Die Bundesanstalt für Gewässerkunde (BfG) erstellt Abflussprojektionen für Pegel in den Einzugsgebieten von Donau, Elbe, Ems, Rhein und Weser und stellt diese als Beitrag und Grundlage zur Deutschen Anpassungsstrategie an den Klimawandel (DAS) über den DAS-Basisdienst "Klima und Wasser" bereit. Die Projektionen fußen auf den Szenarien und Daten, die auch den Berichten des Weltklimarates zugrunde liegen. Diese globalen Klimadaten werden durch Europäische Wetterdienste und Klimaforschungsinstitute für Europa regionalisiert. Für Deutschland und die internationalen Einzugsgebietsanteile werden diese Daten durch den Deutschen Wetterdienst (DWD) ebenfalls im Rahmen des DAS-Basisdienstes aufbereitet. Die BfG setzt die hydrometeorologischen Größen (Lufttemperatur, Niederschlag, Globalstrahlung, Wind, relative Luftfeuchte) und deren für die Zukunft projizierten Änderungen mittels eines Wasserhaushaltsmodells in Tageswerte hydrologischer Größen (u.a. Abfluss) um. Die hier bereitgestellten Daten basieren auf einem Klimadatenfundus, der im Kontext des 5. IPCC-Sachstandsberichts (IPCC, 2013) durch das globale Coupled Model Intercomparison Project Nr. 5 (CMIP5, Meehl und Bony, 2011) und den europäischen Teil des Coordinated Regional Climate Downscaling Experiment (EURO-CORDEX, Jacob et al., 2014) sowie nationale Modellaktivitäten (ReKliEs-De, Hübner et al., 2017) generiert wurden. Die rohen Klimamodelldaten wurden durch die BfG einer grundlegenden Prüfung unterzogen (Nilson, 2021; Nilson et al., 2014) um unplausible Projektionen auszuschließen. Auf Basis dieser Prüfung ergeben sich somit Ensembles von 16 Abflussprojektionen für das Hochemissionsszenario RCP8.5, 11 Projektionen für das mittlere Szenario RCP4.5 und 10 Simulationen für das bzgl. klimaschutzfortgeschritten optimistische RCP2.6-Szenario. Die verbliebenen Klimaprojektionen wurden durch den DWD aufbereitet. Zu den Aufbereitungsschritten gehört eine multivariate Biasadjustierung (Cannon, 2018) auf Basis des hydrometeorologischen Referenzdatensatzes HYRAS (Tageswerte; z.B. Rauthe et al., 2013) sowie eine räumliche Disaggregierung auf das ebenfalls von HYRAS vorgegebene Raster von 5 km x 5 km. Auf dieser Grundlage wurden durch die BfG Simulationen mit dem Wasserhaushaltsmodell LARSIM-ME (Version 2019; Fleischer et al., in Vorber.) durchgeführt und in die bereitgestellten 37 Abflussprojektionen generiert. Die Projektionen sind u.a. in Teile der Klimawirkungs- und Risikoanalyse des Bundes für Deutschland eingeflossen (KWRA 2021). Die Veröffentlichung der nächsten Risikoanalyse ist für 2028 geplant (KRA 2028). Die Pflege und Weiterentwicklung der Modelle und Daten erfolgt kontinuierlich u.a. im Rahmen der Ressortforschung der Bundesministerien für Verkehr und Umwelt.
Der Datensatz zeigt den langfristigen Einfluss einer durch den Klimawandel veränderten Wasserführung auf die Konzentration von Stoffen in Fließgewässern bei Niedrigwasser. Hintergrund ist die Verdünnungswirkung der im Fluss vorhandenen Wassermenge. Alle weiteren Einflussgrößen auf die Stoffkonzentration (z. B. eingetragene Stofffracht, Stofftransport und -abbau) wurden dabei vereinfachend als unverändert angenommen. Die Bundesanstalt für Gewässerkunde erzeugt die Ergebnisse mit Hilfe von numerischen Berechnungsverfahren für 56 Standorte in den Einzugsgebieten von Donau, Elbe, Ems, Rhein und Weser. Diese Daten stehen als Beitrag und Grundlage zur Deutschen Anpassungsstrategie an den Klimawandel (DAS) über den DAS-Basisdienst "Klima und Wasser" frei zugänglich zur Verfügung. Grundlage sind Abflussprojektionen der Bundesanstalt für Gewässerkunde, die ebenfalls im Rahmen des DAS-Basisdienstes frei verfügbar sind (Fleischer et al., 2025). Diese basieren ihrerseits auf globalen und regionalen Klimaprojektionen aus unterschiedlichen Projekten (Coupled Model Intercomparison Project Nr. 5 (CMIP5): Meehl und Bony, 2011; Coordinated Regional Climate Downscaling Experiment (EURO-CORDEX): Jacob et al., 2014; ReKliEs-De: Hübener et al., 2017). Die verwendeten Emissionsszenarien liegen auch den Berichten des Weltklimarates zugrunde. Für die Berechnung der langfristigen Änderungen der Stoffkonzentration wurde ein Ensemble von 16 Abflussprojektionen für das Hochemissionsszenario RCP8.5 berücksichtigt. Angegeben ist die relative Konzentrationsänderung im Vergleich zum Referenzzeitraum 1971-2000 als 30-jähriger gleitender Mittelwert für die Jahre 1971 bis 2099. Die zugrunde liegende Abflussmenge entspricht dem niedrigsten über 7 Tage gemittelten Abfluss in jedem Jahr (hier Wasserhaushaltsjahr von April bis März), der jeweils über 30 Jahre gemittelt wurde (Kennwert "MNM7Q").
