Von Elwine Happ-Frank
Die Wassertemperaturen des Rheins steigen. Das zeigt eine neue Analyse der deutschen Bundesanstalt für Gewässerkunde (BfG) und des niederländischen Forschungsinstituts Deltares.
Die Simulationen zur Entwicklung der Wassertemperatur, die im Rahmen dieser Studie durchgeführt wurden, basieren auf dem CO2-Hochemissionsszenario des Weltklimarats (IPCC). Das heißt, die Studienautoren legen einen ungebremsten Anstieg der Treibhausgasemissionen zugrunde, der zu erheblichen Temperaturerhöhungen und drastischen Klimaauswirkungen führt. Es ist das Worst-Case-Szenario, das von einer starken Nutzung fossiler Rohstoffe ausgeht.
Die Fachleute von BfG und Deltares und der Anrainerstaaten haben auf dieser Grundlage Modellrechnungen durchgeführt, um den Anstieg der Rheintemperaturen zu quantifizieren. Sie erwarten eine Erwärmung des Rheinwassers in der Größenordnung von 1,1 bis 1,8 Grad Celsius bis zur Jahrhundertmitte.
Bis zum Jahr 2100 könnte sich die jährliche mittlere Wassertemperatur sogar um 2,9 bis 4,2 Grad Celsius erwärmen – im Vergleich zum Zeitraum 1990-2010, der als Referenz für alle Berechnungen herangezogen wurde. Die Studienergebnisse zeigen, dass vor allem die südlichen Rheinabschnitte von der Schweiz bis Karlsruhe betroffen sein werden.
Kühlwasser-Einleitungen sind zurückgegangen
Konkret bedeutet dies, dass im Jahresdurchschnitt im Rhein-Hauptstrom die Anzahl der Tage mit Temperaturen unter 10 Grad Celsius bis zum Ende des Jahrhunderts von derzeit 170 auf 104 Tage sinken wird. Umgekehrt wird die Zahl der Tage mit Temperaturen über 21,5 Grad Celsius deutlich steigen, von derzeit durchschnittlich 32 auf 106 Tage im Jahr. Das entspricht fast einem Drittel des Jahres.
An diesen 106 Tagen im Jahr mit Temperaturen über 21,5 Grad Celsius werden fast an 50 Tage Temperaturen über 25 Grad Celsius und bis zu 28 Grad Celsius erreicht. Die modellierten Wassertemperaturen könnten zudem aufgrund von Faktoren, die in der Studie nicht berücksichtigt wurden, insbesondere durch "schwer vorhersagbare anthropogene Wärmeeinleitungen", überschritten werden.
Dabei handelt es sich vor allem um Kühlwasser. Am Rhein gibt es eine hohe Zahl an Industrieansiedlungen, von Chemie- und Stahlwerken bis hin zur Textil- und Lebensmittelproduktion.
Für ihre Studie haben die Experten historische Messreihen für den Zeitraum 1978-2023 ausgewertet, die bereits einen klaren Erwärmungstrend zeigten: So hat sich der Rhein seit 1978, insbesondere im Raum südlich von Karlsruhe, deutlich erwärmt.
Die durchschnittliche jährliche Wassertemperatur stieg beispielsweise in Basel seither um 0,4 Grad Celsius pro Jahrzehnt. Obwohl anthropogene Wärmeeinleitungen zurückgegangen sind, etwa durch abgeschaltete Kernkraftwerke, konnten sie den Anstieg der Wassertemperaturen nicht aufhalten, der in direktem Zusammenhang mit dem Anstieg der Lufttemperaturen aufgrund des Klimawandels steht.
Anreicherung von Mangan und Arsen im Trinkwasser
"Die steigenden Wassertemperaturen beeinflussen die Lebensbedingungen im Rhein erheblich. Werden kritische Temperaturschwellen über längere Zeiträume überschritten, kann es zu ökologischen Schäden kommen. Aquatische Organismen leiden dann beispielsweise unter Hitzestress, was sie schwächt und anfälliger für Krankheiten macht", sagt Tanja Bergfeld-Wiedemann, BfG-Wissenschaftlerin, die an der Studie mitgearbeitet hat. "Bei höheren Temperaturen nimmt außerdem die Löslichkeit von Gasen im Wasser ab, wodurch den Tieren weniger Sauerstoff zur Verfügung steht", so die Biologin.
Steigt die Wassertemperatur über einen Schwellenwert, können die zuständigen Behörden dazu gezwungen sein, Einschränkungen für Wassernutzungen, zum Beispiel für industrielle oder landwirtschaftliche Entnahmen, auszusprechen. Das könnte zu Nutzungskonflikten und wirtschaftlichen Schwierigkeiten führen, mahnt der BfG.
Ein Problem stellen steigende Temperaturen auch für die Trinkwassererzeugung dar. Das haben Forschende des Karlsruher Instituts für Technologie (KIT) in einer Studie untersucht, die sich nicht speziell mit den Bedingungen am Rhein oder in Deutschland, sondern global mit den Auswirkungen des Klimawandels auf die Grundwasserressourcen beschäftigt hat.
Danach können "steigende Grundwassertemperaturen indirekt dazu führen, dass sich schädliche Stoffe wie Arsen oder Mangan im Grundwasser anreichern. Diese erhöhten Konzentrationen können sich negativ auf die menschliche Gesundheit auswirken, insbesondere, wenn das Grundwasser als Trinkwasserquelle genutzt wird", sagt Susanne Benz vom Institut für Photogrammetrie und Fernerkundung (IPF) des KIT, eine der Mitautorinnen der Studie.
Die Trinkwassergewinnung in der Rhein-Region erfolgt hauptsächlich aus Grundwasser, das durch Uferfiltration mit dem Flusswasser gewonnen wird. Im deutschen Rhein-Einzugsgebiet werden circa 37 Millionen Menschen damit versorgt.
Laut der KIT-Studie spielt die Temperatur des Grundwassers eine entscheidende Rolle für die Wasserqualität. Wärmeres Grundwasser stellt eine Herausforderung für die biologische Vielfalt dar und birgt das Risiko, dass Kohlenstoff- und Nährstoffkreisläufe gestört werden. Darüber hinaus können die erhöhten Temperaturen im oberflächennahen Boden und im Grundwasser kritische Schwellenwerte in den Wasserverteilungsnetzen überschreiten.
Die hohen Temperaturen im Rhein gehen einher mit einem niedrigen Wasserstand. Dieser lag im Frühling 2025 deutlich unter dem langjährigen Durchschnitt. "Solche Bedingungen sind ein Vorgeschmack auf das, was wir in Frühling und Sommer zukünftig häufiger für den Rhein erwarten dürfen", sagt Miriam Haritz, Präsidentin der Internationalen Kommission zum Schutz des Rheins (IKSR).
