Stefan KADEN, Michael KALTOFEN, Rolf TIMMERMANN, Thomas LÜLLWITZ und Michael ROERS

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1 Die Elbe-Expert-Toolbox ein Entscheidungshilfesystem für das integrale wasserwirtschaftliche, (öko-)hydrologische und sozioökonomische Management eines Flusseinzugsgebietes Stefan KADEN, Michael KALTOFEN, Rolf TIMMERMANN, Thomas LÜLLWITZ und Michael ROERS Dieser Beitrag wurde nach Begutachtung durch das Programmkomitee als reviewed paper angenommen. Zusammenfassung Die Auswirkungen des globalen Wandels stellen für die Elbe Region eine Herausforderung sowohl im Umwelt- als auch im gesellschaftlichen Bereich dar. Es bedarf eines integrativen Ansatzes, um eine nachhaltige Nutzung der natürlichen Ressourcen unter sich verändernden klimatischen und gesellschaftlichen Bedingungen zu gewährleisten. Das BMBF-Verbundprojekt GLOWA-Elbe widmet sich der Analyse wasserwirtschaftlicher, (öko-) hydrologischer und sozioökonomischer Aspekte und ihrer Entwicklung im Zuge des globalen Wandels (BUNDESMINISTERIUM FÜR BILDUNG UND FORSCHUNG 2005). Grundlage der Untersuchungen sind Simulationsrechnungen mit Modellen in einer Elbe-spezifischen Implementierung. Durch die Verwendung von IPCC-Szenarien (PACHAURI & REISINGER 2007) als Ausgangsbasis für die Klima- bzw. hydrologische Modellierung fließt der aktuelle Wissensstand zum Klimawandel in die Berechnungen ein. Die Zusammenführung der Modelle zu einem Entscheidungsunterstützungssystem ist zentraler Bestandteil des Projektes. Die erforderliche Integration in eine GIS-Umgebung erfolgt über das ArcGIS-basierte Informationssystem WISYS, welches für das Flussgebietsmanagement im Rahmen der EU- Wasserrahmenrichtlinie (EU-WRRL) entwickelt wurde. Unter Nutzung des Modellsystems werden Handlungsstrategien für ein nachhaltiges Management der Ressource Wasser entwickelt und einer Wirkungsanalyse für Anwendungsfälle unterzogen. Das Modellsystem wird als sogenannte Elbe-Expert-Toolbox (EET) zur weiterführenden Forschung und Planung mit Bezug zum Elbe-Einzugsgebiet für wissenschaftliche und staatliche Einrichtungen bereitgestellt. 1 Übersicht der GLOWA-Elbe Teilvorhaben In der ersten Projektphase (GLOWA-Elbe I Integrierte Analyse der Auswirkungen des globalen Wandels auf Wasser, Umwelt und Gesellschaft im Elbegebiet ) wurde anhand von Szenarioanalysen die Sensitivität und Vulnerabilität des Wasserhaushaltes im Elbeeinzugsgebiet gegenüber einem weiteren Niederschlagsrückgang im Rahmen des sich vollziehenden Klimawandels in regionalen Teilgebieten untersucht (WECHSUNG et al. 2005). Grundlage für die regionalen Klimaprojektionen bildeten Ergebnisse des globalen Klimamodells ECHAM4 für verschiedene Emissionsszenarien, die dem International Panel on Climate Change entsprechen (IPCC, HOUGHTON 2001). Die zweite Projektphase

