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Klimawandel: Wasserknappheit in den Alpen?

Die ungleiche Verteilung der Wasserressourcen kann sich in Zukunft verschärfen Sind die Alpen in ihrer Rolle als „Wasserturm” Europas gefährdet? Verändern sich die Abflussregime der vier großen alpenbürtigen Flüsse Donau, Rhein, Rhone und Po, die ihr Wasser zu etwa 50 % aus dem Alpenbogen beziehen? Es besteht keine akute Gefahr, meinen Experten auf einer Tagung in Bozen. „Dennoch sollten sich die Alpenregionen bereits jetzt an die bestehenden und künftigen Risiken veränderter Wasserbedingungen klug anpassen. Schlüssel hierfür sind gute Managementstrukturen, eine wirkungsvolle Kommunikation zwischen den Betroffenen und ein klarer Blick auf die Risiken”, meint Benno Hain, Leiter des Fachgebiets „Klimaschutz” des deutschen Umweltbundesamtes, der die Tagung leitete. In Zeiten des Klimawandels stellt sich jedoch die Frage: „Wie schnell verändern sich die Bedingungen des Wasserlieferanten Alpen?” Fakt ist: Es wird wärmer. In den vergangenen 150 Jahren hat sich der Großraum Alpen um 2 Grad Celsius (°C) erwärmt – doppelt so stark wie die restliche nördliche Halbkugel. Die südlichen Alpenregionen verzeichnen zudem - gegenüber dem 19. Jahrhundert - Niederschlagsrückgänge zwischen 10 und 20 Prozent. Für die nächsten Jahrzehnte wird ein weiterer Rückgang der Niederschläge, vor allem im Sommer, erwartet. Bereits heute kommt es – vor allem aufgrund einer ungleichen räumlichen und zeitlichen Verteilung der Wasserressourcen - in manchen Regionen durchaus zu Engpässen, sagen Experten. In Zukunft werden sich diese Probleme verschärfen, da, insbesondere im Sommer, nicht nur das Wasserangebot abnehmen sondern auch der Wasserbedarf zunehmen wird. Übers Jahr und für den gesamten Alpenraum gesehen, ist heute und vermutlich auch in der nahen Zukunft jedoch ausreichend Wasser vorhanden. Zu diesem Ergebnis kam eine 20-köpfige Expertengruppe, die im Auftrag der Europäischen Umweltagentur EEA (European Environment Agency, Kopenhagen) derzeit eine Studie zur Wassersituation in den Alpen und über erfolgreiche Anpassungsstrategien an die klimatischen Veränderungen erarbeitet. Am 23. und 24. Oktober 2008 kamen Wissenschaftler und Praktiker aus den acht Alpenstaaten in der Europäischen Akademie Bozen (EURAC) im italienischen Südtirol zusammen. Aktiv beteiligt waren unter anderem der Generalsekretär und die für wissenschaftliche Fragen zuständige Vize-Generalsekretärin der Alpenkonvention, die Leiterin der Klimaabteilung des österreichischen Umweltbundesamts, der Leiter des Instituts für Fernerkundung der EURAC sowie Vertreter der europäischen und der slowenischen Umweltagenturen. Die Experten gründen ihre Ergebnisse und Schlussfolgerungen vor allem auf die Analyse von sechs Fallbeispielen aus dem gesamten Alpenbogen. Es ist das erste Mal, dass sich die Europäische Umweltagentur nicht nur mit dem gesamteuropäischen Umweltzustand befasst, sondern sich direkt mit den Problemen einzelner Alpenregionen auseinandersetzt. Die Problemstellungen sind in den untersuchten Gebieten in Österreich, Frankreich, Italien (Südtirol), Slowenien und im schweizerischen Wallis ähnlich: Wasser sei generell vorhanden, so die Analyse-Ergebnisse, jedoch nicht immer zu jeder Zeit und an jedem Ort. In Spitzenzeiten, wie beispielsweise in Südtirol zur Frostberegnung als Schutz der Obstblüte im späten Winter oder in französischen Winterskiorten in der touristischen Hauptsaison, übersteige der Bedarf das Wasserangebot. Probleme ergeben sich auch aus den Ansprüchen der unterschiedlichen Wassernutzer:  So wollen Landwirte oder Wasserkraftwerkbetreiber möglichst viel Wasser entnehmen, während Unternehmen im Fremdenverkehr und Ökologen die Erhaltung einer Niedrigwasserabflussmenge fordern. In den analysierten Regionen gibt es bereits erfolgreiche Anpassungsmechanismen, wie wassersparende Bewässerungstechniken, Netzwerke der Wassernutzer oder Wassernutzungspläne. Momentan verhindere jedoch häufig die begrenzte Koordination zwischen den einzelnen,  aber auch innerhalb der Sektoren eine effiziente Wassernutzung und -verteilung, so die Experten. Als Lösung empfehlen die Wissenschaftler und Praktiker ein integriertes Wasserressourcenmanagement, an dem alle Wassernutzer, u.a. Landwirtschaft, Tourismus, Energielieferanten, aber auch Nicht-Regierungsorganisationen, die Medien und nicht zuletzt die Bevölkerung selbst, beteiligt sind. Dieses soll Wasserverluste reduzieren, zum Wassersparen anhalten, die Wasserverteilung verbessern, Kommunikationsnetzwerke unterstützen, Entscheidungsprozesse regeln und vor allem mehr Wissen bei der Bevölkerung, den Entscheidungsträgern und auch auf der wissenschaftlichen Seite generieren. Die Wasserproblematik im Alpenraum ist auch aktuelles Thema verschiedener Gremien der Alpenkonvention, die Anfang 2009 einen Alpenzustandsbericht mit dem Schwerpunkt „Wasser” herausgeben und ein Aktionsprogramm zu ⁠ Klimaschutz ⁠ und ⁠ Klimawandel ⁠ im Alpenraum verabschieden wird. Die kompletten Empfehlungen der Expertengruppe veröffentlicht die Europäische Umweltagentur in einem ca. 80-seitigen Bericht Anfang 2009. Ansprechpartner: Benno Hain, Umweltbundesamt Deutschland, Dessau-Roßlau ( benno [dot] hain [at] uba [dot] de ); Marc Zebisch, EURAC, Bozen ( marc [dot] zebisch [at] eurac [dot] edu )

