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Auswirkungen der klimatischen Änderungen auf die Phänologie der Rebe und die Bedingungen während der Traubenreife

 

Walter K. Kast und Dietmar Rupp

Staatliche Lehr- und Versuchsanstalt für Wein- und Obstbau,

D-74189 Weinsberg, Traubenplatz 5

e-mail: walter.kast@lvwo.bwl.de, dietmar.rupp@lvwo.bwl.de

 

Eine differenzierte Analyse von langjährigen Wetterdaten aus dem Anbaugebiet Württemberg (Weinsberg / Deutschland) ergab, dass sich bei den Niederschlägen kaum Veränderungen eingestellt haben, Es besteht allenfalls eine schwache Tendenz zu längeren Trockenphasen in den Monaten April, Mai und Juni. Vielmehr muss  heute mit milderen Wintern, von Jahr zu Jahr extrem unterschiedlichen Verhältnissen im Februar und vor allem mit deutlich höheren Temperaturen im April, Mai und Juni gerechnet werden. Im August und September ist seit Beginn der 1980er Jahre kein ansteigender Trend mehr zu erkennen. Durch die Temperaturzunahme im Zeitraum April bis Juni setzen Austrieb, Blüte und Reifebeginn um etwa 18 Tage früher ein. Durch diese Vorverlagerung des Reifebeginns in den August reifen die Trauben in der Regel unter rund 4 K (K = Kelvin) wärmeren Bedingungen als vor 30 Jahren, jedoch bei derselben Niederschlagsmenge. Die Gefahr des Befalls durch Fäulniserreger und insbesondere wärmeliebende Schimmelpilzerreger wie etwa Arten der Gattung Penicillium oder durch Essigfäule ist deshalb deutlich angestiegen. Da die Reben durch die verlängerte Vegetationszeit erheblich mehr  Energie gewinnen können, wird zudem die Ertragsleistung und die Kompaktheit der Trauben  stark gefördert. Mithilfe der hohen Reservestoffmengen können die Rebstöcke unter den heutigen Verhältnissen ungünstige Blühbedingungen ohne Probleme ausgleichen. Die übermäßige Kompaktheit der Trauben hat sich deshalb im deutschen Weinbau zu einem entscheidenden Qualitätsproblem entwickelt.

 

Effects of climatic change on phenology and ripening conditions of grapevine. Weather data and phenological data of many years collected at Weinsberg/Germany were analysed for trends by regression analysis.  Only minor changes were found for precipitation.  Calculations showed a low trend to longer lasting draught periods in April, May and June.  Thus must be expected accelerated temperatures in January and  extremely variable temperatures in February. Especially in the months April, May and June much higher temperatures should be expected now.  Temperatures raised in July and August during the sixties and seventies of the last century but not in the last thirty years. The elevated temperatures in springtime cause an advance of grape growth of about eighteen days beginning with shooting but for flowering and veraison, too.  Grapes now ripen at temperatures more than 4 K (K=Kelvin) higher than thirty years ago.  Rotting caused by thermophil rots (Penicillium and sour rot) become more and more a great problem.  Vines profit from the longer vegetation period because they are able to collect more energy with the consequence of elevated yields and high reserves over the winter period.  Vines are able to overcome unsuitable, cool and rainy periods before or during flowering period without berry dropping which causes compact clusters.  Compactness of grapes by this way has become one of the greatest problems in German viticulture now.

 

Essigfäule an Trollingertrauben

Abbildung: Übermäßige Kompaktheit der Trauben führt häufig zum Befall
durch Fäulniserreger und damit zu Qualitätsproblemen

 

Dass sich das Klima weltweit und auch in Südwestdeutschland erheblich verändert hat, ist mittlerweile unbestritten. So hat das 30-jährige Mittel der Jahresmitteltemperatur auch in Weinsberg vom Anfang bis zum Ende des 20. Jahrhunderts um 0,8 K auf jetzt (1971 - 2000) 10,0° C zugenommen (RUPP 2004). Während die Auswirkungen auf den Weinbau anfänglich eher positiv ( DEFILA 2003) oder neutral bewertet wurden (HÖNIG und SCHWAPPACH 2003), lassen sich neuerdings vermehrt nachteilige Effekte erkennen. Die Staatliche Lehr- und Versuchsanstalt in Weinsberg verfügt über langjährige Wetterdaten und auch über phänologische Daten (Termine der wichtigen Entwicklungsstadien der Rebe). Diese wurden genutzt, um den allgemeinen Trend etwas näher zu beleuchten und die Auswirkungen auf die Rebe, insbesondere auf die Bedingungen während der Traubenreife zu analysieren.

