War das der Klimawandel?

Friederike Otto vom Imperial College London ist die wohl bekannteste Attributionsforscherin. Spätestens seit sie 2023 mit dem Deutschen Umweltpreis ausgezeichnet wurde, avancierte die Physikerin und Wissenschaftstheoretikerin zu einer Art Popstar der Klimaforschung. Im Jahr 2015 hat die gebürtige Kielerin mit ihrem niederländischen Kollegen Geert Jan van Oldenborgh vom Königlich Niederländischen Meteorologischen Institut die World Weather Attribution (WWA) Group ins Leben gerufen. Heute spielt die in London ansässige Gruppe international eine zentrale Rolle auf diesem Feld, auch der Deutsche Wetterdienst arbeitet beispielsweise mit ihr zusammen.

Fördermittel erhält die Gruppe von Stiftungen wie der European Climate Foundation und dem Bezos Earth Fund. Eine öffentliche Finanzierung käme kaum infrage, da die Londoner keine klassische akademische Forschung betreiben, sondern etablierte Methoden immer wieder auf neue Ereignisse anwenden. Die Weiterentwicklung der Methodik sei dabei eher ein „Nebenprodukt“ ihrer Arbeit, sagt Clair Barnes, Statistikerin aus der WWA Group. So schaffen sie es, in die Berichterstattung über Extremereignisse hineinzuwirken, wenn die Erinnerung daran bei den Menschen noch frisch ist. Das WWA-Team veröffentlicht nach jedem Extremwetterereignis, das in Europa für Schlagzeilen sorgt, eine Schnellanalyse auf seiner Website. Bei der Katastrophe im Ahrtal 2021 hieß „schnell“ noch binnen eines Monats. Demnach hat der Klimawandel das Ereignis bis zu neunmal wahrscheinlicher gemacht, und es ist 3 bis 19 Prozent mehr Regen gefallen als bei vergleichbaren Ereignissen im vorindustriellen Klima.

Noch schneller ging es im Juli 2024. Die Hitzewelle im Mittelmeerraum sei durch den Klimawandel erst möglich geworden, und in der vorindustriellen Welt wäre sie drei Grad weniger heiß ausgefallen, schrieb die Gruppe bereits am letzten Tag des Monats.

Als Starkregen im Oktober 2024 zahlreiche Orte um Valencia unter Wasser und Schlamm setzte und über 200 Menschen das Leben nahm, brauchte die Gruppe nur vier Tage für ihre Analyse: Die globale Erderwärmung habe das Ereignis doppelt so wahrscheinlich gemacht und dafür gesorgt, dass zwölf Prozent mehr Regen fiel.

Die Forschung adressiert mit ihren Analysen Journalisten und Menschen, die in der Klimaanpassung tätig sind. Ein weiterer Anwendungsfall sind Gerichtsprozesse gegen große Emittenten. Einige solcher Prozesse hätten bereits Attributionsstudien als Evidenz herangezogen, um Schadensersatzansprüche zu untermauern, schreibt die WWA Group.

Darunter ist die Klage des peruanischen Bauern Saúl Lliuya gegen den Energiekonzern RWE, die kürzlich am Oberlandesgericht Hamm verhandelt wurde. Der Wasserspiegel eines Sees oberhalb von Lliuyas Heimatstadt in den Anden steigt durch die schmelzenden Gletscher stetig an. Er forderte, dass RWE sich als einer der größten CO₂-Emittenten Europas an Schutzmaßnahmen beteiligen soll. Ende Mai 2025 wies das Gericht die Klage ab.

Schnellanalyse ohne Peer-Review

Um die Ergebnisse möglichst schnell bereitzustellen, verzichtet die WWA-Gruppe bei ihren Schnellanalysen auf ein Peer-Review-Verfahren. Ein solches Verfahren zählt jedoch zu den wissenschaftlichen Qualitätskriterien und ist normalerweise ein Muss. Da der Veröffentlichungsprozess in wissenschaftlichen Fachmagazinen aber Monate oder sogar Jahre dauert, würde er es unmöglich machen, dass die Gruppe mit ihren Ergebnissen schnell an die Öffentlichkeit geht. Etwa ein Viertel ihrer Studien wurden im Nachhinein noch in Peer-Review-Zeitschriften veröffentlicht, schreibt die Gruppe. Die wichtigsten Ergebnisse der Schnellstudien hätten sich dabei bisher immer bestätigt.

Karsten Haustein, Klimaforscher an der Universität Leipzig und ehemals Mitglied von Ottos Team, räumt ein, dass die eher geringe Auflösung der zugrunde gelegten aktuellen Modellierungen dazu führt, dass einige Aussagen der WWA Group mit starken Unsicherheiten behaftet seien. Ein Beispiel ist die Schnellanalyse zu den Bränden in Los Angeles im Januar 2025. Das Feuerwetter – also die Kombination aus hoher Temperatur und Trockenheit – ist laut der Schnellanalyse der WWA Group durch den Klimawandel 35 Prozent wahrscheinlicher geworden. Das Konfidenzintervall dieser Abschätzung reicht jedoch von „halb so wahrscheinlich“ bis hin zu „fünfmal so wahrscheinlich“. Die von der Gruppe veröffentlichten 35 Prozent – die von vielen Medien in ihrer Berichterstattung aufgegriffen wurden – sind also kaum eine zuverlässige Zahl.

