Klimawandel in Bayern: Auswirkungen auf das Grundwasser

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1 Klimawandel in Bayern: Auswirkungen auf das Aktion schutz Klimawandel in der Oberpfalz: Wasserwirtschaft und Landwirtschaft Dr. Jörg Neumann Referat monitoring Übersicht neubildung als Teil des Wasserkreislaufs Entwicklung von Einflussfaktoren der Wasserbilanz ( ) Langfristige Änderungen Modellierte neubildung Messdaten von ständen & Quellschüttungen Kurzfristige Änderungen der letzten Jahre Entwicklung des zukünftigen Dargebots KLIWA Fallstudien 2

2 als natürliche Ressource Öffentliche Wasserversorgung: Knapp 94% des bayerischen Trinkwasser aus Mittlere jährliche neubildung Weitere Nutzungen durch Landwirtschaft, Industrie Begrenzte Verfügbarkeit Nachhaltige Nutzung erforderlich Regional große Unterschiede 3 als Teil des Wasserkreislaufs Vereinfachte Bilanz: neubildung = Niederschlag Verdunstung Direktabfluss GWN als Bilanzrest und klimasensitive Größe! 4

3 Natürliche Einflussfaktoren Niederschlag Winterniederschläge (November April) und Schneeschmelze sickern tief in den Boden ein und füllen die GwVorräte auf Jährliche GwNeubildung: (ca. 200 mm/a) Etwa 20-25% des Niederschlags Sommerniederschläge (Mai Oktober) verdunsten überwiegend oder erhöhen als Starkregen den Direktabfluss Hohe GwNeubildung: Im Mittel etwa mm/a Geringe GwNeubildung Im Mittel etwa 70 mm/a 5 Auswirkungen des Klimawandels auf das Änderung der Einflussfaktoren Lufttemperatur: Zunahme Mit Auswirkungen auf Strahlungsenergie Verdunstung (pot.) Schneeentwicklung Folgen für das : Zunahme der Verlustgrößen Verdunstung und Abfluss (Bilanz) + Zunahme der Extreme Niederschlagshöhe Niederschlagsart Intensitäten Jahresgang Möglicher Rückgang des grundwasserwirksamen Niederschlagsanteils 6

4 Langfristige Entwicklung - Winterniederschlag Historie Seit 2003 nur ein Jahr mit deutlichem Überschuss, ansonsten z.t. deutliche Defizite: 2013 / 2014: minus 39% 2014 / 2015: minus 20% 2016 / 2017: minus 22% 7 Langfristige Entwicklung - neubildung Historie Seit 2003 nur ein Jahr mit deutlichem Überschuss, ansonsten z.t. deutliche Defizite: 2013/17: minus 13% (-5) 2014: minus 36% (-13) 2015: minus 32% (-21) voraussichtlich erneut stark unterdurchschnittlich! Enge Wasserbilanz Oberpfalz vergleichbar!

5 Entwicklung der letzten Jahre - neubildung 9 Langzeitverhalten stände & Quellschüttungen Statistische Untersuchungen an 65 Messstellen in Bayern Ausgewählte Ergebnisse: Mittleres Verhalten: Knapp 75% der Messstellen mit (langfristiger) Entwicklung zu niedrigeren Werten. Bearbeitung: IAWG, Ottobrunn 10

6 Langzeitverhalten stände & Quellschüttungen Statistische Untersuchungen an 65 Messstellen in Bayern Ausgewählte Ergebnisse: Mittleres Verhalten: Knapp 75% der Messstellen mit (langfristiger) Entwicklung zu niedrigeren Werten. Saisonalität: Mehrheitlich früheres Auftreten des Maximums um etwa 0,8 d/a. Verstärkung der Amplitude Verlängerung der NW-Perioden Bearbeitung: IAWG, Ottobrunn Statistisch nachweisbare Veränderung von ständen und Quellschüttungen 11 Kurzfristige Entwicklung der letzten Jahre Trockenheit

7 GwMessstellen mit neuem Niedrigstwert von 2000 bis 2017 Auswertekriterium: Für Messstellen dieser Auswertung liegen Messdaten mindestens seit durchgängig vor. Für 2018 wurden bis jetzt bereits 51 neue Niedrigstwerte gemessen! 13 Trockenjahr Auswirkungen auf das Niedriges in den Trockenjahren 1976, 2003, 2015 und 2018 Legende: Trockenjahr LfU / Referat 92 /Dr. Jörg Neumann /

8 Zeitliche Entwicklung der Niedrigwassersituation in Bayern auf Basis der Messstellen im NID , 2016, 2017 und 2018? 77 % der Messstellen haben am niedrige oder sehr niedrige Messdaten (< 75 % bzw. 90 % der Messwerte) 15 Öffentliche Wasserversorgung Bayern Wassergewinnung aus Quellen 18,1% Uferfiltrat, angereichertes 7,9% Oberflächenwasser (Fluss-, See-, Talsperrenwasser) 2,7% Rund 3000 Wassergewinnungsanlagen Dezentrale Versorgungsstruktur ca. 75 % WVU produzieren ca. 15 % des Wasserauskommens ~ 850 Mio. m³/a Datenquelle: LfStat, 2013 aus Brunnen 71,3% ca. ½ Volumen Ammersee 16 M. v. Trotha

9 Ergiebigkeit der vorkommen Quellen reagieren stark sensitiv auf Änderungen des Klimageschehens potentielle Problembereiche 17 Fallstudien zur Untersuchung der zukünftigen Entwicklung von Quellschüttungen potentielle Problembereiche Fallstudien zur Abschätzung regionaler Klimafolgen Wasserhaushaltsmodellierung NW-Abflüsse in Quellgebieten Szenariosimulationen WETTREG moderat WETTREG Worst-Case Anpassungsmaßnahmen LfU-Projekt Erhebung und Bewertung der öffentlichen Wasserversorgung Stresstestuntersuchungen 18 HAD (2002): Ergiebigkeiten der vorkommen

10 Beispiel Fallstudie Oberpfälzer Wald Kristallines Grundgebirge leiter: Zersatzzone des Kristallins geringes Speichervermögen rascher umsatz gering ergiebiger leiter Kontrollpunkte Erwartete zukünftige Entwicklung der Quellschüttungen 19 Beispiel Fallstudie Oberpfälzer Wald Mittlere Abnahme der Quellschüttung ( ) WR06: -16 % WR10: -31 % Projekt Erhebung und Bewertung (Klimazuschlag 2025) Innerjährliche Änderungen Verlängerung der sommerlichen Niedrigwassersituation Stärkste Abnahmen von August bis 20 November -10 % (im Mittel)

11 Fallstudien - Stresstestuntersuchungen 10- jähriges synthetisches Szenario auf Basis gemessener Kalenderjahre Ergebnisse für Stresstest Oberpfälzer Wald aktuell in Bearbeitung 21 Fazit Aufgrund der Vorgeschichte (2015/2017) war es für das aus gewässserkundlicher Sicht ein herausragendes Frühjahr/Sommer (aktuell ca. 77% der GW-Messstellen im NID niedrig oder sehr niedrige Verhältnisse) Konsequenzen für nutzungen lassen sich daraus nicht direkt ableiten und sind abhängig vom regionalen Dargebot Ausblick: Mehrjährige Defizite lassen sich i.d.r. nicht durch wenige feuchte Monate ausgleichen Extremjahre der jüngeren Vergangenheit als Testlauf für künftige Verhältnisse

12 Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit! Fichtelnaabquelle im Oktober 2018 Fotos: LfU / B. Kopp 23