Das Wachstum und die Erträge von Weizen sind durch eine Veränderung der Dürre- und Hitzewellen, infolge des Klimawandels, beeinträchtigt. Eine Kombination aus Hitze- und Trockenstress kann sich zusätzlich auf die höheren Durchschnittstemperaturen direkt negativ auf die Phänologie der Pflanzen auswirken. Es werden keine alten und modernen Weizensorten auf das Vorhandensein oder das Potenzial von phänologischer Plastizität (PP) untersucht, um Überschneidungen zwischen den sensiblen Phasen und den extremen Hitze und Trockenheit zu vermeiden. Zudem gibt es nur wenige Informationen darüber, a. Ob die phänologische Plastizität (PP) als Escape-Mechanismus in alten Winterweizensorten, die in Deutschland unter Trocken- und Hitzestress angebaut werden, vorhanden sind oder ob es sich um eine neue Eigenschaft handelt b. Ob die Pflanzenmodelle die langfristigen Raum und zeitliche Variabilität des Weizenertrags erfassen können, indem der PP-Mechanismus als neues Modellierungsmodul implementiert wird c. Ob die Änderung der Sorte, der Aussaattermine integraler Bestandteile und die Anpassung an dem Klimawandel für die Weizenproduktion in Deutschland sein könnten. Diese Wissenslücken werden durch eine Reihe von Experimenten im Feld und in der Wachstumskammer (Hitze- und Trockenstress), durch langfristige Datenverarbeitung, Modellentwicklung und Experimente zur Modellierung von Kulturen geschlossen. Winterweizensorten (alte und moderne) werden den Feld- und Kammerversuchen unterzogen, um die Mechanismen zu entschlüsseln, die an ihrer phänologischen Reaktion auf den kombinierten Hitze- und Trockenheitsstress beteiligt sind. Auf der Grundlage der Ergebnisse wird eine neue Erntemodellierungsroutine entwickelt, die Hitze-/Trockenstress berücksichtigt. Die Validierung des Erntemodells wird anhand von Feldversuchen erfolgen. In dem deutschlandweiten Simulationsexperiment werden wir die neue Modellierungsroutine nutzen, um die Variabilität der Phänologie und des Ertrags von Winterweizen zu erfassen. Die Daten werden mit den langfristigen Phänologie Beobachtungen und Ertragsstatistiken verglichen. Daraus wird die Eignung langfristiger Änderungen von Sorten und Aussaatterminen als Anpassungsstrategie an den Klimawandel anhand von acht Modellrekonstruktionen getestet. Die Kombinationen aus historischem/aktuellem Klima - alten/modernen Sorten - historischem/modernerem Aussaattermin von Winterweizen enthalten.
