Außergewöhnlich heftige oder langanhaltende Regenfälle sowie Schneeschmelze können zu Hochwasser führen. Hochwasser sind natürliche Ereignisse, die sich nicht verhindern lassen. Die nachteiligen Auswirkungen von Hochwasserereignissen werden durch die Zunahme von Siedlungsflächen und Vermögenswerten in gefährdeten Bereichen und die Verringerung der natürlichen Wasserrückhaltefähigkeit der Landschaft, insbesondere des Bodens infolge einer intensiveren Flächennutzung, verstärkt. Einen absoluten Schutz vor Hochwasser gibt es nicht. Um Hochwasserschäden nachhaltig zu reduzieren oder verhindern zu können, ist ein umfassendes Management des Hochwasserrisikos notwendig. Das Hochwasserrisikomanagement ist eine gesellschaftliche Gemeinschaftsaufgabe und umfasst verschiedene Aspekte, wie Vermeidung, Schutz, Vorsorge und Wiederherstellung/Regeneration. Der Schlüssel zur Begrenzung von Hochwasserschäden liegt im Zusammenwirken von staatlicher Vorsorge und eigenverantwortlichem Handeln des Einzelnen. Jede Person, die durch Hochwasser betroffen sein kann, ist im Rahmen des ihr Möglichen und Zumutbaren verpflichtet, geeignete Vorsorgemaßnahmen zum Schutz vor nachteiligen Hochwasserfolgen und zur Schadensminderung zu treffen, insbesondere die Nutzung von Grundstücken den möglichen nachteiligen Folgen für Mensch, Umwelt oder Sachwerte durch Hochwasser anzupassen (§5 (2) Wasserhaushaltsgesetz (WHG)). Nach § 72 WHG ist Hochwasser „(…) eine zeitlich beschränkte Überschwemmung von normalerweise nicht mit Wasser bedecktem Land, insbesondere durch oberirdische Gewässer (…). Davon ausgenommen sind Überschwemmungen aus Abwasseranlagen.“ Hochwasser kann jedoch auch durch Starkregen verursacht werden. Fachlich wird daher zwischen Überflutungen (pluvialen Hochwassern) und Überschwemmungen (fluvialen Ereignissen) unterschieden. Überflutungen treten auf, wenn Starkregen in urbanen Gebieten zu einer schnellen Ansammlung von Wasser führt, die das Kanalsystem und die Entwässerungsinfrastruktur überfordert. Diese Art der Überflutung betrifft vor allem städtische Gebiete, in denen ein hoher Versiegelungsgrad (vgl. Umweltatlaskarte 01.02 ) eine natürliche Versickerung des Wassers behindert. Überschwemmungen entstehen, wenn Flüsse aufgrund anhaltender Niederschläge, Starkregenereignisse oder Schneeschmelze überlastet sind und über die Ufer treten. Die Gefahren von pluvialen Hochwassern werden flächendeckend in der Starkregenhinweiskarte dargestellt. Diese bieten eine erste Orientierungshilfe für die Gefahrenabschätzung. Zusätzlich existiert eine detaillierte Starkregengefahrenkarte für bestimmte Gebiete. In dieser werden Überflutungstiefen und Fließgeschwindigkeiten bei verschiedenen Starkregenszenarien genau dargestellt. Eine detaillierte Beschreibung der Starkregen- und Überflutungsgefahren findet sich im Umweltatlas . Die am 23.10.2007 verabschiedete Richtlinie 2007/60/EG des Europäischen Parlaments und des Rates über die Bewertung und das Management von Hochwasserrisiken ( HWRM-RL ) ist seit dem 26.11.2007 in Kraft und gibt den Prozess des Hochwasserrisikomanagement. Der 2. Zyklus zur Umsetzung der HWRM-RL wurde Ende 2021 mit Veröffentlichung des Hochwasserrisikomanagementplans abgeschlossen (HWRM-Plan 2021). Der 3. Zyklus ist bis 2027 umzusetzen. Im ersten Schritt des zyklischen Prozesses erfolgt die Überprüfung der Bewertung des Hochwasserrisikos und der Risikogebiete in Berlin gemäß § 73 WHG und wird mit der Veröffentlichung bis zum 22.12.2024 abgeschlossen (SenMVKU 2024). Die Erstellung der Hochwassergefahrenkarten (HWGK) und Hochwasserrisikokarten (HWRK) stellt den zweiten Umsetzungsschritt der HWRM-RL dar und bildet die Grundlage für die anschließenden Aktualisierung des Hochwasserrisikomanagementplans bis Ende 2027. Der Hochwasserrisikomanagementplan enthält Maßnahmen, die nicht nur zu einer Verbesserung des Hochwasserschutzes, sondern auch zu einer verbesserten Hochwasservorsorge und zur Vermeidung von Hochwasserrisiken an der Elbe beitragen (HWRM-Plan 2021). HWGK beschreiben die räumliche Ausbreitung von Überschwemmungen sowie die Wassertiefe eines fluvialen Hochwassers bei drei verschiedenen Hochwasserszenarien. In den Gefahrenkarten werden Überschwemmungen dargestellt, die durch ein Hochwasser eines Gewässers selbst entstehen. Überschwemmungen, die durch kapazitative Überforderung der