Der Bericht "Strategien zur Optimierung der Trinkwasseraufbereitung aus Flusswasser und Uferfiltrat bei variabler Rohwasserqualität" repräsentiert das REGKLAM-Produkt 3.2.3a. Um auf klimabedingte Schwankungen von Rohwasserqualität und –dargebot zeitnah in ausreichendem Maße reagieren zu können, ist häufig eine Anpassung der Wasseraufbereitung erforderlich. Dafür wurden Anpassungsstrategien entwickelt, die es den Wasserversorgungsunternehmen ermöglichen, die Auswirkungen der erwarteten klimatisch bedingten Veränderungen zu kompensieren und die Trinkwasserversorgung ohne Qualitätsminderung bei minimalem Kostenaufwand abzusichern.
Im Zentrum dieser Arbeit stehen Bioindikatoren, die im begründeten Verdacht stehen, gleichzeitig auf die anthropogenen Belastungen „Eutrophierung“ und „Klimaerwärmung“ zu reagieren. Cyanobacteria werden als Bioindikatoren mit 42 Arten und mittels ihres gesamten Biomasseanteils am Phytoplankton unter weiteren Kenngrößen im neuen deutschen Seenbewertungssystem, dem Phyto-See-Index (PSI) zur Umsetzung der Wasserrahmenrichtlinie (WRRL) genutzt (Mischke et al. 2008). Die meisten Vertreter der Cyanobacteria profitieren in ihrem Wachstum sowohl von einer Erhöhung der Trophie, als auch von erhöhten Wassertemperaturen.
Für die Region Brandenburg wird nach Szenario B des PIC Potsdam mit einem Anstieg der Lufttemperatur um +1,5°C bis 2050 gerechnet (Jacob &Gerstengarbe. 2005). Dies hat eine Verlängerung der Schichtungsperiode (Adrian et al. 1993, Kirillin et al. 2008) in dimiktischen Seen, eine Annäherung der Wassertemperatur an die Optima vieler Arten und eine erhöhte hypolimnische P-Rücklösung (Adrian et al. 1993) zur Folge, was insgesamt einen höheren Trophiestatus der Seen einhergehend mit höheren Phytoplanktonbiomassen erwartet lässt. Es wird postuliert, dass die globale Erwärmung zur Verschiebung der Referenzzönosen („composition metrics“ wie PTSI und Algenklassen-Metrik) und der Biomasseausprägung („biomass metrics“) führt und damit die Bewertungsmatrix angepasst werden müsste.
Um den Effekt der prognostizierten Erhöhung von Cyanobacteria auf die Bewertung mittels Phyto-See-Index zu dokumentieren, wird in diesem Beitrag der Biomasseanteil dieser Gruppe in einem Szenario anhand realer Seendaten künstlich verdoppelt und der Bewertung „ohne potentiellen Klimaeinfluss“ gegenübergestellt.
Ein weiteres Phänomen aufgrund der Klimaerwärmung wird anhand eines Populationsmodells, welches zur Berücksichtigung der Überwinterung mittels Dauerzellen (Akineten) für eine Art der Nostocales (Cyanobacteria) entwickelt wurde, vorausgesagt (Wiedner et al. 2007): Es besagt, dass nostocale Arten mit einem Lebenszyklus bei Klimaerwärmung aufgrund der früheren Keimung höhere sommerliche Biomassen aufbauen werden. Um den Effekt einer Erhöhung der Lufttemperatur im vorausgehenden Winter oder Frühjahr auf die Nostocales in Freilanddaten zu beobachten, werden Langzeitdaten von 35 Seen mit kalten und warmen Jahren (-zeiten) ausgewertet.
Over the last decades, Fucus vesiculosus, an ecologically important macroalga in the German Baltic Sea, has shown a massive retreat from the deeper zones of its former distribution presumably due to low light co-acting with other potential stressors such as high temperature, fouling, and grazing. In shallow water F. vesiculosus may be exposed to high water temperatures during summer seasons. Intensity and frequency of heat waves are expected to increase due to climate change which could potentially affect all fucoid life stages. Early life stage processes (fertilization, germination) are often considered particularly sensitive to stress. If the mortality caused by a first heat wave in a genetically diverse population selects for stress resistance, we would expect the survivors to be less sensitive to a second heat wave or possibly even to other stressors like feeding pressure.
In the present study, the mortality of early post-settlement stages of F. vesiculosus under thermal stress and the sensitivity of survived recruits against a proximate stressor (feeding pressure, second heat wave) were analysed by laboratory experiments. The mortality of early fucoid life stages at 25°C, compared to their mortality at 15°C was significantly higher. Regrettably, the ensuing assessment of feeding impact by Idotea baltica and Hydrobia ulvae on the surviving germlings could not be analysed since the two consumer species unexpectedly avoided feeding on the young stages of F. vesiculosus. During the second thermal stress experiment fucoid offspring which was genetically preselected by high temperature (first heat wave: 25°C) differed not significantly in sensitivity from fucoid offspring without prior stress.
A reestablishment of Fucus vesiculosus where it is locally vanished would be an indicator for improved water quality. Thus the Agency for Agriculture, Environment and Rural Areas of Schleswig - Holstein (LLUR) is thinking about opportunities to resettle F. vesiculosus. On behalf of RADOST project, the tolerance of early fucoid life stages towards thermal stress was analysed and after four days of thermal treatment a high percentage of the treated fucoid offspring survived. It might be that inside species genotypes exist which are less sensitive against future environmental changes.
