Integration

Integration
Integration
GLOWA-ELBE
Integrative Forschungen im Verbundprojekt
GLOWA-Elbe
(www.glowa-elbe.de)
F. Wechsung
Integration
Überblick
1. Zielsetzung
GLOWA-ELBE
2. Problematik
3. Methodik
4. Projektüberblick
Integration
1. Zielsetzung
GLOWA-ELBE:
Entwicklung integrierter Strategien zur
nachhaltigen Bewältigung
von durch den Globalen Wandel bedingten
Wasserverfügbarkeitsproblemen,
Wassernutzungskonflikten
und daraus resultierenden Umwelt- und sozioökonomischen Problemen im Elbeeinzugsgebiet
Integration
2. Problematik
Globaler Wandel
Veränderungen des
Erdsystems mit zum Teil
irreversiblen Folgen für die
natürlichen Lebensgrundlagen eines Großteils der
Menschheit (WBGU 1993)
Integration
2. Problematik
Globaler Wandel
Zeithorizont:
+ 10, 20,..., 50, ...., 100 Jahre
Wichtige Komponenten:
– Klimawandel
– Sozio-ökonomischer Wandel
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2. Problematik
Klimawandel
Anstieg der
Treibhausgaskonzentration in der
Atmosphäre durch
anthropogene
Emissionen
- Erwärmung
- Zunahme von
Extremereignissen
- Auflösung
gewohnter
Klimakonstellationen
Integration
2. Problematik
Klimatrends
Änderungstrend der
Temperatur (T) im
deutschen Teil des
Elbeeinzugsgebietes
zwischen 1901-1998
(nach Gerstengarbe
et al. 2002)
Integration
2. Problematik
Klimatrends
Änderungstrend der
Niederschläge
(unten, P) im
deutschen Teil des
Elbeeinzugsgebietes
zwischen 1901-1998
(nach Gerstengarbe
et al. 2002)
2. Problematik
Integration
Wasserverfügbarkeit EEA
[m3 Einw.-1 Jahr-1]
Themse
Elbe
233
680
Rhein
1370
Weichsel
1400
Seine
1500
Donau
2400
Po
2600
Ebro
3300
Loire
4000
Duero
4000
Donau, D.
4300
Wolga
4400
Garonne
4600
Kategorie
Extrem
niedrig
Sehr niedrig
Niedrig
Europe’s Environment: The Dobris Assessment. Eds. David Stanners and Philippe
Bourdeau, European Environment Agency, Copenhagen 1995.
Einzugsgebiet
2. Problematik
Integration
Wassernutzungskonflikte
Wasserdargebot
Niederschlagsmittel
im Tiefland:
600 mm
Gesamtmittel:
715 mm
Wassernachfrage
- Haushalte
- Energieerzeugung
- Landwirtschaft
- Schifffahrt
- Tourismus
- Landschaft
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2. Problemaufriss
Sozioökonomischer
Wandel bedeutet
u.a.
- Alterung westlicher
Gesellschaften
Integration
2. Problematik
Bevölkerungsanteil der über 60 Jährigen in 2050
(economist Nov 1st 2001 )
Integration
2. Problematik
Sozioökonomischer
Wandel bedeutet
u.a.
- Alterung westlicher
Gesellschaften
- Dominanz immatrieller Produktion
Integration
Änderung des relativen
Beschäftigungsanteil nach
Sektoren zwischen 1980
und 1997
(economist Nov 1st 2001 )
2. Problematik
Integration
2. Problematik
Sozioökonomischer
Wandel bedeutet
- Alterung westlicher
u.a.
