutschlandweites Netz aus 17 Radargeräten, deren Messungen nahezu die gesamte Fläche des Bundesgebiets abdecken. Im Rahmen des von der Strategischen Behördenallianz „Anpassung an den Klimawandel“ finanzierten Projekts „Radarklimatologie“ wurde eine Niederschlagsklimatologie auf der Basiswetterradar- und stationsgestützter Messungen erstellt [2]. Es liegt mit RADKLIM [3,4] ein zeitlich (bis 5min) und räumlich (1km2) hoch aufgelöster Datensatz vor, der über den Opendata-Server des DWD frei verfügbar ist und jährlich um das zurückliegende Jahr erweitert wird. In diesem Jahr konnten wir die Zeitreihe auf 20 Jahre verlängern.Der RADKLIM-Datensatz bildet die Grundlage für diverse abgeleitete Produkte, u.a. für eine neue deutschlandweite Karte der Niederschlagserosivität [5] – ein Faktor in der Allgemeinen Bodenabtragsgleichung. Im Rahmen des GDV-Starkregenprojekts wurden auf Basis der RADKLIM-Daten Extremereignisse als zeitlich und räumlich unabhängige Objekte mit spezifischen Eigenschaften definiert und katalogisiert. Der RADKLIM-Datensatz bietet dabei erstmals die Möglichkeit, Niederschlagsereignisse nicht nur über die Intensität und die Daueran einem Ort, sondern, erweitert um die räumliche Dimension, bezüglich ihrer objektbezogenen Extremität zu klassifizieren. Diese Arbeiten wurden im Rahmen des Projekts KlamEx [6] – wiederum finanziert von der Strategischen Behördenallianz – fortgeführt und erweitert. Ein Schwerpunkt lag dabei auf der Verknüpfung der Ereignisattribute mit meteorologischen, geografischen und demografischen Daten sowie Einsatzdaten von Feuerwehren, um potenzielle Zusammenhänge detailliert zu analysieren.Im Rahmen des Vortrags geben wir einen Überblick über die Erstellung des RADKLIM-Datensatzes, zeigen Auswertungen zur statistischen Häufigkeit von Starkregen in Deutschland und stellen die Ereigniskataloge CatRaRE [7,8,9] vor. Die Präsentation umfasst statistische Auswertungen zum Auftreten von Starkregenereignissen sowie Fallstudien zu ausgewählten Extremereignissen. Wir informieren darüber hinaus über Datenquellen, Publikationen wie das RADKLIM-Bulletin [10] sowie ein webbasiertes Tool zur einfachen Analyse der Ereigniskataloge [11]. In einem separaten Vortragsteil geben wir eine umfangreiche technische Einführung in den Aufbau und die Nutzung der frei verfügbaren Ereigniskataloge.
Literatur
[1]Lengfeld, K., Kirstetter, P.-E., Fowler, H.J., Yu, J., und Becker, A., Flamig, Z., Gourley, J.:Use of radar data for characterizing extreme precipitation at fine scales and short durations, Env. Res. Letters 15(8), https://doi.org/10.1088/1748-9326/ab98b4, 2020.
[2]Winterrath, T., Brendel, C., Hafer, M., Junghänel, T., Klameth, A., Walawender, E., Weigl,E., und Becker, A.: Erstellung einer radargestützten Niederschlagsklimatologie, Berichte des Deutschen Wetterdienstes, Nr. 251, 2017.
[3]Winterrath, T., Brendel, C., Hafer, M., Junghänel, T., Klameth, A., Lengfeld, K., Walawender, E., Weigl, E., und Becker, A.: RADKLIM Version 2017.002: Reprocessed gauge-adjusted radar-data, one-hour precipitation sums (RW), https://doi.org/10.5676/DWD/RADKLIM_RW_V2017.002, 2018.
[4]Winterrath, T., Brendel, C., Hafer, M., Junghänel, T., Klameth, A., Lengfeld, K., Walawender, E., Weigl, E., und Becker, A.: RADKLIM Version 2017.002: Reprocessed quasi gauge-adjusted radar data, 5-minute precipitation sums (YW), https://doi.org/10.5676/DWD/RADKLIM_YW_V2017.002, 2018.
[5]Auerswald, K., Fischer, F. K., Winterrath, T., und Brandhuber, R.: Rain erosivity map for Germany derived from contiguous radar rain data, Hydrol. Earth Syst. Sci., 23, 1819-1832, https://doi.org/10.5194/hess-23-1819-2019, 2019.
[6]Bundesamt für Bevölkerungsschutz und Katastrophenhilfe und Deutscher Wetterdienst „Klassifikation meteorologischer Extremereignisse zur Risikovorsorge gegenüber Starkregen für den Bevölkerungsschutz und die Stadtentwicklung (KlamEx), Projekt der Strategischen Behördenallianz ‚Anpassung an den Klimawandel'", Abschlussbericht für den Berichtszeitraum 1.1.2019 - 31.12.2020, verfügbar unter https://www.dwd.de/DE/fachnutzer/wasserwirtschaft/kooperationen/klamex/pdf/abschlussbericht_klamex.html?nn=657384, 2021.
[7]Lengfeld, K., Walawender, E., Winterrath, T., Becker, A.: CatRaRE: A Catalogue of radar-based heavy rainfall events in Germany derived from 20 years of data, Meteorologische Zeitschrift, https://doi.org/10.1127/metz/2021/1088, 2021.
[8]Lengfeld, K., Walawender, E., Winterrath, T., Weigl, E., und Becker, A.: CatRaRE_W3_Eta_v2021.01: Catalogues of heavy precipitation events exceeding DWD's warning level 3 for severe weather based on RADKLIM-RW Version 2017.002 (Version 2021.01), Deutscher Wetterdienst (DWD), https://doi.org/10.5676/DWD/CatRaRE_W3_ETA_V2021.01, 2021.
[9]Lengfeld, K., Walawender, E., Winterrath, T., Weigl, E., und Becker, A.: CatRaRE_W3_Eta_v2021.01: Catalogues of heavy precipitation events exceeding exceeding a return period of 5 years (T5) based on RADKLIM-RW Version 2017.002 (Version 2021.01), Deutscher Wetterdienst (DWD), https://doi.org/10.5676/DWD/CatRaRE_T5_ETA_V2021.01, 2021.
[10]https://www.dwd.de/radklim-rss