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.
Im vorliegenden Papier werden aus unterschiedlichen Forschungs- und Praxisperspektiven mögliche Konfliktfelder, die sich beim Anpassungsprozess in der Emscher-Lippe-Region abzeichnen, zusammengetragen und analysiert. Neben überblicksartigen Darstellungen möglicher Konfliktkonstellationen aus verschiedenen dynaklim-Teilbereichen werden vier potenzielle Konflikte als vorrangig behandlungsbedürftig detailliert erörtert: Die potenziellen Konflikte „Beregnung“ und „Kühlwasser“ als Konfliktkonstellationen bei Niedrigwasser sowie die potenziellen Konflikte „Regenwasser“ und „Soziale Betroffenheit und Verletzlichkeit“ als Konfliktkonstellationen bei Hochwasser bzw. Hitzeperioden. Zentraler methodischer Ansatz, um die in dynaklim beteiligten Forschungs- und Praxis-Perspektiven und -Expertisen analytisch aufeinander zu beziehen, ist das interdisziplinäre Brückenkonzept Konstellationsanalyse.
Anpassungsmaßnahmen werden vonnöten sein, um die negativen Auswirkungen der projizierten Klimaänderung und -variabilität zu mindern. Eine Form der Anpassung auf kommunaler Ebene ist die Entwicklung von kommunalen Anpassungsstrategien. In der vorliegenden Arbeit werden neun Anpassungsstrategien aus Küstenkommunen analysiert, die von 2009 bis 2013 veröffentlicht wurden. Dabei zeigt sich, dass eine Reihe von Gemeinsamkeiten innerhalb der Strategien offensichtlich ist, obwohl sie in unterschiedlichen Kontexten entstanden sind. Diese Gemeinsamkeiten und Unterschiede werden näher 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.
Klimawandel in der Lüneburger Heide – welche Veränderungen kommen auf uns zu? Wie können wir uns darauf einstellen? Die durchgeführten Klimaprojektionen für das Modellgebiet der Lüneburger Heide haben zum Ergebnis, dass zur Mitte des 21. Jahrhunderts für alle Jahreszeiten höhere Mitteltemperaturen zu erwarten sind. Im Winter steigen die Temperaturen jeweils am stärksten, im Frühjahr am geringsten. Eis- und Frosttage treten deutlich seltener auf, während im Sommer Tage mit extremen Temperaturen häufiger vorkommen und starke Niederschläge noch an Intensität zunehmen. Dies alles wird Auswirkungen haben auf Ökosysteme und Stoffkreisläufe, auf Flora, Fauna und die Menschen in der Region.
Auf den überwiegend sandigen Böden des Kulturlandschaftsraumes Lüneburger Heide befinden sich ökologisch besonders wertvolle Nieder- und Hochmoore, Heideflächen und zahlreiche grundwassergespeiste Heidebäche. Das Gebiet ist andererseits durch großflächige land- und forstwirtschaftliche Nutzungen geprägt. Im Rahmen von KLIMZUG-NORD wurden im Modellgebiet Lüneburger Heide im Wesentlichen die Auswirkungen des Klimawandels auf die Handlungsfelder Wasserwirtschaft, Land- und Bodennutzung, Naturschutz und Kommunikation beforscht und Anpassungsmaßnahmen entwickelt. Dabei bleiben eine umweltschonende Landbewirtschaftung und ein leistungsfähiger Naturhaushalt unter Klimawandelaspekten eine gültige Zielvorstellung – gerade auch angesichts der zu erwartenden zunehmenden Konkurrenz um die Ressource Wasser. Mit diesem Beitrag wollen wir unser gängiges Handeln kritisch hinterfragen, über erzielte Ergebnisse aus den Klimaanpassungsprojekten berichten und Handlungsoptionen aufzeigen.
Bei der Erforschung von Anpassungsmaßnahmen an den Klimawandel spielen Informationen und Daten über die möglichen Veränderungen der verschiedenen Klimaparameter und deren Folgen für den regionalen Wasser- und Energiehaushalt eine wesentliche Rolle. Das Max-Planck-Institut für Meteorologie stellt über die Querschnittsaufgabe Klimawandel für sämtliche Teilprojekte in KLIMZUG-NORD Informationen zu Klimaänderungen für Norddeutschland bereit und berät zum Umgang mit regionalen Klimadaten und ihren Unsicherheiten. Im intensiven Dialog mit den Projektpartnern wird eine sinnvolle und konsistente Verwendung von Klimawissen abgestimmt. Es wird umfassend über die Möglichkeiten und Grenzen der regionalen Klimamodellierung informiert.
Aus den aktuellen Ergebnissen der regionalen Klimamodellierung wurden für die Metropolregion Bremen-Oldenburg zwei Szenarien erstellt: die nordwest2050-Klimaszenarien für die aus einer 30-jährigen Periode gemittelten Jahre 2050 und 2085. Sie stellen die für diese Zeiträume möglichen mittleren klimatischen Randbedingungen inklusive ihrer Spannweiten dar.
Der nordwest2050-Werkstattbericht Nr. 2 fasst die Hintergründe von Klimamodellen und -projektionen und ihre Unsicherheiten zusammen und stellt heutige Beobachtungen des Klimawandels dar. Aufbauend auf der globalen Klimamodellierung und den daraus resultierenden globalen Klimaprojektionen werden die aktuellen regionalen Klimamodelle mit den entsprechenden regionalen Klimaprojektionen dargestellt.
Seit Beginn der Industrialisierung nimmt die Konzentration langlebiger Treibhausgase in der Erdatmosphäre beständig zu. Dadurch wird eine langfristig zunehmende Erwärmung der Erdoberfläche und der bodennahen Atmosphäre angestoßen, was die Zirkulation der Luftmassen in der Atmosphäre und den Wasserkreislauf der Erde verändert. Diese globalen Veränderungen wirken sich regional unterschiedlich aus. An den meteorologischen Messstationen der Metropolregion Hamburg wird für das vergangene Jahrhundert eine Erwärmung der bodennahen Atmosphäre beobachtet, die über dem globalen Durchschnitt liegt. Die im Rahmen von KLIMZUG-NORD verwendeten Klimaprojektionen bilden einen weiteren Anstieg der bodennahen Lufttemperatur im 21. Jahrhundert ab, der sich je nach zugrunde liegendem Emissionsszenario mehr oder weniger stark beschleunigt. Es werden veränderte Niederschlagsmengen mit Zunahmen besonders in den Herbst- und Wintermonaten projiziert, während sich für die Sommermonate in den meisten Simulationen eine abnehmende Tendenz zeigt. In diesem Bericht werden Methoden und Ergebnisse regionaler Klimaprojektionen für die Metropolregion Hamburg vorgestellt.