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.
Der nordwest2050-Werkstattbericht Nr. 10 widmet sich der Frage, wie im Rahmen von ‚nordwest2050’ Innovationen in Richtung Klimaanpassung konkret unterstützt und umgesetzt werden können. Dabei werden Ansätze aus dem Technologie-Roadmapping mit Ansätzen zur leitbildorientierten Technik- und Systemgestaltung miteinander verknüpft. Zentrales Ergebnis ist ein Leitfaden für die Erstellung von ‚leitorientierten integrierten Roadmaps‘.
Im Bericht werden zunächst die beiden Ansätze ‚Integriertes Roadmapping‘ sowie ‚Leitbildorientierte Technik- und Systemgestaltung‘, ihre konzeptionellen Grundlagen, die bisher vorliegenden empirischen Erkenntnisse und praktischen Erfahrungen vorgestellt und weiterentwickelt. Im zweiten Teil geht es dann um die Möglichkeiten der Zusammenführung dieser Ansätze und die daraus entwickelte Methode „Leitorientiertes integriertes Roadmapping“. Die einzelnen Schritte dieser Methode sowie entscheidende Erfolgsfaktoren werden aufgezeigt und konkrete Handlungsempfehlungen gegeben.
In ‚nordwest2050‘ wurden Praxislösungen für alternative Kältetechniken entwickelt, wie beispielsweise die Abwärmenutzung z.B. aus Biogas-BHKW für Absorptionskälteanlagen, Erdsondenanlagen zur integrierten Heizung und Kühlung von Gebäuden, die Brunnen- und Flusswassernutzung zur effizienten Rückkühlung und die adiabate freie Kühlung. Der Leitfaden Klimaangepasste Kältetechnik informiert über Technologien zur ökologisch effizienten und klimaangepassten Bereitstellung von Kälte sowie über Märkte und Potenziale dieser Technologien am Beispiel der Metropolregion Bremen-Oldenburg. Darüber hinaus bietet er Praxisbeispiele und zeigt Probleme und Lösungen bei der Projektdurchführung auf.
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 Klimawandel ist eine zentrale Herausforderung des 21. Jahrhunderts. Die Folgen sind bereits heute global spürbar und werden sich in den kommenden Dekaden verstärken. Auch die Metropolregion Bremen-Oldenburg im Nordwesten ist davon betroffen.
Der Klimapakt ist eine Initiative des Forschungsprojekts ‚nordwest2050‘ und wurde mit gesellschaftlichen und institutionellen Akteuren aus dem Raum der Metropolregion Bremen-Oldenburg im Nordwesten erarbeitet. Er ist als Willenserklärung zu verstehen, mit der die Unterzeichnenden bekunden, dass sie die Dringlichkeit und Zusammengehörigkeit von Klimaschutz und Anpassung an den Klimawandel anerkennen.
Anstatt sich nur auf Klimaschutzmaßnahmen zu fokussieren, wurden für das Güterverkehrszentrum Bremen (GVZ) Maßnahmen zur Anpassung an den Klimawandel identifiziert. Das Institut für Seeverkehrswirtschaft und Logistik (ISL) hat 2011 und 2012 in Zusammenarbeit mit der Hochschule Bremen eine umfassende empirische Untersuchung zu den Auswirkungen des Klimawandels auf die Logistikbranche der Metropolregion Bremen-Oldenburg im Nordwesten durchgeführt. Die Ergebnisse zeigen deutlich, dass die zu erwartenden Folgen des Klimawandels auch für das GVZ und die einzelne Ansiedler eine neue Herausforderung darstellen kann.
