Das Projekt "Erweiterung der sächsischen Klimaprognose WEREX III für das Zeitfenster 2050 bis 2100 für die Emissionsszenarien B und A - WEREX 2100" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Meteo-Research, Meteorologische Datenanalyse und -Prognosesysteme durchgeführt. Das von der Firma Meteo-Research entwickelte Regionalisierungsverfahren, das schon für die Bundesländer Bayern, Baden-Württemberg, Hessen Thüringen und Sachsen für das Szenario B2, 2031 bis 2050 angewandt wurde, wird nun für Sachsen für den Zeitraum 2051 bis 2100 gerechnet. Zusätzlich wird das IPCC-Szenario A2 für den gleichen Zeitraum gerechnet.
Das Projekt "Konvektive Unwetter, Auswirkung von Klimaaenderungen auf sommerliche Starkniederschlaege im bayerischen Alpenvorland" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt e.V. (DLR), Institut für Physik der Atmosphäre Oberpfaffenhofen durchgeführt. Mithilfe der Anwendung eines statistisch-dynamischen Regionalisierungsverfahrens (SDR) auf zwei jeweils 30-jaehrige Perioden (1971-2000 und 2071-2100) einer langfristigen globalen Klimasimulation, der eine Zunahme der Treibhausgaskonzentrationen entsprechend dem IPCC-Szenario ISC92a zugrunde lag, wurden die Auswirkungen des global warming auf das Klima in Suedbayern waehrend der Sommermonate (Juni, Juli, August) abgeschaetzt. Insbesondere wurden die Aenderungen der Niederschlagsmengen und der Haeufigkeit von Starkniederschlaegen untersucht. Fuer das Klima der Sommermonate in Suedbayern zeichnen sich als Ergebnis der Untersuchungen folgende Aenderungen ab: Bis zum Ende des 21. Jahrhunderts 1. nehmen die Ostwindlagen zu und die Westwindlagen ab, 2. steigt die mittlere Temperatur um 3 bis 4 Grad 3. nimmt die mittlere Niederschlagsmenge um etwa 10 Prozent bis 40 Prozent ab, 4. nimmt die Anzahl der niederschlagsfreien Tage um ca. 30 Prozent zu, 5. nimmt die Anzahl der Tage mit Starkniederschlag ( groesser 20 mm) ueberwiegend ab, vor allem im Dungau und im suedlichen Schwaben, wo sich die Anzahl etwa halbiert. Lediglich in Nord-Schwaben und entlang des Inns ist eine leichte Zunahme der Starkniederschlaege erkennbar. Die Ergebnisse koennen nicht im Sinne einer Prognose interpretiert werden, sondern sind ein aus heutiger Sicht realistisches und in sich konsistentes Szenario.
Das Projekt "Entwicklung eines regionalen Klimamodells" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Ludwig-Maximilians-Universität München, Meteorologisches Institut durchgeführt. Ziel war die Berechnung hochaufgeloester und langer Klimadatensaetze fuer Sueddeutschland unter der Annahme stark erhoehter Treibhausgaskonzentrationen. Dafuer wurden Entwicklungen der anthropogenen Emissionen gemaess des IPCC-Szenarios A (business as usual) angenommen und Simulationen fuer eine Verdopplung der CO2-Konzentration durchgefuehrt. Zunaechst wurde eine grobe Simulation mit einem globalen Klimamodell gerechnet, in die dann - ueber einem begrenzten Gebiet - ein regionales Klimamodell mit wesentlich feinerer Aufloesung eingebettet wurde. Das Regionalmodell wurde fuer 2 Gitterweiten gerechnet: 15 km fuer den gesamten Alpenraum, 1km fuer das obere Loisachtal. Die 5-jaehrigen Simulationen mit 15 km Aufloesung wurden fuer Sueddeutschland und den angrenzenden Alpenraum analysiert. Dabei wurden gravierende Fehler in den antreibenden globalen Simulationen deutlich. So wird dort in Zentraleuropa die Bodentemperatur im Winter um 3-6 K und im Sommer um 2-3 K ueberschaetzt. Bei den Niederschlaegen zeigt sich insbesondere im Sommer ein dramatisches Defizit, das auf eine zu schnelle Austrocknung der oberen Bodenschichten zurueckzufuehren ist. Diese Fehler des antreibenden globalen Modells koennen vom regionalen Modell nur bedingt korrigiert werden. So weist das regionale Modell analog zu den antreibenden Feldern im Winter einen Niederschlagsueberschuss, im Sommer ein Defizit auf. Auch die Fehler der bodennahen Lufttemperatur sind im regionalen Modell nicht systematisch geringer als im globalen Modell, obwohl sich beide in der Darstellung fast aller subskaligen Prozesse unterscheiden. Aehnliche Probleme sind auch von anderen Forschungsgruppen bekannt. Die Staerke des regionalen Modells liegt in