Abwasseranlagen, zu Tage tretendes Grundwasser, Versagen wasserwirtschaftlicher Stauanlagen oder Überflutungen die durch Starkregen entstehen, werden in den HWGK nicht dargestellt. HWRK geben Auskunft über die möglichen hochwasserbedingten nachteiligen Folgen dieser Hochwasserereignisse bezogen auf die in der europäischen HWRM-RL festgelegten Schutzgüter (LAWA 2018). Nach § 74 Absatz 1 WHG erstellt die zuständige Behörde des Landes Berlin HWGK und HWRK. Die Inhalte der Karten müssen gemäß § 74 Absätze 2 bis 4 WHG den Anforderungen nach Artikel 6 Absatz 5 HWRM-RL entsprechen. Um weitgehend inhaltlich und gestalterisch einheitliche Kartenwerke zu erstellen, hat die Bund/Länder-Arbeitsgemeinschaft Wasser (LAWA) entsprechende „Empfehlungen zur Aufstellung von Hochwassergefahrenkarten und Hochwasserrisikokarten“ veröffentlicht (LAWA 2018). Sie enthalten Standards für Mindestanforderungen der HWRM-RL an die HWGK und HWRK. Die Überprüfung und ggf. Aktualisierung der HWGK und HWRK in Berlin folgt den LAWA Empfehlungen für die Kartenerstellung und den Signifikanzkriterien (LAWA 2017, 2018) sowie dem Umsetzungskonzept der Flussgebietsgemeinschaft (FGG) Elbe (FGG 2018). Für eine detailliertere Darstellung der methodischen Ausgestaltung und Arbeitsschritte wird auf diese beiden Dokumente (LAWA 2018, FGG 2018) verwiesen. Aufgrund der Landesgrenze zu Brandenburg erfolgte zudem eine enge bilaterale Abstimmung mit dem Land Brandenburg. Die Bewertung des Hochwasserrisikos entsprechend der HWRM-RL ergab, dass für die Gebiete Tegeler Fließ, Panke, Erpe, Wuhle, Untere Havel/Untere Spree und Müggelspree inklusive Gosener Gewässer mit Seddinsee ein potentielles signifikantes Hochwasserrisiko besteht. Diese wurden als Risikogebiete entsprechend § 73 WHG bestimmt (siehe Abbildung 1). Für diese Gebiete werden HWGK und HWRK erarbeitet bzw. aktualisiert und bis zum 22. Dezember 2025 veröffentlicht. Überschwemmungsgebiete werden in Risikogebieten ausgewiesen, in denen eine bedeutende Hochwassergefahr besteht. Überschwemmungsgebiete (ÜSG) gemäß § 76 Abs. 1 des Wasserhaushaltsgesetzes (WHG) sind Gebiete, die bei einem Hochwasser eines oberirdischen Gewässers überschwemmt oder für die Hochwasserrückhaltung genutzt werden. Im jursitischen Sinn ist das ÜSG eine Fläche, die statistisch gesehen einmal in 100 Jahren überschwemmt wird. In Berlin basieren die Überschwemmungsgebiete auf den Hochwassergefahrenkarten für Hochwasser mit mittlerer Wahrscheinlichkeit. Die Überschwemmungsgebiete entlang hochwassergefährdeter Gewässer werden durch behördliche Verordnung rechtsverbindlich festgelegt oder vorläufig gesichert. Hier gilt ein weitreichender Pflichtenkatalog. Er beinhaltet Maßnahmen wie den Erhalt und die Wiederherstellung von Rückhalteflächen, das Verbot der Umwandlung von Grünland zu Ackerland sowie Einschränkungen für Bauvorhaben. In festgesetzten Überschwemmungsgebieten ist die Ausweisung neuer Baugebiete im Außenbereich durch Bauleitpläne oder sonstige Satzungen nach dem Baugesetzbuch untersagt. Um die Schadenspotenziale nicht zu erhöhen, sind zusätzlich die Errichtung oder Erweiterung von Bauwerken gemäß den §§ 30, 33, 34 und 35 des Baugesetzbuches verboten. Das Einbringen oder Ablagern von wassergefährdenden Stoffen auf dem Boden sowie die längerfristige Lagerung von Gegenständen, die den Wasserabfluss behindern oder fortgeschwemmt werden können, ist ebenfalls untersagt. Im ÜSG und in Gebieten mit Hochwassergefahren ist somit die Nutzung anzupassen, um Schäden durch Hochwasser zu minimieren sowie dem Verlust der Wasserrückhaltefähigkeit entgegen zu wirken. Risikogebiete außerhalb von Überschwemmungsgebieten (WHG §78b) sind die Flächenkulisse der Hochwassergefahrenkarte für Hochwasser mit niedriger Wahrscheinlichkeit bzw. das Extremszenario abzüglich der Fläche, die als festgesetztes oder vorläufig gesichertes Überschwemmungsgebiet ausgewiesen ist. Dies sind somit Gebiete, die von Hochwasser betroffen werden, mit denen seltener als einmal in 100 Jahren zu rechnen ist. Mit den HWGK, HWRK und ÜSG liegen für Berlin Instrumente für den vorbeugenden Hochwasserschutz vor, mit welchem die Ausdehnung von Überschwemmungen und deren Auswirkungen bei bestimmten Hochwasserereignissen beschrieben werden. Des Weiteren soll das Bewusstsein für mögliche Hochwassergefahren durch HWGK und ÜSG gefördert werden.