Im Rahmen des Forschungsvorhabens soll aufbauend auf den Handlungsempfehlungen zur Erstellung von Hitzeaktionsplänen zum Schutz der menschlichen Gesundheit (2017) untersucht werden, ob eine Implementierung eines nationalen Hitzeaktionsplans auf Bundesebene möglich wäre und wie dieser inhaltlich und rechtlich ausgestaltet werden sollte. Dazu wird untersucht, welche Aspekte aus wissenschaftlichen Erwägungen auf nationaler Ebene umwelthygienisch sinnvoll und erforderlich sind sowie welche Aspekte des gesundheitsbezogenen Umweltschutzes in die Zuständigkeit des Bundes fallen oder vom Bund vorgegeben werden können. Die Analyse bezieht die Bundesländer sowie weitere Interessensgruppen und Bundesbehörden ein, um eine inhaltliche Abstimmung für eine vorzuschlagende nationale Regelung bestmöglich unter Berücksichtigung der Verantwortlichkeiten der Länder hinsichtlich der Anpassungserfordernisse und Möglichkeiten zu sondieren und vorzuschlagen. Hierzu dienen Fachthemenkonferenzen mit der Ebene des Bundes, der Länder und Kommunen sowie mit weiteren Interessenvertretungen, um die Grundlagen einer nationalen Regelung zu erörtern. Während zu Beginn fachliche Aspekte des hitzebezogenen Gesundheitsschutzes im Vordergrund stehen, sollen im Weiteren politische und rechtliche Umsetzungsaspekte behandelt werden. Eine abschließende Synthesekonferenz erstellt eine Synopsis, fasst die Einzelergebnisse, Empfehlungen und Teilschlussfolgerungen zusammen, diskutiert und sondiert daraus abgeleitete Empfehlungen für ausgestaltbare Maßnahmen, die für einen nationalen Hitzeaktionsplan auf Bundesebene umgesetzt werden könnten.
Erarbeitung einer Methodik zur Untersuchung der langfristigen Auswirkungen des Klimawandels auf Morphodynamik, Unterhaltung und Sedimentmanagement der freifließenden Wasserstraßen unter Erhöhung von Belastbarkeit und Nutzwert bisheriger (hydrodynamischer) und zukünftiger (morphodynamischer) Beiträge zum Climate Proofing. Aufgabenstellung und Ziel Der Klimawandel wirkt sich auf alle Bereiche unserer Umwelt aus. So sind auch Flüsse, die als Wasserstraßen einen energieeffizienten Transport durch Binnengüterschiffe ermöglichen und darüber hinaus weitere wichtige Funktionen erfüllen, auf verschiedenste Weise durch den Klimawandel betroffen (Scharf et al. 2022). Die im Zuge des Klimawandels erwarteten Veränderungen im Abflussgeschehen führen dazu, dass die Planung wasserbaulicher Projekte auf Grundlage retrospektiv begründeter Herstellparameter mit zusätzlichen Unsicherheiten verbunden ist. Aufbauend auf BAW (2020) wird im Projekt KliMoBin eine bewertende Methodik bezüglich der Auswirkungen des Klimawandels auf die Morphodynamik der Wasserstraßen untersucht. Bedeutung für die Wasserstraßen- und Schifffahrtsverwaltung des Bundes (WSV) Mit der Deutschen Anpassungsstrategie an den Klimawandel (DAS) geht für die WSV der Auftrag zur Berücksichtigung der Auswirkungen des Klimawandels bei der Maßnahmenplanung einher (WSV-Klimaanpassung). Die Aufgabe der BAW ist es, die WSV in diesem Planungsprozess wissenschaftlich fundiert zu unterstützen. Um in diesem Rahmen die Auswirkungen des Klimawandels auf die Hydro- und Morphodynamik der freifließenden Binnenschifffahrtsstraßen in die Untersuchungen einbeziehen zu können, ist es notwendig, verlässliche und abgestimmte Untersuchungsstrategien zur Verfügung zu haben. Die Erkenntnisse des Projekts KliMoBin und die davon abgeleitete Untersuchungssystematik leisten somit einen Beitrag zum Auftrag der WSV - dem Erhalt einer Klimawandel-robusten Bundeswasserstraße im Sinne der DAS. Untersuchungsmethoden Für die Untersuchungen wurde ein stark abstrahiertes eindimensionales Feststofftransportmodell (1D-FTM) aufgebaut. Es zeichnet sich durch ein einheitliches Sohlgefälle, eine an allen Profilen gleiche Geometrie und eine über die Strecke einheitliche initiale Sohlkornzusammensetzung aus. Diese Reduzierung erleichtert die Bewertung der Untersuchungsergebnisse in Bezug auf eine zu variierende oberstromige Abflussrandbedingung. Das Modell