Elbe-Perspektiven. Nationale GLOWA Konferenz in Potsdam. Frank Wechsung, PIK Potsdam. Nationale GLOWA Konferenz Okt Potsdam.

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1 Nationale GLOWA Konferenz in Potsdam Elbe-Perspektiven Frank Wechsung, PIK Potsdam

2 Elbeeinzugsgebiet wird wärmer T: 8.5 C N: 664 mm

3 Retrospektive: 80ger Jahre Gelbliche Rauchfahnen sichtbare Zeichen weltweit höchster Pro-Kopf SO 2 -Emissionen Schaumkronen auf Flüssen, versalzen und mit Schwermetallen belastet Gigantische Wasserhebungen für die Braukohlenförderung Pro Kopf Wasserverbrauch in der DDR doppelt so hoch wie in der damaligen BRD 1989: Zusammenbruch der ökologischen und ökonomischen Liquidität der DDR

4 1990: Der Himmel klart auf, es wird sonnig, wie erhofft und wärmer als gedacht! [ C] Elbe, Deutsches Teilgebiet potenzielle Evapotranspiration [h] [mm] Elbeeinzugsgebiet 600 Sonnenscheindauer Temperatur +1.2 C W/m -2 Differenz der Globalstrahlung: vs

5 Robuste Wassertrends 50 Trockentage, hydr. Sommer Der Sommerniederschlag wird seltener und verdunstet schneller, der Winteniederschlag kommt seltener als Schnee und nimmt [n] [n] zu Synchrone Trocken- und Regentage Regentage, hydr. Winter Deutsches Teilgebiet des Elberaumes Nationale GLOWA Konferenz Okt Potsdam 0

6 GLOWA-Elbe 2000: Folgen des globalen Wandels für Elbeeinzugsgebiet; Anpassungsnotwendigkeiten, Anpassungsalternativen, Bewertung gewinnen an Interesse Verbundprojekt GLOWA-Elbe ( ); Oberflächengewässer, Wasserverfügbarkeit, Wassergüte

7 GLOWA-Instrumentarien Schließung von konstituierenden Lücken für Nachhaltigkeitsdefizite in der Wahrnehmung (heute u. morgen, hier u. dort), Bewertung (externer Effekte) und Objektivierung (subjektiver Wertschätzungen) von Umweltwirkungen. Lösungsansatz: Modellierung von Wirkungsketten, Integration von naturwissenschaftlichen und ökonomischen Verfahren, Partizipation. Klima STAR Wasserdargebot SWIM Wasserverfügbarkeit WBalMo Nährstofffrachten MONERIS Algenfrachten QSim Landwirtschaft Landnutzung RAUMIS LUS Wassernachfrage, Emissionen Kommunen, Industrie, Kraftwerke KIWA INUWIM KASIM Ökonomische Verluste durch Wasserknappheit Kosten-Effektivität von Handlungsoptionen Bevölkerung & Wirtschaft REGE Multikriterielle Bewertung von Handlungsoptionen PRIMATE Klimatologie/Hydrologie Gewässergüte Sozioökonomie

8 Pegelstände fielen, Interesse stieg! Pegel 2006: Hochdruckgebiet Bruno 2003: Rekordsommer 2009: extrem warmer, trockener August

9 Weitere Gründe unmittelbaren Interesses Wasserrahmenrichtlinie: Erreichung des guten ökologischen Zustandes bis 2015 (2027) Juni/ Juli 2006: Oberspreewald hält Wasser für Unterspreewald zurück Saaleseitenkanal: 70 Mill. in Bundeshalt eingestellt Grundstoffindustrie Mitteldeutschlands: liegt atypisch nicht an der Küste, sondern in einem Trockengebiet Vattenfall: will Kraftwerk Klingenberg in Berlin Rummelsburg durch ein Kohlekraftwerk mit Kühlturm, ein Gaskraftwerk, ein Biomassekraftwerk, ersetzen Brandenburg: hält an Braunkohlenverstromung nur fest, wenn diese mit CCS (Carbon Capture and Storage) verbunden

