Klimawandel und Wasserhaushalt Dr. Thomas Sommer, Dr. Claudia Helling

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1 Grundwasser-Zentrum Dresden Klimawandel und Wasserhaushalt Dr. Thomas Sommer, Dr. Claudia Helling DGFZ Dresdner Grundwasserforschungszentrum e.v.

2 Gliederung 1. Klimawandel 2. Wasserkreislauf 3. Klimagrößen in Sachsen 4. Auswirkungen des Klimawandels 5. Maßnahmen zur Anpassung an den Klimawandel

3 1. Klimawandel Was? Ist Klimawandel Wann? - welche Veränderungen - in welcher Zeit Warum? - natürlich - anthropogen (vom Menschen verursacht)

4 1. Klimawandel - Klima Klima ist die Gesamtheit aller an einem Ort möglichen Wetterzustände, einschließlich ihrer typischen Aufeinanderfolge sowie ihrer tages- und jahreszeitlichen Schwankungen. Klimawandel 1)Globale Erwärmung aktuelle Veränderung 2)Klimaveränderung im Allgemeinen

5 1. Klimawandel - Klima Wovon hängt das Klima ab? primäre Faktoren Faktoren, die in der Erde begründet sind Sonnenstrahlung Land-Meer-Verteilung Zusammensetzung der Erdatmosphäre Höhe des Standortes. sekundäre Faktoren Faktoren, die in physikalischen Prozessen begründet sind Zirkulation der Atmosphäre Meeresströmungen Wasserkreislauf

6 1. Klimawandel - Klimafaktoren

7 1. Klimawandel Klimawandel steht für: Klimaveränderung, die Veränderung des Klimas im Allg., über einen langen Zeitraum (mehrere tausend Jahre) globale Erwärmung, die aktuelle Veränderung des Klimas. seit etwa 1860 weltweite Temperaturmessungen zwischen 1906 und 2005 nahmen die bodennahen Lufttemperaturen um 0,74 C zu größter Anstieg ab 1975 Ursache: Verstärkung des natürlichen Treibhauseffektes durch den Menschen (?)

8 2. Wasserhaushalt - Wasserkreislauf Zusammenwirken hydrologischer Prozesse des Wasserkreislaufs

9 2. Wasserhaushalt - Wasserkreislauf allgemeine Wasserhaushaltsgleichung: P + RO i + RU i = RO + RU + ETR ± S Wasserhaushalt eines Gebietes (vereinfacht, schematisiert) P - Niederschlag auf das Gebiet RO i - oberirdischer Zufluss in das Gebiet RU i - unterirdischer Zufluss in das Gebiet RO - oberirdischer Abfluss aus dem Gebiet RU - unterirdischer Abfluss aus dem Gebiet ETR - reale Verdunstung des Gebietes S - Speicheränderung (oberirdisch, Boden, Grundwasser) P = ETR + RO + RU Niederschlag = Verdunstung + Abfluss

10 2. Wasserhaushalt - Wasserkreislauf Wichtige Größe für das Wasserdargebot: Grundwasserneubildung Neben dem Niederschlag haben vor allem das Klima, die Art des Bodens, die geologische Situation und die Vegetation / Landnutzung Einfluss auf die Wasserhaushaltgleichung > Auffüllen der Speicher > Reinigung des Wassers

11 3. Klimagrößen für Sachsen Mittlere Temperatur ( ): 9 C im Tiefland 3,2 auf dem Fichtelberg 7,9 C für ganz Sachsen Seehöhe (Abnahme um ca. 0,6 C/100 m), Vergleich zu : Zunahme um 0,7 C

12 3. Klimagrößen für Sachsen Mittlere jährliche Niederschlagssummen ( ): 600 mm im nordwestlichen Tiefland 1300 mm im Westerzgebirge Seehöhe (ca. 70 mm/100 m), Luv-Lee-Effekte, Entfernung vom Meer Vergleich zu : Zunahme um 3,5-5% (Niederschlagsereignis 2002!)

13 3. Klimagrößen für Sachsen Potentielle Verdunstungssummen ( ): <525 mm im Erzgebirge (Kammlagen) 640 mm im Dresdner Elbtal Temperatur, Globalstrahlung, Geländehöhe Vergleich zu : Zunahme um mm

14 Wasserbilanz ( ): 0 mm in Nordsachsen 770 mm im Westerzgebirge Niederschlag, Verdunstung 3. Klimagrößen für Sachsen Vergleich zu : -30 mm bis +10 mm

15 4. Auswirkungen des Klimawandels

16 4. Auswirkungen des Klimawandels regional in unterschiedlicher Weise Für Deutschland: Grundsätzlich wird eine Zunahme der Niederschläge im Winter und eine Abnahme im Sommer erwartet. Die Durchschnittstemperatur wird wahrscheinlich steigen. Ebenso das Risiko von Extremereignissen wie Hitzewellen und Hochwasserereignissen.

