Anpassungsstrategien der deutschen Landwirtschaft an den Klimawandel

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1 Anpassungsstrategien der deutschen Landwirtschaft an den Klimawandel Bachelorarbeit im Studiengang Volkswirtschaftslehre Hochschule für Wirtschaft und Umwelt Nürtingen - Geislingen vorgelegt von Yvonne Jaksch Ludwigsburg Matrikelnummer: Sommersemester 2010 Zeitraum: 19. März 2010 bis 19. Juli 2010 Erstprüfer: Zweitprüfer: Herr Prof. Dr. sc. agr. Roman Lenz Herr Dr. Martin Gansneder Unternehmen: Betreuerin: Allianz Climate Solutions GmbH Frau Katharina Latif

2 I Sperrvermerk Die vorliegende Bachelorarbeit beinhaltet interne, vertrauliche Informationen der Allianz Climate Solutions GmbH. Die Weitergabe des Inhaltes der Arbeit und die beigefügten Anlagen sowie die zugrunde liegenden Daten im Gesamten oder in Teilen ist grundsätzlich untersagt. Es dürfen keinerlei Kopien oder Abschriften auch in digitaler Form gefertigt werden. Ausnahmen bedürfen der schriftlichen Genehmigung der Allianz Climate Solutions GmbH.

3 II Vorwort Mein erster Dank geht an Herrn Professor Dr. sc. agr. Roman Lenz für die Übernahme meiner Bachelorarbeit als Erstprüfer und seine fachliche Betreuung an der Hochschule. Ich danke Herrn Dr. Martin Gansneder (Allianz Climate Solutions GmbH) für die Möglichkeit, meine Bachelorarbeit in Zusammenarbeit mit der Allianz Climate Solutions GmbH zu verfassen und für die Übernahme des Amtes als Zweitprüfer meiner Arbeit. Besonderer Dank geht an Frau Katharina Latif (Allianz Climate Solutions GmbH), die mich während meiner Bachelorarbeit ausgezeichnet betreut hat, besonders durch Ihre Unterstützung bei Ideen und Fragen. Weiterhin bedanke ich mich bei meinen Interviewpartnern, die sich die Zeit nahmen, an den Interviews teilzunehmen. Ohne deren Mitarbeit und Wissen hätte die vorliegende Bachelorarbeit nicht in dieser Form entstehen können. Hier erhielt ich viele interessante Eindrücke und Erkenntnisse zum Thema.

4 III Wenn der Mensch nicht über das nachdenkt, was in ferner Zukunft liegt, wird er das schon in naher Zukunft bereuen Konfuzius ( v. Chr.)

5 IV Kurzfassung In der Bachelorarbeit Anpassungsstrategien der deutschen Landwirtschaft an den Klimawandel wird untersucht, wie sich der Klimawandel auf die Landwirtschaft in Deutschland auswirkt und wie sich dieser Wirtschaftssektor an die negativen Folgen anpassen kann. Es erfolgt eine Beschreibung des Klimawandels, der Wichtigkeit von Klimaschutz und Anpassung sowie der zukünftigen Entwicklung durch Klimaszenarien auf globaler und nationaler Ebene. Aus den regionalen Klimaszenarien für Deutschland werden für die Landwirtschaft mögliche Auswirkungen und negative Folgen des Klimawandels abgeleitet. Um aktuelle Meinungen und die Sicht von Experten zum Thema mit einzubeziehen, wurden Experteninterviews innerhalb Deutschlands durchgeführt. Durch diese konnten aktuelle Erkenntnisse darüber gewonnen werden, welche Risiken sich für die Landwirtschaft ergeben und welche Anpassung bzw. welcher Anpassungsbedarf besteht. Es werden verschiedene bereits umgesetzte, aber auch in Zukunft notwendige Anpassungsstrategien für die Landwirtschaftsbetriebe dargestellt. Des Weiteren wird dabei auf die Unterstützung des Staates und der Forschungseinrichtungen eingegangen. Aufgrund der Risiken, die sich in der Landwirtschaft durch den Klimawandel ergeben, ist es in Zukunft unumgänglich, geeignete Anpassungsstrategien zu entwickeln und umzusetzen.

6 V Inhaltsverzeichnis Abkürzungsverzeichnis... VII Abbildungsverzeichnis... VIII 1 Einführung Ausgangslage und Problemstellung Gegenstand und Ziel der Arbeit Aufbau der Arbeit Begriffserklärungen Klimawandel und dessen Folgen Veränderungen des Klimas in der Vergangenheit Ursachen des Klimawandels und heutige Situation Klimawandel in Deutschland Zukunftsprojektionen durch Klimaszenarien Klimaszenarien und Klimamodelle Grenzen von Klimamodellen Regionale Klimamodelle und Klimafolgen für Deutschland Temperatur Niederschlag Extremwetterereignisse Klimaschutz und Anpassung Zusammenhang Klimaschutz und Anpassung Anpassung an den Klimawandel Probleme der Anpassung Auswirkungen des projizierten Klimawandels auf die deutsche Landwirtschaft Die Landwirtschaft in Deutschland Folgen in der Landwirtschaft durch den Klimawandel Auswirkungen von Temperaturerhöhungen Auswirkungen von veränderten Niederschlägen Auswirkungen von veränderten Extremwetterereignissen Auswirkungen von veränderten Schadorganismen (Unkräuter, Schädlinge und Krankheiten) Regionale Auswirkungen und Folgen für die Landwirtschaft Unterscheidung nach Ausgangsbedingungen der Regionen Unterscheidung nach Höhenlage der Regionen Unterscheidung der Regionen nach Nord/West/Ost/Süd... 34

7 VI 6 Befragung zum Klimawandel in der Landwirtschaft Ausgangssituation und Zielsetzung Experteninterviews Ergebnisse der Experteninterviews Auswertung der Interviews Darstellung der Ergebnisse Risikoidentifizierung Risikobewertung Risikobewältigung Anpassungsstrategien in der Landwirtschaft Anpassungsmöglichkeiten der Landwirtschaftsbetriebe Anpassung des Pflanzenbaus Auswahl geeigneter Sorten und Kulturen Verschiebung der Aussaattermine Optimierung des Wasserhaushalts und Bewässerung Bodenbearbeitung und Düngung Pflanzenschutz Anpassung des Risikomanagements Versicherungen Finanzprodukte Rücklagen Anpassungsunterstützung durch den Staat Verbesserung der Anpassung durch Wissenstransfer Anpassungs- und Forschungsbedarf in der Landwirtschaft Anpassungsbedarf Forschungsbedarf Zusammenfassung und Fazit Anhang Literatur- und Quellenverzeichnis Ehrenwörtliche Erklärung... 93

8 VII Abkürzungsverzeichnis bzw. beziehungsweise ca. circa CH 4 Methan CLM Climate Local Model Co 2 Kohlenstoffdioxid d.h. das heißt EU Europäische Union ggf. gegebenenfalls ha Hektar IPCC Intergovernmental Panel on Climate Change km 2 Quadratkilometer LF Landwirtschaftliche genutzte Fläche Mio. Millionen Mrd. Milliarden O 3 pflanzl. PIK ppm REMO STAR tier. u.a. usw. vgl. WETTREG z.b. Ozon pflanzlichen Potsdam-Institut für Klimafolgenforschung parts per million Regionalmodell Statistisches Regionalisierungsmodell tierischen unter anderem und so weiter vergleiche Wetterlagenbasierte Regionalisierungsmethode zum Beispiel > größer als C Temperatur in Grad Celsius

