Anpassung an den Klimawandel in der räumlichen Planung: Handlungsempfehlungen für die niedersächsische Planungspraxis auf Lands- und Regionalebene

Ziel der Studie

KLIFF ist ein interdisziplinärer Forschungsverbund an dem Wissenschaftler aus den Bereichen Agrar- und Forstwissenschaften, Biologie, Geographie, Ingenieurwissenschaften, Meeresforschung, Meteorologie, Raumplanung, Sozialwissenschaften und Wirtschaftswissenschaften zusammenarbeiten, um Anpassungsstrategien für die Folgen des Klimawandels zu etablieren.

Der zu erwartende Klimawandel wird sich in den vielfältigen Natur- und Wirtschaftsräumen Niedersachsens in sehr unterschiedlicher Weise bemerkbar machen. Die Entwicklung von Anpassungsstrategien an den Klimawandel erfordert eine räumlich und zeitlich differenzierte Analyse des Klimawandels und der Klimafolgen sowie die Berücksichtigung  ökologischer und gesellschaftlicher Bezüge.

Ziel von KLIFF ist es, die notwendige Wissensbasis über die Auswirkungen des Klimawandels zu schaffen, um darauf aufbauend nachhaltige Anpassungsstrategien zu entwickeln und um Wege aufzuzeigen, diese umzusetzen.

Die Besonderheit von KLIFF liegt in einem regionalspezifisch integrierten Ansatz. Dabei wird für ausgewählte, vom Klimawandel betroffene Regionen Niedersachsens interdisziplinär an Lösungskonzepten gearbeitet. Im Zentrum stehen dabei die drei großen Wirtschaftszweige Landwirtschaft, Forstwirtschaft und Wasserwirtschaft sowie der Küstenschutz. Ein wichtiges Merkmal von KLIFF ist die Verzahnung von anwendungs- und grundlagenorientierter Forschung sowie die Einbeziehung der Praxis.

Als Modellregionen wurden der Küstenraum, das Aller-Leine-Einzugsgebiet sowie der Harz und die Heide ausgewählt.

Erscheinungsjahr

Untersuchungsregion/-raum

Bundesland Niedersachsen
Räumliche Auflösung 

Lüneburger Heide, Harz, Aller-Leine-Einzugsgebiet, Nordseeküste

Verwendete Klimamodelle / Ensembles

Emissionsszenarien RCP2.6, RCP4.5, RCP6.0, RCP8.5
Klimamodelle RPC
Ensembles ja
Anzahl der Modellläufe 13
Regionales Klimamodell 

REMO, CLM

Weitere Parameter 

Temperatur, Niederschlag, Wind

Zeitraum 

2021-2050, 2071-2100

Klimawirkungen

Klimawirkungen in Handlungsfeld
  • Küsten-und Meeresschutz
    • Meeresspiegel und Strömungen
    • Küsten, Wattenmeere, Ästuare

„Als wesentliche Konsequenz des Klimawandels ist mit einem sich beschleunigenden Anstieg des Meeresspiegels zu rechnen, über dessen Ausmaß und Verlauf bislang noch große Unsicherheiten bestehen. […]. In der Nordsee wird der globale Meeresspiegelanstieg darüber hinaus von zusätzlichen regionalen Effekten überlagert. […]Als Folge einer möglichen klimawandelbedingten Intensivierung von Sturmflutwetterlagen (Orkanwinde aus nordwestlicher Richtung) ist darüber hinaus eine Zunahme der Windstauhöhen zu erwarten, für die im Bereich der Deutschen Bucht Werte von bis zu 30 cm bis zum Jahr 2100 modelliert wurden (Woth/von Storch 2008). Diese Effekte führen in der Summe zu einem deutlichen Anstieg potenzieller Sturmflutwasserstände und – aufgrund der damit verbundenen größeren Wassertiefen – zu einer Verstärkung des Seegangs im unmittelbaren Küstenvorfeld und einer Vergrößerung des Wellenauflaufs an den Deichen (Weisse 2011). […]Die beschriebenen Faktoren (Anstieg von Sturmflutwasserständen/-scheiteln, Verstärkung des Seegangs, reduzierte Wirksamkeit bzw. Verlust von natürlichen Küstenschutzelementen) führen insgesamt zu stärkeren Belastungen und – sofern keine entsprechenden Anpassungsmaßnahmen vorgenommen werden – zu abnehmenden Versagenssicherheiten (bzw. erhöhten Versagenswahrscheinlichkeiten) der Küstenschutzanlagen.“ (S. 48)