Gesellschaften
- Dominanz immaterieller Produktion
- Bedeutungsgewinn
immaterieller Werte
Integration
2. Problematik
Wasserverfügbarkeit, Spree-Havel
Braunkohleförderung Lausitz
1t Braunkohle
6 m3 Wasser
Braunkohlenförderung
- DDR 1989
ca. 300 Mill. t a-1
- Grundwasserabsenkungstrichter: 1350 km2
- Spree-Wasserführung
erhöht von
14 auf 40 m3s-1
Integration
2. Problematik
Wasserverfügbarkeit, Havel-Spree
Nach 1989 RückMengen und
gang der jährlichen Qualitätsprobleme:
Förderung um 225
- 1999/ 2000 massenhaftes Auftreten von
Mill. t Kohle (=-1.35
Blaualgen in Folge
Mrd. m3 Wasser)
Trockenheit in
Berliner Gewässern
2. Problematik
Integration
Wasser(ver-)nutzungsproblem Elbe-Nordsee
Elbe
Rhine Lobith
Ems
Weser
Elbe
small rivers North Sea
direct North Sea
Gebietsanteil der deutschen
Flussgebiete mit Nordseeentwässerung
Relativer Anteil deutscher Flussgebiete an der
Nährstoffemission Deutschlands in die Nordsee im Jahr 2000
Phosphor
Stickstoff
Elbe
Elbe
The Progress Report to the Fifth North Sea Conference, February 2002
(http://odin.dep.no/md/nsc/report/index-b-n-a.html)
2. Problematik
Integration
Änderung des N-Eintrages
der Elbe in die Nordsee
Behrendt et al. 2002
2. Problematik
Integration
Änderung des N-Eintrages
der Elbe in die Nordsee
Behrendt et al. 2002
2. Problematik
Integration
b.a.u. Szenario 2010 für die Landwirtschaft
im Elbeeinzugsgebiet
 35
35 - < 50
65 - < 80
50 - < 65
 80
Stickstoffüberschuss [kg N/ha LF]
2. Problematik
Integration
A01-Szenario 2010
Entkopplung der
Direktzahlungen (Tier- und
Flächenprämien) von
Produktionsentscheidungen
der Landwirte
 35
35 - < 50
65 - < 80
50 - < 65
 80
Stickstoffüberschuss [kg N/ha LF]
Integration
2. Problematik
Globaler Wandel
Forschungsherausforderungen
Handlungsorientiert:
- Nachhaltige Entwicklungspfade
Methodenorientiert:
- Zielführende Szenarioanalyse
Integration
3. Methodik
Methodische Voraussetzungen
Interdisziplinärer
Integrativer MethodiAnsatz zur
scher Ansatz (IMA)
Szenarienanalyse
- Kategorien zur
AufgabenSimulationsmodelle
beschreibung und
Einbeziehung von
- Lösungsweg
Akteuren und
sichert Transparenz u.
Betroffenen
Wiederholbarkeit
3. Methodik
Integration
Methodische Voraussetzungen
Reproduzieren System
Interdisziplinärer
Verhalten basierend auf:
Ansatz zur
- qualitativen
Szenarienanalyse
Zusammenhängen
Simulationsmodelle
(Gleichungen, Regeln)
- Parametern
Einbeziehung von
- Eingangsinformationen
Akteuren und
Gestatten Blick in die
Betroffenen
Zukunft
Integration
3. Methodik
Methodische Voraussetzungen
Interdisziplinärer
Ansatz zur
Szenarienanalyse
Simulationsmodelle
Einbeziehung von
Akteuren und
Betroffenen
Szenarienpräzisierung
& Bewertung:
- Stakeholdertreffen
- Landschaftskonferenzen mit
Bürgern
- Statuskonferenzen
Integration
3. Projektüberblick
IMA & Projektstruktur
Masterszenarien
Ziel:
Entwicklungsrahmen
Nachhaltige
Entwicklungsszenarien
Handlungsstrategien
Impaktstudien
Multikritielle Analyse
Equity Analyse
Integration
3. Projektüberblick
IMA & Projektstruktur
Masterszenarien
Untersuchungsraum,
Entwicklungsrahmen
Probleme, Konflikte
Entwicklungsszenarien
- Gesamt-Elbe
Impaktstudien
- Spree-Havel
Multikritielle Analyse
- Unstrut
Equity Analyse
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4. Projektüberblick
IMA & Projektstruktur
Klimaszenarien
Wasserverfügbarkeit
Ökohydrologie
Landwirtschaft
Nährstofffracht
Untersuchungsraum,
Probleme, Konflikte
- Gesamt-Elbe
- Spree-Havel
- Unstrut
Integration
4. Projektüberblick
IMA & Projektstruktur
Oberlieger-Unterlieger
Konflikt
– Flutung v.
