Was für Rückwirkungen haben Anpassungsmaßnahmen an den Klimawandel in der Metropolregion Hamburg, wie z.B. Bewässerung oder eine geänderte Landnutzung? Welche Veränderungen sind in den oberflächennahen Parametern wie der Temperatur und Verdunstung zu sehen? Im Rahmen der vorliegenden Diplomarbeit wurden mit dem regionalen Klimamodell REMO Studien zur Bewässerung in die südöstlichen Landkreise der MRH und der aktuellen Landnutzung in der gesamten MRH durchgeführt. Die Auswirkungen, die diese Veränderungen im simulierten regionalen und lokalen Klima haben, wurden analysiert und diskutiert. Dabei steht der europäische Hitzesommer 2003 im Vordergrund der Untersuchungen, da Klimamodelle projizieren, dass gegen Ende des 21. Jahrhunderts etwa jeder zweite Sommer ebenso heiß und trocken werden kann.
Der Bericht enthält eine Übersicht zu regionalen Klimaprojektionen des Max-Planck-Instituts für Meteorologie (MPI-M), des Climate Service Center (CSC) und weiterer Forschungsinstitutionen, die im Rahmen verschiedener internationaler und nationaler Forschungsprojekte und Aktivitäten erstellt wurden. Es werden Arbeiten mit dem Schwerpunkt Deutschland dargestellt. Zur Interpretation der Ergebnisse ist es notwendig, die Methodik zur Erstellung regionaler Klimaprojektionen in die Betrachtung mit einzubeziehen. Diese wird in einem einleitenden Kapitel kurz vorgestellt, mit Verweisen auf weiterführende Informationen und Veröffentlichungen. Dabei werden auch Möglichkeiten und Grenzen regionaler Klimamodellierung aufgezeigt. Es werden die Simulationen und einige Beispielergebnisse der einzelnen Projekte (ENSEMBLES, KLIWAS, KLIFF, KLIMZUG-NORD) vorgestellt. Die Projekte widmen sich verschiedenen geografischen Regionen und Themenschwerpunkten.
Der Bericht "Erstellung eines Erosionsschutzkonzeptes" repräsentiert das REGKLAM-Produkt 3.3.1b. Er widmet sich dem Thema Erosion, welche in der landwirtschaftlichen Produktion einen Problembereich darstellt, da hierbei wertvoller Ackerboden und mit ihm auch z.B. Nährstoffe, PSM und Humus abgetragen werden, somit die Ertragsfähigkeit des Standortes beeinflussen und auf der anderen Seite zu einer Belastung z.B. von Gewässern durch diese Stoffe führen kann. Es wurde ein Erosionskonzept für die ausgeprägten Hanglagen der Stadt Dresden sowie des relevanten Umlandes im Osterzgebirge und im nördlichen Umland Dresdens erstellt.
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.
Eine mögliche Anpassung an den Klimawandel erfordert Wissen über potenzielle technische, soziale, ökonomische und ökologische Rahmenbedingungen in der Zukunft. Das Wechselspiel all dieser Bedingungen, deren Evolution und deren Verhältnis zur Gegenwart erschweren es häufig, heute Entscheidungen vorzubereiten oder zu treffen, die zukünftig wünschenswerte Resultate hervorbringen. Dynamische Modellierung ist eine Vorgehensweise, die einzelne Sachverhalte komplexer Systeme miteinander in Beziehung setzt, deren potenzielle Entwicklungen aufzeigt und damit eine Basis für die Analyse von Systeminterventionen bietet. In der Regel werden die Dynamiken einzelner Teilsysteme in mathematischer Form im Rahmen eines Computermodells dargestellt und miteinander in Verbindung gesetzt. In ‚nordwest2050‘ wurde die dynamische Modellierung für die Frage eingesetzt, wie sich der Energiesektor (Strom-, Fern- und Nahwärmeversorgung) und die Nahrungsmittelwirtschaft (Landwirtschaft und Tierzucht) unter alternativen Klimabedingungen entwickeln und wie sich diese Entwicklungen gegenseitig beeinflussen.
Das RADOST-Anwendungsprojekt 16 sollte aufzeigen, wie die thermische Nutzung von in der Saturationszone des Küstenbereichs vorhandenem "Strandwasser" (einem Gemisch aus Grund- und Meerwasser) oder die direkte thermische Nutzung des Meerwassers planerisch in Küstenschutzmaßnahmen integriert werden kann. Der Bericht beschreibt die Planung ausgewählter geothermischer Quellenanlagen im Bereich von Küstenschutzanlagen unter Berücksichtigung von im Projekt gewonnenen Messdaten. Abschließend erfolgen eine Wirtschaftlichkeitsbetrachtung und die Ableitung von Empfehlungen zur Umsetzung einer thermischen Nutzung des Untergrundes bzw. des Meerwassers.
Bedingt durch die globale Erwärmung findet eine Erwärmung der oberen Bodenschichten durch längere Hitzeperioden in den Sommermonaten statt. Dies wird besonders in Großstädten mit vielen hochversiegelten Flächen zu erwarten sein. Diese Erwärmung der oberen Bodenschichten und eine klimabedingte Erhöhung der Rohwassertemperaturen können zu einem Anstieg der Trinkwassertemperatur in Trinkwasserverteilungsnetzen führen. Der Einfluss der Wassertemperatur auf hygienisch relevante Mikroorganismen in Trinkwasser und Trinkwasserbiofilmen wurde daher in der vorliegenden
Studie untersucht.
Es werden zwei Verfahren vorgestellt, die eine Berücksichtigung des Klimaänderungssignals in den Niederschlagsdaten des regionalen Klimamodells CLM bei den wasserwirtschaftlichen Modellanwendungen ermöglichen. Für die Generierung langer Zeitreihen mit hohen zeitlichen und räumlichen Auflösungen, wie sie bei Langzeitserien- und Kontinuumssimulationen benötigt werden, wurde ein Downscaling-Ansatz auf Basis von Radarniederschlagsdaten und objektiven Wetterlagenklassen entwickelt. Für einfache wasserwirtschaftliche Modellanwendungen, die auf Modellregen zurückgreifen, wurden die relativen Veränderungen aufgrund des Klimaänderungssignals in der Zukunft abgeschätzt, die dann bei Variantenuntersuchungen in der Zukunft den Modellregen der Vergangenheit aufgeprägt werden können.
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.
This work deal with a comparison between the common
"bathtub method" and a state-of-the-art hydrodynamic model, called MIKE21 HD Flow Model, for modelling storm surges. The aim of this study is to work out the differences between both approaches and to find out how probable differences look like. There is the question if the "bathtub method" represents flooding adequate or, if the consideration of physics by hydrodynamic models makes a major difference and displays maybe the "real" risk of
inundations. This work tries to underline the differences between those two approaches, where the strengths and weaknesses are and what influence those differences have for an inundation analysis. The investigation was made on a digital elevation model for the study area of Kiel, the capital city of the state Schleswig-Holstein in Germany. The two approaches were made on data for a small storm surge on the basis of water-level-change and wind-regime data from 2010.
Rückwirkungen von Landnutzung und Bewässerung auf das simulierte lokale und regionale Klima der Metropolregion Hamburg
(2012)