der Darstellung feinskaliger Muster: Sowohl das Temperaturfeld als auch die Verteilung des Niederschlags werden vom regionalem Modell gut reproduziert, wobei lediglich der Sommerniederschlag eine Ausnahme darstellt. Die anthropogene Klimaaenderung durch Verdopplung des CO2-Gehalts der Atmosphaere faellt im regionalen Modell in allen Jahreszeiten schwaecher aus als im globalen Modell. Obwohl im regionalen Modell - wie im globalen Modell - im Winter eine nur geringe, im Sommer dagegen drastische Erwaermung zu verzeichnen ist, ist die Amplitude der Erwaermung im regionalen Modell systematisch kleiner. Gleiches gilt fuer die Abnahme des Niederschlags in Fruehjahr und Sommer und dessen Zunahme im Winter. Die Simulationen mit einer Gitterweite von nur 1 km demonstrieren anschaulich das Potential, das sich insbesondere aus der expliziten Darstellung konvektiver Prozesse ergibt, zeigen gleichzeitig allerdings auch weiteren Forschungsbedarf auf.
Das Projekt "Hydrologische-hydrodynamisches Hochwasserrisiko in Abhängigkeit von potentiellen Klima- und Landnutzungsänderungen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Universität Dresden, Institut für Hydrologie und Meteorologie durchgeführt. Zielstellung - allgemein: Ziel des Verbundvorhabens VERIS-Elbe ist die Untersuchung der Veränderungen von Risiken extremer Hochwasserereignisse in großen Flussgebieten und Möglichkeiten ihres integrierten Managements. Hochwassergefahr, Vulnerabilität und Schadensentstehung werden auf der Makroskala raumzeitlich hochauflösend simuliert, wobei sowohl der naturräumliche als auch der gesellschaftliche Wandel berücksichtigt werden. Darauf aufbauend wird die Wirksamkeit und Effizienz strategischer Handlungsalternativen für zukünftige Entwicklungen analysiert und bewertet. Das Vorhaben stellt dazu zunächst einen theoretisch-methodologisch kohärenten Ansatz bereit. Anschließend erfolgt für das Fallbeispiel Elbe eine anwendungsorientierte Erprobung. Die Wirkungsanalyse stützt sich auf ein fachübergreifendes und szenariofähiges Modellsystem der wichtigsten physischen Prozesse vom Niederschlag bis zur Schadensentstehung. In mittelfristigen Entwicklungsszenarios (bis 2055) werden Trends des regionalen Klimas und Flächennutzungsänderungen in überschwemmungsgefährdeten Gebieten einbezogen. Als Handlungsalternativen stehen die Aktivierung von Rückhaltepotenzialen beim Wellenablauf und die Verringerung der Vulnerabilität im Vordergrund. Die Entwicklungsszenarios werden in Bezug auf ihre ökonomische, soziale und ökologische Effektivität und Effizienz multikriteriell bewertet. Für deren Umsetzung werden innovative rechtliche und raumplanerische Umsetzungsinstrumente sowie weiterführende Empfehlungen erarbeitet. Zielstellung - IHM, TU Dresden: Vom IHM wird das Niederschlag-Abfluss-Modell LISFLOOD in Kombination mit neuen extremwertstatistischen Ansätzen betrieben. Damit können Durchflüsse bestimmter Auftretenswahrscheinlichkeit unter besonderer Berücksichtigung von Extremereignissen für die Elbe im Längsschnitt berechnet werden. Die Untersuchungen sollen als hydrologische Szenarioanalysen für den Status quo als auch für zukünftig zu erwartende Klimazustände (IPCC-Szenarien A2, A1B und B1) erfolgen. Die Bewertung des Wiederkehrintervalls von Hochwasserereignissen soll mit einem neuen multikriteriellen Verfahren der gekoppelten Niederschlags-Abfluss-Statistik erfolgen. Damit soll eine wesentlich fundiertere Bewertung der gegenwärtigen, sowie der bei den genannten Veränderungen zu erwartenden Hochwassergefahr erzielt werden, als sie bisher mit monokriteriellen Verfahren der Hochwasser- und Niederschlagsstatistik erlangt werden konnten. Das ist die wesentliche Grundlage für die realistische Zuordnung von Schadenspotenzialen, für die Erarbeitung von Empfehlungen zur mittelfristigen Hochwasservorsorge, zur Erfolgskontrolle und zum Monitoring der künftigen Entwicklung im Gesamtverlauf der Elbe. Methoden - allgemein: Die Aufgabenstellung erfordert ein komplexes Forschungsdesign. Einerseits sollen die Wirkungszusammenhänge von Hochwasserrisiken zeitbezogen abgebildet und andererseits alternative Entwicklungsmöglichkeiten formuliert und analysiert werden. usw.
