Abstract
Water management and environmental protection is vulnerable to extreme low flows during streamflow droughts. During the last decades, in most rivers of Central Europe summer runoff and low flows have decreased. Discharge projections agree that future decrease in runoff is likely for catchments in Brandenburg, Germany. Depending on the first-order controls on low flows, different adaption measures are expected to be appropriate. Small catchments were analyzed because they are expected to be more vulnerable to a changing climate than larger rivers. They are mainly headwater catchments with smaller ground water storage. Local characteristics are more important at this scale and can increase vulnerability.
This thesis mutually evaluates potential adaption measures to sustain minimum runoff in small catchments of Brandenburg, Germany, and similarities of these catchments regarding low flows. The following guiding questions are addressed: (i) Which first-order controls on low flows and related time scales exist? (ii) Which are the differences between small catchments regarding low flow vulnerability? (iii) Which adaption measures to sustain minimum runoff in small catchments of Brandenburg are appropriate considering regional low flow patterns?
Potential adaption measures to sustain minimum runoff during periods of low flows can be classified into three categories: (i) increase of groundwater recharge and subsequent baseflow by land use change, land management and artificial ground water recharge, (ii) increase of water storage with regulated outflow by reservoirs, lakes and wetland water management and (iii) regional low flow patterns have to be considered during planning of measures with multiple purposes (urban water management, waste water recycling and inter-basin water transfer). The question remained whether water management of areas with shallow groundwater tables can efficiently sustain minimum runoff. Exemplary, water management scenarios of a ditch irrigated area were evaluated using the model Hydrus-2D. Increasing antecedent water levels and stopping ditch irrigation during periods of low flows increased fluxes from the pasture to the stream, but storage was depleted faster during the summer months due to higher evapotranspiration. Fluxes from this approx. 1 km long pasture with an area of approx. 13 ha ranged from 0.3 to 0.7 ls-1 depending on scenario. This demonstrates that numerous of such small decentralized measures are necessary to sustain minimum runoff in meso-scale catchments.
Differences in the low flow risk of catchments and meteorological low flow predictors were analyzed. A principal component analysis was applied on daily discharge of 37 catchments between 1991 and 2006. Flows decreased more in Southeast Brandenburg according to meteorological forcing. Low flow risk was highest in a region east of Berlin because of intersection of a more continental climate and the specific geohydrology. In these catchments, flows decreased faster during summer and the low flow period was prolonged. A non-linear support vector machine regression was applied to iteratively select meteorological predictors for annual 30-day minimum runoff in 16 catchments between 1965 and 2006. The potential evapotranspiration sum of the previous 48 months was the most important predictor (r2 = 0.28). The potential evapotranspiration of the previous 3 months and the precipitation of the previous 3 months and last year increased model performance (r2 = 0.49, including all four predictors). Model performance was higher for catchments with low yield and more damped runoff. In catchments with high low flow risk, explanatory power of long term potential evapotranspiration was high.
Catchments with a high low flow risk as well as catchments with a considerable decrease in flows in southeast Brandenburg have the highest demand for adaption. Measures increasing groundwater recharge are to be preferred. Catchments with high low flow risk showed relatively deep and decreasing groundwater heads allowing increased groundwater recharge at recharge areas with higher altitude away from the streams. Low flows are expected to stay low or decrease even further because long term potential evapotranspiration was the most important low flow predictor and is projected to increase during climate change. Differences in low flow risk and runoff dynamics between catchments have to be considered for management and planning of measures which do not only have the task to sustain minimum runoff.
Der Bericht "Auswirkungen des Klimawandels auf die Emission aus Kanalnetzen - Strategien zur Verringerung der Frachtspitzen" repräsentiert das REGKLAM-Produkt 3.2.4c. Im Betrieb von Kanalisation und Kläranlagen sind sowohl das häufigere Auftreten von Starkniederschlägen als auch die Tendenz zu längeren Trockenperioden von großer Bedeutung. Bei langen Trockenperioden ist grundsätzlich von einer höheren Stoffakkumulation an der Oberfläche und verstärkter Bildung von Kanalsedimenten auszugehen. Dieser Bericht widmet sich den Schmutzfrachtprozessen im urbanen Entwässerungssystem. Es werden kritische Belastungen identifiziert und mit den verursachenden meteorologischen Einflussfaktoren korreliert.
Das Factsheet fasst die Ergebnisse einer Fallstudienuntersuchung von 18 Flussgebietseinheiten unter der Fragestellung zusammen, inwieweit die zu erwartenden Auswirkungen des Klimawandels in die ökonomischen Analysen gemäß Wasserrahmenrichtlinie integriert werden können.