Nichtamtliches Inhaltsverzeichnis Inhaltsübersicht Kapitel 1 Allgemeine Bestimmungen § 1 Zweck § 2 Anwendungsbereich § 3 Begriffsbestimmungen § 4 Gewässereigentum, Schranken des Grundeigentums § 5 Allgemeine Sorgfaltspflichten Kapitel 2 Bewirtschaftung von Gewässern Abschnitt 1 Gemeinsame Bestimmungen § 6 Allgemeine Grundsätze der Gewässerbewirtschaftung § 6a Grundsätze für die Kosten von Wasserdienstleistungen und Wassernutzungen § 7 Bewirtschaftung nach Flussgebietseinheiten § 8 Erlaubnis, Bewilligung § 9 Benutzungen § 10 Inhalt der Erlaubnis und der Bewilligung § 11 Erlaubnis-, Bewilligungsverfahren § 11a Verfahren bei Vorhaben zur Erzeugung von Energie aus erneuerbaren Quellen § 11b Projektmanager § 11c Verfahren bei Wasserstoffinfrastrukturvorhaben § 12 Voraussetzungen für die Erteilung der Erlaubnis und der Bewilligung, Bewirtschaftungsermessen § 13 Inhalts- und Nebenbestimmungen der Erlaubnis und der Bewilligung § 13a Versagung und Voraussetzungen für die Erteilung der Erlaubnis für bestimmte Gewässerbenutzungen; unabhängige Expertenkommission § 13b Antragsunterlagen und Überwachung bei bestimmten Gewässerbenutzungen; Stoffregister § 14 Besondere Vorschriften für die Erteilung der Bewilligung § 15 Gehobene Erlaubnis § 16 Ausschluss privatrechtlicher Abwehransprüche § 17 Zulassung vorzeitigen Beginns § 18 Widerruf der Erlaubnis und der Bewilligung § 19 Planfeststellungen und bergrechtliche Betriebspläne § 20 Alte Rechte und alte Befugnisse § 21 Anmeldung alter Rechte und alter Befugnisse § 22 Ausgleich zwischen konkurrierenden Gewässerbenutzungen § 23 Rechtsverordnungen zur Gewässerbewirtschaftung § 24 Erleichterungen für EMAS-Standorte Abschnitt 2 Bewirtschaftung oberirdischer Gewässer § 25 Gemeingebrauch § 26 Eigentümer- und Anliegergebrauch § 27 Bewirtschaftungsziele für oberirdische Gewässer § 28 Einstufung künstlicher und erheblich veränderter Gewässer § 29 Fristen zur Erreichung der Bewirtschaftungsziele § 30 Abweichende Bewirtschaftungsziele § 31 Ausnahmen von den Bewirtschaftungszielen § 32 Reinhaltung oberirdischer Gewässer § 33 Mindestwasserführung § 34 Durchgängigkeit oberirdischer Gewässer § 35 Wasserkraftnutzung § 36 Anlagen in, an, über und unter oberirdischen Gewässern § 37 Wasserabfluss § 38 Gewässerrandstreifen § 38a Landwirtschaftlich genutzte Flächen mit Hangneigung an Gewässern § 39 Gewässerunterhaltung § 40 Träger der Unterhaltungslast § 41 Besondere Pflichten bei der Gewässerunterhaltung § 42 Behördliche Entscheidungen zur Gewässerunterhaltung Abschnitt 3 Bewirtschaftung von Küstengewässern § 43 Erlaubnisfreie Benutzungen von Küstengewässern § 44 Bewirtschaftungsziele für Küstengewässer § 45 Reinhaltung von Küstengewässern Abschnitt 3a Bewirtschaftung von Meeresgewässern § 45a Bewirtschaftungsziele für Meeresgewässer § 45b Zustand der Meeresgewässer § 45c Anfangsbewertung § 45d Beschreibung des guten Zustands der Meeresgewässer § 45e Festlegung von Zielen § 45f Überwachungsprogramme § 45g Fristverlängerungen; Ausnahmen von den Bewirtschaftungszielen § 45h Maßnahmenprogramme § 45i Beteiligung der Öffentlichkeit § 45j Überprüfung und Aktualisierung § 45k Koordinierung § 45l Zuständigkeit im Bereich der deutschen ausschließlichen Wirtschaftszone und des Festlandsockels Abschnitt 4 Bewirtschaftung des Grundwassers § 46 Erlaubnisfreie Benutzungen des Grundwassers § 47 Bewirtschaftungsziele für das Grundwasser § 48 Reinhaltung des Grundwassers § 49 Erdaufschlüsse Kapitel 3 Besondere wasserwirtschaftliche Bestimmungen Abschnitt 1 Öffentliche Wasserversorgung, Wasserschutzgebiete, Heilquellenschutz § 50 Öffentliche Wasserversorgung; Ermächtigung zum Erlass von Rechtsverordnungen § 51 Festsetzung von Wasserschutzgebieten § 52 Besondere Anforderungen in Wasserschutzgebieten § 53 Heilquellenschutz Abschnitt 2 Abwasserbeseitigung § 54 Begriffsbestimmungen für die Abwasserbeseitigung § 55 Grundsätze der Abwasserbeseitigung § 56 Pflicht zur Abwasserbeseitigung § 57 Einleiten von Abwasser in Gewässer § 58 Einleiten von Abwasser in öffentliche Abwasseranlagen § 59 Einleiten von Abwasser in private Abwasseranlagen § 60 Abwasseranlagen § 61 Selbstüberwachung bei Abwassereinleitungen und