Klimawandel und Wasserhaushalt - Aktuelles

Grundwasser-Zentrum
Dresden
Klimawandel und Wasserhaushalt
Dr. Thomas Sommer, Dr. Claudia Helling
DGFZ
Dresdner Grundwasserforschungszentrum e.V.
Gliederung
1.
2.
3.
4.
5.
Klimawandel
Wasserkreislauf
Klimagrößen in Sachsen
Auswirkungen des Klimawandels
Maßnahmen zur Anpassung an den
Klimawandel
1. Klimawandel
Was?
Ist Klimawandel
Wann?
- welche Veränderungen
- in welcher Zeit
Warum?
- natürlich
- anthropogen (vom Menschen verursacht)
1. Klimawandel - Klima
Klima ist die Gesamtheit aller an einem Ort
möglichen Wetterzustände, einschließlich ihrer
typischen Aufeinanderfolge sowie ihrer tages- und
jahreszeitlichen Schwankungen.
Klimawandel
1)Globale Erwärmung aktuelle Veränderung
2)Klimaveränderung im Allgemeinen
1. Klimawandel - Klima
Wovon hängt das Klima ab?
primäre Faktoren
Faktoren, die in der Erde
begründet sind
•Sonnenstrahlung
•Land-Meer-Verteilung
•Zusammensetzung der
Erdatmosphäre
•Höhe des Standortes.
sekundäre Faktoren
Faktoren, die in
physikalischen Prozessen
begründet sind
•Zirkulation der Atmosphäre
•Meeresströmungen
•Wasserkreislauf
1. Klimawandel - Klimafaktoren
1. Klimawandel
Klimawandel steht für:
• Klimaveränderung,
die Veränderung des Klimas im Allg. ,
über einen langen Zeitraum (mehrere tausend Jahre)
• globale Erwärmung, die aktuelle Veränderung des
Klimas.
seit etwa 1860 weltweite Temperaturmessungen
zwischen 1906 und 2005 nahmen die bodennahen
Lufttemperaturen um 0,74 °C zu
größter Anstieg ab 1975
Ursache: Verstärkung des natürlichen Treibhauseffektes
durch den Menschen (?)
2. Wasserhaushalt - Wasserkreislauf
Zusammenwirken hydrologischer Prozesse des Wasserkreislaufs
2. Wasserhaushalt - Wasserkreislauf
• allgemeine Wasserhaushaltsgleichung:
P + ROi + RUi = RO + RU + ETR ± ∆S
• Wasserhaushalt eines Gebietes (vereinfacht,
schematisiert)
P - Niederschlag auf das Gebiet
ROi - oberirdischer Zufluss in das Gebiet
RUi - unterirdischer Zufluss in das Gebiet
RO - oberirdischer Abfluss aus dem Gebiet
RU - unterirdischer Abfluss aus dem Gebiet
ETR - reale Verdunstung des Gebietes
∆S - Speicheränderung (oberirdisch, Boden, Grundwasser)
P = ETR + RO + RU
Niederschlag = Verdunstung + Abfluss
2. Wasserhaushalt - Wasserkreislauf
• Wichtige Größe für das Wasserdargebot:
Grundwasserneubildung
Neben dem Niederschlag haben vor allem das Klima, die Art des
Bodens, die geologische Situation und die Vegetation / Landnutzung
Einfluss auf die Wasserhaushaltgleichung
> Auffüllen der Speicher
> Reinigung des Wassers
3. Klimagrößen für Sachsen
• Mittlere Temperatur (1961-2005):
9°C im Tiefland
3,2 °auf dem Fichtelberg
7,9°C für ganz Sachsen
Seehöhe
(Abnahme um ca. 0,6°C/100 m),
• Vergleich 1961-1990 zu
1991-2005:
Zunahme um 0,7°C
3. Klimagrößen für Sachsen
• Mittlere jährliche Niederschlagssummen (1961-2005):
600 mm im nordwestlichen Tiefland
1300 mm im Westerzgebirge
Seehöhe
(ca. 70 mm/100 m),
Luv-Lee-Effekte,
Entfernung vom Meer
• Vergleich 1961-1990 zu
1991-2005:
Zunahme um 3,5-5%
(Niederschlagsereignis 2002!)
