Landwirtschaftlicher Zusatzwasserbedarf bei veränderten klimatischen Bedingungen

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1 Landwirtschaftlicher Zusatzwasserbedarf bei veränderten klimatischen Bedingungen Gliederung: 1. Klimawandel und dessen Auswirkung auf den Wasserhaushalt 2. Ergebnisse der Befragung Zusatzwasserbedarf im Hess. Ried 3. Zukünftige Entwicklung des landwirtschaftlichen Zusatzwasserbedarfs 4. Zusammenfassung Fachtagung Klimafolgen und Anpassung INKLIM 212 Baustein II plus Darmstadt, 8. September 28 Dr. Georg Berthold

2 Hinweis: Informationsplattform "Auswirkungen des Klimawandels auf den landwirtschaftlichen Zusatzwasserbedarf" des HLUG Das Hessische Landesamt für Umwelt und Geologie würde sich sehr freuen, wenn Sie diese Plattform nutzen, um Ihre eigenen Aktivitäten zum Thema Klimawandel Zusatzwasserbedarf vorzustellen. Adresse:

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4 Gemüseanbauerhebung 27 für Deutschland Anbaufläche Hektar Leichte Steigerung der Anbaufläche zu verzeichnen Spargel ist die wichtigste Kultur (Anteil 19 %) gefolgt von Möhren, Karotten sowie Zwiebeln Ernteschätzungen: Spargel 93. Tonnen Möhren und Karotten 518. Tonnen

5 1. Klimawandel und dessen Auswirkung auf den Wasserhaushalt Ausgangspunkt: Klimamodellierung mit ECHAM 4 im Rahmen von INKLIM 212 Nur für das moderate Szenario B2; monatliche Auflösung, bis zum Jahr 25 Sommer- und Winterniederschlag 55 Referenzperioden Simulationszeitraum i i 5 mm/a Sommer-N Winter-N Abnahme der Sommerniederschläge Zunahme der Winterniederschläge

6 1. Klimawandel und dessen Auswirkungen auf den Wasserhaushalt Grundwasserneubildung - Mittelwerte und Extrema mm/a Referenzperioden Simulationszeitraum Max: 146 mm/a Mittel: 126 mm/a Szen Mittel: 11 mm/a Ref Min: 78 mm/a trocken mittel feucht

7 1. Klimawandel und dessen Auswirkungen auf den Wasserhaushalt Mittlere Grundwasserneubildung für Hessen (197 2): ca. 2,1 Mrd. m³/jahr - davon werden ca. 2 % für die Wasserversorgung genutzt Mittlere Grundwasserneubildung für Hessen (21 25): ca. 2,7 Mrd. m³/jahr - Jedoch Unsicherheiten hinsichtlich der Schwankungsbreite

8 2. Ergebnisse der Befragung Zusatzwasserbedarf im Hess. Ried Beregnungsfläche: Beregnung mit Grundwasser: ha Beregnung eg g mit aufbereiteten e Rheinwasser: ha Beregnung mit aufbereiteten Oberflächenwasser: 91 ha Gesamte Beregnungsfläche: ha Beregnungsfläche entspricht 96 % der landwirtschaftlichen Nutzfläche im Hessischen Ried.

9 2. Ergebnisse der Befragung Zusatzwasserbedarf im Hess. Ried Anbauverhältnisse (prozentualer Anteil an der Beregnungsfläche): Winter- und Sommergetreide 46 % Zuckerrüben 1 % Kartoffel 6 % Mais 5 % Raps 4% Nachwachsende Rohstoffe 2 % 73 % Zwiebelgewächse 14 % Spargel 5 % 27 % Sonstiges 8 %

10 2. Ergebnisse der Befragung Zusatzwasserbedarf im Hess. Ried

11 2. Ergebnisse der Befragung Zusatzwasserbedarf im Hess. Ried Beregnungszeiten: Hauptsaison Ende März bis Ende September/Anfang Oktober Beregnungsgaben erfolgen zu 2/3 in der Nacht Beregnungstechnik: Maschinenberegnung (beweglich) 85 % Reihenbewässerung 12 % Ortsfeste Einrichtungen 2 % Mikrobewässerung 1 % Beregnungssteuerung: Hauptsächlich über Wasseruhren und/oder Pumpenstunden

12 2. Ergebnisse der Befragung Zusatzwasserbedarf im Hess. Ried Zusatzwa asserbedar rf in Liter pr ro m2 (naß ß) Naßjahr: Erhebung aus dem Jahr 28 Geschätzter Zusatzwasserbedarf beträgt ca. 1 Mio. m 3 Naßjahr; Erhebung aus dem Jahr 1994/95 (Bewirtschaftungsplan) Geschätzter Zusatzwasserbedarf betrug ca. 3,5 Mio. m 3 95 P. Grundbedarf Zusatzwasser ist in den letzten 15 Jahren um 15 bis 2 l/m 2 gestiegen. 25 P Bergstraße Darmstadt-Dieburg Groß-Gerau Kreis P. Median 5 P.