2 Die Elbe-Expert-Toolbox 291 (GLOWA-Elbe II Wirkungen des globalen Wandels auf den Wasserkreislauf im Elbegebiet Risiken und Optionen ) knüpfte mit der Entwicklung eines Systems von Modellen an die erste Phase an. Das Netzwerk präzisiert globale Projektionen für die Ebene des Elbeeinzugsgebietes und ermittelt deren Konsequenzen für das landschaftliche Wasserdargebot, für die Nachfrage nach Oberflächenwasser durch die öffentliche Wasserversorgung, Industrie und Kraftwerke sowie für die Einleitung von Nährstoffen aus Punkt- und diffusen Quellen in das Gewässersystem der Elbe. Der Schwerpunkt der abschließenden dritten Phase (GLOWA-Elbe III Wirkungen des globalen Wandels auf den Wasserkreislauf im Elbegebiet Ergebnisse und Konsequenzen ) des Vorhabens ist es, den etablierten Verbund von Modellen als Elbe-Expert-Toolbox für weiterführende Forschung mit Elbebezug sowie die Planung in der Praxis verfügbar zu machen. Mithilfe von exemplarischen Anwendungsfällen, in denen unterschiedliche Handlungsoptionen verglichen werden können, sollen vor allem die Strategien zu Wassermengenbewirtschaftung unter spezieller Berücksichtigung extremer Abflüsse (Hoch- und Niedrigwassermanagement) sowie Bewirtschaftungspläne gemäß EU-WRRL untersucht werden (CRAMER 2006). 2 Die Elbe-Expert-Toolbox Die Elbe-Expert-Toolbox (EET) stellt ein System funktional abgestimmter Tools dar. Im Einzelnen umfasst die EET Tools zur Ableitung regionaler Szenarien des Klimawandels und des gesellschaftlichen Wandels, zur Ermittlung von Folgen für den Landschaftswasserund Stoffhaushalt und für die kommunale und industrielle Wassernachfrage, Managementtools zur Unterstützung des Wassermengen- und des Gewässergütemanagements sowie Tools zur Bewertung von Handlungsstrategien. Die EET setzt sich aus folgenden Hauptkomponenten zusammen: die Tools, d. h. die Modelle in ihrer Elbe-spezifischen Implementierung, das Informationssystem WISYS-Elbe als zentrale Informationsplattform mit dem EET- Workspace und dem WISYS GIS Tools Die Tools gewährleisten das projektspezifische Pre- und Postprocessing sowie die Simulation mit den integrierten Modellen. Die zu dem Projekt gehörenden Daten werden von den Tools im EET-Workspace verwaltet. Sie umfassen die Eingangsdaten, mit den Modellen erzeugte Ergebnisdaten sowie die dazugehörigen Metainformationen. Das integrierte Modellsystem ermöglicht Anwendungen unterschiedlicher Komplexität und räumlicher Differenzierung. So wird z. B. auch die Möglichkeit der Einzelnutzung der Tools gewahrt. Die Tools sind in der EET nach inhaltlicher Zusammengehörigkeit gruppiert. Der Datenaustausch, der zwischen den Tools stattfindet, ist in schematischer Form in Abbildung 1 dargestellt. Die Tools im Themenbereich Regionalisierung des globalen Wandels sind das regionale, statistische Klimamodell STAR (entwickelt vom Potsdam-Institut für Klimafolgenforschung, PIK), das regionale Agrar- und Umweltsystem RAUMIS (Universität Bonn/Johann Heinrich von Thünen Institut), das Modell REGE (Deutsches Institut für Wirtschaftsforschung) zur Simulation der regionalen Bevölkerungsentwicklung und der Land Use Scanner (VU Amsterdam/TU Berlin), ein Modell zur Simulation von Landnutzungsänderungen. Im Bereich regionaler Wasserhaushalt und Wasserbedarf werden die Modelle SWIM (PIK), für die flächendifferenzierte dynamische Modellierung hydrologischer Prozesse, KIWA