Klimawirkungen in Handlungsfeld
  • Wasser
    • Grundwasser
    • Gewässerzustand von Oberflächengewässern
    • Abflussverhältnisse (von Oberflächengewässern)
    • Abwasserbewirtschaftung / Entwässerung

„Der für den niedersächsischen Küstenraum projizierte Anstieg der jährlichen Niederschlagssummen, der sich insbesondere auf das Winterquartal konzentrieren wird, sowie die Zunahmen der Niederschlagsindizes „Starkniederschläge“ und „größte 5-TagesNiederschlagssumme“ (s. Tab. 3) führen dazu, dass die abzuleitenden Wassermengen (die sich aus dem direkt in den Küstenniederungen anfallenden sowie dem zusätzlich aus den Geestbereichen zufließenden Wasser zusammensetzen) sowohl im saisonalen bzw. monatlichen Mittel als auch in der Spitze zunehmen werden. Ein weiterer Faktor, der steigende Entwässerungsmengen bewirken kann, ist der durch die Erhöhung des mittleren Wasserspiegels in den Tidegewässern (Meeresspiegel) hervorgerufene Anstieg des küstennahen Grundwasserspiegels. […]Da die installierten Pumpleistungen bereits heute wiederkehrend an der Grenze ihrer Kapazität betrieben werden, könnte es – sofern keine entsprechenden Anpassungsmaß- nahmen vorgenommen werden – unter Klimawandelbedingungen zu zunehmenden Überlastungen des Entwässerungssystems kommen – mit der Folge von Überschwemmungen insbesondere in tief liegenden Bereichen.“ (S.49f.)
„Aufgrund der klimawandelbedingten Veränderung der jahreszeitlichen Niederschlagsverteilung (feuchtere Winter, trockenere Sommer) ist tendenziell mit einem Anstieg der mittleren Abflüsse im Winter und einem Rückgang der mittleren Abflüsse im Sommer zu rechnen. Dieser Rückgang wird durch eine erhöhte Verdunstung als Folge steigender Temperaturen noch zusätzlich verstärkt. Darüber hinaus kann der Klimawandel zu einer Zunahme der Variabilität der Abflüsse führen, sodass sich sowohl die Wahrscheinlichkeit von (extremen) Hoch- als auch Niedrigwasserabflüssen erhöht.“ (S. 78)
„Die mögliche Zunahme extremer Niederschlags- und Windereignisse kann zu steigendem Bodenabtrag durch Erosion und damit zu einer erhöhten Gefahr von Stoffeinträgen (Sediment, Schweb-, Nähr- und Schadstoffe) aus landwirtschaftlichen Flächen und sonstigen Quellen in Oberflächengewässer führen. Auch ein häufigeres Eintreten extremer Hochwasserereignisse kann durch Umlagerung kontaminierter Sedimente und Überflutung von Industrie- oder Kläranlagen einen erhöhten Schadstoffeintrag verursachen. Steigende Globalstrahlung und Lufttemperaturen in Verbindung mit häufigeren Niedrigwassersituationen (s.o.) begünstigen den natürlichen Wärmeeintrag in die Gewässer und führen zu verringerten Konzentrationen an gelöstem Sauerstoff. Erhöhte Wassertemperaturen steigern überdies die mikrobiologische Aktivität und die Gefahr entsprechender mikrobiologischer Belastungen sowie die Ausbreitung von Krankheitserregern in Oberflächengewässern. Die klimawandelbedingte Zunahme von Hochund Niedrigwasserereignissen (s.o.) kann strukturelle Veränderungen des Gewässers hervorrufen: Während es durch Hochwasserereignisse beispielsweise zu einer stärkeren Erosion von Uferbereichen kommen kann, können Niedrigwassersituationen häufiger zum Trockenfallen von Flachwasserzonen oder zum vollständigen Austrocknen von Gewässern führen.“ (S. 80f.)

Klimawirkungen in Handlungsfeld
  • Landwirtschaft
    • Agrophänologie
    • Ertrag und Qualität der Ernteprodukte
    • Pflanzengesundheit
    • Produktivität in der Tierhaltung und Tiergesundheit