Tagebaurestlöchern
– Erhaltung Spreewald
– Wasserversorgung
Berlins
Untersuchungsraum,
Probleme, Konflikte
- Gesamt-Elbe
- Spree-Havel
- Unstrut
Integration
4. Projektüberblick
IMA & Projektstruktur
Masterszenarien
Entwicklungsrahmen
Entwicklungsszenarien
Impaktstudien
Multikritielle Analyse
Equity Analyse
Prozesse des
Globalen Wandels, die
auf übergeordneter
Skalenebene
bestimmt werden bzw.
nicht auf regionale
Entscheidungen
zurückzuführen sind.
Integration
4. Projektüberblick
IMA & Projektstruktur
Masterszenarien
Entwicklungsdomänen
Entwicklungsrahmen
Ökonomie
Entwicklungsszenarien
dominiert
Impaktstudien
A1
A2
Multikritielle Analyse
globalisiert
Equity Analyse
regionalisiert
B1
ökologisch
B2
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4. Projektüberblick
IMA & Projektstruktur
Masterszenarien
Sub-Typen v. A1, B2
Szenarien
Entwicklungsrahmen
- Sozio-ökonomischer
Entwicklungsszenarien
Wandel ohne
Impaktstudien
Klimawandel
(A10,B20)
Multikritielle Analyse
- Klimawandel ohne
Equity Analyse
sozio-ökonomischen
Wandel
(A1*, B2*)
Integration
4. Projektüberblick
IMA & Projektstruktur
Masterszenarien
szenarien
Entwicklungsrahmen
- KlimaEntwicklungsszenarien
- BevölkerungsImpaktstudien
- EnergieMultikriterielle Analyse
- PolitikEquity Analyse
- Landnutzungs- Bürger-
Integration
4. Projektüberblick
IMA & Projektstruktur
Masterszenarien
Entwicklungsrahmen X
Entwicklungsrahmen
Handlungsalternativen
Entwicklungsszenarien
- Handlungsfelder
Impaktstudien
- Handlungsoptionen
Multikritielle Analyse
Equity Analyse
Integration
4. Projektüberblick
IMA & Projektstruktur
Masterszenarien
Handlungsfelder
Entwicklungsrahmen
Handlungsoptionen
Entwicklungsszenarien
Impaktstudien
Spree-Havel
Multikritielle Analyse
- Wasserüberleitung
Equity Analyse
- Mindestflutung
- Konditionierung
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4. Projektüberblick
IMA & Projektstruktur
Masterszenarien
Modelle-Indikatoren
Entwicklungsrahmen
SWIMWasserdargebot,
Entwicklungsszenarien
Evapotranspiration,
Impaktstudien
Abflusskomponenten,
Multikritielle Analyse
Vegetation, Erträge
Equity Analyse
(Landnutzung[RAUMIS],
Klima)
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4. Projektüberblick
IMA & Projektstruktur
Masterszenarien
Modelle-Indikatoren
Entwicklungsrahmen
WATERGAPEntwicklungsszenarien
Wasserverfügbarkeit
Impaktstudien
(Landnutzung,
Multikritielle Analyse
Wassernachfrage,
Equity Analyse
Klima)
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4. Projektüberblick
IMA & Projektstruktur
Masterszenarien
Modelle-Indikatoren
Entwicklungsrahmen
ARCGRM –
- Abflüsse, Wasserstände,
Entwicklungsszenarien
- Wasserbereitstellung
Impaktstudien
(Speichermanagement,
Multikritielle Analyse
Nutzung v. Oberflächen
Equity Analyse
– und Grundwasser, KLima)
Integration
4. Projektüberblick
IMA & Projektstruktur
Masterszenarien
Modelle-Indikatoren
Entwicklungsrahmen
VEGMOS –
Entwicklungsszenarien
Veränderungen von
Pflanzengesellschaften
