Grundwasserneubildung in Niedersachsen und die Auswirkungen des Klimawandels auf den Wasserhaushalt

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1 Grundwasserneubildung in Niedersachsen und die Auswirkungen des Klimawandels auf den Wasserhaushalt Gabriele Ertl 1, Tobias Schlinsog 1, Dr. Frank Herrmann², Dr. Jörg Elbracht 1 1 Ref. Hydrogeologie, LBEG 2 Forschungszentrum Jülich GmbH Hannover

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3 Wasserhaushalts-Modell mgrowa

4 Eingangsdaten Datengrundlage Landnutzungstypen Datenquelle ATKIS -Basis-DLM 2015 (Bundesamtes für Kartographie und Geodäsie) Versiegelungsgrade der Erdoberfläche Digitales Modell der Geländeoberfläche High Resolution Layer Imperviousness (2012) 20 m (Copernicus Land Monitoring Service) DGM 25 (Landesamt für Geoinformation und Landesvermessung Niedersachsen) Bodenkarte mit Bodenprofilen: Horizontmächtigkeit, horizontspezifische Parameter (Feldkapazität, nutzbare Feldkapazität, etc.) Bodenübersichtskarte 1: (LBEG Hannover) Staunässestufen, Grundwasserstufen Karten mit landwirtschaftlichen Dränflächen Verfahren nach Tetzlaff et al. (2008) & Flächen mit Grundwasserdrainagen bekannter Tiefe (LBEG Hannover) Klimadaten: Niederschlag DWD Climate Data Center (CDC): Historische tägliche Stationsbeobachtungen für Deutschland, Version v005, 2017 Potentielle Verdunstung über Gras Hydrogeologische Gesteinseinheiten Geologische Karte 1: (LBEG Hannover) Folie 10 Reutter Referat L3.6 Hydrogeologie

5 Niederschlag DWD 2018

6 Grasreferenzverdunstung ET o s s * Rn * 90 s * T es U V 2 DWD 2018

7 mgrowa18

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10 mgrowa18

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12 Grundwasserneubildung Niedersachsen Jahresmittel Langjährige Mittelwerte basierend auf Messwerten des DWD mm/a mm/a

13 Was wissen wir über den Klimawandel? 37 Simulationen für RCP8.5 / 15 Simulationen für RCP2.6 ReKliEs 2017 Klimaschutz-Szenario (RCP2.6) Weiter-wie-bisher-Szenario (RCP8.5)

14 Was wissen wir über den Klimawandel? Mittlerer Jahresniederschlag in Deutschland ReKliEs 2017

15 Was wissen wir über den Klimawandel? Niederschlag DWD 2018, Klimareport Niedersachsen jahreszeitliche Verteilung ändert sich im Winter ist gebietsweise Speichervermögen des Untergrundes ausgeschöpft (Überschwemmungen, Staunässe, Erosion) Örtliche Extremereignisse (Hitze u. Starkregen) werden sich häufen (verstärkter Oberflächenabfluss)

16 Was wissen wir über den Klimawandel? Globalstrahlung DWD 2018

17 Was wissen wir über den Klimawandel? Windgeschwindigkeit DWD 2018

18 Was wissen wir über den Klimawandel? DWD 2018

19 Temperatur/ Grasreferenzverdunstung Erhöhung der Lufttemperatur führt zu stärkerer Evapotranspiration im Sommerhalbjahr (Vegetationsperiode) Niederungsbereiche mit geringen Flurabständen bleiben trotz zusätzlicher Niederschlagsmengen Zehrgebiete +5 bis +34 % DWD 2018

20 Grundwasserneubildungsrate in mm Grundwasserneubildungsrate in mm Grundwasserneubildungsrate in mm/a Änderung der Grundwasserneubildung Simulation mit mgrowa Jahr Referenzzeit Nahe Zukunft Ferne Zukunft Mittelwert Min Max Sommer Referenzzeit Nahe Zukunft Ferne Zukunft Mittelwert Min Max Winter Referenzzeit Nahe Zukunft Ferne Zukunft Mittelwert Min Max

21 Fazit Die GWNB-Raten entwickeln sich standortspezifisch unterschiedlich in Niedersachsen, landesweite Steigerung von 134 mm/a auf 156 mm/a bis Da GWNB v.a. im Winterhalbjahr stattfindet und in Niedersachen zunehmende Winterniederschläge prognostiziert werden, ist für kurzfristigen Planungshorizont ( ) über die Gesamtfläche im Mittel eine leicht erhöhte GWNB zu erwarten (ab Auffüllung des Untergrundspeichers Oberflächenabfluss- Überschwemmungen im Winterhalbjahr). Für den langfristigen Planungshorizont ( ) fallen die projizierten GWNB-Raten im Mittel über die Gesamtfläche. abnehmende Niederschläge und steigende Temperaturen in der Vegetationsperiode (Beregnungsbedürftigkeit wird weiter steigen) Abb.

22 Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit!

23 Literatur DWD KLIMAREPORT 2018: HERRMANN, F., HÜBSCH, L., ELBRACHT, J., ENGEL, N., KELLER, L., KUNKEL, R., MÜLLER, U., RÖHM, H., VEREECKEN, H. & WENDLAND, F. (2017): Mögliche Auswirkungen von Klimaänderungen auf die Grundwasserneubildung in Niedersachsen - Hydrologie u. Wasserbewirtschaftung, 61 (4): JACOB, D., PETERSEN, J., EGGERT, B. ET AL. (2014): EURO-CORDEX: new high-resolution climate change projections for European impact research. Reg. Environ. Change 14, DOI: /s ( ) Konsortium Deutsche Meeresforschung e. V. (KDM), Deutsches Klima-Konsortium e. V. (DKK) (2017): Zukunft der Golfstromzirkulation,