 

 

Material und Methoden

Zur Verfügung standen monatliche Mittelwerte der Temperaturen sowie die tiefste im betreffenden Winter gemessene Temperatur (absolutes Minimum) und Monatssummen der Niederschläge seit Januar 1953 sowie die Termine der phänologischen Stadien Austrieb, Vollblüte, Reifebeginn und der Beginn der Lese. Die Daten stammen von der Wetterstation der Staatliche Lehr- und Versuchsanstalt für Wein- und Obstbau Weinsberg. Diese befindet sich auf einer Kuppe oberhalb der Versuchsanstalt am Stadtrand von Weinsberg (218 m ü.d.M.). Die Daten sind auf Fehler geprüft. Einzelne Datenlücken wurden mithilfe von Messwerten umliegender Stationen geschlossen. Trends wurden nach dem Verfahren der linearen Regression berechnet. Bei den angegebenen Werten für Zu- oder Abnahmen handelt es sich daher nicht um Differenzen zwischen langjährigen Mittelwerten (siehe oben), sondern um aus dem Trend errechnete Werte für einen bestimmten Zeitabschnitt. Mit diesen Vergleichen werden die zu erwartenden mittleren Werte für Temperaturen und Niederschläge sowie die zu erwartenden Zeitpunkte für das Erreichen eines bestimmten phänologischen Stadiums abgeschätzt.

 

Ergebnisse und Diskussion

 

Niederschläge

Bei den Niederschlägen zeigten sich in den letzten 50 Jahren keine wesentlichen Trends. Lediglich im März ist ein signifikanter Anstieg vorhanden. Umgerechnet auf 50 Jahre hat der Niederschlag um 20 l/m² zugenommen. Im Juni zeichnet sich eine schwache Tendenz zu geringeren Regenmengen ab (Tab. 1).  Auf 30 Jahre bezogen, gibt es bei den monatlichen Niederschlagswerten keinerlei signifikante Tendenzen (Tab. 2). Nur bei der kumulativen Betrachtung der Monate April, Mai und Juni zeigt sich ein schwach signifikanter Trend. Für diesen Zeitraum muss im Vergleich zu früher mit einer um 62 l/m² verringerten Regenmenge gerechnet werden. Die geringe Signifikanz bedeutet allerdings, dass Ausreißer, d.h. Einzelmonate mit stärkeren Regenmengen, relativ wahrscheinlich sind. Abgesehen von dieser schwachen Tendenz ist jedoch keine Veränderung bei den Niederschlägen erkennbar.

 

Tabelle 1: Änderung der monatlichen Niederschlagssummen in Weinsberg. Trend in den Jahren 1953 - 2007

Niederschläge (mm)

 

jährlich

in 54 Jahren§§

Signifikanz§

Januar

-0,031

-1,6

n.s.

Februar

0,046

2,3

n.s.

März

0,498

24,9

*

April

-0,139

-7,0

n.s.

Mai

0,121

6,1

n.s.

Juni

-0,549

-27,5

+

Juli

0,266

13,3

n.s.

August

-0,393

-19,7

n.s.

September

0,015

0,8

n.s.

Oktober

0,059

3,0

n.s.

November

0,037

1,9

n.s.

Dezember

0,185

9,3

n.s.