3. Klimagrößen für Sachsen
• Potentielle Verdunstungssummen (1961-2005):
<525 mm im Erzgebirge (Kammlagen)
640 mm im Dresdner Elbtal
Temperatur,
Globalstrahlung,
Geländehöhe
• Vergleich 1961-1990 zu
1991-2005:
Zunahme um 10-30 mm
3. Klimagrößen für Sachsen
• Wasserbilanz (1961-2005):
0 mm in Nordsachsen
770 mm im Westerzgebirge
Niederschlag,
Verdunstung
• Vergleich 1961-1990 zu
1991-2005:
-30 mm bis +10 mm
4. Auswirkungen des Klimawandels
4. Auswirkungen des Klimawandels
regional in unterschiedlicher Weise
Für Deutschland:
• Grundsätzlich wird eine Zunahme der Niederschläge im
Winter und eine Abnahme im Sommer erwartet.
• Die Durchschnittstemperatur wird wahrscheinlich
steigen.
• Ebenso das Risiko von Extremereignissen
wie Hitzewellen und Hochwasserereignissen.
4. Auswirkungen des Klimawandels
Auswirkungen auf
• Flächennutzer
wie Landwirtschaft, Forstwirtschaft
• Natur/Umweltschutz
• Industrie
• Wasserwirtschaft
• Wasserversorgung
• Tourismus
• Kommunen, Bürger, Bildung …
Strategie zur Anpassung an den Klimawandel und dazu gehörender Aktionsplan S-A
4. Auswirkungen des Klimawandels
4. Auswirkungen des Klimawandels
Sachsen im Klimawandel
Niederschlags-Trend (%)
Niederschlags-Trend 1901-2006
25
20
15
10
5
0
-5
-10
-15
-20
19,5
13,6
10,6
9,1
5,8
-0,3
-15,5
-8,3
-5,7
-3,3
Frühjahr Sommer
Herbst
Winter
Jahr
Sachsen
Deutschland
4. Auswirkungen des Klimawandels
Sachsen im Klimawandel
Prognose
Niederschlags-Trend 1901-2100
10
5,8
Niederschlags-Trend (%)
5
0
4,3
-0,3
1901-2006 (Diagnose)
1981-2100 (Prognose)
-5
-5,7
-6,1
-8,3 -8,3
-10
-9,4
-15
-15,5
-20
-20,8
-25
Frühjahr
Sommer
Herbst
Winter
Jahr
Quelle: LfULG
4. Auswirkungen des Klimawandels
Tendenzen für Sachsen
Niederschlag:
•stärkster Rückgang der Niederschläge
im Sommer
•geringe Veränderung der
Niederschläge im Winter
•kein Ausgleich über das Jahr → Rückgang
Temperatur:
•Zunahme der mittleren Lufttemperatur um 2 °C bis 2100
•stärkere Verdunstung → KWB ↓
•stärkste Zunahme im Winter → weniger Schnee!
4. Auswirkungen des Klimawandels
REKIS
neues Internetportal für Mitteldeutschland
gibt Landwirten, Stadtplanern und Planern ein bisher so
nicht verfügbares Bild vom Klimawandel
bundesweit einmalig
Wird von der TU Dresden betreut
„Rekis“ enthält Wetter- und Klimadaten mehrerer
Jahrzehnte
ermöglicht regionale Prognosen etwa zu Niederschlägen
oder Temperaturen.
www.rekis.org
5. Maßnahmen zur Anpassung an den
Klimawandel
Klimaschutz
Anpassung
• Emissionen mindern
• Energie sparen
• Mobilität Energie-effizient
gestalten
• Versorgung regional statt
global
• energiebewusst ernähren
•Gewässerschutz
•Hochwasservorsorge
•Hochwasserschutz
•Bauvorsorge (HW)
•hitzegerechtes Bauen
•durchgrünte Städte (Schatten
und Abkühlung)
Strategien und Aktionspläne, z.B. für Sachsen, Sachsen-Anhalt
5. Maßnahmen zur Anpassung an den
Klimawandel
Aktionsplan Klima und Energie 2008 (Sachsen)
Der Aktionsplan bündelt erstmals die Maßnahmen zum Klimaschutz,
für eine nachhaltige Energieversorgung und zur Anpassung an den
Klimawandel in Sachsen. Mit den über 200 Maßnahmen setzt die
Staatsregierung attraktive Anreize in Form finanzieller Förderung,
intensiviert und erweitert ihre Informationstätigkeit und
Beratungsprogramme und unterstützt Bildungsangebote an Schulen,
um auch die kommende Generation auf diese Zukunftsaufgabe
vorzubereiten.