Umweltfreundliche Beschaffung spart bares Geld

Energie- und ressourcenschonende Produkte punkten in ökologischer und ökonomischer Hinsicht Viele positive Beispiele zeigen inzwischen, dass eine umweltfreundliche Beschaffung sowohl ökologisch als auch ökonomisch von Vorteil ist. Dies belegt ein im Auftrag des Umweltbundesamtes (UBA) durchgeführtes Forschungsvorhaben. Mit der Einbeziehung von Umweltschutzkriterien in Vergabeverfahren sind bedeutende Umweltentlastungen sowie erhebliche finanzielle Einsparungen möglich. „Die umweltfreundliche Beschaffung ist ein wichtiges Instrument für den Umweltschutz und spart bares Geld”, sagt Dr. Thomas Holzmann, Vizepräsident des UBA. Ein im Rahmen des Forschungsprojektes erstelltes Rechtsgutachten bestätigt, dass es bei Vergabeverfahren der öffentlichen Hand inzwischen keine rechtlichen Zweifel mehr an der grundsätzlichen Zulässigkeit der Berücksichtigung von Umweltkriterien gibt. Bislang diskutierte die deutsche Rechtswissenschaft das Thema „umweltfreundliche öffentliche Auftragsvergabe” eher kritisch unter dem Stichwort „vergabefremde Aspekte”. Das Forschungsprojekt mit dem Titel „Nationale Umsetzung der neuen EU-Beschaffungs-Richtlinien” ermittelte Umweltentlastungspotenziale für die Beschaffung ausgewählter Produkte, beispielsweise von Multifunktionsgeräten mit verschiedenen Funktionen wie Drucken, Scannen und Kopieren. Das Ergebnis: Mit der Anschaffung ressourcenschonender und energiesparender Geräte lassen sich die mit der Herstellung, Nutzung und Entsorgung dieser Geräte verbundenen Umweltbelastungen deutlich minimieren. So ist das Treibhauspotential für das Drucken von 1.000 Seiten bei einem Multifunktionsgerät mit dem Umweltzeichen Blauer Engel etwa um die Hälfte geringer als bei einem konventionellen Gerät. Geht man davon aus, dass ein Multifunktionsgerät etwa 50.000 Seiten pro Jahr druckt und eine Lebensdauer von fünf Jahren hat, spart ein Gerät mit dem Blauen Engel - im Vergleich zu einem nicht ausgezeichneten Gerät - circa 1.150 Kilogramm ⁠ Kohlendioxid-Äquivalente ⁠. Bezieht man alle Kosten, die im Lebenszyklus eines Produktes anfallen, mit ein, punkten umweltfreundliche Waren oft auch in wirtschaftlicher Hinsicht. So lassen sich etwa bei einem Multifunktionsgerät, das die Kriterien des Blauen Engels erfüllt, über die gesamte Lebensdauer von angenommenen fünf Jahren und bei 50.000 ausgegebenen Seiten pro Jahr knapp 830 Euro gegenüber der konventionellen Variante sparen. Diese Ersparnis setzt sich zusammen aus den geringeren Kosten für Strom, Toner sowie Papier, denn durch beidseitige Ausdrucke sinkt der Papierbedarf. Um die umweltfreundliche Beschaffung in Behörden und Kommunen künftig zu erleichtern, wurden für die untersuchten Beispiele - Multifunktionsgeräte, Computer, Bewässerungsanlagen sowie Reinigungsmittel und Reinigungsdienstleistungen - auch Musterausschreibungen erarbeitet. Diese sollten die Vergabestellen, die für ein transparentes und diskriminierungsfreies Verfahren sorgen müssen, nun nutzen. 16.01.2009