orientiert sich in seinen Kennzahlen am Niederrhein. Es weist ein Sohlgefälle von 0,18 ‰ auf. Die Geometrie der Profile besteht aus einem Doppeltrapezprofil mit einer Streichlinienbreite von 330 m und einer beweglichen Sohle mit einer Breite von 300 m. Der Geschiebetransport wird mit zwei unterschiedlichen Formeln (Transport der Geschiebefraktion < 64 mm nach Toffaleti, > 64 mm nach Meyer-Peter Müller) berechnet. Die initiale Sohlkornzusammensetzung basiert auf einer Schürfprobenkampagne der BAW aus dem Jahr 2020. Der oberstromige Geschiebeeintrag wird abflussabhängig über das komplette Abflussspektrum mittels einer Transport-Abfluss-Beziehung (Referenz: Geschiebemessstelle Königswinter) hinweg gesteuert. Hydraulisch kalibriert wurde über das gesamte Abflussspektrum. Morphologisch kalibriert wurde auf Basis dokumentierter Geschiebetransportraten und beobachteter Flächenerosion vor Beginn der Stabilisierung durch Geschiebezugaben am Niederrhein in Höhe von 1- 1,5 cm/a (Quick et al. 2020). Die oberstromige Randbedingung erfährt durch den Klimawandel eine Veränderung der Abflussmenge und -dynamik. Um die morphodynamische Wirkung dieser veränderten Abflussverhältnisse zu bewerten, sind zunächst Abflussprojektionen (Quelle: DAS Basisdienst) auf Grundlage der kumulierten Wahrscheinlichkeitsverteilung in „nasse“ und „trockene“ Ganglinien unterteilt worden. Verglichen wurden die 16 Abflussganglinien des Antriebsszenarios RCP8.5 („Hochemissionsszenario“) für die ferne Zukunft (2070-2099). (Text gekürzt)
<p>Niedrigwasser an der Elbe bei Dresden</p><p>Der Rückgang des Wasserdargebots ist statistisch signifikant. Dies zeigt die aktuelle Studie „WADKlim“, in der Auswirkungen von Trockenheit und Dürre auf die Wasserverfügbarkeit, den Bodenwasserhaushalt und das Grundwasser in Deutschland untersucht wurden.</p><p>Für die Wasserbewirtschaftung werden mögliche Lösungsansätze und Handlungsempfehlungen vorgeschlagen. Damit liefert das Forschungsprojekt WADKlim einen Beitrag für die in der Deutschen <a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/a?tag=Anpassungsstrategie#alphabar">Anpassungsstrategie</a> an den <a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/k?tag=Klimawandel#alphabar">Klimawandel</a> und in der Nationalen Wasserstrategie formulierten Zielstellungen. Die Ergebnisse des Projekts stehen unter der <a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/u?tag=UBA#alphabar">UBA</a> Seite <a href="https://www.umweltbundesamt.de/themen/wasser/extremereignisse/niedrigwassertrockenheit">Niedrigwasser/Trockenheit </a>zur Verfügung.</p><p>Wasserknappheit ist ein vielschichtiges Problem. </p><p>Die Ursachen für Wasserknappheit in verschiedenen Regionen Deutschlands umfassen klimatische Bedingungen mit geringem <a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/w?tag=Wasserdargebot#alphabar">Wasserdargebot</a>, Wasserqualitätsprobleme wie Nitratbelastung, Einflüsse durch Bergbau, zunehmende Wasserentnahmen für die Landwirtschaft und hohe Bedarfe in Metropolregionen. Es wurden bereits regionsspezifische Maßnahmen ergriffen, um Wasserknappheit vorzubeugen, wie beispielsweise die Einrichtung von Fernwasserleitungssystemen oder die Limitierungen für Wasserentnahmen. Allerdings haben die anhaltende Trockenheit in der letzten Dekade und die Unsicherheiten bei der zukünftigen Wassernutzung und <a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/k?tag=Klimavariabilitt#alphabar">Klimavariabilität</a> gezeigt, dass diese Maßnahmen möglicherweise nicht ausreichen, um strukturelle oder temporäre Wasserknappheit zu bewältigen. Die zukünftige Wasserknappheit wird als komplexes Problem erkannt, das aufgrund der Unsicherheiten schwer zu prognostizieren ist.</p><p>Verschiedene Lösungsstrategien wurden vorgestellt</p><p>Diese sollen dazu beitragen, die nachhaltige Nutzung von Wasserressourcen in Deutschland zu fördern und zukünftige Konflikte in der Wassernutzung zu minimieren. Dazu gehören beispielsweise Maßnahmen zum verbesserten Wasserrückhalt, die Förderung von Wassereffizienz und standortangepasste Wasserwiederverwendung, die Implementierung von Anpassungsmaßnahmen und die Stärkung der Zusammenarbeit zwischen den verschiedenen Nutzergruppen.