9 VIII Abbildungsverzeichnis Abb. 1: Aufbau der Arbeit... 4 Abb. 2: Deutschland - Modellvergleich: Jahresmitteltemperatur Abb. 3: Deutschland - Modellvergleich: Mittlere Niederschlagsmenge im Sommer Abb. 4: Deutschland - Modellvergleich: Mittlere Niederschlagsmenge im Winter. 18 Abb. 5: Auswertung zur Einschätzung des Klimawandels Abb. 6: Auswertung zu Extremwetterereignissen Abb. 7: Auswertung zur Zunahme von Ertragseinbußen Abb. 8: Auswertung bereits umgesetzter Anpassungsmaßnahmen Abb. 9: Auswertung der Unterstützung durch den Staat bei der Anpassung... 63

10 Einführung 1 1 Einführung 1.1 Ausgangslage und Problemstellung Der Klimawandel ist nicht nur ein Phänomen, sondern Realität und in vollem Gange. Das zeigen Beobachtungen und Messungen der letzten Jahrzehnte und lassen keinen Zweifel daran, dass sich das Klima ändert. So stellen der Klimawandel und dessen mögliche Auswirkungen eines der größten Umweltprobleme dar, vor dem die Menschheit jemals gestanden ist. Dabei trägt neben den natürlichen Veränderungen des Klimas der Mensch durch seine Eingriffe in das Klimasystem ebenfalls einen Teil zum Klimawandel bei. Neben der Beobachtung eines kontinuierlichen Anstiegs der Treibhausgaskonzentration, vor allem von CO 2, zählten die vergangenen Jahrzehnte global zu den wärmsten seit Beginn des 20. Jahrhunderts. Neben der Temperaturerhöhung zeigen sich bereits heute Veränderungen in den Niederschlagsmustern sowie im Auftreten von Extremwetterereignissen. Hunderte Quadratkilometer Land unter Wasser Zehntausend Tote durch Erdbeben Milliardenschäden durch Hurrikane und Taifune verheerende Hangrutsche und Schlammströme Busch- und Waldbrände Schneechaos Hitzewellen und Dürren. Noch ist eine Naturkatastrophe nicht aus den Medien verschwunden, da beherrscht schon die nächste die Nachrichten (Korn 2007, S. 77). Auch in Deutschland zeichnet sich dieser globale Trend ab. Dabei projizieren regionale Klimamodelle für Deutschland zu welchen Veränderungen es bis zum Ende des 21. Jahrhunderts kommen kann. In Deutschland zeigen sich dabei verschiedene regionale Auswirkungen und Folgen. In Zukunft gilt es daher, verstärkt Klimaschutz zu betreiben und damit die negativen Folgen des Klimawandels zu verringern. Auch müssen bereits heute Anpassungsstrategien an nicht mehr abwendbare Klimaänderungen umgesetzt werden. Durch den Klimawandel sind in Deutschland die privaten Haushalte sowie die verschiedenen Wirtschaftssektoren direkt oder indirekt betroffen. So ergibt sich künftig ein großer Handlungsbedarf. Die Landwirtschaft als Wirtschaftssektor in Deutschland wird, durch ihre Abhängigkeit von großflächiger Landnutzung, dabei am stärksten und direktesten betroffen. Dabei stellt in Deutschland die Landwirtschaft die flächenmäßig bedeutendste Landnutzungsform dar. In der Landwirtschaft ist gerade das Klima einer der

11 Einführung 2 wichtigsten Standortfaktoren. Denn das Klima, das Wetter und die Witterung sind zentrale landwirtschaftliche Produktionsfaktoren und wirken direkt auf die Pflanzenproduktion und damit auf die Wertschöpfungskette ein. Die Landwirtschaft wird mit einer Veränderung der Temperatur, der Niederschläge und dem veränderten Auftreten von Extremwetterereignissen konfrontiert. Hierbei können laut Eitzinger et al. die Auswirkungen dieser Veränderungen aus der Sicht des Landwirtes positive, neutrale oder negative Folgen haben, abhängig von den gegebenen klimatischen Standortbedingungen und den verfügbaren natürlichen Ressourcen wie Bodenbedingungen und langlebige Wasserreserven (2009, 1 f.). Durch den Klimawandel kann es in Deutschland regional gesehen zukünftig Ertragserhöhungen sowie Ertragsverluste geben. Daher ist es für die Landwirtschaft essenziell, sich mit dem Thema Klimawandel auseinanderzusetzen. Hier gilt es, für die jeweiligen landwirtschaftlichen Standorte mögliche Risiken und Chancen zu identifizieren und zu bewerten. Dabei ist es unumgänglich, geeignete Anpassungsstrategien zu entwickeln, um Risiken zu reduzieren bzw. zu vermeiden und Chancen zu ergreifen, denn Vorsorge ist besser als Nachsorge. In Zukunft müssen Chancen genutzt und neue Wege zur Anpassung gefunden werden. Dabei kann das Know-how der Landwirte, des Staates, der Forschungseinrichtungen, aber auch das Know-how von Dienstleistern wie z.b. Versicherungen Hilfe leisten. Für die Landwirtschaft besteht in Zukunft die Herausforderung, sich mit geeigneten Strategien an den Klimawandel und dessen Auswirkungen anzupassen (Heissenhuber/Zehetmeier 2008, S. 8). 1.2 Gegenstand und Ziel der Arbeit Der Klimawandel umfasst ein komplexes Themenfeld zu dem bereits zahlreiche wissenschaftliche Arbeiten, Bücher und Analysen vorliegen. In diesen werden anschaulich die Klimageschichte sowie die Ursachen für den heutigen Klimawandel beschrieben. Die vorliegende Arbeit konzentriert sich daher auf die Relevanz der Thematik für die Landwirtschaft in Deutschland. Dabei stehen zum einen die Auswirkungen und Folgen des Klimawandels in der Landwirtschaft und zum anderen die möglichen Handlungsoptionen der Landwirtschaft zur Anpassung an die Risiken aus dem Klimawandel im Fokus. Daraus stellen sich die folgenden Leitfragen:

12 Einführung 3 o Wie wird die deutsche Landwirtschaft durch den Klimawandel betroffen? o Welche Risiken ergeben sich für die deutsche Landwirtschaft aus dem Klimawandel? o Welche Handlungsoptionen stehen der Landwirtschaft zur Anpassung an die Risiken zur Verfügung? o Welche Meinung haben Experten zu dem Thema Klimawandel, Landwirtschaft und Anpassung? Ziel der Arbeit ist es, die relevanten Risiken, die sich für die Landwirtschaft durch den Klimawandel ergeben, zu identifizieren. Des Weiteren sollen Anpassungsstrategien aufgezeigt werden, durch die der Unternehmenserfolg von Landwirtschaftsbetrieben verbessert werden kann. Durch den Klimawandel können sich ebenfalls Chancen für die Landwirtschaft ergeben, die es zu nutzen gilt. Jedoch liegt, zur thematischen Eingrenzung des Themas, der Fokus dieser Arbeit auf den durch den Klimawandel verursachten Risiken und den möglichen Anpassungsstrategien. 1.3 Aufbau der Arbeit Die vorliegende Arbeit besteht aus acht Kapiteln und gliedert sich, wie in der Abbildung 1 dargestellt, in drei Teile: Teil I gibt einen kurzen Überblick über den Hintergrund des Klimawandels sowie dessen Ursachen und Folgen, um so ein Grundverständnis für die Arbeit aufzubauen. Es erfolgt die Hinführung der Thematik zum Landwirtschaftssektor. Weiterführend werden zukünftige Projektionen des Klimawandels durch Klimaszenarien global sowie regional für Deutschland dargestellt. Abschließend werden die Notwendigkeit und der Zusammenhang von Klimaschutz und Anpassung für das weitere Vorgehen deutlich gemacht. In Teil II wird konkret auf den Landwirtschaftssektor eingegangen. Dabei wird aufgezeigt, wie der Klimawandel die Landwirtschaft in Deutschland beeinflusst und zu welchen Veränderungen es kommen kann. Besonders sollen bestehende und zukünftige Risiken aus dem Klimawandel für den Landwirtschaftssektor identifiziert werden. Um einen Praxisbezug zu erhalten und Experteneinschätzungen hinzuzuziehen, wurden Experteninterviews geführt. Hierfür wurden in ganz Deutschland ausgewählte Institute des Landwirtschaftssektors befragt.