Bodenversalzungen

Etwa um diese Zeit werden aus dem Zweistromland Mesopotamien große Schäden als Folge unzureichender Bewässerungssysteme bzw. fehlender Entwässerungssysteme gemeldet.

Entnahmebrunnen im Landkreis Nienburg/Weser

Standorte von Beregnungsbrunnen für die Feldberegnung im Landkreis Nienburg/Weser. Vor allem auf Standorten mit leichten Böden kann es während der Vegetationsperiode bei defizitären Niederschlagsverhältnissen erforderlich werden, zur Qualitäts- und Ertragssicherung der angebauten Feldfrüchte eine Beregnungsanlage einsetzen zu müssen. Neben der Beregnung zu Trockenzeiten kann bei bestimmten Sonderkulturen im Frühjahr der Einsatz einer Frostschutzberegnung als Maßnahme des Pflanzenschutzes erforderlich werden.

Beregnungsbrunnen (Landkreis Hameln-Pyrmont)

Standorte von Beregnungsbrunnen für die Feldberegnung im Landkreis Hameln-Pyrmont. Vor allem auf Standorten mit leichten Böden kann es während der Vegetationsperiode bei defizitären Niederschlagsverhältnissen erforderlich werden, zur Qualitäts- und Ertragssicherung der angebauten Feldfrüchte eine Beregnungsanlage einsetzen zu müssen. Neben der Beregnung zu Trockenzeiten kann bei bestimmten Sonderkulturen im Frühjahr der Einsatz einer Frostschutzberegnung als Maßnahme des Pflanzenschutzes erforderlich werden.

Land Cover Change Assessment in Catchments of the Lower Mekong Basin

Das Projekt "Land Cover Change Assessment in Catchments of the Lower Mekong Basin" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Göttingen, Burckhardt-Institut, Abteilung Waldinventur und Fernerkundung durchgeführt. Since 1950, the riparian countries of the Mekong River have undergone a dynamic change in land-use. Extensive areas of forest have been logged and cleared for agriculture. Hamilton (1987) emphasizes the role of scale in measuring the impacts of land-use practices. They can be classified into three categories based on the affected area: local level, medium level and macro level. Impacts occur at the local scale in the area where land-use takes place, caused e.g. by soil erosion, new fallow zones or areas showing declines in soil fertility and productivity. Impacts at the medium or macro scale are e.g. sedimentation and siltation of riverbeds, reservoirs and irrigation systems, frequency of low flows and floods, deposition of chemical residues in rivers and lakes. These last-mentioned impacts are more difficult and complex to manage. There are only few empirical studies on the relationship between the removal of forest and land-use changes regarding water yield (low flows, floods), soil erosion, sedimentation and nutrient load of streams within the geographical context of the Lower Mekong Basin. Quantitative information is needed to support decisions in watershed management which includes management of all natural resources within a watershed for the protection and production of water resources while maintaining environmental stability. Objectives: In the framework of two master theses a time series of land cover changes from the 1950s to 2000 will be processed and analysed for the Nam Ton Pilot catchment in Laos PDR using remote sensing and GIS. The following materials are available at MRCS: Landsat TM and ETM+ images, SPOT images, aerial photos: 1:20,000 and 1:50,000 scale