10 Unsere Extrapolation des Elbe-Klimas Anstieg der atmosphärischen CO 2 -Konzentration bis zur Mitte des Jahrhunderts auf ca. 550 ppm (0.055%, A1B). Verstärkung des langfristigen Temperaturtrends (+2 C, +3 C) Ein weiterer Rückgang der Sommerniederschläge bei zunehmenden Winterniederschlägen. [mm] STAR A1B, S1 STAR A1B, S2 STAR T3 5. minus 1. Dekade

11 Verwundbarkeit Besonders verwundbare Bereiche der Nutzung von Oberflächenwasser bei rückläufigem Wasserdargebot Schifffahrt Kraftwerke Industrie Gewässergüte Tagebauseen Land und Forstwirtschaft Hochwasserschutz Feuchtgebiete Tourismus Teichwirtschaft Siedlungswasserwirtschaft Verminderung der schiffbaren Tage temporäre Abschaltung Anpassungsinvestitionen Aufkonzentration von Nährstoffen Flutung Ertrags- und Zuwachsverluste Konflikte mit der Niedrigwasservorsorge Schrumpfung (Moorabbau) Nutzungseinschränkung Verminderung des Ertrages, Krankheiten verminderte Bereitstellung von Oberflächenwasser

12 Verwundbarkeit - mindern Schifffahrt Kraftwerke Industrie Gewässergüte Tagebauseen Land und Forstwirtschaft Hochwasserschutz Feuchtgebiete Tourismus Teichwirtschaft Siedlungswasserwirtschaft Volumentransport, Navigationsunterstützung, Logistik Erhöhung des Wirkungsgrades, Kreislaufkühlung Verlagerung, Effizienssteigerung Wasserrahmenrichtlinie, hohe Düngemittelpreise Nutzung von Abflussspitzen CO 2 -Düngungseffekt Flutungspolder Sümpfungswässer aus Tagebauen Nutzungsalternativen Nachfragerückgang Rückgang der Bevölkerung

13 Verwundbarkeit + erhöhen Schifffahrt Kraftwerke Industrie Gewässergüte Tagebauseen Land und Forstwirtschaft Hochwasserschutz Feuchtgebiete (Spreewald) Tourismus Teichwirtschaft Siedlungswasserwirtschaft Große Schiffe CCS (Carbon Capture and Storage) Nachfrageanstieg Intensivierung in der Landwirtschaft aktuelle Verzögerungen in der Flutung Energie aus Biomasse Niedrigwasservorsorge Ausstieg aus der Braunkohle Zunahme des Regionaltourismus Ansteigende Wassertemperatur Zersiedelung

14 Modellverbund GLOWA-Elbe Klima STAR Landwirtschaft RAUMIS Landnutzung LUS Bevölkerung & Wirtschaft Wasserdargebot SWIM Wassernachfrage, Emissionen Kommunen, Industrie, Kraftwerke KIWA INUWIM KASIM REGE Wasserverfügbarkeit WBalMo Nährstofffrachten Ökonomische Verluste durch Wasserknappheit Multikriterielle Bewertung von Handlungsoptionen PRIMATE MONERIS Kosten-Effektivität von Handlungsoptionen Algenfrachten Klimatologie/Hydrologie QSim Gewässergüte Sozioökonomie

15 Das bisherige Resüme von GLOWA-Elbe Der fortgesetzte Temperaturanstieg bis zur Mitte des Jahrhunderts führt zu einer nochmalig deutlichen Änderung des Wasserhaushaltes im Einzugsgebiet der Elbe: Das Abflussmaximum der Elbe und Ihrer Nebenflüsse verlagert sich vom Frühjahr in den Winter, Niedrigwasserphasen treten früher ein, dauern länger an und unterschreiten das gewohnte Niveau, die Auffüllung der Grundwasservorräte geht zurück.