Der nordwest2050-Werkstattbericht Nr. 29 analysiert die in der Metropolregion Bremen-Oldenburg im Nordwesten aktivierbaren Technologie- und Innovationspotenziale im Bereich der klimaangepassten Kältetechnik. Hierbei geht es um solche Lösungen, die energetisch geringwertige Energie- und Stoffquellen nutzen (sogenannte Low-Exergy-Quellen) und dabei nachgefragte energetische Dienstleistungen erbringen. Dazu gehören sowohl solche Technologien, die Umweltenergien nutzen, als auch solche, die Rest- und Abfallströme nutzen (Low Exergy Solutions). Zunächst erfolgt in einem Screening die Erstellung einer Übersicht von Innovationspotenzialen der regionalen Energiewirtschaft in Bezug auf Low Exergy Solutions. Für ausgewählte Innovationen wird dann das Innovationspotenzial für die Metropolregion ermittelt, indem die infrastrukturellen und technischen Grundlagen in der Region zur Nutzung der ausgewählten Low Exergy Solutions analysiert und führende Forschungseinrichtungen und Unternehmen identifiziert werden. Besondere Aufmerksamkeit kommt der Angebots- und Nachfrageseite der ausgewählten Innovationen zu. In einem letzten Schritt erfolgt dann die Abschätzung, ob die Metropolregion Bremen-Oldenburg im Nordwesten zu einem Leit- oder Pilotmarkt für die ausgewählten Innovationen der Klimaanpassung aus dem Bereich „Low Exergy Solutions“ werden könnte.
Im Rahmen einer Literatur und Internetrecherche wurden die Herausforderungen des Klimawandels an die Trinkwasserversorgung auf der Grundlage von Erfahrungsberichten, Expertenmeinungen und Prognosen herausgearbeitet. Weiterhin wurden Trenduntersuchungen am Beispiel der Ruhr durchgeführt und die Abhängigkeit der Wasserqualität von den wetterabhängigen Parametern Wasserführung und Wassertemperatur untersucht. Die Ergebnisse zeigen, dass der Klimawandel in NRW im Vergleich zu anderen Regionen der Welt zwar moderater verläuft, aber dass es trotzdem bereits Erfahrungen mit den Auswirkungen gibt, die einen Anpassungsbedarf im Bereich der Wasserversorgung deutlich machen. So werden die Grundwasserneubildung und die Wasserführung in Oberflächengewässern saisonal stärkeren Schwankungen unterliegen, was sich lokal und temporär sowohl auf die Gewinnungsanlagen als auch auf die Wasserqualität negativ auswirken kann. Eine Temperaturerhöhung lässt Veränderungen von chemischen und biologischen Prozessen in Gewässern und Böden erwarten und kann zu niedrigeren Sauerstoffkonzentrationen führen. Außerdem ist eine Gefährdung der Trinkwasserhygiene im Verteilungsnetz nicht auszuschließen. Es muss damit gerechnet werden, dass einzelne Aufbereitungsprozesse im Hinblicke auf eine veränderte Rohwasserbeschaffenheit, stärkere Qualitätsschwankungen und eine Temperaturerhöhung optimiert oder erweitert werden müssen. Die kurzfristigen Anpassungsmöglichkeiten im laufenden Betrieb der einzelnen Anlagen an stärkere Qualitätsschwankungen sollten deshalb kritisch überprüft und ggf. verbessert werden. Wesentliche Anpassungsstrategien in der Wasserversorgung sind Trinkwasserverbundsysteme, die Stärkung des Multibarrierensystems und die Flexibilisierung von Aufbereitungsstufen.
Dokumentationen der Tagung der KLIMZUG-Veründe an der TU Dortmund am 03.10.2010:
Die Aufgabe der Bildung regionaler Netzwerke zur Anpassung
an den Klimawandel ist ein Kennzeichen aller sieben
KLIMZUG-Initiativen. Infolgedessen sind sie alle mit dem
Themenkomplex „regionale“ und/oder „Netzwerk-Governance“
konfrontiert. Letztere wird dabei vielfach als ein Organisationsmodell verstanden, das geeignet ist, den angestrebten Paradigmenwechsel in Richtung auf die regionale Anpassungsfähigkeit anzuleiten. Viele, darunter gerade auch die politik und verwaltungswissenschaftlich, akteurs und institutionenanalytisch informierten
KLIMZUG-Teilprojekte stützen sich auf neue Erkenntnisse
der interdisziplinären Governance-Forschung, um diese für
den praktischen Prozess der Etablierung eines regionalen
Kooperationsnetzwerks fruchtbar zu machen. Zugleich aber
kann Governance auch als kritisches analytisches Konzept
verstanden und genutzt werden, das den Blick auf die
Prozesse der Steuerung und Koordination komplexer Prozesse
in komplexen Strukturen richtet und dabei institutionelle
Kontexte und deren Wandel ebenso berücksichtigt wie die
Aspekte von Macht und Legitimation.