Klimawandel und Rurtalsperren. 10:00-10:15 Begrüßung Herr Dezernent Robert Steegmans, WVER

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1 Klimawandel und Rurtalsperren Programm 10:00-10:15 Begrüßung Herr Dezernent Robert Steegmans, WVER 10:15-10:30 Vorstellung des EU-Projektes AMICE Herr Dr. Gerd Demny, WVER 10:30 11:00 Klimawandel in der Region Herr Bernd Hausmann, RWTH Aachen 11:00 11:30 Klimawandel und Talsperrenbewirtschaftung Herr Dr. Gerd Demny, WVER 11:30 12:00 Konsequenzen und Anpassung Herr Matthias Kufeld, RWTH Aachen 12:00 12:30 Diskussion und Schlusswort Herr Dezernent Robert Steegmans, WVER anschl. Snacks 1

2 Das AMICE Projekt Dr.-Ing. Gerd Demny (WVER) Informationsveranstaltung Klimawandel und Rurtalsperren Düren, Schloss Burgau, 12. Juni 2013 AMICE Adaptation of the Meuse to the Impacts of Climate Evolutions A coordinated strategy for the Adaptation of the Meuse to the Impacts of Climate Evolutions on floods and low-flows with the perspective of sustainable development in the Meuse international catchment basin (Interreg IV B NWE) 2

3 Projektgebiet Projektdaten Gesamtbudget: ERDF Laufzeit: 2009 bis 2013 Projektpartner: Gesamt (17): Frankreich (3) Belgien: Wallonien (5) Flandern (3) Deutschland (3) Niederlande (3) Leadpartner: EPAMA, Charleville-Mezieres (F) 3

4 Projektpartner Waterboard Brabantse Delta Rijkswaterstaat Waterboard Aa & Maas Flanders Hydraulics Research De Scheepvaart RIOU vzw WVER FUSAGx Région wallone - GTI LFI-RWTH - Aachen IWW-RWTH - Aachen ULg EPAMA City of Hotton APS CETMEF University of Metz - CEGUM Zielsetzung Entwicklung einer transnational koordinierten, einzugsgebietsweiten Anpassungsstrategie an Klimaänderungen Entwicklung von Maßnahmen gegen Niedrig- und Hochwasserauswirkungen, die auch auf andere Einzugsgebiete Nordwesteuropas übertragen werden können. Vertiefung und Ausweitung der Zusammenarbeit der Akteure im Einzugsgebiet der Maas. Einbeziehung aller Akteure und Betroffener 4

5 Arbeitsprogramm WP 1 WP 2 WP 3 WP 4 WP 5 Risikobewertung und -strategie Natürlicher Wasserrückhalt Abflusssteuerung Hochwassermanagement Transnationale Kommunikation Arbeitsprogramm Beispiel Steenbergsche Vliet 5

6 Arbeitsprogramm Beispiel HOWABO AMICE und Rurtalsperren 6

7 AMICE und Rurtalsperren Bedeutung der Rurtalsperren für die Maas Erhöhung Niedrigwasserabfluss Maas: rd. 20 m³/s Anteil Rur: rd. 25 % Reduzierung Hochwasserabfluss Maas: rd m³/s Anteil Rur: rd. 2 % AMICE und Rurtalsperren Fragestellung für Rurtalsperren im AMICE-Projekt Kann die Rolle der Rurtalsperren für Rur und Maas auch bei Klimwandel aufrecht erhalten und ggf. sogar ausgebaut werden? Mitarbeit in WP 1 und WP 3 7

8 AMICE und Rurtalsperren Laufzeit: 2009 bis 2013 Projektpartner: Projektgruppe: Finanzierung: IWW RWTH Aachen LFI RWTH Aachen WVER BR Köln, LANUV, Niersverband, WRO, Provinz Limburg, (MUNLV) INTERREG IVB NWE Land NRW (Kofinanzierung) AMICE und Rurtalsperren Vorstellung der Ergebnisse Klimawandel in der Region Klimawandel und Talsperrenbewirtschaftung Konsequenzen und Anpassung Diskussion 8

9 Klimawandel und Talsperrenbewirtschaftung Dr.-Ing. Gerd Demny (WVER) Informationsveranstaltung Klimawandel und Rurtalsperren Düren, Schloss Burgau, 12. Juni

10 Inhalt Bewirtschaftung der Rurtalsperren Auswirkung des Klimawandels auf die Talsperrenbewirtschaftung Rurtalsperren Aachen Wehebachtalsperre Düren Dreilägerbachtalsperre Kalltalsperre Rurtalsperre Staubecken Obermaubach Talsperren WVER Düren: 7 Wasserversorger: 3 Roetgen Obersee Staubecken Heimbach Urfttalsperre Perlenbachtalsperre Oleftalsperre 10