16 Das bisherige Resüme von GLOWA-Elbe Die ökonomischen Folgen in der Fläche bleiben zunächst überschaubar: Wasserverbrauch von Industrie und Haushalten wurde bereits deutlich gesenkt, mit weiteren Minderungen ist zu rechnen Landwirtschaft profitiert noch einige Zeit durch den CO 2 - Düngungseffekt. Wasser wird jedoch zunehmend zum begrenzenden Faktor weiterer Ertragssteigerungen

17 Das bisherige Resüme von GLOWA-Elbe Die ökonomischen Folgen in der Fläche bleiben zunächst überschaubar: Wasserverbrauch von Industrie und Haushalten wurde bereits deutlich gesenkt, mit weiteren Minderungen ist zu rechnen Landwirtschaft profitiert noch einige Zeit durch den CO 2 - Düngungseffekt. Wasser wird jedoch zunehmend zum begrenzenden Faktor weiterer Ertragssteigerungen

18 Das bisherige Resüme von GLOWA-Elbe Die ökonomischen Folgen in der Fläche bleiben zunächst überschaubar: Wasserverbrauch von Industrie und Haushalten wurde bereits deutlich gesenkt, mit weiteren Minderungen ist zu rechnen Landwirtschaft profitiert noch einige Zeit durch den CO 2 - Düngungseffekt. Wasser wird jedoch zunehmend zum begrenzenden Faktor weiterer Ertragssteigerungen Probleme treten bei Wassernutzern am Fluss auf: Voraussetzungen für die Elbeschifffahrt verschlechtern sich

19 Das bisherige Resümee von GLOWA-Elbe Elbe Abfluss bereinigt um Managementfolgen GlW- gleichwertiger Wasserstand an 345 von 365 Tagen eines Jahres nicht unterschritten Das Beste Trendkonform

20 Das bisherige Resümee von GLOWA-Elbe Elbe Abfluss bereinigt um Managementfolgen GlW- gleichwertiger Wasserstand an 345 von 365 Tagen eines Jahres nicht unterschritten Das Beste Gruselig

21 Das bisherige Resüme von GLOWA-Elbe Die ökonomischen Folgen in der Fläche bleiben zunächst überschaubar: Wasserverbrauch von Industrie und Haushalten wurde bereits deutlich gesenkt, mit weiteren Minderungen ist zu rechnen Landwirtschaft profitiert noch einige Zeit durch den CO 2 - Düngungseffekt. Wasser wird jedoch zunehmend zum begrenzenden Faktor weiterer Ertragssteigerungen Probleme treten bei Wassernutzern am Fluss auf: Voraussetzungen für die Elbeschifffahrt verschlechtern sich Einbußen bei der Kühlwasser abhängigen Stromerzeugung in Ostdeutschland und der Wasserkraftnutzung in Tschechien und Deutschland, wenn die Sommerniederschläge deutlich zurück gehen

22 Das bisherige Resüme von GLOWA-Elbe Zusatzkosten [Mio. EURO/a] Zusatzkosten KW in Berlin - Globalisierung ohne verstärkte Umweltorientierung (STAR A1B, S1) Lichterfelde Reuter-West Reuter Charlottenburg Moabit Zusatzkosten [Mio. EURO/a] Zusatzkosten KW in Berlin - Globalisierung ohne verstärkte Umweltorientierung (STAR A1B, S2) Lichterfelde Reuter-West Reuter Charlottenburg Moabit Klingenberg Jahr Mitte Jahr Mitte Klingenberg

23 Das bisherige Resüme von GLOWA-Elbe Die ökonomischen Folgen in der Fläche bleiben zunächst überschaubar: Wasserverbrauch von Industrie und Haushalten wurde bereits deutlich gesenkt, mit weiteren Minderungen ist zu rechnen Landwirtschaft profitiert noch einige Zeit durch den CO 2 - Düngungseffekt. Wasser wird jedoch zunehmend zum begrenzenden Faktor weiterer Ertragssteigerungen Probleme treten bei Wassernutzern am Fluss auf: Voraussetzungen für die Elbeschifffahrt verschlechtern sich Einbußen bei der Kühlwasser. Rückgang der Sommerabflüsse mindert Nährstoffeinträge in Nordsee, aber Nährstoffkonzentrationen in den Flüssen und Seen werden erhöht

24 Unser Ausblick Aus Szenarien werden Prognosen! Sommer 2006, Schwarze Elster, Senftenberg vor - und nach Nationale GLOWA Konferenz Okt Potsdam Sümpfungswasser einleitung

25 Herzlichen Dank! auch meinen Co-Autoren Volkmar Hartje (TU Berlin), Stefan Kaden (DHI-WASY), Markus Venohr (IGB Berlin), Bernd Hansjürgens (UFZ Leipzig) und den Mitarbeitern des Verbundprojektes