</p><p>Umgang mit Nutzungskonflikten</p><p>Es ist wichtig, dass politische Entscheidungsträger*innen und <a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/s?tag=Stakeholder#alphabar">Stakeholder</a> die vorgestellten Lösungsstrategien in ihre Entscheidungsprozesse integrieren und gemeinsam an einer nachhaltigen Wassernutzung arbeiten. Nur so kann die Wasserverfügbarkeit in Deutschland langfristig gesichert werden. Dafür ist es unerlässlich, bisher fehlende Daten regelmäßig zu erheben und insbesondere die Datenbestände zur Wassernutzung zu vervollständigen und sie transparent und öffentlich zu machen. Dies beinhaltet zum Beispiel die verpflichtende Erfassung von Bewässerungsmengen in zentralen Meldestellen. Für eine zukünftig bessere Vergleichbarkeit von Studien sollte stärker auf standardisierte Indikatoren zurückgegriffen werden.</p><p>Wasserwiederverwendung im urbanen Raum </p><p>Die Wasserwiederverwendung kann in Städten zukünftig eine wichtige Rolle, beispielsweise bei der Bewässerung von Grünflächen, spielen. Gerade in Wasserbilanz-Risikogebieten ist dieser Ansatz eine sinnvolle Handlungsoption. Dazu müssen die notwendigen rechtlichen und institutionellen Rahmenbedingen sowie neue infrastrukturelle Lösungen geschaffen werden.</p><p>Künftig häufiger Trockenperioden</p><p>Grundsätzlich sinkt zukünftig die Verfügbarkeit von Wasser in vielen Regionen in Deutschland unter dem Einfluss des Klimawandels, insbesondere in Trockenperioden kann es regional zu erheblichen Engpässen in der Wasserverfügbarkeit kommen, was zur Entstehung von Nutzungskonflikten führen oder bestehende Konflikte verschärfen kann. Es ist daher notwendig, eine nachhaltige Wassernutzung zu fördern, um eine sichere und gerechte Versorgung für alle Nutzer*innengruppen zu gewährleisten. Dabei ist es essenziell, dass natürliche Ökosysteme nicht nur in der Kommunikation, sondern auch in der wasserwirtschaftlichen Gesamtbetrachtung eine stärkere Rolle einnehmen.</p>
Mit der Veränderung des Klimas steigt in Deutschland die Wahrscheinlichkeit für die weitere Ausbreitung bzw. das Neuauftreten allergener Pflanzen. Derzeit sind hier vor allem Ambrosia-Spezies mit ihren hoch allergenen Pollen zu nennen. Man geht davon aus, dass bereits 10 Ambrosiapollen pro Kubikmeter Luft Beschwerden auslösen können. Zum Vergleich: Bei Birkenpollen liegt dieser Wert bei 50, bei Haselpollen bei 100. Entsprechend ist die Belastung mit Ambrosiapollen ein Indikator der 'Deutschen Anpassungsstrategie an den Klimawandel'.Die Ursachen für die unterschiedlichen Schwellenwerte von Ambrosia- und heimischen Pollenarten sind bisher unklar. In dem Vorhaben sollen die pathogenen Wirkmechanismen von Ambrosiapollen und in Deutschland heimischen Pollen, wie z. B. Birkenpollen, miteinander verglichen werden. Dafür sollen in vitro-Systeme zur Anwendung kommen.Das mit dem Vorhaben gewonnene Wissen dient dazu, neue allergene Pflanzen besser charakterisieren und damit deren Gefährdungspotenzial besser beurteilen zu können. Ärzten, Wissenschaftlern und politischen Entscheidungsträgern ist es somit möglich, gesundheitlichen Gefährdungen frühzeitig und adäquat zu begegnen im Sinne der Primär-, Sekundär- und Tertiärprävention.
| Organisation | Count |
|---|---|
| Bund | 241 |
| Land | 13 |
| Weitere | 15 |
| Wissenschaft | 29 |
| Type | Count |
|---|---|
| Ereignis | 4 |
| Förderprogramm | 87 |
| Text | 118 |
| unbekannt | 63 |
| License | Count |
|---|---|
| Geschlossen | 172 |
| Offen | 100 |
| Language | Count |
|---|---|
| Deutsch | 250 |
| Englisch | 46 |
| Resource type | Count |
|---|---|
| Bild | 3 |
| Datei | 6 |
| Dokument | 84 |
| Keine | 115 |
| Multimedia | 1 |
| Webseite | 112 |
| Topic | Count |
|---|---|
| Boden | 186 |
| Lebewesen und Lebensräume | 231 |
| Luft | 229 |
| Mensch und Umwelt | 272 |
| Wasser | 179 |
| Weitere | 267 |