Das Projekt "Analyse und Bewertung von Hochwasserschäden und Retentionsräume / Szenarios des Hochwasserrisikomanagement" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Leibniz-Institut für ökologische Raumentwicklung e.V. durchgeführt. Im Verbundvorhaben VERIS werden Veränderungen von Risiken durch extreme Hochwasserereignisse in großen Flussgebieten und Möglichkeiten ihres integrierten Managements untersucht. Fallbeispiel ist das transnationale Einzugsgebiet der Elbe mit vertiefender Betrachtung der Hochwasserrisiken entlang des deutschen Elbelaufs. Hochwassergefahr, Vulnerabilität und Schadensentstehung werden auf der Makroskala raum-zeitlich hoch auflösend simuliert. Dabei finden speziell der mittelfristige Klimawandel und der Wandel der Flächennutzungen in den Flussauen bis zum Jahr 2055 Berücksichtigung. Darauf aufbauend werden wasserwirtschaftliche, bauliche sowie raumplanerische Handlungsoptionen konzipiert und im Hinblick auf ihre Wirksamkeit und Effizienz analysiert. Abschließend erfolgt eine multikriterielle Bewertung von Risiken und Maßnahmen. Forschungsfragen: - Wie können die Risiken extremer Hochwasser auf der Skala großer Flussgebiete ganzheitlich und raum-zeitlich hoch auflösend simuliert werden? (Methodologie); - Wie ändern sich die Hochwassergefahr, die Vulnerabilität und die Schadens-potenziale durch sich ändernde natur- räumliche und gesellschaftliche Rahmenbedingungen sowie strategische Handlungsalternativen? (Wirkungsanalyse); - Welche ökonomische, soziale und ökologische Effektivität und vergleichende Effizienz weisen die Handlungsalternativen auf und mit welchen Instrumenten können sie umgesetzt werden? (Bewertung, Umsetzungsinstrumente). Methodischer Ansatz: Durch den komplexen Forschungsgegenstand wird der Untersuchungsansatz von VERIS durch zwei Dimensionen der Integration bestimmt: Zum einen erfolgt eine Kopplung disziplinärer Modelle zu einem Modellsystem des Hochwasserrisikomanagements. Zum anderen stehen die Ergebnisse der Modellsimulationen in einem planerischen Zusammenhang, der von der ex post-Analyse über die Kombination von Entwicklungstrends Handlungsalternativen zu qualitativ-quantitativen und Handlungsalternativen zu Szenarios bis zu deren ex ante-Analyse, multikriteriellen Bewertung sowie Instrumenten der Umsetzung reicht. Teilaufgaben: Das Vorhaben gliedert sich in 6 Teilaufgaben mit spezifischen Arbeitspaketen: - Integration, Koordination, Kommunikation; - Aufbau und Kopplung der Hochwassermodelle; - Aufbau des simulationsfähigen Schadensmodells; - Länderübergreifende multikriterielle Analyse der Retentionspotenziale; - Konzeption von Szenarios zu extremen Hochwasserrisiken; - Ex ante-Analyse und Bewertung der Hochwasserrisiken der Szenarios. Verwertung: VERIS ist auf die Bereitstellung von allgemeingültigen Erkenntnissen und Methoden ausgerichtet, mit denen die Hochwasserrisiken in ihren flussgebietsbezogenen Zusammenhängen und in ihrer zeitlichen Dynamik beschrieben werden können. Außerdem soll die Wirksamkeit von Vorsorgemaßnahmen belastbar abgeschätzt werden können. usw.