Neue bahnbrechende Berechnungsmethode für Klimaextreme

Klimaextreme haben sich in den letzten Jahrzehnten massiv verstärkt. Bild: marfuah - stock.adobe.com, KI generiert

Wie stark nehmen Hitze, Überschwemmungen, Dürre und Stürme durch den menschengemachten Klimawandel zu? In einer bahnbrechenden Arbeit hat Klimaforscher Gottfried Kirchengast mit seinem Team an der Universität Graz eine neue Methode zur Berechnung von Gefahren durch Extremereignisse entwickelt: In beliebigen Regionen weltweit können damit alle wichtigen Gefahrengrößen für Ereignisse wie Hitzewellen, Hochwasser und Dürren berechnet werden, und das mit bisher unerreichtem Informationsgehalt. In einer Anwendung für Europa fanden die Forschenden eine rund zehnfache klimawandelbedingte Verstärkung der Hitzeextreme in den letzten Jahrzehnten. Die im Fachjournal Weather and Climate Extremes erschienene Studie schafft auch die Basis für eine bessere Quantifizierung der Schäden für Menschen, Ökosysteme und Infrastruktur.

Ob Gesundheit, Bauwesen, Land- und Forstwirtschaft oder der Energiesektor, viele Bereiche sind von den Folgen und Schäden betroffen, die Wetter- und Klimaextreme auslösen. So belasten etwa Temperaturen über 30 Grad Celsius den Körper und die Leistungsfähigkeit vieler Menschen. Wie gut das Ausmaß dieser Gefahren kalkuliert werden kann, ist unter anderem für Klimafolgenberechnungen und entsprechende Anpassungsmaßnahmen entscheidend. „Unsere neue, universell nutzbare Methode eignet sich für alle Gefahrenmaße, die durch die Überschreitung kritischer Schwellenwerte definiert sind. Mit ihr lassen sich für Extremereignisse gleichzeitig deren Häufigkeit, Dauer, Stärke, räumliche Ausdehnung und weitere Maße bis hin zur Kombination aller Größen in der Gesamtextremität berechnen“, erklärt Gottfried Kirchengast vom Wegener Center und Institut für Physik der Uni Graz, Hauptautor der Arbeit.

Vielseitiges „Berechnungstool“ für Wetter- und Klimaextreme
Der Forscher hat das zugrundeliegende komplexe Schwellenwertproblem mathematisch allgemeingültig gelöst und die Methode gemeinsam mit Stephanie Haas und Jürgen Fuchsberger vom Wegener Center als breit anwendbares Berechnungstool umgesetzt. „Sind geeignete langjährige Klimadaten verfügbar, lässt sich die Entwicklung der Gefahrenindikatoren ausgewählter Extreme Jahr für Jahr und Jahrzehnt für Jahrzehnt verfolgen – für Österreich, Europa und jedwede andere Region weltweit“, unterstreicht Kirchengast die vielseitige Nutzbarkeit des Verfahrens. Damit kann es verschiedensten Zwecke dienen – von der Bereitstellung umfassender Gefahrendaten zu Wetterextremen für Klimafolgenanalysen bis hin zur Unterstützung von Berechnungen, in welchem Ausmaß emissionsintensive Akteure wie Staaten oder Unternehmen für steigende Klimaschäden und Risiken verantwortlich sind. Letzteres ist unter anderem im Zusammenhang mit Klimaklagen von hoher Bedeutung.

Hitzeextreme durch Klimawandel um das Zehnfache verstärkt
Die Forscher:innen haben in ihrer Studie unter Anwendung der neuen Methode die Entwicklung von Hitzeextremen in Österreich und über ganz Europa untersucht. Die Berechnungen basieren auf Datensätzen der täglichen Höchsttemperatur im Zeitraum 1961 bis 2024. Als Schwellenwert für „extrem“ wurde an jedem Ort jene Temperatur genommen, die nur von einem Prozent der täglichen Werte im Zeitraum 1961 bis 1990 überschritten wurde. In Österreich liegt dieser Schwellenwert bei etwa 30 Grad, in Südspanien bei über 35 Grad und in Finnland bei rund 25 Grad.

„Wir fanden heraus, dass sich die Gesamtextremität der Hitze in Österreich und den meisten Regionen Zentral- und Südeuropas im aktuellen Klimazeitraum 2010 bis 2024 im Vergleich zu 1961 bis 1990 um rund das Zehnfache verstärkt hat. Dazu beigetragen haben Zunahmen sowohl in der Häufigkeit und Dauer der Hitzeereignisse als auch im Ausmaß der Schwellenwertüberschreitung und der räumlichen Ausdehnung“, erklärt Kirchengast und ergänzt: „Diese massive Verstärkung in der Gesamtextremität reicht weit über ihre natürliche Variabilität hinaus und zeigt den Einfluss des menschengemachten Klimawandels in einer Eindeutigkeit, wie ich sie selber bisher noch nicht gesehen habe.“

Publikation
Gottfried Kirchengast, Stephanie J. Haas, Jürgen Fuchsberger (2026): A new class of climate hazard metrics and its demonstration: revealing a ten-fold increase of extreme heat over Europe. Weather and Climate Extremes, Februar 2026.
Zugriffsinformationen zum „Berechnungstool“ finden sich im Abschnitt „Data and software availability“ des Artikels.
https://doi.org/10.1016/j.wace.2026.100855

Die Forschungen sind Teil der Profilbereichs „Climate Change Graz“ der Universität Graz.

Die neuen Gefahrenmetriken für Hitzeextreme in Österreich und Europa sowie weitere Schlüsseldaten zur Entwicklung von Wetter- und Klimaextremen sind über das Webportal Graz Climate Change Indicators – ClimateTracer ab März im Datenbereich „Extreme“ weltweit frei zugänglich.

©Uni Graz/Wegener Center

In welchem Ausmaß werden Klimagefahren wie Hitzeextreme, Überschwemmungen, Dürre und Stürme (Symbole links) durch den menschengemachten Klimawandel verstärkt? Die Studie beantwortet diese Frage mit einer neuen ganzheitlichen Klasse von Gefahrenmetriken (illustriert in der mittleren Grafik). Diese bilden den Verlauf und die Verstärkung der Extremität solcher Ereignisse mit bisher unerreichtem Informationsgehalt ab, von reinen Häufigkeitsänderungen bis hin zu ihrer Gesamtextremität. Damit ermöglichen die Metriken eine bessere Quantifizierung von Klimafolgen, beispielsweise der Schäden an Menschen, Eigentum, Ökosystemen und Infrastruktur (Symbole rechts). © Uni Graz/Wegener Center

Gudrun Pichler

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