§ signifikant korreliert Irrtumswahrscheinlichkeit

  ** <1%;  * <5%; + <10%; n.s. = nicht signifikant

§§ Erwartungswerte (d.h. zu berücksichtigende Veränderung)




 

 

Temperaturen

Im Gegensatz zu den Niederschlägen gibt es bei den Temperaturen erhebliche Veränderungen. Besonders stark angestiegen ist das absolute Minimum. So ergab der Trend der letzten 50 Jahre einen Anstieg um mehr als 4 K   (Tab. 3). Dass insbesondere die Winter wesentlich milder geworden sind, zeigt auch der signifikante Trend der Januartemperaturen. Für diesen Monat kann heute mit 2 K erhöhten Temperaturen gegenüber der Mitte des letzten Jahrhunderts gerechnet werden. Dabei ist der Anstieg in den letzten 29 Jahren besonders stark ausgeprägt (Tab.4). Tendenziell wärmer wurde es auch im Februar. Die geringe Signifikanz deutet jedoch auch hier auf erhebliche Ausreißer hin. Letztlich bedeutet dies eine zunehmende Wahrscheinlichkeit extremer Temperaturausprägungen. Sowohl extrem kalte als auch extrem warme Verhältnisse scheinen zuzunehmen. Relativ gering  ist der Temperaturanstieg im März sowohl über 50 Jahre als auch über 29 Jahre betrachtet.

 

Tabelle 3: Änderung der Monatsmittel der Temperatur sowie des absoluten Minimums in Weinsberg. Trend in den Jahren 1953 - 2007

Temperaturen (K)

 

jährlich

in 54 Jahren§§

Signifikanz§

absolutes Minimum

0,086

4,3

*

Januar

0,045

2,3

*

Februar

0,051

2,6

+

März

0,035

1,8

+

April

0,029

1,5

*

Mai

0,039

2,0

**

Juni

0,033

1,7

*

Juli

0,045

2,3

**

August

0,055

2,8

**

September

0,014

0,7

n.s.

Oktober

0,028

1,4

*

November

0,021

1,1

n.s.

Dezember

0,027

1,4

n.s.

§ signifikant korreliert Irrtumswahrscheinlichkeit

  ** <1%;  * <5%; + <10%; n.s. = nicht signifikant

§§ Erwartungswerte (d.h. zu berücksichtigende Veränderung)

(K) = Kelvin



 

Tabelle 4: Änderung der Monatsmittel der Temperatur sowie des absoluten Minimums in Weinsberg. Trend in den Jahren 1979 - 2007

Temperaturen (K)

 

jährlich

in 29 Jahren§§

Signifikanz§

absolutes Minimum

0,066

1,9

n.s.

Januar

0,111

3,2

+

Februar

0,107

3,1

n.s.

März

0,029

0,8

+

April

0,099

2,9

**

Mai

0,074

2,1

*

Juni

0,098

2,8

*

Juli

0,040

1,2

n.s.

August

0,033

1,0

n.s.

September

0,003

0,1

n.s.

Oktober

0,048

1,4

n.s.

November

0,065

1,9

n.s.

Dezember

-0,002

-0,1

n.s.

§ signifikant korreliert Irrtumswahrscheinlichkeit

  ** <1%;  * <5%; + <10%; n.s. = nicht signifikant

§§ Erwartungswerte (d.h. zu berücksichtigende Veränderung)

(K) = Kelvin



In den letzten 29 Jahren fällt vor allen Dingen eine deutliche Steigerung der Temperaturen im Zeitraum April bis Juni auf. Der Anstieg für den Monat April ist hoch signifikant. In diesem Monat scheinen die Temperaturen generell und deutlich zugenommen zu haben. Besonders ausgeprägt ist der Trend zu höheren Temperaturen im 50-jährigen Zeitraum beim Monat Mai. Zwar stiegen die Temperaturen im letzten halben Jahrhundert tendenziell nur um 2,0 K an, doch lässt die sehr hohe Signifikanz dieses Trends auf eine nachhaltige, regelmäßig auftretende Erwärmung mit sehr seltenen Abweichungen schließen.

 

Besonders klare, hoch signifikante Trends  wurden  bei Betrachtung der letzten 50 Jahre für die Monate Juli und August berechnet. In dieser Zeitspanne betrug der Anstieg der Temperaturen im Juli 2,3 K  und im August 2,8 K . Beide Trends sind hoch signifikant. Allerdings ist nun seit den 1980er Jahren eine Abschwächung eingetreten. Daher wurde für die letzten Jahrzehnte kein signifikanter Trend gefunden.