3 292 Abb. 1: S. Kaden, M. Kaltofen, R. Timmermann, T. Lüllwitz und M. Roers Schematische Darstellung des Datenflusses im Modellverbund (TU Berlin) zu Ermittlung der kommunalen und industriellen Wassernachfrage und das Modell KASIM (Forschungszentrum Jülich) zur Simulation des Wasserbedarfs von Kraftwerken angewendet. Für das Wassermengenmanagement steht das Modell WBalMo (DHIWASY), ein Instrumentarium zur Bilanzierung des natürlichen Wasserdargebots und des Wasserbedarfs zur Verfügung. Darin integriert ist das Modell WABI (Zentrum für Agrarlandschaftsforschung), mit dem die Wasserbilanzierung von Feuchtgebieten ermöglicht wird. Im Bereich Gewässergütemanagement werden das Modell MONERIS (Forschungsverbund Berlin e. V./Institut für Gewässerökologie und Binnenfischerei) zu Modellierung der Nährstoffeinträge, -konzentrationen und -frachten sowie QSIM (Bundesanstalt für Gewässerkunde) zur dynamischen Modellierung von Gewässergüteparametern wie Sauerstoff, Algen- und Zooplanktondichte implementiert. Für die Bewertung von Szenarien und Variantenrechnungen steht das Tool PRIMATE (Umweltforschungszentrum Leipzig) zur Verfügung, mit dem eine stochastische Multi-Kriterien-Analyse durchgeführt werden kann. EET-Workspace Der EET-Workspace dient in Form eines Systems aus Microsoft Access-Datenbanken als Informationsspeicher für die Tools der EET und sichert ihren Informationstransfer: Die Ergebnisse der Toolberechnungen werden mit Bezug auf einen Simulationslauf im EET-Workspace abgelegt. Andere Tools können diese Ergebnisse wiederum als Eingangsdaten für ihre Simulationen verwenden. WISYS Bei WISYS handelt es sich um ein ArcGIS-basiertes Informationssystem, das unter anderem im Zusammenhang mit der Umsetzung der EU-WRRL entwickelt wurde (DHI-WASY GmbH 2009a). WISYS stellt die Basisdaten und Anfangswerte aus dem ElbeEinzugsgebiet zur Verfügung, die für die Anwendung der Tools benötigt werden. Darüber hinaus erfolgt die Visualisierung der Ergebnisse der Szenarioanalysen über WISYS.

4 Die Elbe-Expert-Toolbox Systemdesign Die einzelnen Tools weisen große Unterschiede u. a. in der verwendeten Entwicklungsplattform, der Datenhaltung und der grafischen Oberfläche auf. Die Herausforderung besteht daher in der Modifizierung der Tools hinsichtlich ihrer Datenformate, um die Überführung des heterogenen Modellsystems in ein integriertes, interaktives Werkzeug zur Entscheidungsunterstützung zu ermöglichen. Hierbei wurde aus Gründen des hohen Kosten- und Zeitaufwands auf die Vereinheitlichung der IT-Konzepte verzichtet (KADEN 2009). Für das Zusammenwirken der Tools ist eine Schnittstelle erforderlich. Der Ansatz, hierfür eine Softwareschnittstelle (Interfaces) zu konzipieren, wurde aufgrund der großen technischen Unterschiede und Voraussetzungen der Tools zugunsten einer Datenschnittstelle verworfen. Das entwickelte Design aus MS Access-Datenbanken hat den Vorteil, dass weder Lizenzen noch Programmbibliotheken erforderlich sind und eine unabhängige Entwicklung der Tools möglich ist (DHI-WASY GmbH 2009b). Die einheitliche Datenbasis wird durch das Informationssystem WISYS-Elbe bereitgestellt. Es setzt sich aus den Komponenten WISYS- Export, WISYS-Visual sowie der Geodatenbank WISYS-Spatial Database