„Wir müssen mit dem arbeiten, was wir haben“, sagt Barnes. Die Attributionsforschung könne nicht auf perfekte Klimamodelle warten, um Aussagen zu machen, die von der Öffentlichkeit dringend gefordert werden. Zumindest in einigen Bereichen ist dies wohl problematisch. Besonders bei Studien zu Starkregenereignissen gibt es große Unsicherheiten – auch wenn unstrittig bleibt, dass diese grundsätzlich durch den Klimawandel häufiger vorkommen. Dagegen ist die Unsicherheit bei Hitzewellen, die in der Regel großräumiger sind und darum von Klimamodellen besser abgebildet werden, meist geringer.

Bedenken kommen auch aus Hamburg. Die Hansestadt ist mit dem Max-Planck-Institut für Meteorologie und der Universität Hamburg ein Zentrum der physikalischen Klimaforschung in Deutschland. Die Modelle, die die Londoner für ihre Attribution nutzen, werden teilweise hier entwickelt.

2023 kritisierte Bjorn Stevens, Chef des Hamburger Max-Planck-Instituts, in einem Interview mit „Die Zeit“ Ottos Attributionsforschung. Für die Untersuchung von Starkregen, der oft in einem Radius von wenigen Kilometern fällt, seien die genutzten Klimamodelle nicht hoch genug aufgelöst. Die WWA Group arbeitet meist mit globalen Modellen mit einer Auflösung von rund 100 Kilometern. Für Europa kommen auch regionale Modelle mit Auflösungen von um die zehn Kilometer zum Einsatz.

Stevens ist Experte für Wolkenbildung, die sich auf kleinen räumlichen Skalen abspielt. Globale Klimamodelle simulieren diesen Prozess nicht explizit, sondern schätzen ihn durch sogenannte Parametrisierungen statistisch ab. Das will Stevens ändern. Er ist maßgeblich am Leuchtturmprojekt „Destination Earth“ der EU-Kommission beteiligt, das „digitale Zwillinge“ der Erde erstellen soll – also globale Klimamodelle mit einer Auflösung von einem bis vier Kilometern. Diese könnten kleinskalige Prozesse wie die Wolkenbildung dann explizit modellieren.

Solche Modelle seien „auf jeden Fall die Zukunft“, unterstreicht Jochem Marotzke, ebenfalls vom Hamburger Max-Planck-Institut. Mit einer derart hohen räumlichen Auflösung könne man „ein ganz anderes Vertrauen“ in die Ergebnisse von Attributionsstudien haben. Er erwartet, dass die digitalen Zwillinge in rund fünf Jahren einsatzbereit sind. Der Zeitplan hänge unter anderem davon ab, ob die Entwickler Zugang zu leistungsstarken Supercomputern wie Jupiter am Forschungszentrum Jülich erhalten.

Katastrophal schlecht vorbereitet

Ein weiterer Aspekt ist laut Marotzke in der Attributionsforschung wichtig zu beachten: Ob ein Extremwetterereignis zur Katastrophe wird, hängt nicht nur davon ab, wie extrem es ist – sondern auch von den lokalen Umständen, auf die es trifft.

Die waren etwa bei der Ahrtalkatastrophe denkbar ungünstig. In manchen Gebieten fielen dort innerhalb kurzer Zeit 100 bis 150 Liter Regen pro Quadratmeter. Das Wasser landete in einem engen Flusstal mit viel Bebauung direkt am Ufer und wenig natürlichen Flussauen, in denen es hätte versickern können. Und die Warnsysteme versagten. „Der Regen mag durch den Klimawandel etwas stärker geworden sein. Aber die Ursache dafür, dass es eine Katastrophe wurde, waren die katastrophal schlechte Vorbereitung und die nicht funktionierenden Warnketten“, sagt Marotzke. „Dafür, wie die Gesellschaft mit einem Extremereignis umgeht, ist erst einmal egal, wo es herkommt. Die viel wichtigere Frage ist: Wie sind wir gewappnet?“

Der Fokus auf das Wetter allein greift also zu kurz. Das verdeutlicht ein Beispiel: In der brandenburgischen Uckermark fielen am 30. Juni 2021 rund 200 Liter Regen pro Quadratmeter – mehr, als einen Monat später bei der Ahrtalflut vom Himmel kam. Doch im dünn besiedelten, flachen Brandenburg versickerte der Regen in den sandigen Böden. Bis auf einige vollgelaufene Keller und umgestürzte Bäume passierte nichts weiter.