17 4. Auswirkungen des Klimawandels Auswirkungen auf Flächennutzer wie Landwirtschaft, Forstwirtschaft Natur/Umweltschutz Industrie Wasserwirtschaft Wasserversorgung Tourismus Kommunen, Bürger, Bildung Strategie zur Anpassung an den Klimawandel und dazu gehörender Aktionsplan S-A

18 4. Auswirkungen des Klimawandels

19 4. Auswirkungen des Klimawandels Sachsen im Klimawandel Niederschlags-Trend Niederschlags-Trend (%) ,5 13,6 10,6 9,1 5,8-0,3-15,5-8,3-5,7-3,3 Frühjahr Sommer Herbst Winter Jahr Sachsen Deutschland

20 4. Auswirkungen des Klimawandels Sachsen im Klimawandel 10 5 Prognose Niederschlags-Trend ,8 4,3 Niederschlags-Trend (%) ,3-6,1-15,5-20,8-8,3-8,3-5,7-9, (Diagnose) (Prognose) -25 Frühjahr Sommer Herbst Winter Jahr Quelle: LfULG

21 4. Auswirkungen des Klimawandels Tendenzen für Sachsen Niederschlag: stärkster Rückgang der Niederschläge im Sommer geringe Veränderung der Niederschläge im Winter kein Ausgleich über das Jahr Rückgang Temperatur: Zunahme der mittleren Lufttemperatur um 2 C bis 2100 stärkere Verdunstung KWB stärkste Zunahme im Winter weniger Schnee!

22 4. Auswirkungen des Klimawandels REKIS neues Internetportal für Mitteldeutschland gibt Landwirten, Stadtplanern und Planern ein bisher so nicht verfügbares Bild vom Klimawandel bundesweit einmalig Wird von der TU Dresden betreut Rekis enthält Wetter- und Klimadaten mehrerer Jahrzehnte ermöglicht regionale Prognosen etwa zu Niederschlägen oder Temperaturen.

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24 5. Maßnahmen zur Anpassung an den Klimawandel Klimaschutz Anpassung Emissionen mindern Energie sparen Mobilität Energie-effizient gestalten Versorgung regional statt global energiebewusst ernähren Gewässerschutz Hochwasservorsorge Hochwasserschutz Bauvorsorge (HW) hitzegerechtes Bauen durchgrünte Städte (Schatten und Abkühlung) Strategien und Aktionspläne, z.b. für Sachsen, Sachsen-Anhalt

25 5. Maßnahmen zur Anpassung an den Klimawandel Aktionsplan Klima und Energie 2008 (Sachsen) Der Aktionsplan bündelt erstmals die Maßnahmen zum Klimaschutz, für eine nachhaltige Energieversorgung und zur Anpassung an den Klimawandel in Sachsen. Mit den über 200 Maßnahmen setzt die Staatsregierung attraktive Anreize in Form finanzieller Förderung, intensiviert und erweitert ihre Informationstätigkeit und Beratungsprogramme und unterstützt Bildungsangebote an Schulen, um auch die kommende Generation auf diese Zukunftsaufgabe vorzubereiten.

26 5. Maßnahmen zur Anpassung an den Klimawandel Die Veränderung des Klimas sollen nicht nur als Bedrohung, sondern auch als Chance für positive Veränderungen gesehen werden. Landwirtschaft moderne Methoden der Bodenbearbeitung Optimierung der Bewässerung breites Anbauspektrum und vielfältige artenreiche Fruchtfolgen: Risikominderung, Ertragsstabilisierung, Bodenfruchtbarkeit Nutzung neuer Züchtungen und Sorten (züchterischer Fortschritt) hinsichtlich Ausprägung ihrer Eigenschaften Nutzung regional gezüchteter und geprüfter Sorten unter Anpassung an die vorherrschenden Bedingungen Anbauzunahme wärmeliebender und trockenheitsverträglicher Kulturen und Sorten Erprobung des verstärkten Anbaus von Winterformen statt Sommerungen

27 5. Maßnahmen zur Anpassung an den Klimawandel Wasserhaushalt / Wasserwirtschaft Einsatz wassersparender Technologien Optimierung der Talsperrenbewirtschaftung (Hochwasserschutz vs. Trockenperioden) Entwässerung (gezielte und regulierte Ableitung des Niederschlags-wassers) im ländlichen Raum bei Starkregenereignissen Hochwasserschutz im ländlichen Raum durch dezentrale Maßnahmen des Wasserrückhalts an Gewässern zweiter Ordnung Optimierung der Abwassersysteme

28 5. Maßnahmen zur Anpassung an den Klimawandel Verkehr Technische Anpassungen der Verkehrsinfrastruktur mit neuen hitzeresistenten Materialien Technische Maßnahmen gegen Extremereignisse, wie Schutz kritischer Brücken und Unterfahrungen, Murenschutz oder Trassenverlegung in potenziellen Hochwassergebieten

29 5. Maßnahmen zur Anpassung an den Klimawandel Forstwirtschaft Waldumbau Waldstrukturanpassung Anbau besonders trockentoleranter Baumarten erforderlich Verringerung der Anfälligkeit gegenüber Forstschädlingen und Erhöhung der Stresstoleranz Tourismus Entwicklung von Alternativkonzepten für Wintersportgebiete Wirtschaft Anpassung der Alarm- und Gefahrenabwehrpläne bei In-dustrieanlagen (Störfallverordnung), Energieversorgungs- und Bergbauanlagen gegenüber extremen Wetterereignissen

30 5. Maßnahmen zur Anpassung an den Klimawandel Sachsen im Klimawandel Im Winter etwas feuchter; Im Sommer deutlich trockener; Insgesamt wärmer; Unberechenbarer und regionaler Immer extremer!

31 Quellen / Literatur SMUL (Hrsg., 2008): Sachsen im Klimawandel Eine Analyse Anpassung an den Klimawandel in der Region Grimma Klimaveränderung in Sachsen Auswirkungen auf die Forstwirtschaft u.a. unter Strategie des Landes Sachsen-Anhalt zur Anpassung an den Klimawandel und dazu gehörender Aktionsplan Teil I Strategie, Teil II Aktionsplan, Auerswald, H.; Vogt, G. (2010): Zur Klimasensibilität der Wirtschaft in der Region Dresden, ifo Dresden berichtet, 17, 3, S