13 Einführung 4 In Teil III wird auf die Ergebnisse der in Teil II identifizierten Risiken und der Ergebnisse aus den Experteninterviews eingegangen. Den Landwirtschaftsbetrieben sollen Strategien aufgezeigt werden, wie sie sich heute und in Zukunft, insbesondere bis zum Ende des 21. Jahrhunderts, an den stattfindenden Klimawandel anpassen können. Abb. 1: Aufbau der Arbeit (Quelle: Eigene Darstellung) 1.4 Begriffserklärungen Aufgrund unterschiedlicher Interpretationen und Auslegungen der folgenden Begriffe soll hier ein einheitlicher Konsens für die darauf aufbauenden Kapitel erfolgen. Dabei ist es für das weitere Vorgehen wichtig, eine Unterscheidung zwischen Wetter, Witterung, Klima und Extremwetterereignissen zu treffen. Des Weiteren wird eine Begriffserklärung zu Klimawandel, Klimaänderung, Anpassung, Landwirtschaft und Risiko vorgenommen. Wetter, Witterung und Klima Als Wetter bezeichnet man den aktuellen Zustand der Atmosphäre, also beispielsweise den Zustand am 24. Dezember 2003 um Uhr. Der Begriff Klima beschreibt das gemittelte Wetter über einen bestimmten Zeitraum, wobei dieser im Vergleich zum theoretischen Limit der Wettervorhersage sehr viel länger sein muss so Latif (2007 b, S. 41). Präziser wird dies von Burdick erklärt: Das Klima ist Ausdruck der Mittelwerte und Häufigkeiten aus langjährigen Beobachtungsreihen der meteorologischen Elemente. Anders gesagt: Was sich im Bereich von Stunden oder innerhalb weniger Tage draußen vor dem Fenster abspielt, bezeichnet man als Wetter. Beobachtet man eine Wetterlage über mehrere Tage und Wochen hinweg, so spricht man von Witterung. Als Klima sollte ( ) erst bezeichnet

14 Einführung 5 werden, was über wenigstens 30 Jahre beobachtet und gemessen wurde (1994, S. 196). Extremwetterereignisse Als Extremwetterereignisse werden von Binder und Steinreiber Ereignisse eingestuft wenn sie im Vergleich zu ihrer normalen Ausprägung am Untersuchungsort selten auftreten. Je stärker die Werte des betrachteten Ereignisses vom ortspezifischen Mittelwert abweichen, desto weniger wahrscheinlich, sprich seltener ist es (Hrsg., 2005, S. 11). Extremwetterereignisse können z.b. Starkniederschläge, Hochwasser, Muren, Lawinen, Hagel, Stürme oder Trockenheit sein (Binder/Steinreiber 2005, S. 13). Klimawandel Der Begriff des Klimawandels ist gemäß der Vieldimensionalität des Klimas überaus komplex und ergibt sich letztlich aus der Sichtweise laut Heilig (2009, S. 47). Hier wird unter Klimawandel die Summe verschiedener Zeitskalen verstanden. Er kann regional unterschiedliche Änderungen sowohl in den Mittelwerten als auch in den Variabilitäten (Temperatur und Niederschlag) oder den Häufigkeiten von Extremereignissen beinhalten, ( ). Hierzu gehört auch eine Veränderung der chemischen Zusammensetzung der Atmosphäre, wie die Konzentrationserhöhung der klimawirksamen Gase CO 2, CH 4 und O 3, so Glauninger und Kresebaum (2009, S. 136). Klimaänderung Nach dem IPCC bezieht sich Klimaänderung auf jegliche Klimaänderung im Verlauf der Zeit, sei es aufgrund natürlicher Schwankungen oder als Folge menschlicher Aktivitäten (Hrsg., 2007, S. 2). Anpassung Bei der Anpassung handelt es sich um ein noch junges Forschungsfeld. Dies zeigt sich in der Begriffsbestimmung und Definition zur Anpassung. Es gibt zahlreiche Definitionen und inhaltliche Beschreibungen unterschiedlichster Schwerpunktsetzung und Akzentuierung (Biebeler/Mahammadzadeh 2009, S.16). Für das weitere Vorgehen in der Arbeit wird die Begriffsbestimmung des EU-Grünbuch der Euro-

15 Klimawandel und dessen Folgen 6 päischen Kommission als sinnvoll erachtet. Nach der EU-Kommission dienen Anpassungen der Bewältigung der Folgen eines sich wandelnden Klimas (z.b. verstärkte Niederschläge, höhere Temperaturen, Wasserknappheit oder häufiger auftretende Stürme) bzw. der Vorwegnahme künftiger solcher Veränderungen. Des Weiteren zielt die Anpassung darauf ab, die Risiken und Schäden gegenwärtiger und künftiger negativer Auswirkungen kostenwirksam zu verringern oder potenzielle Vorteile zu nutzen (2007, S. 4). Landwirtschaft Der Brockhaus definiert Landwirtschaft als die Nutzung der Bodenkräfte zur Erzeugung pflanzl. und tier. Rohstoffe: Ackerbau, Wiesen- und Weidewirtschaft, Viehzucht, Garten- und Weinbau; auch Jagd und Fischerei. Die Hauptzweige Bodennutzung und Viehhaltung ergänzen und fördern sich. Ziel ist Umwandlung, Züchtung und Veredelung der pflanzl. und tier. Produkte (Hrsg., 1996, S. 518). Risiko Nach Christians umfasst ein Risiko alle Schadensgefahren, durch die eine unmittelbare Vermögensminderung eintritt z.b. Naturkatastrophen (2006, S. 203). 2 Klimawandel und dessen Folgen Das Kapitel gibt einen Überblick über das Klima und den Klimawandel. Dabei wird auf die Veränderungen des Klimas in der Vergangenheit sowie die heutige Situation eingegangen. Dadurch soll ein Grundverständnis für den Klimawandel und die daraus folgenden Auswirkungen und Folgen für die Landwirtschaft in Deutschland geschaffen werden. 2.1 Veränderungen des Klimas in der Vergangenheit Das Klima hat sich im Laufe von Jahrtausenden und Jahrmillionen durch große Schwankungen und Änderungen immer wieder grundlegend verändert. So zeigt die Geschichte, dass das Klima keinen lang andauernden stabilen Zustand aufweist (Burdick 1994, S. 196). Während der letzten zwei Mrd. Jahre kam es zu