13 2. Ergebnisse der Befragung Zusatzwasserbedarf im Hess. Ried usatzwass serbedarf in Liter pro m2 (trocke n) Trockenjahr; Erhebung aus dem Jahr 28 Geschätzter Zusatzwasserbedarf beträgt 35,5 Mio. m 3 Trockenjahr; Erhebung aus dem Jahr 1995 (Bewirtschaftungsplan) Geschätzter Zusatzwasserbedarf betrug 35 Mio. m Z Bergstraße Darmstadt-Dieburg Groß-Gerau Kreis

14 Erfassung des RPU-Darmstadt

15 3. Klimawandel und landwirtschaftlicher Zusatzwasserbedarf Datengrundlagen: Szenario A1B: Rasches wirtschaftliches Wachstum aber auch rasche Entwicklung effizienter Technologien zur CO2-Einsparung Daten der Klimastation Mannheim Temperatur, Niederschlag (korrigiert) und Verdunstung auf Tagesbasis Verwendung von kontinuierlichen Zeitreihen (WETTREG) Berechnung auf Grundlage für mittlere Verhältnisse An der Ausprägung und Eintrittswahrscheinlichkeiten von Wetterextremen wie Trocken- und Feuchtperioden arbeiten derzeit die Klimaforscher noch. Klimamodelle sind keine Wettervorhersage Wettervorhersage für die Zukunft, sondern Projektionen auf die zu erwartende Entwicklung. WETTREG Wetterlagen-basierte Regionalisierungsmethode Nutzt die bisherigen Klimabeobachtungen, Einfluss der Großwetterlagen auf das Lokalklima

16 Klimawandel und landwirtschaftlicher Zusatzwasserbedarf 12,5 Modellierte Jahresmitteltemperatur der Klimastation Mannheim Szenario A1B Jahresmitteltemperatur (Grad C) Polynomisch (Jahresmitteltemperatur t (Grad C)) 12, 11,5 11, 1,5 1, 9,5 9 9, Jahresmitteltemperatur in Grad C

17 3. Klimawandel und landwirtschaftlicher Zusatzwasserbedarf Entwicklung der Wasserbilanzen auf Monatsbasis von 1961 bis 2 Wasserbilanz (Monatssumme in mm) Linear (Wasserbilanz (Monatssumme in mm)) Januar Monatliche Wasserbilanz in mm

18 Wasserbilanz (Monatssumme in mm) Linear (Wasserbilanz (Monatssumme in mm)) Januar Monatliche Wasserbil lanz in mm

19 Wasserbilanz (Monatssumme in mm) Linear (Wasserbilanz (Monatssumme in mm)) Februar Februar Monatliche Wasserbi lanz in mm

20 Wasserbilanz (Monatssumme in mm) Linear (Wasserbilanz (Monatssumme in mm)) März März Monatliche Wasserbil anz in mm

21 Wasserbilanz (Monatssumme in mm) Linear (Wasserbilanz (Monatssumme in mm)) April Monatliche Wasserbi lanz in mm

22 Wasserbilanz (Monatssumme in mm) Linear (Wasserbilanz (Monatssumme in mm)) Mai Monatlich e Wasserbilanz in mm

23 Wasserbilanz (Monatssumme in mm) Linear (Wasserbilanz (Monatssumme in mm)) Juni Monatliche Wasserbi ilanz in mm

24 Wasserbilanz (Monatssumme in mm) Linear (Wasserbilanz (Monatssumme in mm)) Juli Monatlic he Wasserb ilanz in mm

25 Wasserbilanz (Monatssumme in mm) Linear (Wasserbilanz (Monatssumme in mm)) August Monatliche Wasserbi ilanz in mm

26 Wasserbilanz (Monatssumme in mm) Linear (Wasserbilanz (Monatssumme in mm)) September Monatliche Wasserbi ilanz in mm

27 Wasserbilanz (Monatssumme in mm) Linear (Wasserbilanz (Monatssumme in mm)) Oktober Oktober Monatliche Wasserbil lanz in mm

28 Wasserbilanz (Monatssumme in mm) Linear (Wasserbilanz (Monatssumme in mm)) November November Monatliche Wasserbi ilanz in mm

29 Wasserbilanz (Monatssumme in mm) Linear (Wasserbilanz (Monatssumme in mm)) Dezember Dezember Monatliche Wasserbi lanz in mm

30 3. Klimawandel und landwirtschaftlicher Zusatzwasserbedarf Mittlere Dekadenwerte für Regen, Verdunstung und Wasserbilanz in der Beregnungssaison (Ende März bis Anfang Oktober) 6 Mitte elwert pro Dekade in der Beregnu ungssaison Regen (mm pro Beregnungssaison) Verdunstung (mm pro Beregnungssaison) Wasserbilanz (mm pro Beregnungssaison) r 2 =,8

31 3. Klimawandel und landwirtschaftlicher Zusatzwasserbedarf 6 Mittlere Dekadenwerte für Regen, Verdunstung und Wasserbilanz Außerhalb der Beregnungssaison (Mitte Oktober bis Mitte März) nungssaiso on 5 Regen (mm pro Beregnungssaison) Verdunstung (mm pro Beregnungssaison) Wasserbilanz (mm pro Beregnungssaison) Mittelwert pro Dekade e außerhalb der Bereg r 2 =,5-2

32 4. Zusammenfassung 96 % der landwirtschaftlichen Nutzfläche werden bereits beregnet. Die Hauptberegnungssaison beginnt Ende März und endet Anfang Oktober. Maschinenberegnung (beweglich) findet auf 85 % der Flächen statt. Der Grundbedarf in Naßjahren an Zusatzwasser hat sich von 3,5 auf 1 Mio. m 3 pro Jahr in den letzten 15 Jahren erhöht. Der Zusatzwasserbedarf in Trockenjahren wird auf ca. 35 Mio. m 3 geschätzt. Innerhalb der Beregnungssaison wird die Wasserbilanz stärker negativ. Pro Dekade um ca. -8 bis -12 mm; Zusatzwasserbedarf für normale Verhältnisse wird kontinuierlich steigen Pro Dekade um rund 3,3 3 Mio. m 3 Außerhalb der Beregnungssaison entwickelt sich die Wasserbilanz positiv. Dies bedingt eine höhere Wahrscheinlichkeit, dass der Bodenwasserspeicher zu Beginn der Beregnungssaison gefüllt ist.