PUBLIZIERBARER ZWISCHENBERICHT gilt für Studien aus der Programmlinie Forschung A) Projektdaten Kurztitel: UnLoadC3 Langtitel: Uncertainty assessment of water flow and nutrient loads under future climate change conditions Programm inkl. Jahr: ACRP6 (2014) Dauer: 01.07.2014 – 30.06.2017 KoordinatorIn/ ProjekteinreicherIn: Univ. Prof. Dipl. Geoökol. Dr. Karsten Schulz Kontaktperson Name: Karsten Schulz Kontaktperson Adresse: Institut für Wasserwirtschaft, Wasserbau (IWHW) Hydrologie und konstruktiven Universität für Bodenkultur (BOKU) Wien Muthgasse 18 1190 Wien Kontaktperson Telefon: +43-1-47654-5501 Kontaktperson E-Mail: [email protected] Projekt- und KooperationspartnerIn (inkl. Bundesland): Zentralanstalt für Meteorologie (Dr. Christoph Matulla) Institut für Siedlungswasserbau, Gewässerschutz (SIG), BOKU Wien & Geodynamik (ZAMG), Industriewasserwirtschaft Wien und (Univ.Prof. DI Dr. Thomas Ertl) Projektgesamtkosten: €386.539,- Fördersumme: €282.608,- Klimafonds-Nr: KR13AC6K11021 Zuletzt aktualisiert am: 30.07.2014 1 1_Zwischenbericht_ KR13AC6K11021_UnLoadC³_20150731 B) Projektübersicht Kurzfassung: Max. 2.000 Zeichen inkl. Leerzeichen Sprache: Deutsch Das Ziel von UnLoadC³ ist es einen Rahmen zu schaffen Unsicherheiten bei der Modellierung von Wassermenge als auch dessen Güte (anhand der Parameter N und P) unter dem Einfluss von Klimawandel zu schaffen. Um zukünftigen Klimawandel zu berücksichtigen und quantifizieren zu können werden basierend auf die aktuellen RCP Szenarienläufe regionale Szenarien entwickelt. Um diese in einer für die Studie sinnvollen räumlichen Auflösung zur Verfügung stellen zu können werden sie mit statistischen Verfahren „downgescaled“. Bei der Modellierung der Gewässergüte selbst gibt es viele Quellen von Unsicherheiten. Im Rahmen dieses Projekts sollen alle Komponenten wie Input Daten, Modellstruktur, Modellparameter und Output/Kalibrierdaten auf deren Einfluss auf die Unsicherheiten der Modellierung untersucht. Dazu werden verschiedene Gewässergütemodelle unterschiedlicher Komplexität und unterschiedlicher Berücksichtigung relevanter Prozesse auf mehrere Einzugsgebiete angewandt. Die Unsicherheiten aller für die Modellierung relevanten Daten werden quantifiziert und in die holistische Unsicherheitenanalyse eingebunden. Das Resultat dieser Studie sollte die relevanten Quellen von Unsicherheiten in der Modellierung und deren Amplitude in den resultierenden Unsicherheiten quantifizieren und generelle Ansätze zur Modellierung von Gewässergüte unter Klimawandeleinfluss ableiten können. Dies würde ein relevantes Werkzeug für die Wasserwirtschaft und für Entscheidungsträger bei der Planung von Anpassungsstrategien an einen möglichen Klimawandel darstellen. Executive Summary: Max. 2.000 Zeichen inkl. Leerzeichen Sprache: Englisch The project UnLoadC³ aims at developing and applying an extended uncertainty estimation framework for water quantity and quality (N, P) modeling under future climate change conditions. To address future climate change a set of regional climate change scenarios for Austria will be generated employing the most recent RCP scenarios. To provide scenarios on necessary fine scale statistical downscaling methods are applied. In a water quality modeling frame work many sources of uncertainty are present. Considering input data -, model structural -, model parameter - and output/calibration data uncertainties in an uncertainty estimation framework will allow a much wider range of possible future outcomes and the individual contribution of each uncertainty to be analyzed in detail. To do so a multi-model, multi-site approach is pursued to consider model structure and complexity. Uncertainties will be assigned to all data, to allow thorough analysis of each component in the uncertainty estimation frame work. To reveal the impact of sources of uncertainty as well as their magnitude for the prediction of water quality variables under climate change will strongly support policy makers and water managers to consider and prioritise adaptation and mitigation activities. 2 1_Zwischenbericht_ KR13AC6K11021_UnLoadC³_20150731 Status: Die aktuellen im EURO-CORDEX Programm entwickelten RCP Szenarienläufe wurden akquiriert und diese für die Region in welcher die Testeinzugsgebiete liegen analysiert. Um die Szenarien auf einer relevanten räumlichen Skala anwenden zu können werden verschiedene Downscaling verfahren getestet und in weiteren Schritten angewandt. Zwei Einzugsgebiete (Schwechat bis Guntramsdorf und Raab bis zur Staatsgrenze) für welche die gewählten Gewässergütemodelle SWAT und MONERIS implementiert werden, wurden definiert. Diese wurden aufgrund der guten Datengrundlage in Hinsicht auf Gewässergütedaten gewählt. Eingangsgrößen welche für die Modellierung notwendig sind wurden akquiriert und für die Implementierung in GIS Software aufbereitet. Eingangsdaten welche nicht in ausreichender räumlicher, bzw. thematischer Auflösung (Bodendaten und Landnutzung) vorhanden waren wurden aufbereitet. Dazu wurden Methoden entwickelt und angewandt, um eine Vielzahl an unterschiedlichen Datenquellen einzubinden. In diesem Schritt wurden auch bereits Überlegungen angestellt wie Unsicherheiten dieser Datensätze berücksichtigt werden können. Die Gewässergütemodelle SWAT und MONERIS wurden mit Testdatensätzen getestet und die Implementierung für die ausgewählten Einzugsgebiete ist in Arbeit. Die Gesamtzielsetzung des Projektes ist es, ein Modellkonzept zur Analyse von Unsicherheiten in Bezug auf Wasser und Stofftransport zu entwickeln und anzuwenden. Dieses soll in der Lage sein, die Einzelbeiträge der individuellen Unsicherheiten (Klimaszenarien, N- und P-Emissionen, anderen Eingangsdaten; Modellstruktur und –parameter, Kalibrierungsdaten) auf die Gesamtwasser- und Stoffflüsse zu analysieren und zu quantifizieren. Im Rahmen des Projekts werden Klima Szenarienläufe auf hochaufgelöster räumlicher Skala entwickelt welche für die Region Süd- und Ostösterreich relevant sind und zum Vergleich zu anderen Referenzdatensätzen für Österreich herangezogen werden können. Weiters werden Datensätze für bodenphysikalische Parameter und Landnutzung entwickelt welche auch in anderen Projekten Anwendung finden können. Min. ein Aufzählungspunkt, max. 5 Aufzählungspunkte Max. 500 Zeichen inkl. Leerzeichen pro Aufzählungspunkt Wesentliche (geplante) Erkenntnisse aus dem Projekt: Min. ein Aufzählungspunkt, max. 5 Aufzählungspunkte Max. 500 Zeichen inkl. Leerzeichen pro Aufzählungspunkt Diese Projektbeschreibung wurde von der Fördernehmerin/dem Fördernehmer erstellt. Für die Richtigkeit, Vollständigkeit und Aktualität der Inhalte übernimmt der Klima- und Energiefonds keine Haftung. 3 1_Zwischenbericht_ KR13AC6K11021_UnLoadC³_20150731