16 Klimawandel und dessen Folgen 7 einem mehrfachen Wechsel zwischen Warmklimaepochen und Eiszeitaltern 1 auf der Erde (Lang 1999, S. 22). Fundamental bestimmende Kräfte des Klimasystems der Erde sind dabei zum einen die Sonne als Energielieferant und zum anderen die Lage der Erde als Energieempfänger. Ebenfalls ist der Treibhauseffekt für das Klimasystem ein wichtiger Faktor. Durch diesen kommt es zu einer Erwärmung der unteren Luftschichten der Erdatmosphäre, indem die direkte Energieabstrahlung der Erdoberfläche verhindert wird (Eitzinger/Kersebaum/Formayer 2009, S. 9). Der natürliche Treibhauseffekt ermöglicht eine globale Mitteltemperatur von etwa + 15 C (Jacobeit 2007, S. 10). Der Wandel des Klimas wird neben den Veränderungen im Sonnensystem auch durch die langfristigen tektonischen 2 Verschiebungen der Erdkruste angetrieben. Im Laufe der Zeit verschieben sich beispielsweise Wasser- und Landmassen, Landmassen heben und senken sich, Gebirge entstehen und die Vegetation verteilt sich um wodurch es neue Bilanzen im Gasaustausch und in der Verdunstung gibt. Die Eismengen der Erde können sich verkleinern und vergrößern und verändern dabei die Reflexion der Sonnenstrahlung, wodurch eine Veränderung der Atmosphäre und Biosphäre bewirkt wird. Die Meeresströme erhalten neuen Antrieb durch die Bildung und das Schmelzen von Eis in den Ozeanen. Dabei sind wiederum die Verdunstung über den Meeren und auf dem Land sowie die Lage der Gebirge für die Wolkenbildung und damit für die Niederschläge verantwortlich (Biebeler/Mahammadzadeh 2009, S. 7 f.). Nach heutigem Verständnis ergibt sich das Klima aus einem Wechselspiel der gesamten belebten und unbelebten Natur. Dies geschieht durch eine Interaktion der Sphären, also zwischen Atmosphäre mit Hydrosphäre (Wasser), Lithosphäre (Gestein), Pedosphäre (Boden), Kryosphäre (Eis und Schnee) und der Biosphäre (Pflanzen und Tiere) (Eitzinger/Kersebaum/Formayer 2009, S. 10). Zu den beschriebenen Ursachen und Wirkungen kommen weitere Einflüsse, wie beispielsweise die Einflüsse der Menschen (Biebeler/Mahammadzadeh 2009, S. 8), deren Sphäre auch als Anthroposphäre bezeichnet wird. Die Interaktionen und vielfältigen Wechselwirkungen dieser Sphären machen das globale und lokale Klima aus (Eitzinger/Kersebaum/Formayer 2009, S. 10), vgl. zu diesem Zusammenspiel Anlage 1 im Anhang S Wird definiert als Periode in der eine ganzjährige Eisbildung auf der Erdoberfläche möglich ist. Eine Eiszeit kann dabei als eine besonders kalte Periode während des Eiszeitalters eintreten (Lang 1999, S. 22). 2 Tektonisch definiert Brockhaus als den Bau der Erdkruste (Hrsg., 1996, S. 899).

17 Klimawandel und dessen Folgen 8 Dabei muss berücksichtigt werden, dass in der Vergangenheit die Änderungen des Klimas durch natürliche Faktoren angetrieben wurden und nicht anthropogener 3 Natur waren (Burdick 1994, S. 196). 2.2 Ursachen des Klimawandels und heutige Situation Während vor 25 Jahren die Frage, ob überhaupt ein Klimawandel stattfindet, umstritten war, steht heute fest, dass sich das Klima ändert. Ebenfalls ist mittlerweile unbestritten, dass der Mensch seit Mitte des 20. Jahrhunderts einen beträchtlichen Beitrag zur Erhöhung der mittleren globalen Temperatur leistet. Dies zeigt auch der veröffentlichte IPCC 4 -Bericht (2007) (Umweltbundesamt 2008 b, S. 1; Deutsche Bank Research, 2007 b, online, S. 3). Der Mensch greift zunehmend durch seine Aktivitäten in die Prozesse und Wechselwirkungen des Klimas ein (Heilig 2009, S. 46). Bereits seit der Industrialisierung im 18. Jahrhundert beeinflusst der Mensch die Zusammensetzung der Atmosphäre (Umweltbundesamt 2008 a, S. 4). Die ersten Eingriffe des Menschen in die Umwelt stellten die Rodungen der Wälder für die zunehmende ackerbauliche Nutzung der gewonnenen Flächen dar. Die anthropogenen Einflüsse nahmen durch die Industrialisierung erheblich zu. Seit dem 19. Jahrhundert werden in großem Umfang fossile Rohstoffe verbrannt oder weiterverarbeitet (Burdick 1994, S. 36). Die Freisetzung von klimawirksamen Treibhausgasen ist durch die Aktivitäten des Menschen drastisch angestiegen. Dabei liegen die Hauptursachen des durch menschliche Einflüsse beschleunigten Klimawandels (Burdick 1994, S. 37) in dem Verbrauch von fossilen Brennstoffen, der Abholzung von Wäldern sowie der Änderungen der Landnutzung wie z.b. durch Flächenversiegelung (Umweltbundesamt 2008 a, S. 4). Treibhausgase 5 sind z.b. Wasserdampf, Kohlenstoffdioxid, Methan, Lachgas und Ozon (Eitzinger/Kersebaum/Formayer 2009, S. 10). Der Anstieg von Emissionen aus solchen Gasen führt zu einer Verstärkung des Treibhauseffektes und damit zu einer Erhöhung der Temperatur der Erdoberfläche und der unteren Atmosphäre (Lang 1999, S. 16). Dadurch hat sich in den vergangenen 100 Jahren das Klima deutlich erwärmt (Umweltbundesamt 2008 a, S. 4). So kommt es zu einer Veränderung des Klimas durch natürliche und menschliche Einflüsse, wobei seit Beginn der Indust- 3 Anthropogen bedeutet durch den Mensch verursacht gemäß dem Umweltbundesamt (Hrsg., 2009, S. 4). 4 Der IPCC ist ein zwischenstaatlicher Ausschuss für die Klimaänderungen. Dessen Hauptaufgaben bestehen darin Risiken des Klimawandels zu beurteilen und Vermeidungsstrategien zu entwickeln (Schaller/Weigl 2007, S. 16). 5 Treibhausgase sind Gasmoleküle der Atmosphäre die drei oder mehr Atome besitzen. Dabei haben diese die Eigenschaft langwellige Wärmestrahlung die von der Erde abgestrahlt wird zu absorbieren und in Wärme umzuwandeln. Kurzwelliges Sonnenlicht wird dabei fast vollständig durchgelassen (Eitzinger/Kersebaum/Formayer 2009, S. 9).

18 Klimawandel und dessen Folgen 9 rialisierung ein großer Anteil auf die anthropogenen Treibhausgasemissionen zurückzuführen ist (Bundesministerium für Bildung und Forschung 2004, S. 20). Beobachtungen zeigen, dass zwischen 1906 und 2005 die globale bodennahe Mitteltemperatur um 0,74 C angestiegen ist. Diese Veränderung zeigt sich auf allen Kontinenten der Erde (vgl. auch Anlage 2 im Anhang auf S. 76). Dadurch nahmen im Mittel die Gebirgsgletscher sowie die Schneebedeckung auf der Nordund Südhalbkugel ab. Im 20. Jahrhundert stieg der Meeresspiegel im globalen Mittel um 17 Zentimeter an (Umweltbundesamt 2008 a, S. 4). Als weitere Folge der Temperaturerhöhung kommt es zu einem höheren Wasserdampfgehalt der Atmosphäre. Dies kann zu einer Veränderung der Niederschlagsmuster und damit auch zu häufigeren Extremwetterereignissen führen (Korn 2007, S. 94). 2.3 Klimawandel in Deutschland Auch in Deutschland macht sich der Klimawandel bemerkbar und hat gravierende Folgen für Mensch und Umwelt (Umweltbundesamt 2008 a, S. 5). Deutschland folgt dabei dem globalen Trend des Klimawandels. Jedoch kommt es zu regional unterschiedlichen Ausprägungen. Seit etwa 1900 ist die jährliche Durchschnittstemperatur in Deutschland um 0,9 C angestiegen (We igel 2008, S. 103). Im Südwesten gab es seit 1950 sogar einen Anstieg der durchschnittlichen Temperatur um 1,5 C (Link 2007, S. 129). Laut des Umweltbunde samtes waren die letzten zehn Jahre die Wärmsten des 20. Jahrhunderts (Hrsg., 2008 a, S. 5). Besonders ausgeprägt war dieser Anstieg im Sommer (Weigel 2008, S. 103). Neben Temperaturveränderungen zeigt sich der Klimawandel auch in der Veränderung des Niederschlags (Umweltbundesamt 2008 a, S. 5). Dabei hat seit etwa 1900 die jährliche Durchschnittsniederschlagsmenge leicht zugenommen. Wobei sich in den Sommermonaten deutschlandweit eine Abnahme der Niederschläge zeigt. Dies ist jedoch regional differenziert zu betrachten, denn beispielsweise haben die Sommerniederschläge im Nordosten und Südwesten Deutschlands abgenommen (bis - 14%), im Nordwesten und in Bayern jedoch leicht zugenommen (bis + 5,5%). Dagegen haben die Winterniederschläge in Deutschland mit ca. + 20% im Mittel deutlich zugenommen (Weigel 2008, S. 103).

