Kenntage Temperatur: Heiztage

Kenntage sind Tage, die durch Über- oder Unterschreitung eines bestimmten Schwellenwertes charakterisiert sind.
Als Heiztage werden Tage bezeichnet, an denen die Mitteltemperatur unter 15 °C liegt. Natürlich schalten wir nicht an allen Tagen, an denen die mittlere Temperatur unter 15 °C liegt, die Heizung ein. Die Definition der Heiztage ist eine Berechnungsgrundlage z. B. für Bauplaner und Architekten.
Wie für die anderen Kenntage wird zuerst der Vergleich für den Referenzzeitraum 1971 – 2000 zwischen Beobachtungen und Modellergebnissen (WETTREG, REMO und CCLM) gezeigt, danach die Änderungssignale in den Modellen. Die Punkte in den Karten zeigen die Positionen der verwendeten Stationen (Beobachtung und WETTREG) oder Gitterpunkte (REMO und CCLM) an. In den Karten werden Heiztage pro Jahr (d/a) dargestellt.

Die Beobachtung zeigt, dass es im Zeitraum von 1971-2000 im Mittel über das Gebiet von Hessen durchschnittlich 290 Heiztage im Jahr gab. Das bedeutet, dass im Mittel nur 75 Tage im Jahr keine Heiztage waren. In den Höhenlagen der Hessischen Mittelgebirge gibt es Bereiche, in denen über 320, im Rothaargebirge sogar über 335 Heiztage im Beobachtungszeitraum dargestellt werden. Die wenigsten Heiztage finden sich dort, wo es am wärmsten ist, also im Rhein-Main-Gebiet und in den niedrig gelegenen Tälern.

Das Modell WETTREG kommt der Beobachtung sowohl in der Verteilung der Minima und Maxima wie auch im Mittelwert mit 289 Heiztagen pro Jahr sehr nahe.
Mit dem Modell REMO werden nur 277 Heiztage pro Jahr simuliert. Damit wird die gemessene Anzahl deutlich unterschätzt. Dieses Signal hängt eng mit der Überschätzung der Temperatur in REMO zusammen (vgl. Jahresmitteltemperatur). Besonders an Rhein und Main, also dort, wo auch die Temperatur am stärksten überschätzt wird, werden zu wenige Heiztage simuliert. In einigen Gittermaschen am Vogelsberg sowie in der Rhön und im Rothaargebirge, also dort, wo die meisten Heiztage beobachtet werden, wird die Anzahl der Heiztage von REMO relativ gut getroffen.
In CCLM wird die Anzahl der Heiztage mit 304 Tagen pro Jahr durch das Modell überschätzt. Während die Werte im Rhein-Main-Gebiet durch CCLM in der richtigen Größenordnung dargestellt werden, simuliert CCLM in großen Teilen Mittel- und Nordhessens deutlich zu viele Heiztage. Diese Überschätzung der Zahl der Heiztage resultiert aus der leichten Unterschätzung der mittleren Jahrestemperatur im Modell CCLM (vgl. Jahresmitteltemperatur).

Im Folgenden werden für die verschiedenen Modelle die simulierten Änderungen im Vergleich zur (vom jeweiligen Modell simulierten) Referenzperiode (1971 – 2000) dargestellt. Die Änderung der Heiztage pro Jahr für den Zeitraum 2031 – 2060 im Vergleich zu 1971 – 2000 beträgt im Mittel über das gesamte Gebiet von Hessen

Szenario	WETTREG	REMO	CCLM
A1B	-17,5 d/a	-21,7 d/a	-19,1 d/a
A2	-19,1 d/a	-22,5 d/a
B1	-10,8 d/a	-9,8 d/a	-8,0 d/a

In allen Modellen und allen Szenarien geht die Anzahl der Heiztage in der Szenario-Periode 2031 – 2060 zurück. Der Rückgang ist in den Szenarien A1B und A2 mit rund 20 Tagen pro Jahr ähnlich stark, im Szenario B1 mit ungefähr 10 Tagen pro Jahr schwächer. Wie bei den anderen Temperaturanalysen (Jahresmitteltemperatur, Kenntage Temperatur: Extrema) zeigt das Modell WETTREG geringere Änderungen als die anderen beiden Modelle, lediglich im B1-Szenario fällt die Abnahme der Heiztage geringfügig kleiner aus als in den anderen beiden Modellen.
Die räumliche Verteilung der Änderungssignale innerhalb von Hessen ist nur schwach ausgeprägt und unterschiedlich zwischen den Modellen: während WETTREG und REMO eher einen stärkeren Rückgang der Anzahl der Heiztage in Nordhessen simulieren, liefert CCLM eher einen etwas stärkeren Rückgang der Heiztage im Südhessen.