 

Der für den Weinbau besonders wichtige Monat September, in dem die Trauben hauptsächlich reifen, fällt völlig aus dieser Reihe heraus. Im September gab es keinen signifikanten Anstieg der Temperaturen. Für die Herstellung fruchtiger Weißweine mit feinem Säurespiel ist es sicher ein großer Vorteil, dass gerade in diesem Monat der Temperaturanstieg am geringsten ist. Auch im Oktober ist die gefundene Temperaturerhöhung sowohl über 29 Jahre als auch über 50 Jahre gerechnet mit jeweils 1,4 K noch sehr moderat.

 

Einflüsse auf die Rebe

Wie oben dargestellt sind die Monate April, Mai und Juni durch eine besonders starke Erwärmung gekennzeichnet. Die erhöhten Temperaturen in diesem Zeitraum begünstigen einen frühen Austrieb und eine rasche Anfangsentwicklung der Rebstöcke. Während in den siebziger Jahren der Austrieb Anfang Mai einsetzte, kann  heute in der Regel Mitte April mit dem Austrieb der Reben gerechnet werden. Auch die Blüte hat sich deutlich vorverlagert. Nicht erst seit dem extrem frühen Jahr 2007, sondern langjährig kontinuierlich hat sich der Blütetermin von Ende Juni in die erste Junihälfte vorverschoben. Die Reife der Trauben, hier beispielhaft an Riesling aufgezeigt, hatte in den siebziger Jahren in der Regel Anfang September begonnen. Mittlerweile tritt der Reifebeginn in der Regel ab Mitte August ein.

Im Zeitraum vor 1980 fand die Lese der Rieslingtrauben meist Ende Oktober bis Anfang November statt.

Heute wird man in diesem Zeitraum kaum noch Rieslingtrauben finden, sie werden in der Regel in der ersten Oktoberhälfte geerntet. Insgesamt gesehen läuft die Entwicklung der Rebe also um etwa 16 bis 18 Tage früher ab, als vor 30 Jahren (Tab. 5). Diese Verschiebungen  decken sich mit den Ergebnissen von DELIO (2003) für die Schweiz oder den Berechnungen von HÖNIG und SCHWAPPACH (2003) für Franken. Über eine deutliche Verfrühung des Lesetermins im Rheingau hat STOCK (2003) berichtet.

Allerdings muss angemerkt werden, dass der Lesetermin kein genereller Parameter ist, um die Beschleunigung des Vegetationsverlaufes zu erfassen.  Veränderungen des Sortenspektrums und der Anbautechnik sowie Änderungen der Produktionsziele haben hier einen überprägenden Einfluss.

 

Tabelle 5: Früherer Eintritt der Entwicklungsstadien. Trend in den Jahren 1979 - 2007

Entwicklungsstadium

Von 1979 bis 2007 um Tage

Austrieb

16

Vollblüte

18

Reifebeginn

18

Lese

16



Die verlängerte Vegetationszeit der Reben verändert jedoch nicht nur die Reifebedingungen. Die Rebe wird zudem in die Lage versetzt, durch längere Assimilation mehr Energie zu gewinnen. Während vor 30 Jahren der Laubfall meist während der Traubenlese eingesetzt hat, können die Reben heute in den meisten Jahren noch längere Zeit ohne die Belastung durch Trauben weitere Energiereserven sammeln und einlagern. Von dieser Energie profitieren die Reben in der Phase vom Rebenaustrieb bis zur Blüte. Die Rebstöcke können ungünstige, kalte und sonnenarme Perioden wesentlich besser überstehen. Die Konsequenzen sind eine deutlich geringere Verrieslungsneigung, ein guter Beerenansatz und die Ausbildung von kompakteren Trauben. Die Reben werden insgesamt vitaler, ihre Leistungsfähigkeit nimmt deutlich zu. Die Zahl und die Größe der Gescheine hat dadurch bei genetisch unverändertem Pflanzenmaterial in den letzten 30 Jahren deutlich zugenommen. Besonders auffällig sind diese geänderten Verhältnisse bei den von Natur aus zu Kompaktheit neigenden Sorten wie Schwarzriesling, Spätburgunder und Riesling (KAST 2007).

