Durch den Klimawandel ändern sich nicht nur Temperatur- und Niederschlagsverhältnisse, sondern auch die Zirkulationssysteme, die für die typischen Wetterwechsel in den gemäßigten Breiten sorgen. Durch sogenannte „blockierende Wetterlagen“ kann der typische Wechsel von Hochdruck und Tiefdruck verhindert werden, sodass sich über längere Zeitperioden Wetterlagen stationär halten. Je nachdem wie Hoch- und Tiefdruckgebiete zum Liegen kommen, kann es langanhaltende „Schönwetterphasen“ mit viel Sonnenschein in NRW geben. Zusätzlich dazu spielt die in Europa stark verbesserte Luftqualität gegenüber den 1960er und 1970er Jahren ebenfalls eine sehr wichtige Rolle. Je weniger Luftschadstoffe, wie z. B. Schwefeldioxid, in die Atmosphäre gelangen, desto mehr Sonnenschein gelangt hindurch bis zur Erdoberfläche.

Die Sonnenscheindauer beschreibt die Dauer der direkten Sonneneinstrahlung. Als Indikator wird das NRW-Gebietsmittel der Summe der jährlichen Sonnenscheindauer in Stunden verwendet.

Die Gebietsmittel werden aus Flächenkarten berechnet. Die Flächenkarten basieren auf Stationsmessungen des Deutschen Wetterdienstes und wurden unter Berücksichtigung der Geländetopographie auf ein Raster von 1 km × 1 km interpoliert. Die Zeitreihe wird vom DWD als sogenannte „Regional Averages (Regionale Mittelwerte)“ in jährlicher Auflösung für alle Bundesländer bereitgestellt. Die Sonnenscheindauer liegt ab 1951 vor.

Die Flächenkarten der Sonnenscheindauer für NRW finden Sie hier.

In der aktuellen Klimanormalperiode (1991-2020) liegt die mittlere jährliche Sonnenscheindauer bei 1.573 Stunden. Während der ersten verfügbaren Klimanormalperiode 1951-1980 lag dieser Wert noch bei 1.457 Stunden.

Der Anstieg der Sonnenscheindauer um 116 Stunden im Vergleich der Klimanormalperioden 1951-1980 und 1991-2020 ist neben den beobachteten Klimaveränderungen auch auf die Reduktion von Luftschadstoffen in diesem Zeitraum zurückzuführen. Die 1950er- bis 1980er-Jahre spiegeln den Zeitraum der “globalen Verdunkelung“ wider, in dem durch eine hohe Luftschadstoffbelastung die Intensität des Tageslichts bzw. der Sonneneinstrahlung reduziert war. Seit den 1980ern hat sich durch eine verstärkte Filterung von Abgasen und Schadstoffen aus der Luft die „globale Verdunkelung“ reduziert, was auch im Anstieg der Sonnenscheinstunden abzulesen ist. Dieser Zusammenhang lässt sich weltweit in verschiedenen Regionen nachweisen (Ohmura 2009).
 

Die wenigsten Sonnenstunden traten 1981 auf. In diesem Jahr wurden 1234 Sonnenstunden aufgezeichnet. Dieser geringe Wert kann sicherlich durch eine Kombination aus der Witterung und der Luftverschmutzung erklärt werden. 2022 war mit 1984 Sonnenstunden das sonnenscheinreichste Jahr. Dies wurde sicherlich durch die langanhaltende Hochdruckwetterlage im Sommer beeinflusst.

Für alle Indikatoren erfolgt eine Trendberechnung und Signifikanzprüfung nach der Methode des Umweltbundesamtes, kurz "DAS-Methode" genannt.

Die Trendanalyse ergab für die gesamten Zeitreihe 1951-2023 einen signifikanten quadratischen Trend (u-Form). Das heißt, dass zunächst eine Abnahme der Sonnenscheindauer erfolgte und nach einer Trendumkehr ein Anstieg der Sonnenstunden einsetze. Das Änderungssignal über die Gesamtzeitreihe (Differenz aus Anfangs- und Endwert der Trendkurve) ergibt eine Zunahme um 225 Sonnenstunden. Betrachtet man die Zeitreihe ab 1961 (diese Analyse wird aus Vergleichszwecken durchgeführt, da viele Indikatoren des KFAM erst ab den 1950ern Jahren und später vorliegen, zudem war der Zeitraum vor 1960 nur gering durch den Klimawandel beeinflusst) ergibt sich ein signifikant steigender Trend (linear) mit einer Zunahme um 288 Sonnenstunden. Für den Zeitraum ab 1991 ergibt sich ebenfalls ein signifikant steigender linearer Trend mit einem Änderungssignal von +214 Sonnenstunden.

Literatur:

Ohmura, A. (2009): Observed decadal variations in surface solar radiation and their causes. In: J. Geophys. Res., 114, D00D05, doi:10.1029/2008JD011290.