Auswirkungen des Klimawandels auf die Ressource Wasser in Rheinland-Pfalz

Ziel der Studie

Auswirkungen des Klimawandels auf die Ressource Wasser in Rheinland-Pfalz

Erscheinungsjahr

Untersuchungsregion/-raum

Bundesland Rheinland-Pfalz
Untersuchungsraum Rheinland-Pfalz
Räumliche Auflösung 

Naturraum, Landschaftsraum

Verwendete Klimamodelle / Ensembles

Emissionsszenarien A1B, A2
Klimamodelle ECHAM4, in der Zwischenzeit ersetzt durch ECHAM5
Ensembles nein
Anzahl der Modellläufe zwei Realisationen (normal und trocken) je Zeitscheibe
Regionales Klimamodell 

WETTREG2006

Weitere Parameter 

mittlere Sommer- und Winterniederschläge, Jahresmitteltemperatur, Niederschlagstage

Klimawirkungen

Klimawirkungen in Handlungsfeld
  • Boden
    • Bodenwasserhaushalt

"Die Untersuchungen im Rahmen des Projektes KlimLandRP deuten an, dass sich der Wasserhaushalt in der fernen Zukunft durch den Klimawandel merklich verändern wird. Höhere Verdunstungsraten infolge steigender Temperaturen und eine ungünstigere jahreszeitliche Verteilung der Niederschläge sind zu erwarten. Damit ist mit einer Zunahme von Perioden mit geringem Wasservorrat im Boden während der Vegetationsperiode zu rechnen." (S.115)

Klimawirkungen in Handlungsfeld
  • Fischerei
    • Reproduktion, Wachstum und Sterblichkeit

"Fischerei: Hier wird bereits eine Verdrängung der ursprünglichen Fischarten des Rheins hin zu wärmeliebenden Arten festgestellt. Erwerbsfischerei sollte daher auf Aquakulturen setzen, hier ist eine schnellere Anpassung an Klima und Marktbedingungen möglich. Erwerbsfischerei im Rhein spielt insgesamt keine große Rolle mehr."(S.116)

Klimawirkungen in Handlungsfeld
  • Wasser
    • Grundwasser
    • Grundwasserzustand
    • Gewässerzustand von Oberflächengewässern
    • Abflussverhältnisse (von Oberflächengewässern)
    • Abwasserbewirtschaftung / Entwässerung
    • Infrastruktur an Binnengewässern

"Für die Entwicklung der Grundwasserneubildungsrate in Rheinland-Pfalz wird aufgrund der hydrogeologisch und klimatisch vergleichbaren Verhältnisse mit Hessen eine ähnliche Entwicklung erwartet (MUFV RP, 2007; 56). Für Hessen prognostizieren BERTHOLD UND HERGESELL (2005; 16) bis 2050 eine Zunahme der mittleren Grundwasserneubildung um ca. 25%. Neue Studien zeigen hingegen nur eine leichte Zunahme der Grundwasserneubildung für die nahe Zukunft in Rheinland-Pfalz" (S.12)

"Als Folge verstärkt auftretender Trockenperioden werden sich die Niedrigwasserführung der Flüsse und damit die mögliche Belastung des (biotischen) Lebensraums ändern. Eine Verminderung des Gesamtabflusses über längere Zeiträume kann aufgrund der in Bezug auf Abwassereinleitungen fehlenden Verdünnung zur Gefährdung aquatischer Ökosysteme führen. Gerade im kleinräumigen lokalen Bereich kommt es hier zu Defiziten, besonders wenn das Gewässer einen hohen Abwasseranteil hat oder Gewässerstrecken gegen eine bestimmte Art von Belastung besonders sensitiv sind, wie z. B. sehr langsam fließende Gewässer gegen Belastungen mit leicht abbaubaren Stoffen, die sich negativ auf die Sauerstoffverhältnisse auswirken." (S.13)

"Die Untersuchungen zeigen deutliche Auswirkungen des Klimawandels auf die Wasserverfügbarkeit von Buchenstandorten in Rheinland-Pfalz. Das Änderungssignal ist erwartungsgemäß für die ferne Zukunft (2071-2100) viel deutlicher ausgeprägt als für die nahe Zukunft (2021-2050). Zum einen werden zukünftig neben den planaren Standorten auch kolline Standorte mit geringer bis mittlerer Feldkapazität vom Wassermangel betroffen sein. Heutige submontane und montane Standorte mit einer hohen nutzbaren Feldkapazität werden erwartungsgemäß am wenigsten vom Klimawandel betroffen sein:" (S.112)