Impaktstudien
(Grundwasserstand
Multikritielle Analyse
[ARCGRM])
Equity Analyse
Integration
4. Projektüberblick
IMA & Projektstruktur
Masterszenarien
Modelle-Indikatoren
Entwicklungsrahmen
BOWAS:
Entwicklungsszenarien
- Evapotranspiration
Impaktstudien
- Erträge v.Grünland,
Multikritielle Analyse
- Lebensdauer von
Equity Analyse
Mooren
(Grundwasserstand,
[ARCGRM])
Integration
4. Projektüberblick
IMA & Projektstruktur
Masterszenarien
Modelle-Indikatoren
Entwicklungsrahmen
RAUMIS –
Entwicklungsszenarien
Art und Intensität der
Impaktstudien
landwirtschaftlichen
Landnutzung,
Multikritielle Analyse
Stickstoffüberschuss
Equity Analyse
(Politik, Markt,
Erträge[SWIM])
Integration
4. Projektüberblick
IMA & Projektstruktur
Masterszenarien
Modelle-Indikatoren
Entwicklungsrahmen
MONERIS –
Entwicklungsszenarien
Nährstofffracht N und P
Impaktstudien
(Landnutzung
Multikritielle Analyse
[RAUMIS],
Abflussregime
Equity Analyse
[SWIM, WATERGAP])
Integration
4. Projektüberblick
IMA & Projektstruktur
Masterszenarien
Entwicklungsrahmen
Entwicklungsszenarien
Impaktstudien
Multikritielle Analyse
Equity Analyse
Modelle-Indikatoren
Kombiniert in
1)Modellkampagnen
2)Modellsystem
Integration
4. Projektüberblick
IMA & Projektstruktur
Masterszenarien
Berlin
Entwicklungsrahmen
Entwicklungsszenarien
Impaktstudien
Multikritielle Analyse
Equity Analyse
Integration
Equity-Analyse Berlin
Integration
Equity-Analyse Berlin
Integration
4. Projektüberblick
IMA & Projektstruktur
2000-2002
Gesamtelbe
Masterszenarien
x
Entwicklungsrahmen
fixiert
Entwicklungsszenarien
x
Impaktstudien
Multikriterielle &
Equity Analyse
Spree-Havel
x
x
x
Berlin
4. Projektüberblick
Integration
IMA & Projektstruktur
2000-2003
Gesamtelbe
Spree-Havel.
Masterszenarien
x
x
Entwicklungsrahmen
(x)
x
Entwicklungsszenarien
x
x
Impaktstudien
(x)
x
Multikritielle Analyse
(x)
Equity Analyse
x
IMAPilotprojekt
Integration
IMA & Projektstruktur
2003-2006
Masterszenarien
Entwicklungsrahmen
Entwicklungsszenarien
Impaktstudien
Multikriterielle,
Equity Analyse
4. Projektüberblick
Gesamt-Elbe
Wasser- Gewäs- Hochverfüg- serqua- wasserbarkeit lität
schutz
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
Analyse von Wirkungen des Globalen Wandels auf den Wasserkreislauf im
Elbegebiet*. Aufklärung von regionalen Wechselwirkungen zwischen Globalem
Wandel
und
Akteursverhalten.
Entwicklung
von
nachhaltigen
Handlungsstrategien
zur
Minderung
und
zum
Ausgleich
von
Gefahrenpotentialen und Interessenskonflikten.
IntegrationIntegrative
Forschungen im Verbundprojekt
GLOWA-Elbe
Integration
Autoren: Verbundprojekt GLOWA-ELBE
Projektleiter:
Frank Wechsung
Potsdam-Institut für Klimafolgenforschung e.V. (PIK)
e-mail: [email protected]
Projektidee:
Alfred Becker
Potsdam-Institut für Klimafolgenforschung e.V. (PIK)
e-mail: [email protected]
IMA:
Volker Wenzel
Potsdam-Institut für Klimafolgenforschung e.V. (PIK)
[email protected]
Frank Messner
Umweltforschungszentrum Leipzig-Halle GmbH (UFZ)
[email protected]