GLOWA-Elbe - Auswirkungen des globalen Wandels auf Umwelt und Gesellschaft im Elbegebiet | Umweltbundesamt

Es werden Szenarien über die künftige Entwicklung der wesentlichen Randbedingungen erstellt, die die Wassermenge und die Wasserqualität im Elbeeinzugsgebiet beeinflussen. Hierzu zählen neben Szenarien für den ⁠Klimawandel⁠ auch Szenarien zur Bevölkerungsentwicklung und Siedlungsstruktur, zur Entwicklung der Energiewirtschaft, der Agrarpolitik und der ⁠Landnutzung⁠. Benutzte ⁠IPCC⁠-Emissionsszenarien sind A1 (ökonomisch bestimmte und globalisierte Welt) und B2 (ökologisch bestimmte und regionalisierte Welt). Szenarienrechnungen basieren auf dem Modellsystem ECHAM4/OPYC3. Mit Hilfe des statistischen Regionalisierungsverfahrens (STAR) werden unter Verwendung lokaler Beobachtungsdaten zwischen 1951 und 2000 die Klimawerte bis 2055 auf Tageswertbasis simuliert. Zusätzlich werden mit dem regionalen ⁠Klimamodell⁠ REMO, welches ebenfalls durch das globale Modell ECHAM4/OPYC3 angetrieben wird, die Klimaänderungen in der Elberegion zwischen 2020 und 2049 simuliert.

Veränderungen der regionalen Temperatur- und Niederschlagsverhältnisse im Elberaum und insbesondere der Niederschlagsextreme, mittlere regionale Temperaturerhöhung um +1,4°C, Niederschlagsveränderung zwischen im Mittel -10% bis +7,7% (maximal +25%), höhere Eintrittswahrscheinlichkeit von Extremereignissen (sowohl Hochwasser, als auch lang anhaltende Trockenheit), Tageswerte von Temperatur, Niederschlag, Strahlung, Windgeschwindigkeit und relativer Luftfeuchte

2049, 2052, 2055

Betrachtet werden die unmittelbaren und mittelbaren Folgen des globalen Wandels auf die Oberflächenwassergüte, wie auch auf die Umweltqualität und die sozioökonomische Leistungsfähigkeit der Elberegion. Dazu gehören im einzelnen Nährstoff- bzw. Schadstoffemissionen in die Oberflächengewässer, ⁠Wasserdargebot⁠, Wassernachfrage und Oberflächenwasserverfügbarkeit. Weitere Folge ist der Rückgang des Jahresniederschlags mit reduzierter ⁠Verdunstung⁠, verringertem ober- und unterirdischen ⁠Abfluss⁠ sowie geringerer ⁠Grundwasserneubildung⁠, welches Konsequenzen für landwirtschaftliche Erträge (z.B. für Wintergetreide hat). Stärkere und häufigere Starkregenereignisse führen zu Folgen für den Hochwasserschutz.

Es werden Vulnerabilitätsanalysen in verschiedenen Konfliktfeldern zur Erfassung und Bewertung der sozioökonomischen Auswirkungen durchgeführt (z.B. für die Oberflächenwassernutzungen durch Wärmekraftwerke, Industrie, Wassertransfers, Schleusen, Stickstoff-Retention, Feuchtgebiete, Grünlandwirtschaft, Wasserwerke, Teichwirtschaft sowie Tourismus an Bergbauseen). Dafür wird die Empfindlichkeit der einzelnen Nutzergruppen gegenüber geringen bzw. sinkenden Oberflächenwasserverfügbarkeiten durch quantitative und qualitative Befragungen sowie mittels Literaturstudien erhoben. Zusätzlich werden auch integrierte Strategien zur nachhaltigen Bewältigung von Wassernutzungskonflikten betrachtet, die im weiteren Sinne auch ⁠Anpassungskapazität⁠ an den globalen Wandel beinhalten können.

Im Rahmen eines globalen Wandels müssen für das Wassermanagement Anpassungsmaßnahmen entwickelt werden.

Ziel ist die Entwicklung eines integrativen methodischen Ansatzes (IMA) als Bestandteil eines Wassermanagements. Dabei handelt es sich um einen methodischen Formalismus der Systemanalyse, der zielorientierte Szenarienanalysen unter Einbeziehung von Nutzern und Betroffenen erlaubt. Der IMA umfasst Definitionen und Kategorien für die Problemformulierung sowie eine Schrittfolge für die Szenarienanalyse. Gleichzeitig repräsentiert der IMA eine anwendungs- und praxisnahe Forschungsphilosophie zur Bewertung von Handlungsstrategien unter Bedingungen von Unsicherheiten hinsichtlich des globalen Wandels. Er beinhaltet vier Forschungsschritte:

1. Szenarienableitung: Ableitung von Szenarien möglicher zukünftiger Entwicklungen von einerseits Veränderungen der allgemeinen, regional nicht direkt beeinflussbaren Rahmenbedingungen (⁠Klima⁠, Weltmarkt) sowie andererseits Maßnahmen durch die Akteure (entsprechend den gegebenen Handlungsoptionen);

2. Bestimmung von Indikatoren und Kriterien: Festlegung spezifischer Nachhaltigkeitsindikatoren und Kriterien zur Bewertung der Auswirkungen;

3. Wirkungsanalysen: Folgenanalyse unter Verwendung verfügbarer Daten, Modelle, Expertenwissens, Literatur usw.;

4. Bewertung: Bewertung mit Hilfe von multikriteriellen Analysen sowie Ableitung und Bewertung von langfristigen Handlungsempfehlungen und -strategien für die Konfliktbereiche Oberflächenwasserverfügbarkeit, Oberflächengewässergüte und Hochwasserrisiko, die für Politik und Wirtschaft der Region als Leitlinien dienen können.

Der IMA soll für die vier Schritte eine Partizipation aller Betroffenen, wie z.B. ⁠Stakeholder⁠, Entscheidungsträger in Politik und Wirtschaft, Umweltschützer und Bürger, am Forschungs- und Entscheidungsprozess ermöglichen.

Es werden Konfliktanalysen für die Konfliktbereiche Oberflächenwasserverfügbarkeit (v.a. Energiesektor), Oberflächengewässergüte und Hochwasserrisiko durchgeführt. Konflikte bestehen insbesondere hinsichtlich der Wassernutzung, so dass hier integrierte Strategien für eine nachhaltige und vorausschauende Bewirtschaftung von Wasser und Gewässern entwickelt werden müssen. Im Spreegebiet werden zusätzlich die Wassernutzungskonflikte zwischen den wasserbezogenen Sektoren wie Binnenfischerei, Landwirtschaft, Tourismus im Spreewald und an den Lausitzer Seen, Naturschutz, Gewässerschutz und Braunkohlebergbau sowie zwischen den Interessen der Bundesländer Sachsen, Brandenburg und Berlin untersucht, wo sich Konflikte durch den enormen Wasserbedarf zur Flutung der Tagebaurestlöcher verschärfen können.