Abwasseranlagen Abschnitt 3 Umgang mit wassergefährdenden Stoffen § 62 Anforderungen an den Umgang mit wassergefährdenden Stoffen § 62a Nationales Aktionsprogramm zum Schutz von Gewässern vor Nitrateinträgen aus Anlagen § 63 Eignungsfeststellung Abschnitt 4 Gewässerschutzbeauftragte § 64 Bestellung von Gewässerschutzbeauftragten § 65 Aufgaben von Gewässerschutzbeauftragten § 66 Weitere anwendbare Vorschriften Abschnitt 5 Gewässerausbau, Deich-, Damm- und Küstenschutzbauten § 67 Grundsatz, Begriffsbestimmung § 68 Planfeststellung, Plangenehmigung § 69 Abschnittsweise Zulassung, vorzeitiger Beginn § 70 Anwendbare Vorschriften, Verfahren § 70a Planfeststellungsverfahren bei Häfen im transeuropäischen Verkehrsnetz § 71 Enteignungsrechtliche Regelungen § 71a Vorzeitige Besitzeinweisung Abschnitt 6 Hochwasserschutz § 72 Hochwasser § 73 Bewertung von Hochwasserrisiken, Risikogebiete § 74 Gefahrenkarten und Risikokarten § 75 Risikomanagementpläne § 76 Überschwemmungsgebiete an oberirdischen Gewässern § 77 Rückhalteflächen, Bevorratung § 78 Bauliche Schutzvorschriften für festgesetzte Überschwemmungsgebiete § 78a Sonstige Schutzvorschriften für festgesetzte Überschwemmungsgebiete § 78b Risikogebiete außerhalb von Überschwemmungsgebieten § 78c Heizölverbraucheranlagen in Überschwemmungsgebieten und in weiteren Risikogebieten § 78d Hochwasserentstehungsgebiete § 79 Information und aktive Beteiligung § 80 Koordinierung § 81 Vermittlung durch die Bundesregierung Abschnitt 7 Wasserwirtschaftliche Planung und Dokumentation § 82 Maßnahmenprogramm § 83 Bewirtschaftungsplan § 84 Fristen für Maßnahmenprogramme und Bewirtschaftungspläne § 85 Aktive Beteiligung interessierter Stellen § 86 Veränderungssperre zur Sicherung von Planungen § 87 Wasserbuch § 88 Informationsbeschaffung und -übermittlung Abschnitt 8 Haftung für Gewässerveränderungen § 89 Haftung für Änderungen der Wasserbeschaffenheit § 90 Sanierung von Gewässerschäden Abschnitt 9 Duldungs- und Gestattungsverpflichtungen § 91 Gewässerkundliche Maßnahmen § 92 Veränderung oberirdischer Gewässer § 93 Durchleitung von Wasser und Abwasser § 94 Mitbenutzung von Anlagen § 95 Entschädigung für Duldungs- und Gestattungsverpflichtungen Kapitel 4 Entschädigung, Ausgleich, Vorkaufsrecht § 96 Art und Umfang von Entschädigungspflichten § 97 Entschädigungspflichtige Person § 98 Entschädigungsverfahren § 99 Ausgleich § 99a Vorkaufsrecht Kapitel 5 Gewässeraufsicht § 100 Aufgaben der Gewässeraufsicht § 101 Befugnisse der Gewässeraufsicht § 102 Gewässeraufsicht bei Anlagen und Einrichtungen der Verteidigung Kapitel 6 Bußgeld- und Überleitungsbestimmungen § 103 Bußgeldvorschriften § 104 Überleitung bestehender Erlaubnisse und Bewilligungen § 104a Ausnahmen von der Erlaubnispflicht bei bestehenden Anlagen zur untertägigen Ablagerung von Lagerstättenwasser § 105 Überleitung bestehender sonstiger Zulassungen § 106 Überleitung bestehender Schutzgebietsfestsetzungen § 107 Übergangsbestimmung für industrielle Abwasserbehandlungsanlagen und Abwassereinleitungen aus Industrieanlagen § 108 Übergangsbestimmung für Verfahren zur Zulassung von Vorhaben zur Erzeugung von Energie aus erneuerbaren Quellen Anlage 1 (zu § 3 Nummer 11) Anlage 2 (zu § 7 Absatz 1 Satz 3)
Als Grundlage für die Planung und Bewertung von wasserwirtschaftlichen Maßnahmen werden in der Regel umfangreiche Abfluss-Kennwerte, oft in hoher räumlicher Auflösung, benötigt. Das Institut für Wasser und Gewässerentwicklung - Bereich Hydrologie hat Anfang 2000 in Kooperation mit der LUBW damit begonnen, abgestimmte Regionalisierungsverfahren für Baden-Württemberg zu entwickeln. Die neuen Verfahren basieren auf multiplen Regressionsmodellen und erlauben die Beschreibung von Abfluss-Kennwerten auf Basis maßgebender Einzugsgebietskenngrößen und Landschaftsgroßräumen. Die Anpassung und Plausibilisierung der Verfahren erfolgte anhand von Beobachtungszeitreihen an 448 Pegeln in Baden-Württemberg. Über alle Pegel zeigen die Modellanpassungen sehr gute Übereinstimmungen mit den statistisch ermittelten Kennwerten. Mit der Anwendung dieser neuartigen Verfahren wurde es möglich regionalisierte Abfluss-Kennwerte flächendeckend für