Am Beispiel des Wassergewinnungsgebiets Üfter Mark werden die Auswirkungen des Klimawandels auf den Wasserhaushalt in der Projektregion „Emscher-Lippe“ untersucht. Langfristige Trends in der Quantität und Qualität von Wasserressourcen werden modellbasiert erfasst und hinsichtlich ihres Gefährdungspotenzials bewertet. Hierbei zeigt sich v.a. ein in der Zukunft steigender Beregnungsbedarf landwirtschaftlicher Nutzflächen als wesentlicher Schlüsselfaktor. Das für die Beregnung genutzte Grundwasser stellt neben der Düngung und der atmosphärischen Deposition eine zusätzliche Eintragsquelle u.a. für Nitrat, Sulfat und Chlorid dar. Insbesondere die Nutzung oberflächennaher Grundwässer für die Beregnung führt somit zu einem schrittweisen Anstieg der Stoffbelastung im Grund- und Rohwasser. So kann für landwirtschaftlich relevante Parameter wie Nitrat diese zusätzliche Belastungsquelle reduziert werden, wenn die mit dem Beregnungswasser ausgebrachten N-Frachten bei der N-Düngung berücksichtigt werden. Anhand von Prognoseszenarien wird für die Förderbrunnen differenziert untersucht, welchen Effekt ein infolge des Klimawandels veränderter Stofffluss auf die Entwicklung der Rohwasserbeschaffenheit hat. So zeigt sich v.a. in den westlich gelegenen Förderbrunnen eine hohe Sensibilität gegenüber Veränderungen im Stoffaustrag aus der Bodenzone. Eine Beeinflussung der Rohwasserqualität in den östlichen Förderbrunnen ist dahingegen stark zeitlich verzögert.
Für das Trinkwassergewinnungsgebiet Üfter Mark im nordwestlichen Münsterland wurden mit Hilfe des Modells CANDY der Stoffaustrag sowie der Bodenwasserhaushalt unter landwirtschaftlichen Nutzflächen unter Klimawandelbedingungen modelliert. Am Beispiel einzelner Referenzflächen, für die Messwerte zum Stoffumsatz im Boden vorlagen, wurde das Modell an die standörtlichen Bedingungen angepasst. Die Modellläufe für verschiedene Fruchtfolgen und Standortbedingungen zeigten, dass - bei gleichbleibender Bewirtschaftung - allein durch die projizierten veränderten klimatischen Bedingungen ein erhöhter N-Austrag lediglich in Böden mit erhöhten Humusgehalten zu erwarten ist. Ein deutlicher Einfluss des Klimawandels auf erhöhte Bewässerungsansprüche (ca. 100 - 150 mm/a) in der Fernen Zukunft (2071 - 2100) zeichnete sich hingegen in allen betrachteten Fruchtfolgen und Standorttypen ab. Die tatsächliche Entwicklung der landwirtschaftlichen Flächennutzung für die nächsten Jahrzehnte lässt sich auf Grund der vielfältigen Einflussfaktoren und ihrer komplexen Wechselwirkungen nicht belastbar prognostizieren. Die Untersuchungsergebnisse haben jedoch gezeigt, dass durch den Einsatz eines DV-Systems wie CANDY zur Modellierung des Stoff- und Wasserhaushaltes eines Bodens - nach entsprechender Anpassung der Modellparameter an das Untersuchungsgebiet - bei sich abzeichnenden Änderungen der Bewirtschaftung deren Konsequenzen für den Stoffaustrag bzw. den Bodenwasserhaushalt modelliert werden. Durch Variierung der Bewirtschaftungsmaßnahmen kann der Modelleinsatz in der Folge die Entwicklung grundwasserschonende Flächennutzungsverfahren unterstützen.
Der Bericht "Modell zur Beschreibung des Einflusses von Veränderungen im Rohwasser auf den Flockungsmittelbedarf und die Produktivität bei der Trinkwasseraufbereitung" repräsentiert das REGKLAM-Produkt 3.2.3b. Als Folge veränderter Rohwasserbeschaffenheit ergeben sich weitreichende Konsequenzen für die Trinkwasseraufbereitung und -verteilung. Dieser Bericht beinhaltet ein semi-empirisches Modell zur Berechnung des Restgehaltes an DOC bzw. des DOC-Entfernungsgrades für die Aufbereitung mittels Flockung. Das Produkt soll als Entscheidungshilfe dienen, mit der die Prozessführung von Flockung und Filtration dahingehend unterstützt werden kann, dass für einen gegebenen Rohwasser-DOC in Abhängigkeit von Flockungs-pH-Wert und Flockungsmitteldosis die resultierende DOC-Restkonzentration vorausberechnet werden kann.
Aufgrund des Klimawandels kann es zu einer Erwärmung der oberen Bodenzonen und indirekt dadurch auch zu einer Beeinflussung der Trinkwassertemperatur im Verteilernetz kommen. Es ist bekannt, dass dies unter Umständen zu mikrobiologischen Veränderungen in Form einer Aufkeimung (Erhöhung der Koloniezahlen) führen kann. Ob dies jedoch auf ein erhöhtes Risiko der Einistung, des Verbleibs oder sogar der Vermehrung hygenisch relevanter Bakterien zutrifft, wird im Rahmen des vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) geförderten Projekts dynaklim am IWW in Kooperation mit der Universität Duisburg-Essen untersucht.