19 Klimawandel und dessen Folgen 10 Gleichzeitig zeigen sich in besonderem Ausmaß Extremwetterereignisse (Umweltbundesamt 2008 a, S. 5). Seit den letzten Jahren häufen sich die Berichte über extreme Wetterereignisse, wie z.b. Dürren, Waldbrände, Stürme, Überschwemmungen und sintflutartige Niederschläge. Von zehn in Europa gemessenen größten Hochwasserereignissen fallen neun auf die letzten zehn Jahre laut Latif (2007 b, S. 7). Dieser Trend zeigt sich in Deutschland ebenfalls darin, dass seit den 50er-Jahren die Schäden aus Naturkatastrophen kontinuierlich ansteigen (Korn 2007, S. 80). Durch den voranschreitenden Klimawandel ist eine deutliche Zunahme der Anzahl und Heftigkeit von Extremwetterereignissen zu verzeichnen (Korn 2007, S. 82). Analysen der Münchener Rückversicherung bestätigen dies - hier haben die Zahlen der Naturkatastrophen sowie die der versicherten Schadenssummen in den letzten Jahren stark zugenommen. Allein in den vergangenen zwei Jahrzehnten ergaben sich in Deutschland aufgrund von Extremwetterereignissen volkswirtschaftliche Schäden in Höhe von mehr als 18,5 Milliarden Euro. Es ist davon auszugehen, dass in Zukunft wetter- und klimabedingte Schadenskosten weiter stark ansteigen dürften (Umweltbundesamt 2008 b, S. 1). Dabei sind zahlreiche Wirtschaftssektoren in Deutschland durch den Klimawandel betroffen und spüren dessen Auswirkungen innerhalb ihres Tätigkeitsfeldes. Besonders abhängig von den Klimabedingungen sind die Land- und Forstwirtschaft, die Fischerei, das Gesundheitswesen, die Finanzdienstleistungen, der Versicherungssektor sowie der Bade- und Wintersporttourismus. Beispielsweise Wasserknappheit, höhere Temperaturen, häufigere und heftigere Stürme, Starkniederschläge sowie Trockenheit treffen die Wirtschaftssektoren direkt oder auch indirekt (Europäische Kommission 2007, S. 7). Die Auswirkungen des Klimawandels sind besonders für den Landwirtschaftsektor nicht zu übersehen. Unwetter verhageln den Bauern jetzt schon überall auf der Welt die Ernten, anderswo sorgen extreme Dürren für Ernteausfälle so Latif (2007 b, S. 109). In Deutschland hat z.b. die Sommertrockenheit in 2003 und die Julihitze in 2006 durch regionale Ernteausfälle (bis zu 50%) und Futtermittelknappheit gezeigt, dass auch in der Landwirtschaft neue Strategien entwickelt werden müssen, um sich an die Veränderungen des Klimas anzupassen (Link 2007, S. 128).

20 Zukunftsprojektionen durch Klimaszenarien 11 Die Landwirtschaft wird dabei mit steigenden Kosten konfrontiert, die zum einen aus den notwendigen Anpassungen und zum anderen aus der zukünftig geringeren Planungssicherheit entstehen. Zwar wird es auch Regionen geben, die höhere Ernteerträge durch den Klimawandel erwirtschaften können, jedoch dürften unter dem Strich die negativen Auswirkungen des Klimawandels in Deutschland für die Landwirtschaft überwiegen (Deutsche Bank Research, 2007 a, online, S. 16). 3 Zukunftsprojektionen durch Klimaszenarien Wie in Kapitel 2 beschrieben, zeigen klimatische Trends bereits heute, dass es zu einer Veränderung des Klimas kommt. Dabei stellen sich die Fragen, wie sich das Klima in Zukunft verändert und welche Folgen für Deutschland daraus entstehen. In diesem Kapitel wird eine kurze allgemeine Erklärung zu den Klimaszenarien und -modellen gegeben, um damit die Grundlage für das Verständnis von regionalen Klimaszenarien und Klimafolgen für Deutschland zu schaffen. Dieses wird benötigt, um die Auswirkungen und Folgen des Klimawandels für die Landwirtschaft in Deutschland abschätzen zu können. 3.1 Klimaszenarien und Klimamodelle Klimaszenarien sind keine Prognosen, sondern stellen Projektionen verschiedener möglicher zukünftiger Veränderungen der Klimaparameter dar (Stock/Walkenhorst 2009, S. 2). Eine präzise Prognose oder Vorhersage einer künftigen Klimaentwicklung ist grundsätzlich nicht möglich. Dies liegt zum einen an dem nichtlinearen Charakter des Klimas und zum anderen an der Unvollständigkeit der Bekanntheit aller Randbedingungen der zukünftigen Entwicklung, wie z.b. über den Anstieg der Treibhausgaskonzentration. Daher wird bei einer Abschätzung der zukünftigen Entwicklung des Klimas von Szenarien gesprochen. Ein Szenarium ist nach PIK die Wiedergabe zeitlicher und/oder räumlicher charakteristischer Zustände eines Systems auf der Basis definierter Ausgangsbedingungen sowie mehrerer dieses System beschreibender Parameter (2005, online, S. 21 f.). Somit stellt ein Szenarium eine mögliche Entwicklung des Klimas dar, unter der Annahme bestimmter beeinflussender Faktoren wie z.b. der zukünftigen Zunahme von Kohlenstoffdioxid (PIK, 2005, online, S. 22).

