Seit 1969 zieht die Schweinzucht Lutten GmbH & Co.KG für die beteiligten bäuerlichen Schweinemastbetriebe Ferkel auf. Hierzu werden ca. 1.700 Muttersauen in klimatisierten Ställen gehalten. Nach einer drei- bis vierwöchigen Säugezeit werden die neugeborenen Ferkel in eigenen Ställen weiter aufgezogen. Im Kontext des Klimawandels besteht die Problemstellung, dass die Milchleistung von Sauen bei heißen Sommertagen zurückgeht. Dies kann dazu führen, dass die Nachzucht gefährdet ist. Die Schweinzucht Lutten GmbH & Co.KG erprobt im Rahmen von nordwest2050 Kühlungssysteme für Sauenställe. Ziel des Projektes ist es, ein angepasstes Kühlungsystem zu entwickeln und das Tierwohl zu steigern.
Der nordwest2050-Werkstattbericht Nr. 30 fasst die Ergebnisse der Teilprojekts „Reflexive Wertschöpfungskette der Milchwirtschaft“ zusammen. Ziel dieses Aktionsforschungsprojekts war es, die Klimaanpassungsfähigkeiten und die Resilienz der Wertschöpfungskette Milchwirtschaft in der Metropolregion Bremen-Oldenburg im Nordwesten durch eine verbesserte Reflexivität zu erhöhen. Eine Wertschöpfungskette wird dabei als reflexiv bezeichnet, wenn sie in der Lage ist, sich selbst zu thematisieren und daraus Maßnahmen zur Veränderung bzw. Anpassung an neue Herausforderungen abzuleiten. Der bericht beantwortet folgende Fragen: Welche Eigenschaften sollte eine resiliente Wertschöpfungskette besitzen? Welche Herausforderungen entstehen durch den Klimawandel für die Milchwirtschaft? Welche Maßnahmen sind für die regionale Wertschöpfungskette der Milchwirtschaft erforderlich, um die Resilienz der Wertschöpfungskette vor dem Hintergrund der klimawandelbedingten Herausforderungen und der strukturellen Gegebenheiten zu stärken? Welche Rolle spielen Aspekte der Kommunikation (d.h. Reflexivität: verbesserter Informationsaustausch, Selbstverpflichtung und Institution, Mediation und Diskus) für die Resilienz in Wertschöpfungsketten? Welchen Beitrag können Instrumente einer reflexiven Kommunikation zur Umsetzung der Klimaanpassungsmaßnahmen leisten?
Ein Landwirt und Putenzüchter in Varrel (Oldenburg) hat auf seinem Hof eine Absorptionskälteanlage errichtet, die mit Hilfe der Abwärme einer Biogasanlage die notwendige Stallklimatisierung für heiße Sommertage schafft. Die Biogasanlage selbst wird dabei zu einem Teil mit Putenmist betrieben und die Abwärme des an die Biogasanlage gekoppelten Blockheizkraftwerkes (BHKW) wird dafür genutzt, eine Absorptionskälteanlage zu betreiben. Dabei arbeiten die Experten für Absorptionskälteanlagen der Firmen SolarNext AG und Meyer Kühlanlagen gemeinsam mit der Universität Bremen an der Umsetzung. Das Projekt wurde mit über 185.000 Euro durch das Bundesministerium für Bildung und Forschung gefördert. Der Eigenanteil des Landwirts beträgt 45.000 Euro.
