1 Kurzfassung
In der Deutschen Bucht, ihren tidebeeinflussten Flussmündungen, aber auch an der deutschen Ostsee-
küste, führt starker auflandiger Wind zu einer deutlichen Erhöhung des Wasserstands. Solche Sturm-
fluten können die Befahrbarkeit der Wasserstraßen einschränken und die Standfestigkeit von Uferbau-
werken gefährden. Durch fehlende Abflussmöglichkeiten kann es zudem zu Hochwasser und Über-
schwemmungen im Binnenbereich kommen, wodurch wiederum der Verkehr und die Verkehrsinfra-
struktur an der Küste betroffen sein können. Im vorliegenden Bericht wird der Einfluss des Klimawan-
dels auf derartige Situationen am Nord-Ostsee-Kanal (NOK) anhand neuer Daten und Methoden ver-
tiefend analysiert.
Bisherige Untersuchungen haben gezeigt, dass über der Nordsee ausschließlich westliche und zyklo-
nale Wetterlagen während historischer Sturmfluten (1951-2022) am Pegel Cuxhaven auftraten und
damit begünstigend für hohe Wasserstände in der Deutschen Bucht und der Tideelbe sind. Dies trifft
Der Nord-Ostsee-Kanal ist von großer Bedeutung für die Entwässerung des schleswig-holsteini-
schen Binnenlandes. Wenn Landabflüsse nicht in ausreichendem Maß ins Meer entwässert wer-
den können, steigt der Wasserstand im Nord-Ostsee-Kanal, was zu Einschränkungen der Schiff-
barkeit führen kann. Im folgenden Bericht werden relevante meteorologische und ozeanogra-
phische Einflussfaktoren auf den Betrieb des Nord-Ostsee-Kanals ausgewertet und mögliche
Änderungen dieser Einflussfaktoren für die Zukunft analysiert.
Aus meteorologischer Sicht sind Sturmfluten die häufigsten Störfaktoren für den Betrieb. Im
ersten Schritt werden die Wetterlagen, sowie der effektive Wind an den Außenpegeln des Ka-
nals - Brunsbüttel und Kiel-Holtenau - betrachtet, die Sturmfluten begünstigen.
Sturmfluten in der Deutschen Bucht werden von westlichen und zyklonalen Wetterlagen, Sturm
und effektiven Winden aus West-Nordwest begünstigt. Entsprechend gilt dies für die Schleuse
Brunsbüttel. Die sturmflutrelevanten Wetterlagen für Kiel-Holtenau sind hauptsächlich Nord-
ost, Zyklonal und Antizyklonal. Für eine vollständige Betrachtung müssten zusätzlich die Vorfül-
lung der Ostsee und weitere ozeanographische Effekte (Seiches, etc.) berücksichtigt werden.
Klimaprojektionen des Multimodell-Ensembles CMIP6 zeigen, dass sich die meteorologischen
Bedingungen in den Hochemissions-Szenarien SSP3-7.0 und SSP5-8.5 bis Ende des 21. Jahrhun-
derts signifikant verändern werden. Für Brunsbüttel bedeutet dies eine erhöhte Wahrschein-
lichkeit extremer Wasserstände und damit größere Herausforderungen für Entwässerung und
Schifffahrt. In Kiel-Holtenau wird hingegen mit weniger sturmflutgefährdeten Tagen gerechnet.
Im Rahmen des Forschungsnetzwerks wurde ein einfaches windbasiertes Sturmflutmodell erar-
beitet, das in Zukunft auf Klimaprojektionen angewendet werden kann um aus räumlich grob-
aufgelösten Modelldaten Windstau Projektionen für Cuxhaven und Kiel zu erhalten.
Der Meeresspiegelanstieg wird praktisch sicher zu einer signifikanten Erhöhung der Wasser-
stände an den Küsten führen und somit das Zeitfenster für Entwässerung im freien Gefälle ver-
ringern. Die Untersuchungen zeigen, dass eine Entwässerung bereits vor 2100 nicht mehr ohne
weiteres möglich sein könnte. Ostseeseitig ist dies heute schon nur im Ausnahmefall möglich.