Engine (SDE) zusammen. Die WISYS-Export-Funktion stellt die Basisdaten aus der Geodatenbank zur Verfügung, indem diese in den zentralen EET-Workspace übertragen werden. Dort können die Daten von den einzelnen Tools gelesen werden. Die berechneten Ergebnisse werden in den Ausgabebereich der jeweiligen Tools geschrieben und stehen dort wieder als Eingangsdaten für andere Tools zur Verfügung (Abb. 2). Abb. 2: Systemdesign, abstrahierter Workflow innerhalb der EET Die Ergebnisse werden mit der Komponente WISYS-Visual im Geoinformationssystem dargestellt. Die räumliche Verknüpfung der Geobasisdaten mit den Simulationsergebnissen erfolgt über eine gemeinsame Kennung (GIS ID). Die Visualisierung der Ergebnisse umfasst eine Darstellung als Tabellen und Zeitreihendiagramme sowie in Form von Karten mit Legende. Die Visualisierungsgrundlage bilden je nach Art des Tool-Outputs Punkt-Features (z. B. Klimastationen), Linien-Features (z. B. Flussabschnitte), Polygon-Features (z. B. Raumordnungsregionen) bzw. Raster-Layer. Durch eine Exportfunktion soll die direkte

5 294 S. Kaden, M. Kaltofen, R. Timmermann, T. Lüllwitz und M. Roers Veröffentlichung von Ergebnissen von Berechnungen mit der EET im Internet ermöglicht werden. Im EET-Workspace werden die Ergebnisse der einzelnen Berechnungen ( Varianten ) als Szenarien gespeichert. Die Verwaltung der Szenarien erfolgt über eine Tabellenstruktur, die in jeder tooleigenen MS Access-Datenbank implementiert ist. Diese Logik erlaubt es, Ergebnisse in Relation zu Szenarien zu betrachten und diese Daten als Input-Szenarien anderer Tools nachvollziehbar abzulegen. Der Zugriff auf den EET-Workspace erfolgt über Microsoft ActiveXData Objects (ADO), eine auf ActiveX basierende Schnittstelle zum Datenzugriff auf Datenbanken. Die Nutzung von ADO bietet den Tools eine gewisse Zukunftssicherheit aufgrund der weiten Verbreitung und hohen Flexibilität. Sollte der EET- Workspace in Folgeprojekten auf einem Relational Database Management System (RDBMS) lokalisiert werden, ist keine größere Anpassung der Tools notwendig, da diese ebenfalls über ADO erreicht werden (DHI-WASY GmbH 2009b). Die Metainformationen zu Daten und Tools werden ebenfalls im Workspace verwaltet. Es wird zwischen allgemeinen Metadaten, z. B. Versionsnummern und Statusänderungen und toolspezifischen Metadaten, z. B. räumliche/zeitliche Auflösung und betrachteter Zeitschritt unterschieden. Informationen zum Inhalt der Workspaces (allgemeine/toolspezifische Metadaten und Szenariodaten) können mithilfe einer Windows-Anwendung, dem sogenannten Workspace Manager, abgerufen werden (DHI-WASY GmbH 2009b). Darüber hinaus dient der Workspace Manager zum Anlegen neuer Forschungsprojekte und zum CheckIn/CheckOut einzelner Tools. Den individuellen Ansprüchen der Nutzer wird durch die Umsetzung eines Rechte- Rollenkonzeptes entsprochen. Bei der Anmeldung an die EET kann zwischen den Rollen EET-Administrator, EET-Simulator und EET-WISYS-Visualiser gewählt werden. In den einzelnen Rollen stehen dem Anwender unterschiedliche Aufgaben und Funktionen zur Verfügung, z. B. lassen sich in der Rolle als EET-WISYS-Visualiser (Berechtigungstufe mit lesendem Zugriff) die Ergebnisse von Szenarienberechnungen im Navigationsbereich direkt abrufen und in der gewünschten Form darstellen. In der Rolle EET-Simulator (Berechtigungsstufe mit schreibendem Zugriff) ist die Generierung von eigenen Modellläufen möglich, als EET-Administrator kann die Konfiguration der Modelle vorgenommen werden. 