Water management method for non-closed crop production

Das Projekt "Water management method for non-closed crop production" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Bundesforschungsanstalt für Landwirtschaft Braunschweig-Völkenrode, Institut für Technologie und Biosystemtechnik, Abteilung Biosystemtechnik durchgeführt. General Information: Background: In the Southern European countries there is an enormous lack of water. For agricultural purposes one tries to use the available water as efficient as possible. On the other hand, nutrient solved in the irrigation water may leach into ground and surface water. The objectives are: The objective of the project is to develop and to do research on a new water management method for non-closed crop production systems. It is based on the concept of keeping the water available for plants in the top layer of the soil, where the plant roots are located. Beneath this layer, there will be an inactive soil layer which acts as a buffer between the root zone and the ground water. The topsoil and the ground water will so hydrologically be disconnected. The open crop production system will thus behave as a 'Virtual closed system for water and fertilisers' avoiding excessive use of limited water resources and leaching of fertilisers. Short description of the project: The project will focus on three main targets: - the development of a multi-point, multiple dielectric sensor to measure water tension, water content and electric conductivity - the development of an extensive 2-dimensional hydraulic model for water movement in soil and - the development of 2 algorithms for water management, one for water use efficiency or water conservation and one for minimum leaching. The sensor, model, algorithms and irrigation system will be evaluated under experimental and practical conditions. Prime Contractor: Dienst Landbouwkundig Onderzoek, Institut of Agricultural and Environmental Engineering; Wageningen; Netherlands.

Teilprojekt C

Das Projekt "Teilprojekt C" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Thüringer Bauernverband e.V. durchgeführt. An der Bauhaus-Universität Weimar soll zusammen mit dem Thüringer Bauernverband und Partnern aus der Thüringer Wirtschaft ein innovatives Verfahrenskonzept entwickelt und erprobt werden, um aufbereitetes Abwasser als Wasserressource - über das ganze Jahr verteilt - für die künstliche Bewässerung in der Landwirtschaft zusätzlich zu nutzen. Der Vorteil dieser Bewässerungsform ist ein niederschlagsunabhängiger, zeitgenauer und punktueller Einsatz der Ressource Wasser. Dadurch können Vegetationszeiten neugestaltet werden. Anhand eines Thüringer Modellprojekts soll der Vorteil einer künstlichen Bewässerung durch aufbereitetes Abwasser dargestellt und die im Abwasser enthaltenen Nährstoffe für die Pflanzen nutzbar gemacht werden. Das Projekt wird dazu beitragen, die Wertschöpfungsketten landwirtschaftlicher Betriebe zu steigern. Die ökologischen Vorteile sind besonders herauszustellen. Ferner trägt das Projekt dazu bei, die Auswirkungen der klimatischen Veränderungen als Hebel zu nutzen, um die Beschäftigung in der Landwirtschaft zu sichern und dessen Stellenwert in der Nahrungsmittelversorgung weiter auszubauen. Überdies können verlängerte Pflanzzeiten auch für bislang nicht im typischen Anbauspektrum vorkommende Sonderkulturen realisiert werden. Dies ermöglicht eine Erweiterung der Fruchtfolge, die o. g. Vorteile für die Ökologie eröffnet und zugleich den Betrieben in Landwirtschaft und Abwassertechnik neue Einnahmemöglichkeiten generiert.