Baden-Württemberg zu bestimmen und der wasserwirtschaftlichen Praxis zur Verfügung zu stellen. Inzwischen liegen in Baden-Württemberg die Abflusskennwerte für mehr als 13.000 Gewässerstellen bzw. deren Einzugsgebiete vor. Ebenso eine Vielzahl von Abflusslängsschnitte für die wichtigsten Gewässerläufe. Die regionalisierten Abfluss-Kennwerte finden in der wasserwirtschaftlichen Praxis enormen Anklang und sind heute aus der wasserwirtschaftlichen Bearbeitung nicht mehr wegzudenken. Vielmehr wachsen die Anforderungen hinsichtlich Inhalt und Umfang immer weiter. Vom IWG wurden daher in den vergangenen Jahren in mehreren Überarbeitungen kontinuierliche Anpassungen und Weiterentwicklungen vorgenommen. Seit 2007 liegen landesweit für alle baden-württembergische Fließgewässer die wichtigsten Abfluss-Kennwerte wie bspw. Mittlere Abflüsse (MQ), Mittelwerte und Jährlichkeiten von Hochwasserabflüssen (MHQ, HQT), Niedrigwasserabflüssen (MNQ, NQT) und Niedrigwasser-Dauern (MND, NDT) vor. Zudem werden hinsichtlich der Anforderungen der Hochwassergefahrenkarten (HWGK) ein Extremabfluss HQExtrem und zur Bemessung von Hochwasserrückhaltebecken entsprechend DIN 19700 Hochwasserabflüsse mit Jährlichkeiten zwischen T = 200 und 10.000 a abgeschätzt.
Im letzten Jahrzehnt war der grönländische Eisschild mehreren Extremereignissen ausgesetzt, mit teils unerwartet starken Auswirkungen auf die Oberflächenmassebilanz und den Eisfluss, insbesondere in den Jahren 2010, 2012 und 2015. Einige dieser Schmelzereignisse prägten sich eher lokal aus (wie in 2015), während andere fast die gesamte Eisfläche bedeckten (wie in 2010).Mit fortschreitendem Klimawandel ist zu erwarten, dass extreme Schmelzereignisse häufiger auftreten und sich verstärken bzw. länger anhalten. Bisherige Projektionen des Eisverlustes von Grönland basieren jedoch typischerweise auf Szenarien, die nur allmähliche Veränderungen des Klimas berücksichtigen, z.B. in den Representative Concentration Pathways (RCPs), wie sie im letzten IPCC-Bericht genutzt wurden. In aktuellen Projektionen werden extreme Schmelzereignisse im Allgemeinen unterschätzt - und welche Konsequenzen dies für den zukünftigen Meeresspiegelanstieg hat, bleibt eine offene Forschungsfrage.Ziel des vorgeschlagenen Projektes ist es, die Auswirkungen extremer Schmelzereignisse auf die zukünftige Entwicklung des grönländischen Eisschildes zu untersuchen. Dabei werden die unmittelbaren und dauerhaften Auswirkungen auf die Oberflächenmassenbilanz und die Eisdynamik bestimmt und somit die Beiträge zum Meeresspiegelanstieg quantifiziert. In dem Forschungsprojekt planen wir zudem, kritische Schwellenwerte in der Häufigkeit, Intensität sowie Dauer von Extremereignissen zu identifizieren, die - sobald sie einmal überschritten sind - eine großräumige Änderung in der Eisdynamik auslösen könnten.Zu diesem Zweck werden wir die dynamische Reaktion des grönländischen Eisschilds in einer Reihe von Klimaszenarien untersuchen, in denen extreme Schmelzereignisse mit unterschiedlicher Wahrscheinlichkeit zu bestimmten Zeitpunkten auftreten, und die Dauer und Stärke prognostisch variiert werden. Um indirekte Effekte durch verstärktes submarines Schmelzen hierbei berücksichtigen zu können, werden wir das etablierte Parallel Ice Sheet Model (PISM) mit dem Linearen Plume-Modell (LPM) koppeln. Das LPM berechnet das turbulente submarine Schmelzen aufgrund von Veränderungen der Meerestemperatur und des subglazialen Ausflusses. Es ist numerisch sehr effizient, so dass das gekoppelte PISM-LPM Modell Ensemble-Läufe mit hoher Auflösung ermöglicht. Folglich kann eine breite Palette von Modellparametern und Klimaszenarien in Zukunftsprojektionen in Betracht gezogen werden.Mit dem interaktiv gekoppelten Modell PISM-LPM werden wir den Beitrag Grönlands zum Meeresspiegelanstieg im 21. Jahrhundert bestimmen, unter Berücksichtigung regionaler Veränderungen von Niederschlag, Oberflächen- und Meerestemperaturen, und insbesondere der Auswirkungen von Extremereignissen. Ein Hauptergebnis wird eine Risikokarte sein, die aufzeigt, in welchen kritischen Regionen Grönlands zukünftige extreme Schmelzereignisse den stärksten Eisverlust zur Folge hätten.
