Klimawandel und Wasserwirtschaft - Maßnahmen und Handlungskonzepte in der Wasserwirtschaft zur Anpassung an den Klimawandel

Ziel der Studie

Informationsgrundlage für Klimawandelfolgen für die Wasserwirtschaft in Nordrhein-Westfalen und Anpassungsstrategien

Erscheinungsjahr

Untersuchungsregion/-raum

Bundesland Nordrhein-Westfalen
Untersuchungsraum Nordrhein-Westfalen
Räumliche Auflösung 

Nordrhein-Westfalen

Verwendete Klimamodelle / Ensembles

Emissionsszenarien A1B
Klimamodelle keine Angabe
Ensembles ja
Anzahl der Modellläufe keine Angabe
Regionales Klimamodell 

REMO, COSMO-CLM, WETTREG, STAR2

Weitere Parameter 

Veränderungen und Extreme von Temperatur und Niederschlägen

Zeitraum 

Referenz: 1961 - 1990;

Projektion⁠: 2021 - 2050

Klimawirkungen

Klimawirkungen in Handlungsfeld
  • Bauwesen
    • Schäden an Gebäuden, Bauwerken und zugehöriger Infrastruktur

"Stark- und Extremniederschlagsereignisse, wie sie bereits in der nahen Zukunft häufiger stattfinden könnten, können unmittelbar – oder wegen der durch sie entstehenden Hochwässer oder Überflutungen – zu erheblichen Beschädigungen an Gebäuden und der öffentlichen Infrastruktur führen." (S.21)

Klimawirkungen in Handlungsfeld
  • Industrie und Gewerbe
    • Betriebsanlagen (Assets)

"Stark- und Extremniederschlagsereignisse, wie sie bereits in der nahen Zukunft häufiger stattfinden könnten, können unmittelbar – oder wegen der durch sie entstehenden Hochwässer oder Überflutungen – zu erheblichen Beschädigungen an Gebäuden und der öffentlichen Infrastruktur führen. Zudem können sie die Sicherheit von im Überflutungsbereich liegenden Produktions- oder Versorgungsanlagen gefährden. Von Industrieanlagen und den dort gelagerten Stoffen, aber auch von privat genutzten Heizöltanks kann bei einer Überflutung ein erhebliches Gefährdungspotenzial für Grund- und Oberflächengewässer ausgehen." (S.21)

Klimawirkungen in Handlungsfeld
  • Menschliche Gesundheit
    • Gesundheitliche Auswirkungen verminderter Trinkwasserqualität und Lebensmittelsicherheit

"Neben der quantitativen Beeinflussung der zur Verfügung stehenden Wasserressourcen kann der Klimawandel potenziell auch die Wasserbeschaffenheit beeinträchtigen. Um ein qualitativ gutes Trinkwasser aus Grundwasser zur Verfügung zu stellen, haben einige Wasserversorger aufgrund der Nitratproblematik bereits tiefere Grundwasservorkommen erschlossen. Veränderungen der Eigenschaften und Belastungen von Fließgewässern können die stoffliche Zusammensetzung von Rohwässern aus Uferfiltrat oder angereichertem Grundwasser wesentlich beeinflussen." (S.17)

Klimawirkungen in Handlungsfeld
  • Landwirtschaft
    • Landwirtschaftliche Infrastruktur

"Bei zukünftig im Mittel trockeneren und wärmeren Sommern führt ein erhöhter Bewässerungsbedarf in der Landwirtschaft zu einer zunehmenden Nutzungskonkurrenz etwa mit den Ansprüchen der Trinkwasserversorgung. Durch eine vermehrte Beregnung landwirtschaftlicher Nutzflächen sowie einer längeren Vegetationsperiode kann es zu höheren Stoffeinträgen aus Düngemitteln in Grund und Oberflächengewässer kommen, durch die die Trinkwasserbeschaffenheit nachteilig beeinflusst werden kann." (S.20)

Klimawirkungen in Handlungsfeld
  • Tourismuswirtschaft
    • Touristisches Angebot

"Zunehmende Sommertemperaturen oder längere Schönwetterphasen können im Tourismus- und Freizeitbereich zu einer erhöhten Nutzung von Oberflächengewässern in Nordrhein-Westfalen führen. Aus Sicht der Wasserversorgung und des Gewässerschutzes in trockenen Perioden mit verringerten Abflüssen sollte diese Nutzung hingegen eher reduziert werden." (S.21)

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

"Die Grundwasserstände unterliegen jahreszeitlichen Schwankungen, aber auch längerfristigen Veränderungen des Klimas. Tendenziell lassen die Niederschlagszunahmen in den Wintermonaten mehr Wasserneubildung und damit eher einen Anstieg der Grundwasserstände vermuten." (S.15)