21 Zukunftsprojektionen durch Klimaszenarien 12 Um Klimaszenarien erstellen zu können, werden Klimamodelle benötigt. Durch Klimamodelle wird versucht, mittels physikalischer Gesetze das Klimasystem der Erde zu beschreiben. Hierbei müssen die Vorgänge und Wechselwirkungen der verschiedenen Klimakomponenten wie der Ozeane, der Atmosphäre, den Schneeund Eisdecken wie auch des Bodens berechnet werden (Eitzinger/Kersebaum/Formayer 2009, S. 24). Dabei sollen die räumliche Verteilung und der zeitliche Verlauf von Temperatur, Niederschlag und anderen meteorologischen Größen möglichst wirklichkeitsgetreu wiedergeben werden. Bei einem globalen Klimamodell wird die ganze Erde als ein abgeschlossenes System abgebildet (Eitzinger/Kersebaum/Formayer 2009, S. 25). Zur Darstellung wird ein dreidimensionales Gitternetz über den Globus gelegt, an dessen Schnittpunkte meteorologische Größen wie z.b. Temperatur, Feuchte und Wind für jeden simulierten Zeitschritt berechnet werden. Die Auflösung des Modells ist umso feiner, je enger das Netz ist (Eitzinger/Kersebaum/Formayer 2009, S. 24). Derzeit liegen die Gitterboxen des Netzes bei 100 mal 100 Kilometern mal 100 Metern (Biebler/Mahammadzadeh 2009, S. 10). Globale Klimamodelle müssen auch die zeitliche Entwicklung der globalen Mitteltemperatur des letzten Jahrhunderts reproduzieren können. Dazu wurde im letzten IPCC-Bericht (2007) ein Experiment durchgeführt (Eitzinger/Kersebaum/Formayer 2009, S. 25). Durch das Ergebnis wurde gezeigt, dass die globalen Klimamodelle alle relevanten Prozesse beinhalten, da sie die zeitliche Entwicklung der Temperatur im 20. Jahrhundert gut reproduzieren konnten. Ebenfalls wurde deutlich, dass die Erwärmung, besonders in der zweiten Hälfte des 20. Jahrhunderts, nur mit einem Anstieg der Treibhausgase erklärt werden konnte (Eitzinger/Kersebaum/Formayer 2009, S. 27), vgl. hierzu auch Anlage 2 auf S. 76 im Anhang. Realistische Klimamodelle sind jedoch nur eine Komponente um Klimaszenarien erstellen zu können. Als zweite Komponente werden Annahmen über die Veränderung in der Zukunft benötigt, also darüber, wie sich die treibenden Kräfte innerhalb der Klimamodelle entwickeln. An dieser Stelle kommt der Faktor Mensch ins Spiel, da dieser durch seine Aktivitäten z.b. die Konzentration der Treibhausgase in der Atmosphäre und die Landnutzung verändert (Eitzinger/Kersebaum/ Formayer 2009, S. 27). Natürlich kann niemand voraussagen, wie sich die Treibhausgasemissionen in den kommenden Jahren tatsächlich entwickeln werden.

22 Zukunftsprojektionen durch Klimaszenarien 13 Dies ist von vielen verschiedenen Faktoren abhängig, wie z.b. der Entwicklung der Weltwirtschaft, dem technischen Fortschritt oder auch der Bevölkerungsentwicklung. Gerade aufgrund dieser Unsicherheiten über die zukünftige Entwicklung der Menschheit und ihrer Aktivitäten, hat der IPCC eine ganze Reihe von möglichen zukünftigen Entwicklungen als Emissionsszenarien 6 entwickelt, aus denen unterschiedliche Konzentrationen an Treibhausgasen resultieren (Biebler/Mahammadzadeh 2009, S. 8). Die am häufigsten für Klimaszenarien verwendeten Emissionsszenarien sind das Szenario B1, A1B und A2, wobei das Szenario A1B als realistischstes Szenario interpretiert wird. In diesem Szenario steigen bis zur Mitte des 21. Jahrhunderts die globalen Emissionen stark an. In der zweiten Hälfte des Jahrhunderts kommt es zu einer Reduktion der globalen Emissionen, was in erster Linie auf die technische Entwicklung zurückzuführen ist. So liegt am Ende des Jahrhunderts die CO 2 -Konzentration bei etwa 700 ppm. Bis 2050 ergibt sich unter Verwendung des A1B Emissionsszenarios eine mittlere globale Erwärmung von etwa 1,8 C (Siegmund 2008, S. 7), am Ende des 21. Jahrhunderts von rund 2,8 C (Eitzinger/Kersebaum/Formayer 2009, S. 29). Im Vergleich dazu steht das B1-Szenario für eine optimistischere Entwicklung und einen Temperaturanstieg bis zum Ende des 21. Jahrhunderts von etwa 1,8 C. Das A2-Szenario steht für eine pessimistischere Weitermachen-wie-Bisher Entwicklung mit einem Temperaturanstieg von rund 3,6 C (Paeth 2007, S. 50). Durch die Änderung der Temperatur werden auch andere Klimavariablen wie beispielsweise der Niederschlag verändert (Paeth 2007, S. 50). Dabei sind Aussagen zur Niederschlagsentwicklung im 21. Jahrhundert wesentlich unsicherer als die zur Temperatur. Dies liegt u.a. daran, dass verschiedene Prozesse für die Niederschlagsentstehung in Frage kommen, wie beispielsweise kleinräumige Wärmegewitter oder großräumige frontale Niederschläge. Der Großteil der relevanten Prozesse für die Niederschlagsentstehung liegt unter der räumlichen Auflösung der globalen Klimamodelle. Daher werden in globalen Klimamodellen die Niederschläge aus Größen geschätzt, die das Klimamodell berechnet. Da es in den verschiedenen globalen Klimamodellen Unterschiede gibt, zeigen sich deutlich größere Abweichungen bei den Resultaten (Eitzinger/Kersebaum/Formayer 2009, S. 30). Während die Temperatur durch die Klimaänderung überall das gleiche Vorzeichen 6 Auf die Emissionsszenarien soll hier nicht näher eingegangen werden, diese sind im IPCC Bericht 2007 näher erläutert (vgl. hierzu u.a. IPCC 2007, S. 18).

23 Zukunftsprojektionen durch Klimaszenarien 14 besitzt, ergibt sich für die Niederschlagsmenge und -muster ein stark differenziertes Bild. Im Gesamten zeigen die globalen Klimamodelle jedoch tendenziell eine Zunahme der sommerlichen und winterlichen Niederschläge in den höheren Breiten beider Erdhalbkugeln sowie der inneren Tropen. Die subtropischen Bereiche sind demgegenüber durch trockenere Klimabedingungen gekennzeichnet (Paeth 2007, S. 51). Für Mitteleuropa hingegen dürfte im Winter mit einer Niederschlagszunahme und im Sommer mit einer Abnahme gerechnet werden. Jedoch ist auch dies regional differenziert zu betrachten, so dass für das weitere Vorgehen regionale Klimamodelle nötig sind (Eitzinger/Kersebaum/Formayer 2009, S. 30). 3.2 Grenzen von Klimamodellen Bei der Verwendung von Klimamodellen muss beachtet werden, dass viele Prozesse des realen Klimasystems nur durch Parametrisierungen erfasst werden können, die Unsicherheiten unterliegen. Dies liegt zum einen an unserem unvollkommenen Verständnis des irdischen Klimasystems und zum anderen an den begrenzten Computerressourcen, die für die Modellberechnungen zur Verfügung stehen (Paeth 2007, S. 55). Ebenfalls bestehen zahlreiche Unsicherheiten bei den vorliegenden Emissionsszenarien hinsichtlich der demographischen, ökonomischen und technologischen Entwicklung der Gesellschaft (Paeth 2007, S. 53). Jedoch ist es trotz der Unsicherheiten möglich, Tendenzen der Klimaentwicklung abzuschätzen. Tendieren dabei mehrere Klimamodelle innerhalb ihrer Resultate in dieselbe Richtung, steigt die Wahrscheinlichkeit deutlich an, dass diese auch eintreten können. Dies zeigt sich besonders bei der Entwicklung der Temperatur, hier weisen alle Modelle eine Tendenz in die gleiche Richtung auf. Bei den Entwicklungen des Niederschlags bestehen noch Unterschiede, jedoch haben sich die Unsicherheitsbereiche von Modellgeneration zu Modellgeneration bereits deutlich verringert (Gerstengarbe/Werner 2007, S. 59). Erfolgt ein bewusster Umgang mit den bestehenden Unsicherheiten bei der Abschätzung der Klimafolgen, erlauben uns Klimaszenarien einen Blick in eine mögliche klimatische Zukunft und zeigen notwendigen Anpassungsbedarf auf (Gerstengarbe/Werner 2007, S. 59). Im Folgenden werden daher die regionalen Klimamodelle in vorliegender Form angenommen, da derzeit nur mit ihrer Hilfe eine Trendabschätzung für die Zukunft erfolgen kann.