Introduction: In Malaysia, excessive nutrients from livestock waste management systems are currently released to the environment. Particularly, large amounts of manure from intensive pig production areas are being excreted daily and are not being fully utilised. Alternatively, the excess manure can be applied as an organic fertiliser source in neighbouring cropping systems on the small landholdings of the pig farms to improve soil fertility so that its nutrients will be available for crop uptake instead of being discharged into water streams. Thus, there is a need for better tools to analyse the present situation, to evaluate and monitor alternative livestock production systems and manure management scenarios, and to support farmers in the proper management of manure and fertiliser application. Such tools are essential to quantify, and assess nutrient fluxes, manure quality and content, manure storage and application rate to the land as well as its environmental effects. Several computer models of animal waste management systems to assist producers and authorities are now available. However, it is felt that more development is needed to adopt such models to the humid tropics and conditions of Malaysia and other developing countries in the region. Objectives: The aim is to develop a novel model to evaluate nutrient emission scenarios and the impact of livestock waste at the landscape or regional level in humid tropics. The study will link and improve existing models to evaluate emission of N to the atmosphere, and leaching of nutrients to groundwater and surface water. The simulation outputs of the models will be integrated with a GIS spatial analysis to model the distribution of nutrient emission, leaching and appropriate manure application on neighbouring crop lands and as an information and decision support tool for the relevant users.
Aims: Floods in small and medium-sized river catchments have often been a focus of attention in the past. In contrast to large rivers like the Rhine, the Elbe or the Danube, discharge can increase very rapidly in such catchments; we are thus confronted with a high damage potential combined with almost no time for advance warning. Since the heavy precipitation events causing such floods are often spatially very limited, they are difficult to forecast; long-term provision is therefore an important task, which makes it necessary to identify vulnerable regions and to develop prevention measures. For that purpose, one needs to know how the frequency and the intensity of floods will develop in the future, especially in the near future, i.e. the next few decades. Besides providing such prognoses, an important goal of this project was also to quantify their uncertainty. Method: These questions were studied by a team of meteorologists and hydrologists from KIT and GFZ. They simulated the natural chain 'large-scale weather - regional precipitation - catchment discharge' by a model chain 'global climate model (GCM) - regional climate model (RCM) - hydrological model (HM)'. As a novel feature, we performed so-called ensemble simulations in order to estimate the range of possible results, i.e. the uncertainty: we used two GCMs with different realizations, two RCMs and three HMs. The ensemble method, which is quite standard in physics, engineering and recently also in weather forecasting has hitherto rarely been used in regional climate modeling due to the very high computational demands. In our study, the demand was even higher due to the high spatial resolution (7 km by 7 km) we used; presently, regional studies use considerably larger grid boxes of about 100 km2. However, our study shows that a high resolution is necessary for a realistic simulation of the small-scale rainfall patterns and intensities. This combination of high resolution and an ensemble using results from global, regional and hydrological models is unique. Results: By way of example, we considered the low-mountain range rivers Mulde and Ruhr and the more alpine Ammer river in this study, all of which had severe flood events in the past. Our study confirms that heavy precipitation events will occur more frequently in the future. Does this also entail an increased flood risk? Our results indicate that in any case, the risk will not decrease. However, each catchment reacts differently, and different models may produce different precipitation and runoff regimes, emphasizing the need of ensemble studies. A statistically significant increase of floods is expected for the river Ruhr in winter and in summer. For the river Mulde, we observe a slight increase of floods during summer and autumn, and for the river Ammer a slight decrease in summer and a slight increase in winter.