"Allerdings ist das Grundwasser NordrheinWestfalens bereits heute auf einem Gebiet von etwa 40 Prozent der Landesfläche in einem schlechten chemischen Zustand – überwiegend aufgrund erhöhter Nitratkonzentrationen. Unter dem Einfluss künftig höherer Bodentemperaturen ist zu erwarten, dass sich dieser Trend fortsetzt, da mehr Humus abgebaut, Stickstoff mineralisiert und Nitrat in das Grundwasser ausgewaschen wird." (S.15)

"Generell steigt durch häufigere Hochwasserereignisse die Gefahr des Stoffeintrags – entweder durch Unfälle, Umlagerung belasteter Sedimente oder die Überflutung von Trinkwassergewinnungsund -aufbereitungsanlagen sowie Kläranlagen. Bei zunehmenden Trockenperioden erhöhen sich bei gleichbleibenden Konzentrationen und Frachten der Abwassereinleitungen die Schadstoffkonzentrationen." (S.15)

"Untersuchungen zu den Auswirkungen der prognostizierten Klimaänderungen auf das Abflussverhalten der wichtigsten Fließgewässer in Nordrhein-Westfalen haben für die nahe Zukunft (2021-2050) gezeigt, dass die mittleren Abflüsse der Oberflächengewässer unter dem Einfluss des Klimawandels im hydrologischen Winterhalbjahr tendenziell zu-, im Sommerhalbjahr geringfügig abnehmen (bis zu zehn Prozent). Für die ferne Zukunft (2071-2100) sind starke Zunahmen für die mittleren Niedrig-, Mittel- und Hochwasserabflüsse während der Wintermonate und entsprechende Abnahmen während der Sommermonate nicht auszuschließen." (S. 14)

"Bei einer zukünftigen Häufung von Starkregen und Extremwetterereignissen erhöht sich diese Gefahr der zeitweisen Überlastung des Kanalnetzes und der in der Folge entstehenden Überflutungen. Auch die Kapazitäten der am Ende des Kanalnetzes liegenden Abwasserbehandlungsanlagen beziehungsweise die der vorgehaltenen Regenwasserspeicherbecken können bei länger anhaltenden Niederschlägen oder bei Starkniederschlägen zukünftig häufiger für eine begrenzte Zeitspanne überschritten werden." (S.18)

"Für die Talsperrenbewirtschaftung lassen die projizierten Auswirkungen des Klimawandels und Änderungen im Wasserhaushalt stärker variierende Füllstände der Talsperren im Jahresverlauf erwarten. Es werden auf Basis der vorliegenden Untersuchungsergebnisse vor allem ein erhöhtes Wasserdargebot im Winterhalbjahr und erhöhte Verdunstungsraten sowie stärkere Nutzungsansprüche und erhöhte Abgaben zu Zeiten sommerlichen Niedrigwassers angenommen." (S.16)

Methodischer Ansatz

Kurzbeschreibung des methodischen Ansatzes 

Modellrechnungen für den Projektionszeitraum; Ableitungen für die Wasserwirtschaft: Folgen und Anpassungsmöglichkeiten

Analysekonzeptansatz früherer IPCC-Ansatz (2004, 2007)
Komponenten im Analysekonzept  Klimatischer Einfluss, Klimawirkung, Anpassungskapazität
Methodik zur Operationalisierung Quantitative Wirkmodelle (z.B. Abflussmodelle), Proxy-Indikatoren

Wer war oder ist beteiligt?

Herausgeber Ministerium für Klimaschutz, Umwelt, Landwirtschaft, Natur- und Verbraucherschutz des Landes Nordrhein-Westfalen
Kontakt 

Auftraggeber: Ministerium für ⁠Klimaschutz⁠, Umwelt, Landwirtschaft, Natur- und Verbraucherschutz Nordrhein-Westfalen, Düsseldorf

Auftragnehmer: Referat IV-5: Grundsatzfragen der Wasserwirtschaft, Wasserversorgung und Trinkwasser, Hochwasserschutz (MKULNV, Düsseldorf), Referat VII B-1: ⁠Raumordnung⁠ und Landesplanung, Flächenverbrauch, Klimaanpassung (MKULNV, Düsseldorf), Abteilung 5: Wasserwirtschaft, Gewässerschutz (LANUV, Recklinghausen)

Bibliographische Angaben 

MKULNV [Ministerium für ⁠Klimaschutz⁠, Umwelt, Landwirtschaft, Natur- und Verbraucherschutz des Landes Nordrhein-Westfalen] 2011: Klimawandel und Wasserwirtschaft: Maßnahmen und Handlungskonzepte in der Wasserwirtschaft zur Anpassung an den Klimawandel. Düsseldorf

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Handlungsfelder:
 Wasserhaushalt, Wasserwirtschaft