Geoinformationssystemen

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1 Klimatische Vulnerabilitätsanalysen mit Hilfe von Geoinformationssystemen Tobias Kemper 9. März 2011 Institut IWAR Umwelt- und Raumplanung 1

2 Klimawandel Der Umgang mit dem Klimawandel erfordert eine Doppelstrategie Klimaschutz Klimaanpassung Klimawandel abmildern! Umgang mit den Folgen des Klimawandels! Treibhausgas- Emissionen senken (insb. C0 2 u. Methan) Vorsorgemaßnahmen treffen 9. März 2011 Institut IWAR Umwelt- und Raumplanung 2

3 Auswirkungen des Klimawandels - Trends Klimaprojektionen zum jetzigen Zeitpunkt noch mit Unsicherheiten verbunden, Trends lassen sich aber herauslesen Temperaturanstieg in Südhessen deutlich stärker als in Nordhessen Projektionen des Niederschlags zeigen deutliche Unterschiede innerhalb Hessens, Verschiebung eines Teils der Niederschläge vom Sommer in den Winter erhebliche Änderungen bei der Anzahl der Klimakenntage bis zum Jahr 2100 zu erwarten die größten Veränderungen werden erst in der 2. Hälfte des 21. Jahrhunderts eintreten 9. März 2011 Institut IWAR Umwelt- und Raumplanung 3

4 Konkrete Auswirkungen des Klimawandels Temperatur prognostizierter Anstieg der durchschnittlichen Temperatur im Zeitraum bis zu 1,4 C Anstieg der Jahresdurchschnittstemperatur bis zum Jahr 2100 um bis zu 3,1 C Niederschlag Rückgang der Sommerniederschläge zwischen 10 und 25 % Anstieg der Winterniederschläge zwischen 20 und 30 % Kenntage Anstieg der Sommertage, der heißen Tage, der Tropennächte und der Tage mit Schwüle um das zwei- bis dreifache Abnahme der Frost- und Eistage 9. März 2011 Institut IWAR Umwelt- und Raumplanung 4

5 Zu erwartende Klimafolgen in Südhessen steigende Temperaturen, höhere Temperaturmaxima, häufigere Hitzewellen häufigere Trockenperioden und eventuelle Dürreerscheinungen Grundwasserschwankungen Zunahme von Hochwassersituationen häufigere und intensivere Starkregenereignisse Sturzfluten und Bodenerosion Zunahme von Starkwindböen und Stürmen daraus ergeben sich sowohl Chancen wie auch Risiken, die im Zuge einer sinnvollen Anpassung durch Vulnerabilitätsanalysen herauskristallisiert werden müssen 9. März 2011 Institut IWAR Umwelt- und Raumplanung 5

6 KLARA-Net Netzwerk zur KLimaAdaption in der Region StArkenburg Förderzeitraum: (1. Phase) (2. Phase) Fördervolumen: ca. 1 Mio. Euro 9. März 2011 Institut IWAR Umwelt- und Raumplanung 6

7 Ziele des Netzwerks KLARA-Net Diskussion von Auswirkungen des Klimawandels (Chancen und Risiken) Steigerung des Bewusstseins / Sensibilisierung für Betroffenheiten Erarbeitung eines Handlungskonzepts Anpassung an die Folgen des Klimawandels am Beispiel des Gersprenz-Einzugsgebiets Entwicklung beispielhafter Anpassungsmaßnahmen Klimaanpassung in Programme, Konzepte und Richtlinien integrieren 9. März 2011 Institut IWAR Umwelt- und Raumplanung 7

8 Zwei Säulen der Klimaanpassung im Netzwerk KLARA-Net Raum Gersprenz-Einzugsgebiet Erarbeitung eines umfassenden Handlungskonzepts Handlungsfelder: Ziele und Maßnahmen zu den zu erwartende Folgen des Klimawandels Themen Gesundheit Bauwirtschaft, Wasserwirtschaft, Planung Tourismus Landwirtschaft, Forstwirtschaft, Weinbau Zielgruppenorientierte Veranstaltungen und Produkte Workshops, Vorträge, Konferenzen, Leitfäden, Stellungnahmen, Positionspapiere strategisch - konzeptionell akteursbezogen - punktuell Sensibilisierung für die Betroffenheit Bewusstseinssteigerung 9. März 2011 Institut IWAR Umwelt- und Raumplanung 8