" Neben einem erhöhten Trockenwetterabfluss im Winterhalbjahr ist insbesondere in den Sommermonaten mit häufigeren Starkregenereignissen zu rechnen, welche bei generell niedrigerem Trockenwetterabfluss das Auftreten von Hochwasserereignissen begünstigen. In urban geprägten Gebieten mit Mischkanalisation können die klimatischen Veränderungen so zu einer steigenden Häufigkeit von Entlastungsereignissen von Seiten der Kläranlagen und damit verbunden zu häufigeren Schadstoffbelastungen und hydraulischen Stoßbelastungen im Gewässer führen." (S.114)

"Binnenschifffahrt: Längere Phasen mit Niedrigwasser im Sommer lassen längere Liegezeiten erwarten. Leichtere Schiffe aus Verbundwerkstoffen mit geringerem Tiefgang stellen eine mögliche Anpassung dar." (S.116)

Klimawirkungen in Handlungsfeld
  • Wald- und Forstwirtschaft
    • Vitalität / Mortalitätseffekte

"Die Untersuchungen zeigen deutliche Auswirkungen des Klimawandels auf die Wasserverfügbarkeit von Buchenstandorten in Rheinland-Pfalz. Das Änderungssignal ist erwartungsgemäß für die ferne Zukunft (2071-2100) viel deutlicher ausgeprägt als für die nahe Zukunft (2021-2050). Zum einen werden zukünftig neben den planaren Standorten auch kolline Standorte mit geringer bis mittlerer Feldkapazität vom Wassermangel betroffen sein. Heutige submontane und montane Standorte mit einer hohen nutzbaren Feldkapazität werden erwartungsgemäß am wenigsten vom Klimawandel betroffen sein:" (S.112)

Methodischer Ansatz

Kurzbeschreibung des methodischen Ansatzes 

Für eine angepasste Waldbewirtschaftung, wurde gemeinsam mit Landesforsten Rheinland-Pfalz eine modellbasierte Methode (unter Verwendung des Wasserhaushaltsmodells WaSiM-ETH) entwickelt, welche die Abschätzung der zukünftigen Standorteignung von Bäumen unterstützen soll.
Um den betroffenen Sektoren (z. B. verarbeitendes Gewerbe, Hochwasserschutz) eine Anpassung an den Klimawandel zu ermöglichen, wurden modellbasiert (LARSIM, STOFFBILANZ) die Folgen des Klimawandels auf den Abfluss untersucht.
Damit die Fließgewässer in Zukunft entsprechend der Wasserrahmenrichtlinie (EU, 2000) naturnah und als funktionsfähiges Ökosystem erhalten bleiben, ist es notwendig, die Wirkungsketten zwischen den Klimafaktoren und den Habitatbedingungen von Fließgewässerbiozönosen zu untersuchen und modellbasiert (STOFFBILANZ) zukünftig gefährdete Regionen zu identifizieren.
Zusätzlich wurde eine Stakeholderbefragung durchgeführt

Analysekonzeptansatz Disaster-Risk-Ansatz
Komponenten im Analysekonzept  Klimatischer Einfluss, Sensitivität, Klimawirkung
Methodik zur Operationalisierung Quantitative Wirkmodelle (z.B. Abflussmodelle), Proxy-Indikatoren, Qualitative Informationen (z.B. Experteninterviews)

Wer war oder ist beteiligt?

Kontakt 

Auftraggeber: Land Rheinland-Pfalz
Auftragnehmer: Prof. Dr.-Ing. Markus Casper, Gayane Grigoryan, Prof. Dr. Günther Heinemann, Dr. Reinhard Bierl (Universität Trier)

Bibliographische Angaben 

Casper, Markus; Grigorya, Gayane; Heinemann, Günther; Bierl, Reinhard 2013: Auswirkungen des Klimawandels auf die Ressource Wasser in Rheinland-Pfalz. Schlussberichte des Landesprojekts ⁠Klima⁠- und Landschaftswandel in Rheinland-Pfalz (KlimLandRP), Teil 2, Modul Wasser

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Handlungsfelder:
 Boden  Fischerei  Wald- und Forstwirtschaft  Wasserhaushalt und Wasserwirtschaft