11 Rurtalsperren Volumen der WVER-Talsperren Gesamtstauvolumen 302 Mio. m³ Hochwasserschutzraum 64 Mio. m³ Stauraumaufteilung jahreszeitlich variabel Aufgaben Brauchwasserversorgung Trinkwasserbereitstellung Hochwasserschutz... Rurtalsperren Aachen Abgabe 5m³/s Düren Staubecken Obermaubach Brauchwasser für Ruranlieger Roetgen Rurtalsperre Staubecken Heimbach Urfttalsperre Obere Rur 0,2 m³/s Urft 0,4 m³/s Oleftalsperre 11

12 Rurtalsperren Funktionssweise der Brauchwasserversorgung Rurtalsperren Aachen Düren Dreilägerbachtalsperre Kalltalsperre Trinkwasser für Großraum Aachen Roetgen Obersee Überleitung bis 28,5 Mio. m³/a Urfttalsperre 12

13 Rurtalsperren Funktionsweise der Trinkwasserbereitstellung Rurtalsperren Aachen Düren Rurtalsperre Abgabe 60 m³/s Hochwasserschutz für Ruranlieger Roetgen Staubecken Heimbach Urfttalsperre Obere Rur 148 m³/s Urft 168 m³/s Oleftalsperre 13

14 Rurtalsperren Hochwasserschutz Zufluss zu Olef- Urft- und Rurtalsperre Abfluss im Staubecken Heimbach m³/s Pegel Jülich Pegel Stah Rurtalsperren Brauchwasserversorgung Ruranlieger NQ ohne TS: NQ mit TS: 0,6 m³/s 5,0 m³/s Trinkwasserbereitstellung Großraum Aachen Bewirtschaftung: rd. 2 Mio. m³ Reservevolumen: 16 Mio. m³ Max. Entnahme: 28,5 Mio m³/a Hochwasserschutz Ruranlieger HQ 100 ohne TS: HQ 100 mit TS: und weitere m³/s 60 m³/s 14

15 Rurtalsperren Bewirtschaftungsgrundsätze Trink- und Brauchwasser: Hochwasserschutz: möglichst viel Wasser speichern möglichst viel Volumen freihalten Betriebsplan Lamellenplan: Basis: Werkzeug: Steuerung der Wasserabgabe nach aktuellem Volumen und Zuflussmenge 100 Jahre Messung und Erfahrung Talsperrenbewirtschaftungsprogramm TALSIM Rurtalsperren 15

16 Rurtalsperren Zwischenfazit Wichtigste Ziele: Betriebsplan: Zukunft Brauchwasserbereitstellung Trinkwasserbereitstellung Hochwasserschutz Integration gegensätzlicher Ziele Lösung durch Lamellenplan Nachgewiesen für die letzten 100 Jahre Funktioniert die Talsperrenbewirtschaftung auch unter den Bedingungen des Klimawandels? Falls nicht, kann der Betriebsplan entsprechend angepasst werden? Talsperren und Klimawandel Vorgehen Auswahl Klimaszenarien Hydrologische Modellrechnungen - Brauchwasserbereitstellung - Trinkwasserbereitstellung - Hochwasserschutz Risikobetrachtung 16

17 Talsperren und Klimawandel Modellierung Emissionsszenarien globale Modelle Regionale Klimawandelszenarien ΔT [ C] ΔP [%] Hydrologisches Modell Q in (t) Schneedecke Q out (t) Simulation des Talsperrenbetriebs Q out (t) Niedrigwasser Risiko Brauch und Trinkwasser Hochwasser Risiko Talsperren und Klimawandel Betrachtete Szenarien Referenz 1971 bis 2000 Nahe Zukunft 2021 bis 2050 Ferne Zukunft 2071 bis 2100 Trocken trocken Nass nass Rur-EZG nationale Klimaszenarien Maas-EZG transnationale Klimaszenarien Zeitraum Tendenz Gebiet ExUS-Rur beobachtete Trends aus Messreihen 17

18 Talsperren und Klimawandel Aachen Abgabe 5m³/s Düren Staubecken Obermaubach Brauchwasser für Ruranlieger Roetgen Rurtalsperre Staubecken Heimbach Urfttalsperre Obere Rur 0,2 m³/s Urft 0,4 m³/s Oleftalsperre Talsperren und Klimawandel Brauchwasserbereitstellung Dauerlinie der Abgabe ab Obermaubach 18

19 Rurtalsperren Aachen Düren Dreilägerbachtalsperre Kalltalsperre Trinkwasser für Großraum Aachen Roetgen Obersee Überleitung bis 28,5 Mio. m³/a Urfttalsperre Talsperren und Klimawandel Trinkwasserbereitstellung Dauerlinien des Stauvolumens im Obersee 19

