Klimawandel und Hydrologische Extremereignisse – Risiken und Perspektiven für die Wasserwirtschaft in Bayern (KlimEx)

Hintergrund und Ziele

Nicht zuletzt durch die z.T. dramatischen Folgen der Hochwasserereignisse (2013, 2005, 2002, 1999) oder der ausgedehnten Trockenperioden (Herbst 2011, Frühjahr 2007, Sommer 2003 und 2015) der jüngeren Vergangenheit in Bayern ist die Betrachtung hydrologischer Extremereignisse in den Fokus des Interesses gerückt. Neben den Herausforderungen einer verbesserten Vorhersage derartiger Situationen und den Konsequenzen für das einhergehende Risikomanagement, bestehen bislang keine gesicherten Erkenntnisse darüber, ob und in welcher Weise der Klimawandel zu einer Häufung und Verschärfung von hydrologischen Extremereignissen beiträgt.

Veränderungen in Häufigkeit und Intensität solcher Extremereignisse im Zusammenhang mit dem Klimawandel werden zwar erwartet, können bisher aber nur unzureichend quantifiziert werden. Für die Anpassung der Wasserwirtschaft an begleitende Risiken und deren dynamische Veränderungen ist ein verbessertes Verständnis der beteiligten Prozesse und Systemzusammenhänge allerdings eine wichtige Voraussetzung. Das Projekt "Klimawandel und Extreme" (KlimEx) greift diese Problemstellung auf und zielt auf die Analyse der Ursachen hydrologischer Extremereignisse mit dem Schwerpunkt auf Hochwasser ab.

Die Einbindung des Hochleistungsrechners SuperMUC des Leibniz Rechenzentrums ermöglicht erstmalig die innovative Verwendung eines sehr großen Modell-Ensembles. Diese helfen die Unsicherheiten, die mit der Dynamik von Hochwasserereignissen unter dem Einfluss des Klimawandels verbunden sind, besser zu quantifizieren.

KlimEx liefert somit eine deutlich erweiterte Grundlage zur Anpassung der Wasserwirtschaft an Risiken und dynamische Veränderungen und zur Ableitung von Empfehlungen für eine vorausschauende Bewirtschaftung der bayerischen Wasserressourcen. 

Laufzeit

bis

Untersuchungsregion/-raum

Land
  • Kanada
Bundesland
  • Bayern
Räumliche Auflösung / Zusatzinformationen 

Im Projekt erstellte Klimaprojektionsdaten umfassen die europäische Domäne sowie Ostkanada in 12 km Auflösung.

Schritte im Prozess zur Anpassung an den Klimawandel

Schritt 1: Klimawandel verstehen und beschreiben

Ansatz und Ergebnisse 

Klimamodellierung mit Antrieb RCP8.5; neues Klimamodellensemble mit 50 Läufen einer GCM-RCM-Kombination

Parameter (Klimasignale)
  • Flusshochwasser
  • Hitzewellen
  • Veränderte Niederschlagsmuster
  • Höhere mittlere Temperaturen
  • Niedrigwasser
  • Starkniederschlag (inkl. Hagel, Schnee)
  • Trockenheit

Schritt 2a: Risiken erkennen und bewerten (Klimafolgen/-wirkungen)

Analyseansatz 

Wasserhaushaltsmodellierung für Bayern mit 3h-Daten der Klimaprojektionen

Schritt 3: Maßnahmen entwickeln und vergleichen

Zeithorizont
  • Gegenwart
  • 2021–2050 (nahe Zukunft)
  • 2036–2065
  • 2051–2080 (ferne Zukunft)
  • 2071–2100 (ferne Zukunft)

Wer war oder ist beteiligt?

Förderung / Finanzierung 

Bayerisches Staatsministerium für Umwelt und Verbraucherschutz

Projektleitung 

Professor Dr. Ralf Ludwig Department für Geographie, Ludwig-Maximilian Universität, München

Beteiligte/Partner 

Die Bündelung von Kompetenzen verschiedener Projektpartner in KlimEx schafft einen Mehrwert für die wasserwirtschaftliche Forschung und Praxis in Bayern:
- Globale und regionale Klimamodellierung: Consortium on Regional Climatology and Adaptation to Climate Change, Montreal, Kanada
- Hydrologische Modellierung: Ludwig Maximilians Universität, München / Centre d'Expertise hydrique du Québec, Montreal, Kanada / École de Technologie Superieure, Montreal, Kanada
- Höchstleistungsrechnen und Datenmanagement: Leibniz Rechenzentrum, Garching; Ludwig Maximilians Universität, München
- Fachliche Begleitung: Bayerisches Landesamt für Umwelt (LfU)

Ansprechpartner

Bayerisches Landesamt für Umwelt (LfU)
Referat 81 - Klimawandel und Wasserhaushalt
Bürgermeister-Ulrich-Straße 160
86179 Augsburg

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Handlungsfelder:
 Wasserhaushalt und Wasserwirtschaft