Semi-Distributed watershed runoff modelling in GIS: Applied to the Hare river in the Abaya-Chamo Sub-Basin in Ethiopia

Das Projekt "Semi-Distributed watershed runoff modelling in GIS: Applied to the Hare river in the Abaya-Chamo Sub-Basin in Ethiopia" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Universität Dresden, Institut für Wasserbau und Technische Hydromechanik durchgeführt. Introduction: Ethiopia, with a geographical area of about 113 million km2, has been affected frequently by severe droughts (prolonged dry-spells) in the last four decades. This is because the large part of the country lies in arid and semi-arid climate. Official studies show that about 60% of the area is potentially cultivable, with only 15% currently utilized. Moreover, the country has more than 3.5 million hectares of potential irrigable land with less than 3% presently utilized. The country has also about 120 × 109 m3 annual surface water resources potential and in the order of 2.6 × 109 m3 annual groundwater resources potential. But the spatial and temporal variation of the water resources is erratic. The highly rugged mountainous topography also aggravates this problem. The country is also divided into 12 drainage basins, 6 of which comprise trans-boundary major rivers (such as the Blue Nile, the Barro-Akobo, the Tekeze that contribute greater than 86% of the Nile River flow at Aswan). For which most water resources development projects in Ethiopia need to be implemented with storage (reservoir) facilities. These background conditions demand coordinated and sustainable efforts in every aspect. The contribution of applied research in providing useful scientific and technological tools is vital. Therefore, this Ph.D. research project will contribute its part in addressing such demanding situation in addition to aimed scientific contributions. Research Objectives: The primary objective of this research project is to develop a Semi-distributed Watershed Runoff Modeling (SWARM) in GIS (on daily time scale) suitable to watersheds with semi-arid and arid climates (like the Hare River), which can be used for management of water resources development projects (e.g. irrigation system management). Customization and modification of established watershed models suitable for semi-arid and arid climate will be given priority. The specific objectives (components) of this research project are the following: 1. SWARM model development compatible to ArcView GIS; 2. Evaluation of the various automatic methods of extracting stream network and watershed parameters from Digital Elevation Model (DEM); 3. Spatial modeling using dry-spell analysis for assessing the sustainability of rain-fed agriculture in watersheds. For which an improved dry-spell analysis to that of Abebe (2000) will be applied for the Hare River to evaluate the sustainability of rain-fed agriculture with or without supplementary irrigation; 4. Application of SWARM for irrigation system management, the Hare Irrigation Farm (' 1300ha) will be used as a case study. The technical, environmental and socioeconomic feasibility of the various alternative sources of irrigation water and their synchronization with the existing river water supply will also be studied. (abridged text)

Teilprojekt 1

Das Projekt "Teilprojekt 1" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Universität Berlin, Institut für Ökologie, Fachgebiet Standortkunde und Bodenschutz durchgeführt. Die PROFIL TDT Sonde ist ein Messsystem, das zur kontinuierlichen Messung des Wasser-, Salz- und Temperaturhaushalts von Böden unter Freilandbedingungen eingesetzt werden soll. Die Sonde misst mittels des Time Domain Transmission Verfahrens in verschiedenen Tiefenbereichen des Bodens. Ein klassischer Anwendungsbereich für solche Sonden sind landwirtschaftliche Bewässerungssysteme. Hier kann durch das Monitoring der Bodenfeuchte und der Salzdynamik im Bodenprofil der Verbrauch von Bewässerungswasser optimal gesteuert werden. Gleichzeitig kann frühzeitig die Anreicherung von Salzen im Boden erkannt werden und einem Verlust der Bodenfruchtbarkeit entgegen gewirkt werden. Dies spielt besonders in Regionen mit Wasserknappheit (hauptsächlich aride Klimagebiete) und im Zuge des Klimawandels eine wichtige Rolle. Auf diese Weise kann ein wertvoller Beitrag zur nachhaltigen landwirtschaftlichen Produktion geleistet werden. Weiter Anwendungsgebiete der PROFILE TDT Sonde sind die Überwachung von Altlasten, der Grundwasserschutz oder die Überwachung von Erdbauwerken (z.B. Deiche und Deponien). Das Messsystem soll deutlich preisgünstiger als bestehende Messgeräte angeboten werden. Mit Hilfe kabelloser Kommunikationstechnologien und durch Batteriebetrieb können die Messungen online vorgenommen werden. Das Entwicklungsprojekt ist eine deutsch-polnische Kooperation zwischen der Technischen Universität Berlin, der UP GmbH Cottbus, dem Bohdan Dobrzanski Institut für Agrophysik (IPAN) in Lublin und der E-Test Ltd. Aus Lublin.

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