2.2 Systemarchitektur Aufgrund ihrer Komplexität muss die EET als IT-Anwendung an einem zentralen Ort implementiert werden. Damit die EET dennoch ortsunabhängig genutzt werden kann, wird der Zugriff über das Internet ermöglicht. Ein ausschließlich Webclient-basierter Zugang zur EET konnte im Rahmen des GLOWA-Elbe Projektes allerdings nicht realisiert werden (DÜWEL 2009). Um die Kommunikation mit der zentralen EET-Anwendung zu ermöglichen, wird daher eine spezifische Terminalserver-Verbindung hergestellt (Abb. 3). Alle Komponenten der EET werden auf einem physischen Server installiert. Da die technischen und nutzerspezifischen Anforderungen an Datenbank- und Terminalserver unterschiedlich sind, werden auf diesem physischen Server unter der Nutzung der Virtualisierungssoftware Microsoft Hyper-V Server 2008 zwei virtuelle Server installiert: EET-Datenserver und EET-Terminalserver (Applikationsserver). Die Basisdatenspeicherung erfolgt in der WISYS-SDE auf dem Datenserver. Als Datenbankbetriebssystem kommen entsprechend der zu speichernden Basisdatenmenge Microsoft SQL-Server Express oder PostgreSQL

6 Die Elbe-Expert-Toolbox 295 Abb. 3: Systemarchitektur der EET (aus Düwel 2009) zum Einsatz. Ebenfalls auf dem Datenserver wird der EET-Workspace installiert. Für die Bereitstellung der Ergebnisse der EET durch die Komponente WISYS Visual werden auf dem Datenserver zusätzlich der ArcGIS-Server und die Webserverkomponenten installiert. Der zweite virtuelle Server wird als Terminalserver konfiguriert. Auf ihm werden ArcGIS- Desktop sowie die einzelnen Tools und Modelle installiert. Der physische Server wird durch eine Firewall geschützt. Durch die Platzierung des physischen Servers in der DMZ (Demilitarisierte Zone, hinter der Firewall) können externe Nutzer der EET (nach entsprechender administrativer Freischaltung) die auf dem Terminalserver installierten Tools und Modelle durch Remotezugriff unter Einsatz neuer Terminaldienste-Funktionen von Windows Server 2008 aus dem Internet nutzen. Zusammen mit dem Terminal Services Gateway erlauben es diese Funktionen, entfernte Desktop- und Remote-Anwendungen auf Firewall-freundliche Weise HTTPS-geschützt und damit über sicherere Verbindungen zu nutzen. Die Auskunftskomponente wird als WEB-Anwendung realisiert. 3 Ausgewählte Beispiele zur hydrologischen und demographischen Modellierung mit der EET Mit der EET werden dem Nutzer verschiedene Werkzeuge zur Verfügung gestellt, mit denen Auswirkungen von unterschiedlichen Klima- und soziökonomischen Szenarien sowie von Handlungsalternativen in den einzelnen Sektoren im Elbegebiet simuliert werden können. Im Folgenden wird anhand von zwei Beispielen aus den Teilbereichen Hydrologie und Demographie der Vergleich von zwei Entwicklungsszenarien dargestellt.