„Die klimawandelbedingte Verlängerung der Vegetationsperiode (früherer Beginn und späteres Ende) kann zu Veränderungen der landwirtschaftlichen Anbaubedingungen und Ertragspotenziale führen (z.B. früherer Aussaatzeitpunkt, Anbau von zwei Hauptkulturen pro Jahr) (Chmielewski 2007: 78). […]Neben der Ausdehnung der thermischen Vegetationsperiode können sich der Anstieg der Durchschnittstemperaturen sowie zunehmende Hitzeextreme auf das land- und forstwirtschaftliche Ertragspotenzial auswirken. […]Auch bisher nicht angebaute wärmeliebende Kulturen wie z.B. Sorghum, Soja, Hartweizen, Topinambur oder Sudangräser werden unter Klimawandelbedingungen zunehmend anbauwürdig (von Buttlar/KarpensteinMachan/Bauböck 2011: 49). Für Winterweizen beispielsweise, der bei Sommertemperaturen unterhalb von 20°C die höchsten Erträge aufweist, ist bei steigenden Temperaturen hingegen mit Ertragsrückgängen zu rechnen (Chmielewski 2007: 77). Negative Auswirkungen werden insbesondere auch mit den zunehmenden Hitzeextremen einhergehen, die in Abhängigkeit von ihrem zeitlichen Auftretens massive Schäden verursachen können (Schaller/Weigel 2007: 195). Der klimawandelbedingte Temperaturanstieg wird zudem die Lebens- und Wachstumsbedingungen für Schaderreger und Unkräuter beeinflussen. Insbesondere Schadinsekten werden von höheren Temperaturen und dem zunehmenden Wegfall der populationsmindernden Wirkung niedriger Wintertemperaturen profitieren. Neben der Zunahme von Häufigkeit und Intensität der Schäden durch bereits vorkommende Schaderreger werden neue, bisher nicht heimische Arten einwandern. Auch bei Unkräutern ist mit einer Ausbreitung neuer wärmeliebender Arten zu rechnen. Die steigenden Durchschnitts- und Extremtemperaturen können sich überdies auf die Tierhaltung und Veredelungswirtschaft auswirken. So können als unmittelbare Folge zunehmender Wärmebelastungen bei Masttieren eine geringere Lebendmassezunahme und bei Milchkühen eine verminderte Milchleistung auftreten. Zudem kann durch Hitzestress die Reproduktionsfähigkeit eingeschränkt und das Immunsystem belastet werden, wodurch Nutztiere anfälliger für Krankheiten werden, zumal sich Krankheitserreger und Vektoren bzw. Parasiten unter warmen und insbesondere feuchten Klimabedingungen besser vermehren können (Schaller/Weigel 2007: 135 ff.).“ (135ff.)

Klimawirkungen in Handlungsfeld
  • Wald- und Forstwirtschaft
    • Vitalität / Mortalitätseffekte
    • Güter und Dienstleistungen des Waldes

„Auch in Wäldern und Forstbeständen kann eine verlängerte Vegetationsperiode eine höhere Produktivität und somit einen stärkeren jährlichen Holzzuwachs nach sich ziehen (Chmielewski 2007: 81; UBA 2011c: 4).“ (S. 135)
„Auch die Forstwirtschaft ist von Witterungsvariabilität und Extremwetterereignissen betroffen. So führen zunehmende winterliche Nässe- und sommerliche Trockenperioden zu einer Verschärfung von Wechselfeuchte und Grundwasserschwankungen, an die viele Baumarten nicht angepasst sind. Zudem können häufigere Sommerdürren – insbesondere wenn sie mehrfach aufeinander folgen – bei Bäumen Wachstumsdepressionen bewirken sowie die Vitalität und damit die Widerstandsfähigkeit gegenüber einer Vielzahl von Schadfaktoren vermindern. Eine weitere Gefahr stellen Stürme mit hohen Windgeschwindigkeiten und Turbulenzen dar. Neben direkten Schäden durch Windwurf und -bruch können Stürme auch Insektenkalamitäten (z.B. Borkenkäferbefall) hervorrufen, da sie viel bruttaugliches Material hinterlassen (Nds. MU/RK Klimaschutz 2012: 79). Als besonders anfällig gegenüber den beschriebenen Gefahren gelten Fichtenreinbestände, v.a. wenn sie außerhalb der natürlichen Verbreitungsgebiete liegen. Tendenziell weniger anfällig sind dagegen Mischwälder (UBA 2011c: 4). Für Niedersachsen gilt, dass einige der heute weit verbreiteten Baumarten im Hinblick auf den Klimawandel als eher labil einzustufen sind. Dies betrifft in erster Linie die Fichte, standortabhängig aber zum Teil auch die Buche und andere Baumarten (Nds. MU 2009: 15; Nds. MU/RK Klimaschtz 2012: 79 f.). Vor allem in trockenen Regionen wie der Lüneburger Heide ist infolge zunehmender Hitze- und Trockenperioden künftig zudem mit einem Anstieg der Waldbrandgefahr zu rechnen. Grundsätzlich weisen Nadelwälder, insbesondere Kiefernwälder, eine höhere Waldbrandgefährdung als die weniger schnell austrocknenden Laubwälder auf. Neben der Zerstörung von Waldflächen können durch Waldbrände auch Siedlungen, Infrastrukturen und Menschenleben gefährdet werden.“ (S. 139)