24 Zukunftsprojektionen durch Klimaszenarien Regionale Klimamodelle und Klimafolgen für Deutschland Wie bereits in Kapitel 3.1 beschrieben, ist die räumliche Auflösung der globalen Klimamodelle zu grob, daher sind Regionalisierungsverfahren notwendig, um regional differenzierte Aussagen für Deutschland treffen zu können. Bei diesen Regionalisierungsverfahren werden sowohl statistische als auch dynamische regionale Klimamodelle sowie Informationen aus den Berechnungen der Globalmodelle eingesetzt. Die Unterscheidung liegt darin, dass dynamische Regionalmodelle eine Regionalisierung der globalen Klimaprojektionen vornehmen, indem sie die regionalen Klimamodelle in die Gitterpunkte von Globalmodellen einbetten. Dadurch entstehen feinere räumliche Gitterboxen mit derzeit bis zu etwa 10 mal 10 Kilometer räumlicher Auflösung (Die Bundesregierung, 2008, online, S. 10). Hingegen projizieren die statistischen Regionalmodelle zusätzlich meteorologische Zeitreihen von ausgewählten Klimastationen in Deutschland mit statistischen Verfahren in die Zukunft (Biebler/Mahammadzadeh 2009, S. 14). In Deutschland werden derzeit vier regionale Klimamodelle eingesetzt. Dazu zählen die beiden dynamischen Klimamodelle REMO und CLM sowie die beiden statistischen Klimamodelle STAR und WETTREG. Der Ausgangspunkt für ein regionales Klimamodell ist in jedem Fall ein globales Klimamodell, welches die Randdaten des Modells liefert, sowie die Betrachtung der unterschiedlichen Emissionsszenarien des IPCC (Stock/Walkenhorst 2009, S. 10). Im Weiteren sollen für Deutschland die Ergebnisse aus den Projektionen der regionalen Klimamodelle aufgezeigt werden. Dabei wird auf das IPCC Emissionsszenario A1B, wie unter Kapitel 3.1 beschrieben, zurückgegriffen, da es als das realistischste Szenario betrachtet wird. Hier wurden mittels des Deutschen Wetterdienstes und der Aufstellung der Bundesregierung die vier (REMO, CLM, WETTREG und STAR) bisher für Deutschland vorliegenden Klimamodelle gegenübergestellt. Dabei handelt es sich um drei Abbildungen: für die Jahresmitteltemperatur (Abb. 2), die mittlere Niederschlagsmenge im Sommer (Abb. 3) und die mittlere Niederschlagsmenge im Winter (Abb. 4). Die Projektionen gelten für die Perioden (siehe obere Reihe in den Abbildungen) und (siehe untere Reihe in den Abbildungen) im Vergleich zum modellspezifischen Kontrollzeitraum

25 Zukunftsprojektionen durch Klimaszenarien Temperatur Abb. 2: Deutschland - Modellvergleich: Jahresmitteltemperatur (Quelle: Die Bundesregierung, 2008, online, S. 11) Die vier vorliegenden regionalen Klimamodelle für Deutschland projizieren einen deutlichen Trend bei der Veränderung der Jahresmitteltemperatur für das 21. Jahrhundert (siehe Abbildung 2). Wie sich zeigt, wird die Jahresmitteltemperatur in Deutschland bis zum Ende des 21. Jahrhunderts im Vergleich zur Referenzperiode von deutlich zunehmen. Die Klimamodelle REMO und CLM weisen für den Zeitraum eine Erwärmung um ca. 1 C und für den Zeitraum um bis zu 3,5 C aus. Einen etwas geringeren Temperaturanstieg projizieren die Modelle WETTREG und STAR. Für den Zeitraum ergibt sich eine Erwärmung um etwa 0,5 C bei WETTR EG und ca. 2 C bei STAR. In dem Zeitraum ergibt sich bei WETTREG eine Erwärmung um etwa 2 C, bei STAR kann keine Aussage getroffen werden (Die Bundesregierung, 2008, online, S. 10 f.). Die Spannweite liegt bis 2050 zwischen den Modellen bei ca. 0,5 C bis 1 C und bis 2100 bei ca. 1,5 C. Wird die räumliche Verteilung der Erwärmung betrachtet, so stimmen die dynamischen und die statistischen Klimamodelle hinsichtlich der Struktur weitestgehend überein. Es kommt zu einer verstärkten Erwärmung nach Süddeutschland hin (Die Bundesregierung, 2008, online, S. 10). So können im Sommer die Temperaturen in den südlichen und östlichen Teilen stärker ansteigen als in den nördlichen und westlichen Teilen

26 Zukunftsprojektionen durch Klimaszenarien 17 Deutschlands (Biebler/Mahammadzadeh 2009, S. 14). Ebenfalls zeigen alle Modelle, dass besonders die Wintermonate von der Erwärmung am stärksten betroffen sind (Die Bundesregierung, 2008, online, S. 11) Niederschlag Abb. 3: Deutschland - Modellvergleich: Mittlere Niederschlagsmenge im Sommer (Quelle: Die Bundesregierung, 2008, online, S. 12)

27 Zukunftsprojektionen durch Klimaszenarien 18 Abb. 4: Deutschland - Modellvergleich: Mittlere Niederschlagsmenge im Winter (Quelle: Die Bundesregierung, 2008, online, S. 13) Ebenfalls erfolgte diese Zusammenstellung für die mittlere Niederschlagsmenge in Deutschland im Sommer (siehe Abbildung 3) und im Winter (siehe Abbildung 4). Werden die mittleren Niederschlagsmengen betrachtet, so bleiben diese aufs Jahr gerechnet annähernd konstant. Es muss jedoch mit einer Verschiebung der Niederschlagsmuster in Deutschland gerechnet werden. Alle vier Klimamodelle zeigen in ihren Ergebnissen, dass im Sommer die Niederschläge um bis zu 40% abnehmen können, wobei besonders stark der Südwesten Deutschlands betroffen sein könnte (Die Bundesregierung, 2008, online, S. 11). Über die Jahrhundertmitte hinaus, werden die Veränderungen der Niederschläge größer. Dabei können die Sommerniederschläge in Nordostdeutschland und in Süd- und Südwestdeutschland weiter deutlich zurückgehen (Biebler/Mahammadzadeh 2009, S. 15). Die Niederschlagsmengen im Winter können dabei je nach Modell um bis zu 40% zunehmen. Das Klimamodell WETTREG zeigt in der Mittelgebirgsregion der Bundesländer Rheinland-Pfalz, Hessen und der nordöstlichen Landesteilen Bayerns, dass in bestimmten Gebieten die Winterniederschläge für den Zeitraum von sogar um bis zu 70% ansteigen könnten. Die Klimamodelle REMO und CLM deuten auf einen zusätzlichen Anstieg der Niederschlagsmenge im Frühjahr hin, die jedoch im Vergleich zu den Wintermonaten geringer ausfällt (Die Bundesregierung, 2008, online, S. 11).