7 296 S. Kaden, M. Kaltofen, R. Timmermann, T. Lüllwitz und M. Roers 3.1 Hydrologische Modellierung Der Simulation des natürlichen Wasserhaushaltes mit dem ökohydrologischen Modell SWIM liegen die Klimadaten des regionalen statistischen Klimamodells STAR zugrunde. Diese bestehen aus 100 Realisationen täglicher Klimastationsdaten für die 50 Jahre des Simulationszeitraums ( ). Die sechs Klimavariablen, mit denen SWIM rechnet, sind Strahlung, relative Luftfeuchtigkeit, Niederschlag, Tagesmaximum-, -minimum- und -mitteltemperatur. Für die Interpolation wurden die Stationsdaten mit ihren invertierten Distanzen zu den Teileinzugsgebietsmitten gewichtet; Höheneffekte wurden berücksichtigt. Die Daten liegen in Tabellenform im EET-Workspace für drei Temperaturtrends vor (0 K, 2 K und 3 K Temperaturänderung bis 2055). SWIM berechnet auf der Grundlage der Wasserbilanzgleichung vertikale und laterale Wasser- und Stoffflüsse auf Hydrotopebene. Für Die erzeugten täglichen Abflusswerte aller 100 Realisationen werden für die weitere Nutzung in WBalMo zu Monatswerten aggregiert. Für die Nutzung in MONERIS werden aus den jeweils 5000 Jahresmittelwerten (100 Realisierungen 50 Jahre) das obere und untere Percentil, sowie der Mittelwert ermittelt. Für diese durch die Percentile bestimmten drei Jahre werden die jährlichen und monatlichen Abflüsse und Niederschläge aller SWIM- Teileinzugsgebiete bestimmt. Die Ergebnisdaten werden für die Modelle MONERIS in einer Accessdatenbank und für WBalMo als ASCII-Tabelle im Workspace abgelegt. Abbildung 4 zeigt die mit SWIM berechnete Differenz der Abflusshöhen zwischen den Mittelwerten der letzten und ersten 10 Jahren des Simulationszeitraumes mit Berücksichti- Abb. 4: Mit dem Modell SWIM ermittelte Differenz der mittleren Abflusshöhen der letzten und ersten 10 Jahre des Simulationszeitraums ( ) [mm/a]

8 Die Elbe-Expert-Toolbox 297 gung von Landnutzungsänderungen im Rahmen des Entwicklungsszenarios A1- (Globalisierung ohne verstärkte Umweltorientierung) (links) und des Szenarios B2+ (Differenzierung mit verstärkter Umweltorientierung) (rechts). Für beide Szenarien wurde das Klimaszenario T2 (mittlerer Temperaturanstieg um 2 K bis zum Jahr 2055) als Eingangsdatensatz gewählt. Im größten Teil des Einzugsgebietes ist im Jahresmittel ein Rückgang der Abflusshöhen zu erwarten. Diese Tendenz zeigt sich vor allem im Bereich der Mittelgebirge, aber auch in den Feuchtgebieten. Nach CONRADT et al. (2008) fallen die Rückgänge der Abflusshöhen in Hinblick auf Sommertrockenheit und Ertragsverluste in den verschiedenen Regionen unterschiedlich stark ins Gewicht. So sind z. B. die Rückgänge der ohnehin schon niedrigen Abflusshöhen in der Magdeburger Börde, aufgrund der hohen Feldkapazitäten der dortigen Lößböden, weniger dramatisch als die Rückgänge im Spreegebiet. Der Rückgang der Abflusshöhen fällt im Szenario B2+ vor allem im tschechischen Teil des Einzugsgebietes geringer aus als im Szenario A1-. Diese Unterschiede sind auf die Landnutzungsentwicklung zurückzuführen, die sich bei den beiden Entwicklungsszenarien deutlich unterscheidet. Im Szenario A1- verläuft vor allem in Tschechien sowohl die wirtschaftliche als auch die Bevölkerungsentwicklung positiver als im Differenzierungsszenario, was eine größere Siedlungsflächenzunahme sowie einen größeren Verlust landwirtschaftlicher Fläche mit sich führt und somit die Abflussbildung beeinflusst (HOYMANN et al. 2008). 