20 Talsperren und Klimawandel Trinkwasserbereitstellung Jährliche Überleitung aus dem Obersee Rurtalsperren Aachen Düren Rurtalsperre Abgabe 60 m³/s Hochwasserschutz für Ruranlieger Roetgen Staubecken Heimbach Urfttalsperre Obere Rur 148 m³/s Urft 168 m³/s Oleftalsperre 20

21 Talsperren und Klimawandel Hochwasserschutz: Hochwasserstatistik Abgabe Heimbach Talsperren und Klimawandel Fazit I Der Klimawandel hat Auswirkungen auf die Talsperrenbewirtschaftung Die Auswirkungen betreffen vor allem den Hochwasserschutz und in geringerem Maße die Trink- und Brauchwasserversorgung 21

22 Talsperren und Klimawandel Zukünftige Gesellschaft Globales Klimamodell Regionales Klimamodell Statistische Bearbeitung Hydrologisches Modell Unsicherheits-Kaskade Emissionsszenarien Talsperrenbetrieb Bandbreite der Unsicherheit nach: McCarthy, 2001; Wilby & Dessai, 2010 Talsperren und Klimawandel Fazit II Aussagen zur Auswirkung des Klimawandels auf die Bewirtschaftung der Talsperren bergen eine große Bandbreite und Unsicherheiten Nächste Schritte: o Risikobetrachtung o Robustheit der Talsperrensteuerung 22

23 Inhalt Beispiel für die Änderung des Betriebsplans Robustheit der Änderungen hinsichtlich Klimawandel 23

24 Betriebsplanänderung Beispielhafte Änderungen Hochwasserschutzraum für Urft-TS vergrößert Geringfügig erhöhte Abgaben im Frühjahr Aufteilung der Abgabe Urft- und Rur-TS geändert: o bei Urftvolumen unter Tsd.m³ lineare Reduktion des Anteils Urft von 50% auf 0% Dynamische Abgabe bei niedrigem Systemzufluss (< 4 m³/s) auf 5 m³/s erniedrigt Talsperren und Klimawandel Aachen Düren Rurtalsperre Roetgen Obersee Urfttalsperre 24

25 Betriebsplanänderung Brauchwasserbereitstellung Niedrigwasseranalyse des Stauvolumens Vergleich bestehender und geänderter Betriebsplan Betriebsplanänderung Brauchwasserbereitstellung Niedrigwasseranalyse des Stauvolumens Vergleich bestehender und geänderter Betriebsplan 25

26 Betriebsplanänderung Hochwasserschutz Anzahl Überläufe Urfttalsperre in den Obersee Vergleich bestehender und geänderter Betriebsplan Betriebsplanänderung Fazit Betriebsplanänderungen können klimabedingte Defizite ausgleichen oder zumindest verringern Bei Neuerstellung von Betriebsplänen ist nun dank AMICE eine Prüfung der Robustheit hinsichtlich Klimawandel möglich geworden 26

27 Zusammenfassung Klimawandelszenarien zeigen große Bandbreite Klimaveränderung aus Messdaten ablesbar Hochwasserschutz der Talsperren scheint stärker beeinträchtigt als Trink- und Brauchwasserbereitstellung Aussagen beinhalten große Unsicherheiten Änderungen des Betriebsplanes könnten nachteilige Auswirkungen teilweise ausgleichen Robustheit künftiger Betriebspläne nun prüfbar Es kommt nicht darauf an, die Zukunft vorherzusagen, sondern auf sie vorbereitet zu sein. Perikles Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit 27

28 Rurtalsperren OLEFTALSPERRE 465 mnn RUR URFTTALSPERRE URFT 322,50 mnn OBERSEE RURTALSPERRE WEHEBACHTALSPERRE 251,80 mnn 281,50 mnn 281,50 mnn STAUBECKEN HEIMBACH KRAFTWERK HEIMBACH 214,00 mnn STAUBECKEN OBERMAUBACH 165,00 mnn RUR KERMETER - STOLLEN 28

29 Rurtalsperren Urfttalsperre Volumen: 45,5 Mio. m³ Höhe: 52,5 m Aufgaben: - Hochwasserschutz Rur - Brauchwasserversorgung Rur - Reserve für Oberseespeisung Obersee Volumen: 20,8 Mio. m³ Höhe: 28,5 m Aufgabe: Rohwasserversorgung Aachen Rurtalsperre Volumen: 181,5 Mio. m³ Höhe: 67,5 m Aufgaben: - Hochwasserschutz Rur - Brauchwasserversorgung Rur Stb. Heimbach Aufgabe: - Zusammenfluss Rur und Urft - Abflussausgleich Wasserkraft Talsperren und Klimawandel Brauchwasserbereitstellung Dauerlinie des Stauvolumens Rurtalsperre 29

30 Talsperren und Klimawandel Brauchwasserbereitstellung Dauerlinie des Stauvolumens Urfttalsperre Talsperren und Klimawandel Brauchwasserbereitstellung Niedrigwasserstatistik des Stauvolumens Oleftalsperre 30