Als Grundlage für hochaufgelöste Klimarekonstruktionen der letzten Jahrtausende dienen jahrgenau datierbare natürliche Klimaproxies wie Jahresringe von Bäumen. Bisher konzentrierten sich dendroklimatologische Untersuchungen in Europa auf Temperaturrekonstruktionen borealer und alpiner Waldgrenzstandorte. In weitaus geringerem Umfang liegen dagegen hydroklimatische Rekonstruktionen basierend auf niederschlagssensitiven Baumarten der Tieflagen (kleiner als 1000 m NN) vor, obgleich hydroklimatische Schwankungen in der Abschätzung zukünftiger und historischer Klimaveränderungen eine wichtige Rolle spielen. Die Steuerungsfaktoren, das Ausmaß und die zeitliche Abfolge dekadischer bis mehrhundertjähriger Schwankungen im Baumwachstum, welche für die Rekonstruktion des gesamten Spektrums hydroklimatischer Variabilität von entscheidender Bedeutung sind, wurden bisher kaum untersucht und verstanden. In dem geplanten Projekt sollen nun zum ersten Mal langfristige Wachstumstrends auf verschiedenen raum-zeitlichen Skalen von acht europäischen Baumarten über die letzten 1.000 Jahre gegenübergestellt werden. Die hauptsächlich aus archäologischen und historischen Holzfunden generierten Jahrringdaten von Eiche, Buche, Erle, Esche, Ulme, Tanne, Kiefer und Fichte, in Verbindung mit Daten lebender Bäume, decken die letzten 1.000 Jahre lückenlos mit hoher Belegung ab. Dieser einmalige Datenbestand mit rund 60.000 Jahrringserien ökologisch und ökonomisch wichtiger heimischer Baumarten wird von europäischen Jahrringforschern bereitgestellt. Das Ziel des geplanten Projektes ist ein besseres Verständnis der raum-zeitlichen Variabilität von niederfrequenten Wachstumstrends und die Identifizierung gemeinsamer Faktoren, die das längerfristige Baumwachstum in Europa maßgeblich steuern (z.B. Klima und/oder Vulkanemissionen, Kohlenstoffdioxidgehalt der Atmosphäre oder Veränderungen der Sonnenaktivität). Die angewandten Methoden umfassen neue Standardisierungsverfahren, Trend- und Spektralanalysen sowie Filterungsverfahren, um niederfrequente Schwankungen der Jahrringchronologien zu detektieren und extrahieren. Faktoren, die das langfristige Baumwachstum maßgeblich steuern, werden unter Einbeziehung verschiedener Klimaparameter (Temperatur, Niederschlag, Abflussmengen von Flüssen, Grundwasserstände) sowie Zeitreihen externer und interner Einflüsse auf das Klimasystem identifiziert. Darüber hinaus werden die langfristigen Wachstumstrends mit Zeitreihen anderer Paläoarchive verglichen. Die in dem geplanten Projekt gewonnenen neuen Erkenntnisse über klimabedingter, langfristiger Wachstumsschwankungen und deren Ursachen werden eine deutlich bessere Grundlage für zukünftige valide Klimarekonstruktionen, globale Klimamodelle und für die Quantifizierung von Langzeitveränderungen des globalen Kohlenstoffkreislaufs schaffen.
Aufbau einer absoluten Eichenchronologie des Postglazials, Ueberpruefung der Kohlenstoffproduktion; Datierung von Erosions- und Akkumulationsphasen ueber Jahrringanalysen subfossiler Stammlagen; Veraenderung der Oekologie der Auenwaelder, des Hydrosystems; Vermoorung der Flusstaeler; Auswirkungen des menschlichen Eingriffes (Rodung, Oberflaechenerosion, Auelehmakkumulation).
Gegenstand des Forschungsvorhabens sind die modernen Seespiegelschwankungen des Lake Abaya, eines Rift-Valleys-Sees im südlichen Äthiopien und die Erfassung des hierfür verantwortlichen Ursachengefüges. Die Seespiegelstände des Lake Abaya unterliegen seit 1989 einem kontinuierlichem Anstieg, während in demselben Zeitraum die jährlichen Abflussmengen der Tributäre abnehmen. Der natürliche Wasserhaushalt wird durch den seit Anfang der 70er Jahre des 20. Jahrhunderts kontinuierlich zunehmenden Bevölkerungsdruck und der damit einhergehenden Intensivierung der Landnutzung und der hieraus resultierenden drastischen Zunahme der Bodenerosion überprägt. Die raum-zeitliche Bewertung der Abflussbildungs- und Erosionsprozesse im Einzugsgebiet erfordert zunächst die Bilanzierung des Sedimentationsverhaltens, vorgenommen mit Hilfe sedimentologischer Analyse von Delta- und Schwemmfächerablagerungen. Die Datierung dieser sehr jungen Sedimente erfolgt mit Hilfe der Analyse der radioaktiven Isotope 137Cs und 210Pb. Gleichzeitig soll anhand des organischen Pollutants DDT und seiner metabolisierten Abbauprodukte DDE und DDD eine alternative Möglichkeit der Altersdatierung dieser sehr jungen Sedimente überprüft werden. Der sich in Raum und Zeit verändernde Einfluss des Menschen auf den Landschaftshaushalt wird für den Zeitraum ab 1981 über die Veränderungen des Vegetationsbedeckungsgrades (NVDI) auf der Grundlage von NOAA-AVHRR Bilddaten erfasst. Durch Einbeziehung von Zensusdaten dienen die NDVI-Daten dann als Grundlage einer räumlichen Gewichtung des Landnutzungsverhaltens. Die Verknüpfung dieser Datenreihen mit den Analysen des aktuellen Wasser- und Schwebstoffhaushaltes unter Einbeziehung der Klimamessreihen erlaubt schließlich die Modellierung des Wasser- und Schwebstoffhaushaltes für die letzten 20 Jahre des 20. Jahrhunderts. Unter Einbeziehung der Ergebnisse der Sedimentanalyse in diese Modellierungsansätze sollen so schließlich für das 20. Jahrhundert der Wasserhaushalt, der Schwebstoffhaushalt und die Bodenerosionsgefährdung in Raum und Zeit modelliert werden.