3.2 Demographische Modellierung Das Modell REGE stellt einen Verbund von demografischen und ökonomischen Modellen dar, zwischen denen Daten übergeben werden (BLAZEJCZAK 2008). Die gesamträumlichen Projektionen der Bevölkerung in Deutschland beruhen auf dem Bevölkerungsmodell des Deutschen Instituts für Wirtschaftsforschung (DIW). Für die Regionen in Tschechien sind zur Abschätzung der Entwicklungstrends bei der Bevölkerung, die auf der Ebene der europäischen Statistik vorgelegten Prognosen beruhen, verwendet worden. Die künftige Einwohnerzahl wird in diesem Modell durch jahresweise Fortschreibung der nach Altersjahrgängen und Geschlecht sowie nach Staatsangehörigkeit unterschiedenen Bevölkerung unter Annahmen über die Entwicklung der Geburtenhäufigkeit, der Sterblichkeit sowie der Zu- und Fortzüge über die Landesgrenzen bestimmt (BLAZEJCZAK 2008). Die Projektionen für das Jahr 2020 zeigen, dass sich vor allem in den Regionen um Hamburg, Berlin, Magdeburg und Dresden sowie im gesamten tschechischen Teil des Einzugsgebietes besonders in den Regionen um Prag die Bevölkerungszahlen in den Szenarien A1- und B2+ stark unterscheiden (Abb. 5). Aufgrund des höheren gesamtwirtschaftlichen Wachstums im Szenario Globalisierung wird sich im Gegensatz zum Szenario Differenzierung die Abwanderungstendenz abschwächen und die Bevölkerungszahl in den Stadtregionen sogar nennenswert zunehmen (GORNIG 2010). Im Szenario Differenzierung ist das wirtschaftliche Wachstum schwächer und die regionalen Entwicklungsimpulse selektiver als im Globalisierungsszenario. In den ländlichen Raumordnungsregionen gehen die Bevölkerungszahlen bis 2020 stark zurück. Neben den Bevölkerungszahlen lässt sich mit REGE die Zahl der Erwerbspersonen und Erwerbstätigen berechnen. Diese gehen wiederum zur Berechnung des Bruttoinlandsprodukts in ein integriertes Makromodell ein. Um die Entwicklungstrends in den Raumordnungsregionen abzuschätzen, werden diese Daten einem regionalen Arbeitsmarktmodell übergeben. Für eine detaillierte Modellbeschreibung und den Vergleich der Szenarienfolgen sei auf die Arbeiten von BLAZEJCZAK (2008) und GORNIG (2010) verwiesen.

9 298 S. Kaden, M. Kaltofen, R. Timmermann, T. Lüllwitz und M. Roers Abb. 5: Mit dem Modell REGE für das Jahr 2020 berechnete Differenz der Bevölkerungszahl im Szenario A1- und B2+ in Tausend 4 Ausblick Die potenziellen Nutzer der EET sind, neben wissenschaftlichen Einrichtungen, die Internationale Kommission zum Schutz der Elbe (IKSE), die Flussgebietsgemeinschaft der Elbe der 10 deutschen Bundesländer im Elbe-Einzugsgebiet (FGG Elbe) sowie die tschechischen Wasserbehörden (Povodis) (CRAMER 2006). Aufbauend auf vorgefertigten Anwendungsfällen, (z. B. ein integriertes Niedrig- und Hochwasser- sowie Gewässergütemanagement), die auf das Informationsbedürfnis dieser Institutionen abgestimmt sind, können Handlungsalternativen aufgezeigt und bewertet werden. Die EET bietet Hilfestellungen bei Fragen wie: Welche Handlungsoption ist unter welchen Voraussetzungen die Beste? Welche Optionen sind robust gegenüber unterschiedlichen Entwicklungspfaden? Es werden somit keine Entscheidungen vorgegeben, sondern eine Entscheidungshilfe durch den Vergleich von Szenarien bereitgestellt. Die Entscheidungsträger