Städte sind in besonderer Weise von den Auswirkungen des Klimawandels betroffen. Um den Gefahren entgegenzuwirken, sind neben Anpassungsmaßnahmen in den gefährdeten Bereichen großräumige Handlungsansätze erforderlich. Der Beitrag bewertet die Eignung bestehender siedlungsstruktureller Leitbilder und Konzepte für die neue stadtregionale Aufgabe der Klimaanpassung. Dazu werden aus dem Resilienzkonzept Bewertungskriterien abgeleitet. Keines der betrachteten Modelle wurde unter dem Aspekt der Klimaanpassung entwickelt, so dass sie daraufhin weiterentwickelt werden sollten. Aufbauen können Leitbilder und Konzepte für klimaangepasste Siedlungsstrukturen auf den Modellen der Dezentralen Konzentration und den Punkt-axialen Modellen, welche bereits viele Bewertungskriterien erfüllen.
Die Herausforderung nachhaltiger Aquakultur besteht in dem Gewinn hoher Erträge auf geringer Fläche ohne Überlastung natürlicher Systeme. Veränderte Winter- und Sommertemperaturen durch den Klimawandel erfordern Anpassungsstrategien, vor allem in der Auswahl geeigneter Arten.
Facsheet zur Aquakultur: Die kontrollierte Aufzucht von im Wasser lebenden Organismen birgt erhebliche Potentiale für eine nachhaltige Weiterentwicklung der Fischereiwirtschaft. Neben anderen Faktoren wird in Zukunft auch der Klimawandel die Rahmenbedingungen für diesen Wirtschaftszweig beeinflussen. Dabei kann die Klimaveränderung durchaus Vorteile bieten, die sich gezielt zur Erweiterung des Artenspektrums und zur Produktivitätssteigerung der kultivierten Arten nutzen lassen. Im Rahmen des RADOST-Anwendungsprojektes „Zukunftsstrategien für die Aquakultur – Fokusgebiet Kieler Bucht“ wurde untersucht, wie der Klimawandel das Spektrum von Arten, die für die Aquakultur in Frage kommen, verändern könnte. Von den Klimawandel-Folgen sind für marine Organismen vor allem Veränderungen in der Temperatur und im Salzgehalt sowie die zunehmende Versauerung des Meerwassers ausschlaggebend.
Analyse zu Interessen, Nutzungsansprüchen, Zielen und Konflikten relevanter Akteure der deutschen Ostseeküste vor dem Hintergrund des Klimawandels. Das Projekt “Regionale Anpassungsstrategien für die deutsche Ostseeküste“ (RADOST) wird im Rahmen der Maßnahme „Klimawandel in Regionen zukunftsfähig gestalten“ (KLIM-ZUG) vom Bundesministerium für Bildung und Forschung gefördert.
Überschwemmungen durch Flüsse führen bereits heute zu Schäden an Grundstücken, Gebäuden und beweglichem Vermögen. Durch die Folgen des Klimawandels ist in Zukunft mit einer Zunahme von Überschwemmungsereignissen zu rechnen. Diese äußern sich in einer Veränderung der Jährlichkeiten, mit denen unterschiedliche Hochwasserereignisse zu erwarten sind. Basierend auf den Ergebnissen der Hochwasseraktionspläne für Emscher und Lippe kann die klimawandelbedingte Veränderung der Hochwasserrisiken (als Produkt aus Schadenshöhe und Eintrittswahrscheinlichkeit des Schadens) bestimmt werden. Für unterschiedliche Klimaprojektionen wird für die Emscher eine Zunahme dieses Risikos um 110% bis 170% und für die Lippe eine Zunahme von 60% bis 80% erwartet. Sollen diese zusätzlichen Risiken vermieden werden, ist aus ökonomischer Sicht eine Anpassungsmaßnahme dann sinnvoll, wenn sie kostengünstiger ist als die hierdurch vermiedenen Schäden. Die hier dargestellte Kalkulation stellt somit eine Obergrenze der ökonomisch sinnvollen Anpassungsmaßnahmen dar, wenn das Ziel verfolgt werden soll, das bisherige Schutzniveau auch in Zeiten des Klimawandels beizubehalten. Die Berechnungen sind in Zukunft um Klimawandelrisiken aus den Nebenläufen, den Überflutungen aus der Siedlungsentwässerung zu ergänzen und den jeweiligen Kosten für mögliche Anpassungs- und zusätzliche Schutzmaßnahmen gegenüber zu stellen.
A statistical downscaling method has been developed to produce highly resolved precipitation data from regional climate model (RCM) output, using the model CLM (2 runs, scenario A1B). The procedure is based on the analogue method with the predictors precipitation (daily sums on CLM grid points) and objective weather types (DWD). Analogue days of the time period 2001-2009 are searched using corrected and adjusted data of radar Essen and DWD measurements of objective weather types. The radar data is used to produce high-resolution precipitation data sets (1km², 5min) with realistic spatial and temporal correlations for three catchments in North Rhine-Westphalia. Results in
the reference period (1961 - 1990) are examined using extreme value statistics and compared to corrected station data. Data sets of the near and the far future (2021-2050, 2071-2100) are analysed with respect to future trends, and uncertainties of the downscaling procedure are discussed.