28 Zukunftsprojektionen durch Klimaszenarien Extremwetterereignisse Über die Ausprägung von Extremwetterereignissen für die Zukunft, können Abschätzungen nur einen tendenziellen Charakter haben. Aus einer Vergleichsstudie von WETTREG und REMO zu Extremwetterereignissen in Deutschland geht hervor, dass es zukünftig zu einer Steigerung und Häufung kommen kann (Die Bundesregierung, 2008, online, S. 12). Dabei zeigt sich für die Temperatur recht systematisch eine Zunahme extrem warmer Ereignisse auf Kosten extrem kalter Ereignisse (Schönwiese 2007, S. 65). Bis zum Ende des Jahrhunderts kann sich z.b. die Anzahl von Sommertagen mit einer Temperatur > 25 C verdoppeln und die Anzahl von heißen Tagen mit einer Temperatur > 30 C sogar verdreifachen (Die Bundesregierung, 2008, online, S. 12). Dabei werden lang anhaltende Trockenperioden und die Wahrscheinlichkeit für heftige Gewitter und riesige Hagelkörner zunehmen. Frost und Schnee hingegen erhalten eher Seltenheitswert und strenge Winter werden höchstens einmal pro Jahrzehnt auftreten (Latif 2007 b, S. 8). Diese Tendenz hat auch die Entwicklung der letzten Jahrzehnte gezeigt, in denen es zu weniger Frosttagen und zu einer Zunahme von andauernden Hitzewellen kam (Weigel 2008, S. 105). Besonders im Winter kann es zu häufigeren Stürmen kommen und es ist mit heftigeren Gewittern und Hagelereignissen zu rechnen (Latif 2007 b, S. 113). Für den Niederschlag gestalten sich Aussagen aufgrund regionaler und jahreszeitlicher Besonderheiten komplizierter. Jedoch ist ein Trend zu mehr Starkniederschlägen im Winter und den Übergangsjahreszeiten zu erkennen; dies gilt auch für Süddeutschland im Sommer (Schönwiese 2007, S. 65). In Deutschland muss daher in Zukunft mit einer verstärkten Zunahme von Wetterextremen gerechnet werden (Latif 2007 b, S. 112). Die Landwirtschaft gehört aufgrund ihrer unmittelbaren Abhängigkeit von Klima, Wetter und Witterung zu einem der sensibelsten Sektoren, der durch den Klimawandel betroffen ist. Da der Klimawandel immer deutlicher wird, besteht für die Landwirtschaft die Herausforderung, sich diesem Wandel zu stellen (Weigel 2008, S. 103). Treten die projizierten Veränderungen ein, muss mit einer zukünftigen Änderung der Ertragsentwicklung gerechnet werden. Denn die Landwirtschaft wird direkt von den Klimaänderungen in der Quantität und Qualität der pflanzlichen und tierischen Produktion sowie in den benötigten Produktionsfaktoren betroffen sein. Ein weiterer wichtiger Faktor ist die Ertragsstabilität im Landwirtschaftssektor.

29 Klimaschutz und Anpassung 20 Aufgrund der projizierten zunehmenden Extremwetterereignisse ist damit zu rechnen, dass es zu steigenden Ertragsschwankungen zwischen den Einzeljahren kommen kann (LfULG 2009, S. 42). Es ist für den landwirtschaftlichen Sektor von großer Bedeutung, sich im Hinblick auf die projizierten Veränderungen zum einen mit dem Klimaschutz und zum anderen mit geeigneten Anpassungsstrategien auseinanderzusetzen. 4 Klimaschutz und Anpassung In diesem Kapitel soll der Zusammenhang von Klimaschutz und Anpassung deutlich gemacht werden. Dabei wird auf die Notwendigkeit der Anpassung an den Klimawandel sowie auf bestehende Probleme eingegangen. Dies stellt die Grundlage für die Wichtigkeit der Umsetzung von Anpassungsstrategien in der Landwirtschaft dar. 4.1 Zusammenhang Klimaschutz und Anpassung Durch den Klimawandel wird die Menschheit vor eine doppelte Herausforderung gestellt. Eine Herausforderung liegt darin, durch den Klimaschutz die schwerwiegenden Folgen des Klimawandels durch eine frühzeitige und drastische Verringerung der Emissionen aus Treibhausgasen abzumildern (Europäische Kommission 2007, S. 4). Klar ist, dass selbst wenn das durch weltweite Klimaschutzmaßnahmen angestrebte Ziel, den Anstieg der globalen Durchschnittstemperatur auf maximal 2 C gegenüber dem vorindustriellen Temperatu rniveau zu begrenzen, erreicht wird, der Klimawandel nicht vollständig gestoppt werden kann. Eine weitere Herausforderung liegt darin, durch geeignete Anpassungsstrategien, Schäden möglichst gering zu halten und Verbesserungen zu erzielen (BMU 2009, S. 6). Würde es zu einem Anstieg der globalen Durchschnittstemperatur von über 2 C kommen, steigt das Risiko einer gefährlichen und unvorhersehbaren Klimaänderung deutlich an und die Kosten der notwendigen Anpassungen könnten explodieren (Europäische Kommission 2007, S. 4). Unter dieser Betrachtung ist die Umsetzung des Klimaschutzes dringend notwendig. Dabei ist es unerlässlich, Anpassungsstrategien zu entwickeln und umzusetzen (Umweltbundesamt 2008 a, S. 4). Denn auch wenn die weltweiten Klimaschutzmaßnahmen in den kommenden

30 Klimaschutz und Anpassung 21 Jahrzehnten erfolgreich sein sollten, ist ein bestimmtes Maß an Klimawandel nicht aufzuhalten (Europäische Kommission 2007, S. 4), da dieser kein kurzlebiges Phänomen ist. Zudem muss mit einer längeren Zeitspanne gerechnet werden, die zwischen der Durchführung von Klimaschutzmaßnahmen und deren Wirksamkeit liegt, so ergibt sich daraus eine grundlegende Notwendigkeit zur Anpassung an die veränderten Klimabedingungen (Biebeler/Mahammadzadeh 2009, S. 17). 4.2 Anpassung an den Klimawandel Wenn der Mensch nicht über das nachdenkt, was in ferner Zukunft liegt, wird er das schon in naher Zukunft bereuen erkannte der chinesische Philosoph Konfuzius ( v. Chr.). Die Anpassung ist daher, wie in Kapitel 4.1 beschrieben, untrennbar mit dem Klimaschutz verbunden. Umso besser die Klimaschutzmaßnahmen greifen und Schäden in der Zukunft vermieden werden können, umso geringer sind die Anpassungskosten (BMU 2009, S. 7). Deshalb ist es wichtig, dass Anpassungsmaßnahmen mit den Klimaschutzmaßnahmen im Einklang stehen und umgekehrt (Europäische Kommission 2007, S. 5). Um mit Veränderungen des Klimas und der Wetterextremen besser umgehen zu können, müssen effektive Anpassungsstrategien mit dem Ziel entwickelt und umgesetzt werden, Schäden zu verringern bzw. zu vermeiden und für die Zukunft Vorsorge zu leisten (Bundesministerium für Bildung und Forschung 2004, S. 19). Dadurch können aus dem Klimawandel neben den Risiken auch Chancen entstehen (Biebeler/Mahammadzadeh 2009, S. 65). Die Klimaanpassung ist dabei eine gesellschaftliche Aufgabe, denn sowohl der Privatsektor, die Wirtschaft und der Staat sind mit den Folgen des Klimawandels konfrontiert (Umweltbundesamt 2008 a, S. 8). Die Anpassungsprozesse sind komplex, denn sie sind von Region zu Region unterschiedlich. Daher ist es wichtig, dass alle Akteure (wie z.b. Bürger, Wirtschaft und Staat) beteiligt werden. Dabei sollten Maßnahmen immer auf der geeignetsten Ebene getroffen werden (Europäische Kommission 2007, S. 13). Bei der Durchführung von Anpassungsmaßnahmen sind zuerst auf regionaler und sektoraler Ebene klimabedingte Anfälligkeiten und die sich daraus ergebenden Risiken zu analysieren. Danach erfolgt eine Identifizierung, Planung und Umsetzung von möglichen Anpassungsstrategien für die betroffenen Sektoren (Umweltbundesamt 2008 a, S. 8). Die Anpassungsfähigkeit ist dabei ein zusammenfas-