9 KLARA-Net-Pilotraum Gersprenz-Einzugsgebiet 21 Kommunen kleinste: Fischbachtal (2.679 EW) größte: Groß-Umstadt ( EW) 3 Landkreise Fläche: 517 km² Länge der Verbandsgewässer: 160 km engagierter Akteurskreis aus verschiedenen Fachdisziplinen verschiedene Naturräume 9. März 2011 Institut IWAR Umwelt- und Raumplanung 9

10 Der Pilotraum Gersprenz-Einzugsgebiet Pilotraum in Südhessen zur Anpassung an den Klimawandel Grundidee: das Gersprenz-Einzugsgebiet auf die Auswirkungen des Klimawandels strategisch vorbereiten intensive Kommunikation über administrative und disziplinäre Grenzen hinweg Bausteine: Erarbeitung eines integrierten Handlungskonzepts Anpassung an die Folgen des Klimawandels für das Gersprenz-Einzugsgebiet Betroffenheiten - Risikokartierung Handlungsfelder Ableitung konkreter Ziele und Maßnahmen in thematischen Sitzungen Zusätzliche Steckbriefe für alle Kommunen im Gersprenz-Einzugsgebiet Umsetzung von Pilot-Projekten 9. März 2011 Institut IWAR Umwelt- und Raumplanung 10

11 Handlungskonzept Ziel: Informationsgrundlage als strategische Hilfestellung im Umgang mit den zu erwartenden Auswirkungen des Klimawandels Bezogen auf das Gersprenz-Einzugsgebiet: systematische Analyse der relevanten Folgen des Klimawandels Darstellung der daraus resultierenden Verwundbarkeiten und Verortung derselben in einer Risikokarte Handlungsempfehlungen in Form konkreter Maßnahmen und geeigneter Instrumente 9. März 2011 Institut IWAR Umwelt- und Raumplanung 11

12 Beispiele für Vulnerabilitäts- bzw. Risikokartierungen Niederlande 9. März 2011 Institut IWAR Umwelt- und Raumplanung 12

13 Beispiele für Vulnerabilitäts- bzw. Risikokartierungen Deutschland Einschätzung von Risiken mittels GIS (Mosel) Quelle: 9. März 2011 Institut IWAR Umwelt- und Raumplanung 13

14 Beispiele für Vulnerabilitäts- bzw. Risikokartierungen Deutschland Einschätzung von Risiken mittels GIS (Sachsen) Quelle: 9. März 2011 Institut IWAR Umwelt- und Raumplanung 14

15 Beispiele für Vulnerabilitäts- bzw. Risikokartierungen Deutschland Einschätzung von Risiken mittels GIS MORO Westsachsen Quelle: J. Kolodziej TU Dresden, Institut für Landschaftsarchitektur 9. März 2011 Institut IWAR Umwelt- und Raumplanung 15

16 Durchführung einer Vulnerabilitätsanalyse Mischung aus partizipativen Elementen, einer GIS-Analyse und Zusatzdaten vor dem Hintergrund der Klimaprojektionen für den Pilotraum Zusammenführung des Wissens aus dem Pilotraum und der Erkenntnisse aus Geofachdaten vor dem Hintergrund der Klimaprojektionen um Verwundbarkeiten abschätzen zu können spielen Erfahrungswerte eine wichtige Rolle das Wetter wird extremer Extremereignisse treten häufiger und intensiver auf sind aber grundsätzlich nicht neu! die Erfahrungen der Akteure zu Schadensereignissen sind sehr wichtig, da so neuralgische Punkte und Orte einfacher ermittelt werden können Bestätigung der genannten Punkte und Ergänzung weiterer gefährdeter Orte mit Hilfe einer GIS-Analyse Auswertung von Geofachdaten 9. März 2011 Institut IWAR Umwelt- und Raumplanung 16

17 Durchführung einer Vulnerabilitätsanalyse Partizipative Elemente schriftliche Auftaktbefragung aller Akteure zu Verwundbarkeiten und Schadensereignissen, bereits getätigten Maßnahmen sowie weiteren Handlungsbedarfen im Zuge des Klimawandels Abschätzung der für das Gersprenz-Einzugsgebiet relevanten Klimafolgen Einzelinterviews mit Vertretern der beteiligten Kommunen, um die gesammelten Erkenntnisse zu vertiefen und die Verwundbarkeiten der Kommunen zu konkretisieren durchgängige Sichtung der regionalen Presse auf Berichte zu Extremereignissen 9. März 2011 Institut IWAR Umwelt- und Raumplanung 17

