Im Forschungs- und Netzwerkprojekt dynaklim untersucht die Emschergenossenschaft u. a. die wasserwirtschaftlichen Auswirkungen von klimabedingten Veränderungen des Grundwasserhaushalts in den urbanen Siedlungsgebieten. Dazu sollen mit Hilfe der vorliegenden numerischen Grundwassermodelle unter Berücksichtigung der Realisationsergebnisse des regionalen Klimamodells COSMOCLM realistische Auswirkungsszenarien und Anpassungsstrategien für die Siedlungsentwässerung abgeleitet werden. Zur Abbildung der innerjährlichen Verschiebungen der Niederschläge ist es erforderlich, die Grundwasserneubildung als ausschlaggebende Wasserhaushaltsgröße für die Modellierung instationär und flächendifferenziert zu berechnen. Da bislang keine verifizierten instationären Wasserhaushaltsmodellansätze verfügbar sind, wurde in Anlehnung an die bisher bekannten Verfahren ein geeignetes Werkzeug entwickelt, dass bei der instationären Erweiterung der stationär kalibrierten Grundwassermodelle die Massenbilanz erhält. Die flächendifferenzierte Grundwasserneubildung für das Einzugsgebiet der Emscher für die Zeitschnitte 1961-1990, 2021-2050 und 2071-2100 wurde berechnet und die Ergebnisse auf Teileinzugsgebietsebene analysiert. Aus der klimatischen Bodenwasserbilanz wurden Trends bis zu den Jahren 2050 und 2100 im Emschergebiet berechnet.
Der Bericht "Unter künftigen ‚Normalbedingungen‘ zu erwartende chemische, größenfraktionierte Aerosol- und Feinstaub-Charakteristik einschließlich Herkunft, Transport, Deposition" repräsentiert das REGKLAM-Produkt 2.2c. Auf der Grundlage von Feldmessungen wurde die heutige Situation analysiert sowie verschiedene Änderungsszeanarien betrachtet. Die Untersuchung der Zusammenhänge zwischen Meteorologie und Atmosphärenchemie stellen eine wichtige Voraussetzung für die Abschätzung der im Rahmen des Klimawandels sich ändernden Luftbelastung dar (unabhängig von Emissionsszenarien). In Zusammenarbeit mit TP 2.2b (TROPOS, Leipzig) wurden im Zeitraum von vier Jahren im urba-nen und regionalen Hintergrund der Stadt Dresden größenaufgelöste repräsentative Stichproben von PM10 während häufig auftretender Wettersituationen gewonnen (Produktbericht TP 2.2b). Zudem wurden an einem Standort des regionalen Hintergrunds im Osterzgebirge weitere kontinuierliche und ereignisbezogene Messkampagnen von Gasen und Aerosolen zur Charakterisierung des Messstandorts vorgenommen. Besonderes Augenmerk lag bei der Auswertung auf den gesundheitsrelevanten Metallen und dem sogenannten Krustenanteil (aufgewirbelte Bodenstäube). Insbesondere werden mögliche Quellen und die Deposition von Nähr- und Schadstoffen betrachtet. Die Auswertung einer 10jährigen Zeitreihe in Abhängigkeit von großräumigen Zirkulationssystemen wird zusätzlich herangezogen.
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 Bericht "Wasserhaushalt für projizierte Klimaszenarien" repräsentiert das REGKLAM-Produkt 3.2.1a. Er umfasst die Ermittlung des Wasserhaushaltes für projizierte Klimaszenarien in einem ausgewählten Talsperreneinzugsgebiet. Dafür wurde im Rahmen dieses Produktberichtes auf die „klassische“ hydrologische Modellierung nach aktuellem Stand der Technik eingegangen. Die sich ergebenden Projektionen des Wasserhaushaltes wurden mit dem rezent beobachteten Wasserhaushalt verglichen und signifikante Änderungssignale von einzelnen Wasserhaushaltsgrößen identifiziert. Zusätzlich wurden Unsicherheiten der hydrologischen Modellierung betrachtet.
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 für die Feldberegnung in Nordost-Niedersachsen verfügbare Wasser ist begrenzt, im Klimawandel wird der Wasserbedarf steigen. Daher sind Konzepte zur Schließung regionaler Wasserkreisläufe und zur Erhöhung der verfügbaren Grundwassermenge wichtig, um die Beregnung auch künftig zu sichern und Nutzungskonflikten mit anderen Wassernutzern vorzubeugen. Zur Erhöhung der regional verfügbaren Wassermenge wurden im Rahmen von KLIMZUG-NORD zwei Pilotprojekte umgesetzt.
Der Bericht "Prognostizierte Zusammensetzung des Stoffaustrages aus verschiedenen Landnutzungen für prognostizierte Klimaszenarien" repräsentiert das REGKLAM-Produkt 3.2.1c. Die Trinkwasserversorgung der REGKLAM-Modellregion Dresden wird zu einem großen Teil aus dem Verbundsystem der Talsperren Lehnmühle und Klingenberg im Osterzgebirge sichergestellt. Die dabei genutzte Ressource ist das Oberflächenwasser, welches in den Speichersystemen gesammelt wird. Die Einzugsgebiete dieser Speichersysteme stellen gekoppelte terrestrisch-aquatische Ökosysteme mit einer Vielzahl an Wechselwirkungen dar. Die Beschaffenheit des aus einem Einzugsgebiet stammenden Wassers ist dabei von einer Vielzahl anthropogener, physikalischer und biotischer Faktoren abhängig, die damit auch den Stoffaustrag maßgeblich beeinflussen. Im vorliegenden Produktbericht werden die Ergebnisse entsprechender Untersuchungen für die Nährstoffe Stickstoff (N) und Phosphor (P) sowie den gelösten organischen Kohlenstoff (DOC) als wichtigen Parameter in der Rohwasseraufbereitung dargestellt und diskutiert.