Die Änderung der Heiztage pro Jahr für den Zeitraum 2071 – 2100 im Vergleich zu 1971 – 2000 beträgt im Mittel über das gesamte Gebiet von Hessen

Szenario	WETTREG	REMO	CCLM
A1B	-30,2 d/a	-52,0 d/a	-48,4 d/a
A2	-28,9 d/a	-48,0 d/a
B1	-24,6 d/a	-33,0 d/a	-32,5 d/a

Der Rückgang in REMO und CCLM beträgt mit ca. 50 Tagen pro Jahr in den Szenarien A1B und A2 fast 17 % der heute auftretenden Heiztage. Im Vergleich dazu gehen die Heiztage im Szenario B1 nur um etwas über 10 % zurück.
Die Signale im Modell WETTREG sind (wie bereits bei anderen Temperaturänderungen gesehen) deutlich geringer als die Signale in den beiden dynamischen Modellen REMO und CCLM. Der Rückgang der Heiztage wird von WETTREG für die Szenarien A1B und A2 nur mit ca. 30 Tagen (ca. 10 %) berechnet, der Rückgang im Szenario B1 ist noch geringer.
WETTREG und CCLM zeigen kaum räumliche Struktur im Änderungssignal in diesem Zeitraum. REMO zeigt im Rhein-Main-Gebiet etwas geringere Änderungssignale als außerhalb davon.

Zusammenfassung

WETTREG stellt die Anzahl der Heiztage und ihre räumliche Verteilung in Hessen gut dar. REMO zeigt in der Referenzperiode zu wenig Heiztage, insbesondere in Südhessen. CCLM simuliert für den Referenzzeitraum zu viele Heiztage, insbesondere in Mittel- und Nordhessen. Dies steht in Verbindung mit der zu hoch simulierten Jahresmitteltemperatur im Modell REMO und der zu niedrig simulierten Jahresmitteltemperatur im Modell CCLM.
Alle drei hier untersuchten Modelle zeigen in allen drei Szenarien und in beiden Zeiträumen eine deutliche Abnahme der Anzahl der Heiztage pro Jahr.
In beiden Szenario-Zeiträumen (2031 – 2060 und 2071 – 2100) zeigt sich eine generelle Systematik, die bereits bei der Jahresmitteltemperatur zu erkennen war: Die Anzahl der Heiztage pro Jahr geht (durch die zunehmende Erwärmung) im späteren Zeitraum stärker zurück als im früheren und der Rückgang ist in den beiden Szenarien A1B und A2 stärker als im B1-Szenario. Bis zum Ende des Jahrhunderts ist im Gebiet von Hessen mit einem Rückgang der Anzahl der Heiztage zwischen 25 und mehr als 50 Tagen pro Jahr zu rechnen.

Für die beiden untersuchten Szenario-Zeiträume (2031 – 2060 und 2071 – 2100) simuliert WETTREG einen geringeren Rückgang der Anzahl der Heiztage als die beiden dynamischen Modelle REMO und CCLM. Dies ist analog zur Feststellung, dass WETTREG auch den geringsten Anstieg der Jahresmitteltemperatur simuliert. Das Modell REMO zeigt für beide Szenario-Zeiträume den stärksten Rückgang der Anzahl von Heiztagen pro Jahr im Verlauf der Simulation. Im Modell CCLM liegen die Änderungssignale für die Szenario-Perioden zwischen den entsprechenden Signalen von WETTREG und REMO.

Bewertung

Die Änderung der Anzahl der Heiztage pro Jahr ist eng mit der Änderung der mittleren Jahrestemperatur verbunden. Die systematischen Abweichungen von den Beobachtungsdaten in der Referenzperiode 1971 – 2000, die bereits bei der Jahresmitteltemperatur zu sehen waren, schlagen sich auch in den Heiztagen nieder. Während WETTREG die Zahl der Heiztage gut darstellt, wird die Anzahl von Heiztagen in REMO unterschätzt (positiver Temperatur-Bias) und in CCLM überschätzt (negativer Temperatur-Bias).
In allen drei Modellen fallen die Änderungen im B1-Szenario wesentlich geringer aus als in den Szenarien A1B und A2. Auch hier zeigt sich eine starke Analogie zur Entwicklung der Jahresmitteltemperatur.

Das Modell WETTREG simuliert die schwächsten Änderungen, die beiden dynamischen Modelle REMO und CCLM simulieren deutlich stärkere Signale. In diesem Temperaturbereich (um 15 °C) kann keines der Modelle als eindeutig besser oder schlechter als die anderen angesehen werden. Die mit den drei verschiedenen Modellen für jedes Szenario simulierten Änderungssignale sind also alle ähnlich wahrscheinlich.

Es ist in ganz Hessen mit einer Abnahme der Anzahl der Heiztage im Laufe des Jahrhunderts zu rechnen, die zum Ende des Jahrhunderts zunimmt. Der simulierte Rückgang liegt zwischen 25 (im Szenario B1 mit dem geringsten Anstieg der THG-Konzentration) und über 50 (Szenario A1B mit starkem Anstieg der THG-Konzentration) Tagen pro Jahr.