Klimawirkungen in Handlungsfeld
  • Tourismuswirtschaft
    • Touristisches Angebot
    • Touristische Infrastrukturen
    • Touristische Nachfrage

„- Verschiebung von Reiseströmen aus der künftig stark von sommerlicher Hitze betroffenen Mittelmeerregion an die Nordseeküste
- Tendenzielle Abnahme der sommerlichen Niederschlagswahrscheinlichkeit
- Verlängerung der Hauptsaison aufgrund steigender Luft- und Wassertemperaturen (verbesserte thermische Eignung) und damit Verbesserung der Auslastung touristischer Kapazitäten
- Verbesserung der klimatischen Bedingungen für Tourismusformate, die mit überwiegendem Aufenthalt im Freien verbunden sind (z.B. Camping, Rad-, Wander- und Wassertourismus)
- Abnahme der Wasserqualität von Badegewässern im Binnenland und an der Küste aufgrund erhöhter Wassertemperaturen mit der Folge eines vermehrten Auftretens von Algen und Quallen
- Zunahme der Erosionsgefahr von Küstenstränden (insbesondere auf den Ostfriesischen Inseln) durch Meeresspiegelanstieg und veränderte Sturmflutdynamik
- Zunehmende Einschränkungen für die Ausflugsschifffahrt und den Wassersporttourismus aufgrund trockenheitsbedingter Niedrigwasserstände in Binnengewässern
- Erhöhte Wahrscheinlichkeit von Nutzungseinschränkungen in waldreichen Tourismusregionen (z.B. Lüneburger Heide) aufgrund steigender Waldbrandgefahren
- Zunehmende Gefahr von temporären Einschränkungen des (Trink-)Wasserdargebots für wasserverbrauchsintensive touristische Einrichtungen infolge häufigerer und extremerer sommerlicher Wassermangelsituationen
- Einschränkung der Möglichkeiten zur Ausübung von Wintersportaktivitäten aufgrund abnehmender Schneesicherheiten
- Verkürzung bzw. kompletter Wegfall der Wintersportsaison aufgrund abnehmender Dauer der Schneebedeckung
- Verlagerung der Nachfrage im Bereich des Städtetourismus aus den Sommermonaten (zunehmende Hitzebelastung) in die Übergangsjahreszeiten; dadurch i.d.R. Verbesserung der Auslastung der touristischen Kapazitäten
- Erhöhte Gefahr von Schäden an der touristischen Infrastruktur durch zunehmende Extremwetterereignisse (z.B. aufgrund von Sturmwurf gesperrte Wanderwege, überflutete Flussradwege, sturmflutbedingte Dünenabbrüche und Strandverluste)
- Erhöhte Gefahr von Schäden an touristisch bedeutsamen Wäldern durch Stürme und Kalamitäten“ (S. 153)

Methodischer Ansatz

Kurzbeschreibung des methodischen Ansatzes 

Ermittlung potentieller Auswirkungen des Klimawandels auf verschiedene Handlungsfelder und des entsprechenden Handlungsbedarfs, Entwicklung von Handlungsmöglichkeiten zu den einzelnen Handlungsfeldern

Analysekonzeptansatz Disaster-Risk-Ansatz
Komponenten im Analysekonzept  Klimatischer Einfluss, Sensitivität, Klimawirkung, Chancen und Risiken
Methodik zur Operationalisierung Quantitative Wirkmodelle (z.B. Abflussmodelle)

Wer war oder ist beteiligt?

Herausgeber Enke Franck, Jan Spiekermann (Akademie für Raumforschung und Landesplanung)
Förderung / Finanzierung Niedersächsisches Ministerium für Wissenschaft und Kultur
Kontakt 

Enke Franck, Jan Spiekermann, Akademie für Raumforschung und Landesplanung (ARL)

Bibliographische Angaben 

Franck, Enke; Spiekermann, Jan (Hg.): Anpassung an den Klimawandel in der räumlichen Planung: Handlungsempfehlungen fir die niedersächsische Planungspraxis auf Lands- und Regionalebene. Arbeitsberichte der ARL 11, Hannover 2014

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Handlungsfelder:
 Biologische Vielfalt  Küsten- und Meeresschutz  Landwirtschaft  Raumordnung, Regional- und Bauleitplanung  Tourismuswirtschaft  Wald- und Forstwirtschaft  Wasserhaushalt, Wasserwirtschaft