Der Bericht "Grundwasserbewirtschaftung und Klimawandel - Handlungsansätze für Planungsträger und Genehmigungsbehörden" repräsentiert das REGKLAM-Produkt 3.2.2e. In diesem Handlungsleitfaden werden den kommunalen Planungsträgern und Genehmigungsbehörden einige Ansätze zur Beurteilung der langfristigen Genehmigungsfähigkeit grundwasserwirtschaftlicher Vorhaben unter Berücksichtigung der prognostizierten Effekte des Klimawandels sowie Strategien und Maßnahmen vorgeschlagen, die für den Bereich der Grundwasserbewirtschaftung einen Beitrag zur Anpassung an die sich verändernden Dargebote leisten können.
Der Bericht "Ex-post Analyse von Extremereignissen auf dem Gebiet der Landeshauptstadt Dresden" repräsentiert das REGKLAM-Produkt 3.1.1b.Der vorliegende Produktbericht umfasst eine systematische Ex-Post-Analyse der Kenngrößen Sommerhitze, Frostperioden, Starkregenereignisse, Sturm- und Hagelereignsse, Überflutungen sowie Grundhochwasser anhand vorhandener Beobachtungs- und Messdaten für den Betrachtungs-zeitraum (1961-) 1991-2010, je nach Datenlage, um Rückschlüsse auf bereits tatsächlich aufgetretene Ereignisse in der Region schließen zu können. Weiter zurückliegende Ereignisse wurden, soweit die Informationen vorlagen, mit dokumentiert.
Informationsblatt zur Entwicklung und Erprobung eines Nachbarschaftshilfekonzeptes für Pflegebedürftige.
Für geografisch große Teile Nordhessens ist ein allgemeiner Bevölkerungsrückgang prognostiziert. Aufgrund der Veränderung familialer Strukturen und der Bevölkerungsstruktur insbesondere in entlegenen, ländlichen Räumen, ist mit einem weiteren Rückgang der familialen Pflegekapazität zu rechnen. Diesem Krisenszenario wird vorausschauend eine Versorgungsstruktur in der Kommune entgegengesetzt. Diese soll in der Lage sein, beim Ausbleiben professioneller Hilfe die Versorgung von Bedürftigen zu sichern, bis das eigentliche Hilfesystem wieder greift.
'nordwest2050' hat mit der „Roadmap of Change“ einen Fahrplan entwickelt, der Wege zu einer nachhaltigen, klimaangepassten und resilienten Metropolregion Bremen-Oldenburg bis zum Jahr 2050 beschreibt. In ihm sind Handlungsoptionen für regionale Akteure beschrieben, um dieses Ziel zu erreichen. Zu berücksichtigen sind dabei die externen Rahmenbedingungen, in denen sich die Region im Jahr 2050 bewegen wird. Aus diesem Grund hat 'nordwest2050' gemeinsam mit regionalen Akteuren so genannten Rahmenszenarien entwickelt, die mögliche Rahmenbedingungen für die Region im Jahre 2050 beschreiben und damit die 'Leitplanken' möglicher Entwicklungen für die Bereiche Energie, Ernährung, Hafen/Logistik sowie Regionalpolitik bilden. Zum Erstellen der Rahmenszenarien wurden in den Sektoren Energie, Ernährung/Landwirtschaft, Hafen/Logistik und Regionalpolitik die jeweils wichtigsten Einflussfaktoren identifiziert. Aus diesen wurden drei konsistente Szenarien erarbeitet, die eine mögliche Welt im Jahr 2050 beschreiben: Regionalisierte Welt, Nachhaltige Globalisierung, Ungebremste Globalisierung.
Die sektorale Roadmap Energie gibt Empfehlungen und zeigt Handlungsoptionen auf, die zu einer klimaangepassten und resilienten Entwicklung des Energiesystems in der Metropolregion Bremen-Oldenburg beitragen, und soll so als ein Wegweiser für die Umgestaltung des regionalen Energiesystems im Kontext der Energiewende und Klimawandel dienen. Die Roadmap beschreibt die langfristige Zielperspektive für die Entwicklung des regionalen Energiesystems, nennt die wesentliche Hindernisse und zu erwartenden Zielkonflikte auf dem Weg dorthin und identifiziert mögliche Änderungen der relevanten Rahmenbedingungen. Daraus ergeben sich Handlungsempfehlungen an die Akteure des regionalen Energiesystems.
Dieses Rechtsgutachten umfasst 6 Kapitel aus dem Bereich Raum- und Bauplanung mit Bezug zur Anpassung an den Klimawandel und seinen Folgen:
A) Bauleitplanung
B) Bauordnungsrecht
C) Raumordnungsrecht
D) Naturschutzrecht
E) Wasserrecht
F) Anpassung in den Umweltprüfungen
Die Obstbauversuchsanstalt Jork hat im Rahmen von KLIMZUG-NORD die Verwundbarkeit von Apfelbäumen gegenüber den Auswirkungen des Klimawandels untersucht. Im Fokus standen dabei neue Schaderreger. Nach der Diagnose erfolgten die Erforschung der Biologie sowie die Erarbeitung einer Bekämpfungsstrategie. Die Ergebnisse fanden unmittelbar Eingang in die Beratungspraxis.