Um die Ufer von Binnenwasserstraßen vor schädlichen Auswirkungen der schiffsinduzierten und natürlichen hydraulischen Belastungen zu schützen, werden diese bisher überwiegend mit Schüttsteindeckwerken, die aus großen Wasserbausteinen bestehen, gesichert. Mit der im Jahr 2000 eingeführten Europäischen Wasserrahmenrichtlinie soll der ökologische Zustand der Wasserstraßen langfristig verbessert werden. Sie sind naturnäher zu gestalten, um Lebensräume für Tiere und Pflanzen zu schaffen und zu erhalten. Eine solche ökologische Aufwertung kann erreicht werden, indem die Schüttsteindeckwerke durch naturnahe technisch-biologische Ufersicherungen ersetzt werden. Die Ufer werden dabei entweder allein durch Pflanzen oder durch Pflanzen und technische Komponenten geschützt. Wo genau diese umweltfreundlichen Ufersicherungen anwendbar sind, wie sie geplant, bemessen und ausgeführt werden können und wie sie ökologisch zu bewerten sind, damit beschäftigt sich seit einigen Jahren ein interdisziplinäres Forschungsprojekt der Bundesanstalt für Wasserbau (BAW) in Zusammenarbeit mit der Bundesanstalt für Gewässerkunde (BfG). Dessen Ziel ist es, Empfehlungen und Grundlagen zu erarbeiten, um die neu entwickelten Ufersicherungsarten an Binnenwasserstraßen einzusetzen. Die enge Zusammenarbeit verschiedener Fachreferate der BAW (Erdbau und Uferschutz; Schifffahrt) und der BfG (Landschaftspflege, Vegetationskunde; Tierökologie) ermöglicht eine fachübergreifende Projektbearbeitung aus technischer und ökologischer Sicht (ufersicherung.baw.de). Einen besonderen Schwerpunkt des Forschungsprojektes bildet seit 2011 ein Naturversuch auf einem ein Kilometer langen Flussabschnitt am rechten Rheinufer bei Worms (km 440,6 bis km 441,6). In Kooperation mit dem Wasserstraßen- und Schifffahrtsamt (WSA) Mannheim werden in neun Versuchsfeldern unterschiedliche technisch-biologische Ufersicherungsmaßnahmen an der größten und meist befahrenen Wasserstraße in Deutschland getestet. Im Untersuchungsgebiet verkehren rund 120 Güterschiffe pro Tag. Je nach Abfluss schwankt der Wasserstand um über 6 m. Die Böschungen sind zudem relativ steil geneigt. In vier Versuchsfeldern wurde die Steinschüttung oberhalb des mittleren Wasserstands durch Weidenspreitlagen, vorkultivierte Röhrichtgabionen und Pflanzmatten sowie Steinmatratzen ersetzt. In weiteren vier Feldern blieb die Steinschüttung erhalten und wurde durch verschiedene Maßnahmen ökologisch aufgewertet. Dabei wurde das Ufer mit Weidensetzstangen und -faschinen, mit Busch- und Heckenlagen begrünt, die Uferstruktur wurde mittels Kies, großen Einzelsteinen und Totholzfaschinen verbessert; zudem wurden durch einen der Böschung vorgelagerten Steinwall geschützte Bereiche geschaffen. Ein Versuchsfeld blieb zum Vergleich ohne Sicherung. (Text gekürzt)
| Organisation | Count |
|---|---|
| Bund | 1288 |
| Europa | 13 |
| Global | 1 |
| Kommune | 23 |
| Land | 259 |
| Schutzgebiete | 1 |
| Weitere | 10 |
| Wirtschaft | 18 |
| Wissenschaft | 623 |
| Zivilgesellschaft | 35 |
| Type | Count |
|---|---|
| Daten und Messstellen | 2 |
| Ereignis | 1 |
| Förderprogramm | 1189 |
| Gesetzestext | 1 |
| Hochwertiger Datensatz | 2 |
| Text | 58 |
| Umweltprüfung | 18 |
| unbekannt | 109 |
| License | Count |
|---|---|
| Geschlossen | 89 |
| Offen | 1260 |
| Unbekannt | 31 |
| Language | Count |
|---|---|
| Deutsch | 1237 |
| Englisch | 306 |
| Resource type | Count |
|---|---|
| Archiv | 15 |
| Bild | 17 |
| Datei | 16 |
| Dokument | 98 |
| Keine | 969 |
| Unbekannt | 1 |
| Webseite | 355 |
| Topic | Count |
|---|---|
| Boden | 1092 |
| Lebewesen und Lebensräume | 1280 |
| Luft | 937 |
| Mensch und Umwelt | 1373 |
| Wasser | 1259 |
| Weitere | 1380 |