Das Weinbergs-Wasserhaushaltsmodell
Zur Risikoabschätzung der zukünftig zu erwartenden Häufigkeit von Trockenbedingungen in Steillagen wurde ein Wasserhaushaltsmodell für Reben verwendet, dessen Entwicklung in Kooperation mit dem Institut National de la Recherche Agronomique (INRA) in Montpellier erfolgte (Lebon et al., 2003). Das Modell wurde bereits in mehreren Weinbaugebieten der Welt mit Erfolg eingesetzt. Es ist auf die spezielle Situation im Weinberg abgestimmt und kann die Verdunstungsmengen für die Laubwand sowie für offenen und begrünten Boden getrennt berechnen. Diesem Modell wurde ein Modul hinzugefügt, welches den geänderten Strahlungstransport in geneigte Flächen berücksichtigt (Schultz und Hofmann, 2008).
Aus den täglich berechneten Mengen der Zu- und Abflüsse können die verbleibende Wassermenge im Boden und der Pflanzenparameter frühmorgendliches Wasserpotenzial bestimmt werden. Somit ist eine Differenzierung zwischen gestressten und nicht gestressten Reben bzw. dem Grad des Wassermangels möglich.
Bei Reben spricht man von starkem Stress, wenn das frühmorgendliche Wasserpotenzial unter -0,6 MPa sinkt. In den Auswirkungen bedeutet dies:
•    eine stark reduzierte Assimilations-(Photosynthese)leistung;
•    eingestelltes vegetatives Wachstum;
•    reduzierter Ertrag;
•    leicht bis stark reduziertes Mostgewicht;
•    reduzierte Säure;
•    gute bis schwache Holzausreife (sortenabhängig).

Zwei Steillagenstandorte
Die Risikoabschätzung wurde für zwei in ihrer Wasserhaltefähigkeit stark unterschiedliche Steillagen im Rheingau durchgeführt. Standort 1 ist eine trockene Lage an der Burgruine Ehrenfels im Rüdesheimer Schlossberg (Abb. 1A) mit einer Hangneigung von 70 % und einem durchschnittlichen Speichervermögen von 75 L/m2 frei verfügbarem Wasser. Standort 2 ist ein tiefgründiger Lößlehmboden unterhalb von Schloss Johannisberg mit einer Steigung von 36 % und einem hohen Anteil an frei verfügbarem Wasser von 175 L/m2 (Abb. 1B).

Klimadaten und Klimamodelle
Regionale Klimamodelle betrachten einen begrenzten Ausschnitt der Atmosphäre und benötigen Informationen über Randbedingungen, die z.B. aus Daten Globaler Klimamodelle (GCM) generiert werden können. Das Ziel ist, Daten in einer wesentlich feineren räumlichen Auflösung zu erzeugen (z.B. 10 x 10 km bei REMO, gegenüber 250 x 250 km bei ECHAM5), welches für regionale Impaktstudien notwendig ist. Annahmen über die zukünftige Entwicklung der Emissionen von Treibhausgasen sind Bestandteil der Randbedingungen der globalen und zum Teil auch der regionalen Klimamodelle. So beschreibt z.B. das pessimistische A2-Szenario einen fortwährenden Anstieg der Emissionen von Treibhausgasen bis zum Ende des Jahrhunderts, während im eher moderaten A1b Szenario die Emissionen ab etwa 2050 zurückgehen.
Die hier benutzten Regionalmodelle verwenden Informationen des Globalmodells ECHAM5, welches am Max-Planck-Institut für Meteorologie in Hamburg entwickelt wurde und eines der Modelle ist, auf denen die Vorhersagen des vierten UNO-Klimaberichtes beruhen.
Für die Bewertung möglicher zukünftiger Bedingungen wurden jeweils Zeitreihen von drei verschiedenen Regionalmodellen für die Station Geisenheim oder einem benachbarten Gitterpunkt (Modell CLM) verwendet:
Klimamodell 1: StarII ist ein statistisches Regionalmodell des Potsdam Instituts für Klimafolgenforschung (Orlowsky et al., 2008). StarII benutzt Trendinformationen von ECHAM5(A1B) als Antrieb und liefert Daten von 1980-2060.
Klimamodell 2: Das Modell WETTREG basiert ebenfalls auf einem statistischen Ansatz. Es wurde von der CEC-Potsdam GmbH (Spekat et al., 2007) entwickelt. Hier wurden zwei Zeitreihen für die Station Geisenheim gerechnet. Einmal eine tendenziell trockene Realisierung aus dem von ECHAM5(A2) angetriebenen Datensatz und eine tendenziell feuchte Realisierung der auf ECHAM5(B2) basierenden Jahresläufe.