Im Forschungs‐und Netzwerkprojekt dynaklim untersucht das IWW u. a. die wasserwirtschaftlichen Auswirkungen von klimabedingten Veränderungen des Grundwasserhaushalts auf die Wassergewinnung. Mit dem Grundwasserströmungsmodell Üfter Mark wurden stationäre Simulationen für die nahe (2021‐2050) und ferne (2071‐2100) Zukunft durchgeführt und mit dem Istzustand (1961‐1990) verglichen. Als Grundlage für die Simulationen wurde die Grundwasserneubildung für die genannten Varianten in Abhängigkeit von den sich ändernden Niederschlägen und potenziellen Verdunstungen berechnet. Ebenso wurde der sich verändernde Beregnungsbedarf mit Hilfe von klimatischen Bodenwasserbilanzen ermittelt und in der Grundwassermodellierung berücksichtigt. Eine Veränderung der Entnahmemengen für die Trinkwasserversorgung wurde dagegen nicht vorgenommen. Die im Folgenden dargestellten Ergebnisse stellen Prognosen der möglichen zukünftigen Entwicklung, basierend auf den betrachteten Klimaprojektionen, dar. In der nahen Zukunft ist die Grundwasserneubildung höher als im Istzustand. Auch der Beregnungsbedarf ist etwas höher als heute, gleicht aber die erhöhte Grundwasserneubildung nicht aus, so dass das Grundwasserdargebot in der Bilanz geringfügig höher ist als heute. Dadurch verkleinern sich die Einzugsgebiete der Brunnen. In der fernen Zukunft entspricht die Grundwasserneubildung in etwa der heutigen. Da der Beregnungsbedarf auf den Ackerflächen gegenüber dem Istzustand deutlich steigt (trockene Sommer), kommt es zu einem Defizit beim Grundwasserdargebot von ca. 20 %. In der Folge würden die Grundwasserstände signifikant absinken. Dies würde zur Vergrößerung der Einzugsgebiete der Brunnen und zu einem geringeren grundwasserbürtigen Abfluss in den Fließgewässern führen. Die Simulationsergebnisse verdeutlichen, dass durch die konkurrierenden Nutzungen von Grund‐ und Oberflächengewässern, insbesondere im Zeichen des Klimawandels erhebliche Probleme entstehen bzw. bereits bestehende weiter verschärft werden können. Ansteigende Beregnungsmengen können so auch heute schon nicht mehr konfliktfrei durch eine Vergrößerung des Einzugsgebietes ausgeglichen werden, sondern gehen zu Lasten der Fließgewässer (Folge: ökologische Beeinträchtigungen) oder verursachen örtlich und temporär stark sinkende Grundwasserstände (Folge: Landwirtschaftliche Ertragsverluste in nicht beregneten Regionen).
ONNO e.V., das ostfriesische Netzwerk für Ökologie – Region – Zukunft, nimmt eine Mittlerfunktion zwischen seinen Mitgliedern, die Probleme mit den Folgen des Klimawandels haben, den Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftlern im Projekt nordwest2050 sowie der Öffentlichkeit ein. Der Verein ist vor allem im Bereich der Ernährungskommunikation bzw. -bildung tätig, um die Perspektiven einer nachhaltigen Ernährungskultur in Ostfriesland bei allen dafür wichtigen Akteuren zu stärken. Dies wird im Rahmen des Projekts vor allem hinsichtlich des Themas Klimawandel weiterentwickelt und vertieft.
Wegen der beschränkten Ausbringungsmöglichkeiten sind aufgrund wachsender Tierbestände und weiter zunehmender Biogasanlagen (Gärreste) immer größere Entfernungen zu überbrücken. Wichtige Schritte liegen daher zukünftig sowohl in der Erhöhung der Transportwürdigkeit als auch in der Reduzierung von Transportwegen und Aufkommen der organischen Nährstoffträger; dies gilt besonders für Gülle und Gärreste. Neue und klimaangepasste Geschäftsmodelle sind zu entwickeln. Die Naturdünger-Verwertungs GmbH (NDV) lieferte im Laufe des Projekts nordwest2050 in der Funktion als Experte und Multiplikator Daten und Hintergrundwissen, insbesondere auch zur Veranstaltungsreihe »Flächennutzung unter Klimawandel im Nordwesten«.
Das Familienunternehmen Moorgut Kartzfehn in Bösel/Kartzfehn ist der größte unabhängige Putenvermehrer Europas und besitzt gleichzeitig den größten Forschungsstandort für Puten in Deutschland. Da Puten wie alle Vögel nicht schwitzen können, stellen die vorausgesagten heißen und langen Sommer für die Puten vor allem in der Endmast ein Risiko dar. Um Hitzestress für die Tiere zu vermeiden, werden deshalb im Rahmen von nordwest2050 verschiedene Belüftungsstrategien und Fütterungskonzepte entwickelt.
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.
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.
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.