Der Bericht "Methodenentwicklung zur Abbildung des Stadteffektes" repräsentiert das REGKLAM-Produkt 3.1.2b. Der Wärmeinseleffekt und die urbane Erwärmung allgemein führen zu einer Beeinflussung der mikro- und bioklimatischen Situation in der Stadt. Eine Stadtstrukturanalyse stellt ein sinnvolles Instrument dar, um sensible Bereiche zu identifizieren und dem Klimawandel mit gezielten Maßnahmen entgegenwirken zu können.
Ziel dieses Teilprojektes ist die Methodenentwicklung zur Quantifizierung der urbanen Überwärmung im Stadtgebiet von Dresden. Betrachtet werden der Istzustand und zukünftige Szenarien, die mögliche städtebauliche Veränderungen darstellen sollen. Der Fokus liegt auf den Lupengebieten Altstadt und Friedrichstadt. Anhand verschiedener Daten soll der Stadteffekt abgebildet werden und thermisch belastete Räume identifiziert werden. Modellierungen und Messungen vor Ort unterstützen diese Aufgabe. Die Modellierungen konzentrieren sich auf ausgewählte Stadtbereiche, sogenannte Lupengebiete.
Die Ergebnisse dieses Produktberichtes beziehen sich auf die Stadt Dresden und nicht auf die komplette bei REGKLAM definierte Modellregion.
Der nordwest2050-Werkstattbericht Nr. 10 widmet sich der Frage, wie im Rahmen von ‚nordwest2050’ Innovationen in Richtung Klimaanpassung konkret unterstützt und umgesetzt werden können. Dabei werden Ansätze aus dem Technologie-Roadmapping mit Ansätzen zur leitbildorientierten Technik- und Systemgestaltung miteinander verknüpft. Zentrales Ergebnis ist ein Leitfaden für die Erstellung von ‚leitorientierten integrierten Roadmaps‘.
Im Bericht werden zunächst die beiden Ansätze ‚Integriertes Roadmapping‘ sowie ‚Leitbildorientierte Technik- und Systemgestaltung‘, ihre konzeptionellen Grundlagen, die bisher vorliegenden empirischen Erkenntnisse und praktischen Erfahrungen vorgestellt und weiterentwickelt. Im zweiten Teil geht es dann um die Möglichkeiten der Zusammenführung dieser Ansätze und die daraus entwickelte Methode „Leitorientiertes integriertes Roadmapping“. Die einzelnen Schritte dieser Methode sowie entscheidende Erfolgsfaktoren werden aufgezeigt und konkrete Handlungsempfehlungen gegeben.
Ziel von ‚nordwest2050‘ ist es, die Metropolregion Bremen-Oldenburg im Nordwesten auf die Folgen des Klimawandels und die damit verbundenen Unsicherheiten vorzubereiten. Aber wie können wir heute Handlungspfade bis ins Jahr 2050 beschreiben, die auch unter noch unbekannten Rahmenbedingungen und trotz unerwarteter Entwicklungen zum Ziel führen? Wie kann man dabei die vielen weiteren Herausforderungen der Zukunft berücksichtigen, wie beispielsweise Strukturwandel, Finanzkrise und Demografischer Wandel?
In ‚nordwest2050‘ wurden Praxislösungen für alternative Kältetechniken entwickelt, wie beispielsweise die Abwärmenutzung z.B. aus Biogas-BHKW für Absorptionskälteanlagen, Erdsondenanlagen zur integrierten Heizung und Kühlung von Gebäuden, die Brunnen- und Flusswassernutzung zur effizienten Rückkühlung und die adiabate freie Kühlung. Der Leitfaden Klimaangepasste Kältetechnik informiert über Technologien zur ökologisch effizienten und klimaangepassten Bereitstellung von Kälte sowie über Märkte und Potenziale dieser Technologien am Beispiel der Metropolregion Bremen-Oldenburg. Darüber hinaus bietet er Praxisbeispiele und zeigt Probleme und Lösungen bei der Projektdurchführung auf.
Für viele Herausforderungen der Klimaanpassung bestehen heute schon leistungsfähige Lösungsansätze und Technologien. Diese Technologie- und Innovationspotenziale bei der Entwicklung von Klimaanpassungsstrategien zu berücksichtigen, ist ein zentrales Ziel von 'nordwest2050'. Der Leitfaden zur Innovationspotenzialanalyse beschreibt das methodische Vorgehen, um zu untersuchen, welche Kompetenzen und Potenziale in der Region und in den einzelnen Wirtschaftsclustern vorhanden sind, um ausgewählte Problemfelder anzugehen und für diese aus der Region heraus klimaangepasste Innovationen zu entwickeln und gegebenenfalls auch Zukunftsmärkte zu generieren.