werden auf diese Weise in der Auswahl von Anpassungsstrategien unterstützt, um den Herausforderungen des globalen Wandels mit nachhaltigen Maßnahmen begegnen zu können. Die Visualisierung von Simulationsergebnissen und deren räumliche Verknüpfung mithilfe eines Geoinformationssystem bildet hierfür eine geeignete Grundlage. Die EET soll nach Abschluss des Vorhabens Ende 2010 in Zusammenarbeit der Bundesanstalt für Gewässerkunde und der DHI-WASY GmbH zur Nutzung vorgehalten werden. Der technische Betrieb und die Sys-

10 Die Elbe-Expert-Toolbox 299 temadministration sollen von der DHI-WASY GmbH realisiert werden, die Fachadministration soll zukünftig durch die BfG erfolgen. Durch die Einrichtung eines Online- Hilfesystems sowie die Erstellung eines umfassenden Benutzerhandbuches sollen die Nutzer bei auftretenden Fragen und Problemen unterstützt werden. Darüber hinaus die Anwender im Rahmen von Trainingsworkshops in die EET eingewiesen werden. Literatur BLAZEJCZAK, J., GORNIG, M. & SCHULZ, E. (2008): Szenarien zur Demografie und Ökonommie in der Elbe-Region. Schlussbericht zum Verbundvorhaben GLOWA-Elbe II. BUNDESMINISTERIUM FÜR BILDUNG UND FORSCHUNG (Hrsg.) (2005): Globaler Wandel des Wasserkreislaufs. Bonn/Berlin. CONRADT, T., HATTERMANN, F. & WECHSUNG, F. (2008): Simulationen von räumlich differenzierten Abflussdargebotsszenarien und landwirtschaftlichen Ertragspotentialen für das Elbegebiet mit dem ökohydrologischen Modell SWIM. Schlussbericht zum Verbundvorhaben GLOWA-Elbe II. CRAMER, W. (2006): Antrag auf Forschungsförderungen im Rahmen des BMBF-Förderschwerpunktes Globaler Wandel des Wasserkreislaufes Verbundvorhaben GLOWA Elbe III. Potsdam Institut für Klimafolgenforschung e.v., Potsdam. DHI-WASY GmbH (2009a): WISYS 3.5 ArcGIS-basiertes Informationssystem für das Flussgebietsmanagement und die Aufgaben der Europäischen Wasserrahmenrichtlinie. Benutzerhandbuch, Berlin. DHI-WASY GmbH (2009b): Technische Dokumentation GLOWA-Elbe III. Teil A: Systemdesign EET-Workspace (unveröffentlicht). DÜWEL, H., KALTOFEN, M., BUSSKAMP, R. & KADEN, S. (2009): Aufgaben des Betreibers der Elbe-Expert-Toolbox Untersuchungen und Bewertungen von Realisierungsvarianten (unveröffentlicht). GORNIG, M., BLAZEJCZAK, J. & HARTJE, V. (2010): Demografie und wirtschaftliche Entwicklung, In: GLOWA-Elbe Thesen 2010 Arbeitsversion (unveröffentlicht). HOUGHTON, J. T. et al. (2001): Climate Change 2001: The Scientific Basis, Contribution of Working Group I to the Third Assessment Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change. Cambridge University Press. HOYMANN, J., DEKKERS, J. & KOOMEN, E. (2008): Szenarien der Siedlungsflächenentwicklung im Elbeeinzugsgebiet. Schlussbericht zum Verbundvorhaben GLOWA-Elbe II. KADEN, S. (2009): Die Elbe-Expert-Toolbox. Beiträge zur Nationalen GLOWA-Konferenz in Potsdam. vortraege/block5/block5_kaden.pdf. PACHAURI, R. K. & REISINGER, A. (Hrsg.) (2007): Climate Change 2007: Synthesis Report. Contribution of Working Groups I, II and III to the Fourth Assessment Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change. IPCC, Genf, Schweiz. WECHSUNG, F., BECKER, A. & GRÄFE P. (Hrsg.) (2005): Auswirkungen des globalen Wandels auf Wasser, Umwelt und Gesellschaf im Elbegebiet. Konzepte für die nachhaltige Entwicklung einer Flusslandschaft, Band 6. Weißensee Verlag, Berlin.