18 Durchführung einer Vulnerabilitätssanalyse GIS-Analyse durchgeführt in Kooperation mit IKGIS e.v. Topographische Karte, Digitales Geländemodell, Luftbildaufnahmen usw. als Arbeitsgrundlage - Geobasisdaten Betrachtung und Überlagerung unterschiedlicher Geofachdaten (z.b. Landnutzungsdaten, Bodenflächendaten, Überschwemmungsgebiete oder erosionsgefährdete Flächen) unter zuvor festgelegten Kriterien Verschneidung gefährdeter Flächen und somit Identifizierung zusätzlicher potenziell gefährdeter Orte im Gersprenz-Einzugsgebiet Integration von Zusatzdaten (z.b. Bioklimakarte Wärmebelastung) Darstellung mit Hilfe von Gefahrenzeichen Ergebnis: Risikokarte Gersprenz-Einzugsgebiet 9. März 2011 Institut IWAR Umwelt- und Raumplanung 18

19 Durchführung einer Vulnerabilitätsanalyse - Beispiele GIS-Analyse Hochwasser: potenziell verwundbare Flächen bei einem HQ100 Analysekriterien: Festlegung und Kennzeichnung der Flächentypen, die durch ein Hochwasserereignis verwundbar sind anhand der vorliegenden Landnutzungsdaten (städtische Prägung, Industrie- und Gewerbegebiete, städtische Grünflächen, Straßen und Eisenbahnen, Flughäfen und Abbauflächen) Überlagerung der herauskristallisierten Flächen mit den gesetzlichen festgesetzten Überschwemmungsgebieten (HQ100) Verschneidung der Flächen und somit Extrahierung der verwundbaren Bereiche 9. März 2011 Institut IWAR Umwelt- und Raumplanung 19

20 Durchführung einer Vulnerabilitätsanalyse - Beispiele GIS-Analyse Bodenerosion - Flächen von denen eine besondere Gefährdung ausgeht Analysekriterien: potenzielle Erosionsflächen CC-Wasser 1 oder CC-Wasser 2 Gefälle auf den potenziellen Erosionsflächen von 8 % oder mehr (Untersuchung anhand des Digitalen Geländemodells DGM 5) Entwässerung von mehr als 50 Flächeneinheiten (1250 m²) über die zuvor herauskristallisierten Flächen (Untersuchung anhand des DGM 5) Entfernung der Flächen von bis zu 200 m zu Siedlungen, Straßen, Gleisanlagen oder Verbandsgewässern 9. März 2011 Institut IWAR Umwelt- und Raumplanung 20

21 Darstellung in thematischen Karten Hochwasser Bodenerosion 9. März 2011 Institut IWAR Umwelt- und Raumplanung 21

22 Durchführung einer Verwundbarkeitsanalyse - Beispiele Analyse von Zusatzdaten Hitzebelastung und höhere Temperaturen Bioklimakarte Wärmebelastung Berücksichtigung von Gebieten mit einer Wärmebelastung von über 30 d/a 9. März 2011 Institut IWAR Umwelt- und Raumplanung 22

23 Darstellung in thematischen Karten Starkregen im Siedlungsbereich Abschätzung von Niederschlagsintensitäten mittels Kostra-DWD möglich jedoch keine direkte Aussage zu Verwundbarkeiten damit verbunden Starkwindböen und Stürme 9. März 2011 Institut IWAR Umwelt- und Raumplanung 23

24 Darstellung in thematischen Karten Trockenheit Grundwasserschwankungen 9. März 2011 Institut IWAR Umwelt- und Raumplanung 24

25 Risikokarte Gersprenz-Einzugsgebiet Zusammenführung aller Ergebnisse in sieben thematischen Karten und der zusammenfassenden Risikokarte Gersprenz-Einzugsgebiet Vorgehensweise liefert Anhaltspunkte, weitere detaillierte (kommunenspezifische) Untersuchungen erforderlich 9. März 2011 Institut IWAR Umwelt- und Raumplanung 25

26 Handlungskonzept zur Anpassung an die Folgen des Klimawandels aufbauend auf den Ergebnissen der Vulnerabilitätsanalyse Ableitung von fünf Handlungsfeldern Durchführung thematischer Veranstaltungen für jedes Handlungsfeld Formulierung von Zielen und Maßnahmen für jedes Handlungsfeld zusätzlich Erstellung von Steckbriefen für jede Kommune im Gersprenz- Einzugsgebiet 9. März 2011 Institut IWAR Umwelt- und Raumplanung 26

27 Kontakt Tobias Kemper TU Darmstadt, Institut IWAR, Umwelt und Raumplanung Petersenstr. 13, Darmstadt Tel: 06151/ Herzlichen Dank für Ihre Aufmerksamkeit! 9. März 2011 Institut IWAR Umwelt- und Raumplanung 27