5. Maßnahmen zur Anpassung an den
Klimawandel
Die Veränderung des Klimas sollen nicht nur als Bedrohung, sondern
auch als Chance für positive Veränderungen gesehen werden.
Landwirtschaft
• moderne Methoden der Bodenbearbeitung
• Optimierung der Bewässerung
• breites Anbauspektrum und vielfältige artenreiche Fruchtfolgen:
→ Risikominderung, Ertragsstabilisierung, Bodenfruchtbarkeit
• Nutzung neuer Züchtungen und Sorten (züchterischer Fortschritt)
hinsichtlich Ausprägung ihrer Eigenschaften
• Nutzung regional gezüchteter und geprüfter Sorten unter
Anpassung an die vorherrschenden Bedingungen
• Anbauzunahme wärmeliebender und trockenheitsverträglicher
Kulturen und Sorten
• Erprobung des verstärkten Anbaus von Winterformen statt
Sommerungen
5. Maßnahmen zur Anpassung an den
Klimawandel
Wasserhaushalt / Wasserwirtschaft
• Einsatz wassersparender Technologien
• Optimierung der Talsperrenbewirtschaftung
(Hochwasserschutz vs. Trockenperioden)
• Entwässerung (gezielte und regulierte Ableitung des
Niederschlags-wassers) im ländlichen Raum bei
Starkregenereignissen
• Hochwasserschutz im ländlichen Raum durch dezentrale
Maßnahmen des Wasserrückhalts an Gewässern zweiter Ordnung
• Optimierung der Abwassersysteme
5. Maßnahmen zur Anpassung an den
Klimawandel
Verkehr
•Technische Anpassungen der Verkehrsinfrastruktur mit neuen
hitzeresistenten Materialien
•Technische Maßnahmen gegen Extremereignisse, wie Schutz
kritischer Brücken und Unterfahrungen, Murenschutz oder
Trassenverlegung in potenziellen Hochwassergebieten
5. Maßnahmen zur Anpassung an den
Klimawandel
Forstwirtschaft
• Waldumbau Waldstrukturanpassung
Anbau besonders trockentoleranter Baumarten erforderlich
• Verringerung der Anfälligkeit gegenüber Forstschädlingen und
Erhöhung der Stresstoleranz
Tourismus
• Entwicklung von Alternativkonzepten für Wintersportgebiete
Wirtschaft
• Anpassung der Alarm- und Gefahrenabwehrpläne bei In-dustrieanlagen (Störfallverordnung), Energieversorgungs- und
Bergbauanlagen gegenüber extremen Wetterereignissen
5. Maßnahmen zur Anpassung an den
Klimawandel
Sachsen im Klimawandel
Im Winter etwas feuchter;
Im Sommer deutlich trockener;
Insgesamt wärmer;
Unberechenbarer und regionaler
Immer extremer!
Quellen / Literatur
SMUL (Hrsg., 2008): Sachsen im Klimawandel – Eine Analyse
Anpassung an den Klimawandel in der Region Grimma
Klimaveränderung in Sachsen – Auswirkungen auf die Forstwirtschaft
u.a. unter www.klima.sachsen.de
Strategie des Landes Sachsen-Anhalt zur Anpassung an den
Klimawandel und dazu gehörender Aktionsplan
Teil I Strategie, Teil II Aktionsplan, 2010
http://www.sachsen-anhalt.de/index.php?id=anpassungsstrategie
www.wikipedia.de
Auerswald, H.; Vogt, G. (2010): „Zur Klimasensibilität der Wirtschaft in der
Region Dresden“, ifo Dresden berichtet, 17, 3, S.15-23.