 

Klimatischen Veränderungen in der Reifephase

Im Monat September und damit in der Hauptreifezeit haben sich die Temperaturen nur wenig geändert. Trotzdem reifen die Trauben heute unter völlig anderen Bedingungen als noch vor 30 Jahren. Durch den früheren Reifebeginn verlagert sich die Reifeperiode in einen Zeitraum, in dem die Temperaturen deutlich höher sind (Tab. 3). Diese Verlagerung des Reifebeginn in den August, bei dem die Temperaturen seit 1979 nur um 1 K angestiegen sind, bewirkt doch eine um insgesamt 4 K höhere Temperatur in der Reifeperiode, da bei der jetzt zu erwartenden, früheren Reifephase die Durchschnittstemperaturen um circa 3 K höher liegen. Der Einfluss des Temperaturanstiegs in den Monaten April bis Juni auf die Reifebedingungen ist also wesentlich bedeutsamer als der geringe Temperaturanstieg in den Monaten September und Oktober. Um 4 K höhere Temperaturen bedeuten letztendlich aus der Sicht der sechziger und siebziger Jahre gesehen, quasi mediterrane Verhältnisse, allerdings nicht mit den im Mittelmeerraum geringen Sommerniederschlägen. Die wärmeren Bedingungen bei gleichbleibender Niederschlagsmenge vergrößern aber die Gefahr des Befalls durch Fäulniserreger und insbesondere wärmeliebende Schimmelpilzerreger wie etwa Penicilliumarten und die Erreger der Essigfäule während der Reife erheblich (LORENZ 2000; MOHR 2005). Da diese Schaderreger verletzte Beeren für Infektionen benötigen, potenziert sich das Problem durch die kompakter gewordenen Trauben.

 

 

Schlussfolgerungen

Die mittlerweile eingetretene Temperaturerhöhung hat im Anbaugebiet Württemberg die phänologischen Phasen der Rebe vorverlagert. Insbesondere die wärmer gewordenen Frühjahrsmonate April und Mai führen zu einer Beschleunigung der Rebentwicklung und einem Reifebeginn bei hohen Temperaturen. Die Gefahr des Befalls durch Fäulniserreger hat sich dadurch verstärkt. Die verlängerte Vegetationsperiode ermöglicht eine verbesserte Reservestoffeinlagerung.

Diese gesteigerte Vitalität und damit die großen Reserven beim Austrieb bewirken eine deutlich gesteigerte Ertragserwartung auch bei wesentlich kürzerem Anschnitt. Die Reduktion der daraus folgenden Übererträge zur Steigerung der Qualität verstärkt die Tendenz zu Kompaktheit der Trauben zusätzlich und steigert auch weiter die Vitalität der Reben. Kompakte Trauben haben sich deshalb zu einem großen Qualitätsproblem entwickelt.

 

 

Literatur

 

DEFILA, C. 2003: Klimaerwärmung und Phänologie der Rebe. Schweiz. Z. Obst- und Weinbau 139 (20): 9-11.

 

HÖNIG, P. und SCHWAPPACH,P. 2003: Klimaänderung: Wie reagiert die Rebe ? Rebe und Wein 56 (11): 23-25.

 

KAST, W. K. 2007: Kompakte Trauben - ein unlösbares Problem?: Der Deutsche Weinbau, Neustadt
(14) 34-35

 

LORENZ, D.  2000: Jahrgang 2000 - Eine Story von Essigfäule, Grünfäule, Drosophila & Co. Das Deutsche Weinmagazin (7) 22-26.

 

MOHR, H. D. (Hrsg.): Farbatlas - Krankheiten, Schädlinge und Nützlinge an der Weinrebe. VerlagEugen Ulmer Stuttgart. 2005

 

RUPP, D. 2004: Künftig mehr Extremjahre ? Klima-workshop bei der LVWO Weinsberg. Rebe und Wein 57 (2): 17-19.

 

STOCK, M. (2003): Klimafolgenforschung. Mögliche Auswirkungen von Klimaänderungen auf die Gesellschaft. Zeitschrift Umweltchemie Ökotoxikologie 15 (4): 251-261.

 
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