Auch die WWA Group ist sich dessen bewusst und schreibt: „Verwundbarkeiten verschlimmern die Auswirkungen von extremen Wetterereignissen. Sie machen ein extremes Wetterereignis oft erst zu einer Katastrophe.“ Darum ist eine Untersuchung lokaler Umstände, neben dem eigentlichen Wetterereignis, Teil ihrer Analysen. „Es ist immens wichtig, sich beide Komponenten anzuschauen“, sagt Barnes. Aspekte wie Warnketten und Katastrophenschutz könne man aber oft nur qualitativ erfassen. So seien es zumeist die quantitativen Aussagen wie „Der Klimawandel hat Ereignis X doppelt so wahrscheinlich gemacht“, die ihren Weg in die Medien finden.

Was-wäre-wenn-Szenarien

Laien könnten sich unter solchen Aussagen wenig vorstellen, lautet ein Kritikpunkt an der Forschung der WWA Group. Darum haben Klimaforschende einen weiteren Ansatz entwickelt, der zugänglicher sein soll – die sogenannten Storylines. Die Idee geht auf den Briten Ted Shepherd zurück. Storylines quantifizieren keine Wahrscheinlichkeiten, sondern sie entwickeln „Erzählungen oder Geschichten plausibler zukünftiger Klimata“, schreibt er in einer Veröffentlichung aus dem Jahr 2018. Darauf basierend entwickelten Forschende des Helmholtz-Zentrums Hereon bei Hamburg gemeinsam mit Shepherd 2021 eine neue Attributionsmethode.

Anders als beim Ansatz der WWA Group werden hier nicht Klimamodellierungen und Beobachtungen nach „ähnlichen“ Ereignissen durchforstet. Stattdessen versetzen die Forschenden ein konkretes Extremwetterereignis mit einer Klimasimulation in die Vergangenheit – in eine Welt vor dem Klimawandel – und in die Zukunft.

Diese Parallelwelten unterscheiden sich nur hinsichtlich der Konzentration von Treibhausgasen in der Atmosphäre und damit der Temperatur von Luft und Ozeanen. Die Wetterlage und damit die Winde bleiben identisch. „Die Änderung der Wetterlagen ist in Klimamodellen sehr unsicher“, sagt Frauke Feser von Helmholtz-Zentrum Hereon. Beispielsweise werde der Effekt des Klimawandels auf den Jetstream kontrovers diskutiert. Indem man diesen unsicheren Aspekt konstant halte, könne man zu sichereren Aussagen gelangen als die „herkömmliche Attributionsforschung“, so Feser. „Ich halte es für sinnvoll, die Methoden zu kombinieren, um so eine umfassendere Attribution zu erhalten“, sagt die Expertin.

Die Storylines schaffen Was-wäre-wenn-Szenarien: Einmal angenommen, genau die gleiche Wetterlage wäre im Jahr 1900 eingetreten oder würde sich im Jahr 2100 ereignen – was wäre dann das Ergebnis? „Dass sich Wetterlagen auch mit voranschreitendem Klimawandel ähnlich abspielen können, ist plausibel“, sagt Helge Gößling am Alfred-Wegener-Institut in Bremerhaven. Auch seine Gruppe forscht an Storylines.

In einer Studie aus dem November 2024 nahm Gößlings Team Sturm Boris unter die Lupe, der einige Monate zuvor für heftige Überflutungen in Mittel- und Osteuropa gesorgt hatte. In einer Welt ohne Klimawandel hätte er demnach neun Prozent weniger Regen mit sich gebracht, und die betroffene Fläche wäre etwa um ein Fünftel kleiner gewesen. In einer Welt mit vier Grad Erwärmung hätte Sturm Boris eine noch größere Fläche verwüstet, es wäre aber nicht signifikant mehr Regen gefallen.

Grundsätzlich unterschieden sich diese Ergebnisse nicht von den Aussagen der WWA Group, merkt Karsten Haustein an. Anders als es der Name suggeriert, erzählten auch die Storylines keine Geschichten, sondern hantierten mit abstrakten Prozentangaben. Wohlwollender äußert sich Clair Barnes: „Je mehr Methoden wir haben, die die Auswirkungen des Klimawandels zeigen, umso besser.“

Storylines sind online zugänglich

Die Bremerhavener haben ein Online-Tool entwickelt, mit dem Interessierte Storylines-Analysen durchführen können. Eine beliebige Wetterlage irgendwo auf der Welt lässt sich so in die Vergangenheit und in eine vier Grad wärmere mögliche Zukunft versetzen. Das soll bei der Klimakommunikation helfen. „Zum täglichen Wetter haben Menschen einen direkten Bezug“, erklärt Marylou Athanase, die das Tool maßgeblich mitentwickelt hat. Noch handele es sich um eine Beta-Version, schränkt Athanase ein. Die Software habe noch kleinere Fehler, basiere auf einem einzigen Klimamodell, und für Laien sei es bislang schwierig, zu belastbaren Aussagen zu gelangen.

Die vier Grad, mit denen die Simulation arbeitet, sind übrigens eine pessimistische Simulationsvariante. Der Climate Action Tracker geht aktuell noch von einer Erderwärmung aus, die 1,9 Grad bis 2,7 Grad bis Ende des Jahrhunderts beträgt. Noch gibt es also Grund zur Hoffnung, dass dieses düstere Was-wäre-wenn-Szenario nicht eintritt. ■