AnKliG - Anpassungsstrategien an Klimatrends und Extremwetter und Maßnahmen für ein nachhaltiges Grundwassermanagement

Hintergrund und Ziele

Der Klimawandel hat grundlegende Auswirkungen auf das Wasserdargebot , z.B. durch veränderte Grundwasserneubildung , und den Wasserverbrauch. In Deutschland stammt rund 70% der Wasserförderung für die öffentliche Trinkwasserversorgung aus Grund- und Quellwasser. Die Wasserversorgung aus Grundwasser findet aufgrund der intensiven Landnutzung mit konkurrierenden Interessen auf engstem Raum in einem ausgeprägten Spannungsfeld statt. Hierbei ist es nahezu durchgängig so, dass nicht das mittlere Grundwasserstandsniveau, sondern die witterungsbedingten Phasen ausgeprägt niedriger bzw. hoher Grundwasserstände die Nutzungskonflikte zwischen Naturschutz, Forstwirtschaft, Siedlungsschutz und Landwirtschaft aufzeigen.

Für eine nachhaltige Grundwasserbewirtschaftung soll im Projekt geklärt werden, inwieweit Klimatrends und Extremwetter den Grundwasserhaushalt beeinflussen und in welchem Ausmaß Anpassungsstrategien für ein nachhaltiges Grundwassermanagement zu entwickeln sind. Die Veränderungen des Grundwasserhaushaltes werden im Rahmen des Forschungsprojektes modellhaft quantifiziert.

Ziel des Forschungsprojektes ist es herauszufinden, inwieweit Klimatrends und Extremwetter ein nachhaltiges Grundwassermanagement beeinflussen. Den klimaabhängigen Veränderungen im Dargebot (Grundwasserneubildung) und in den Grundwasserständen wird gegenübergestellt, inwieweit sich der Bedarf an Grundwasser (Trinkwasser, landwirtschaftliche Beregnung) voraussichtlich verändern wird. Für Grund- und Quellwasser als natürliche Lebensgrundlagen und Ressourcen sollen nachhaltige Anpassungsstrategien entwickelt werden.

Folgende Arbeitsziele hat das Projekt:

  1. Quantifizierung der Sicherheit dezentraler Wasserversorgungsstrukturen (Beispiel: Quellschüttungen des Odenwalds);
  2. Ermittlung des Einflusses von Klimatrends und Extremwetter auf Hoch- bzw. Tiefstände des Grundwassers;
  3. Eingrenzung des zu erwartenden Ausmaßes grundwasserverbundener Nutzungskonflikte;
  4. Aufzeigen von Möglichkeiten und Grenzen einer gesteuerten Grundwasserbewirtschaftung zur Kompensation der Auswirkungen von Klimatrends und Extremwetter;
  5. Strategien zur Einbeziehung der klimabedingten Veränderungen im Grundwasserhaushalt in ein integriertes Wassermanagement.

Die Ergebnisse sollen eine wesentliche Grundlage für die zukünftige technische Ausrichtung der Wassergewinnungs- und -versorgungseinrichtungen bilden. Die Effizienz möglicher Maßnahmen wie die Schaffung von Verbundlösungen, die Ausweitung des Monitorings in Verbindung mit einer grundwasserstandsorientierten Verteilung der Fördermengen in Verbundwasserwerken oder der Bau von Anlagen zur Grundwasseranreicherung (Infiltration) und Maßnahmen zur Begrenzung des Grundwasseranstiegs sollen direkt auf andere Regionen übertragbar sein.

Laufzeit

bis

Untersuchungsregion/-raum

Land
  • Deutschland
Bundesland
  • Hessen
Naturräumliche Zuordnung
  • Alb und nordbayerisches Hügelland
  • Oberrheingraben

Schritte im Prozess zur Anpassung an den Klimawandel

Schritt 1: Klimawandel verstehen und beschreiben

Ansatz und Ergebnisse 

In Prognoserechnungen werden die Veränderungen im Boden- und Grundwasserhaushalt bis 2100 quantifiziert. Hierzu regionalisiert die CEC Potsdam GmbH mit einem statistischen Ansatz die globalen ECHAM5-Läufe des Max-Planck-Instituts für Meteorologie unter Berücksichtigung der IPCC -Emissionsszenarien A1B, A2 und B1. Inwieweit sich der Bedarf an Grundwasser bis 2100 voraussichtlich verändert (z.B. durch demographische Veränderungen und Klimawandel ), wird den klimaabhängigen Veränderungen im Dargebot (Grundwasserneubildung ) quantitativ gegenübergestellt.

Parameter (Klimasignale)
  • Flusshochwasser
  • Hitzewellen
  • Sturzfluten
  • Veränderte Niederschlagsmuster
  • Höhere mittlere Temperaturen
  • Starkniederschlag (inkl. Hagel, Schnee)
Zeithorizont
  • langfristig = bis 2100 und darüber hinaus

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

Analyseansatz 

Es werden die Folgen für den Grundwasserhaushalt betrachtet: Grundwasserstände, Grundwasserneubildung , Grundwasserdargebot und Grundwasserverbrauch. Die im Rahmen des integrierten Klimaschutzprogramm Hessen (siehe INKLIM 2012) durchgeführten hydrogeologischen Untersuchungen haben gezeigt, dass der Klimawandel vermutlich jahreszeitlich abhängig zu deutlich höheren Grundwasserneubildungsraten führt.

Schritt 3: Maßnahmen entwickeln und vergleichen

Maßnahmen und/oder Strategien 

Neben Anpassungsmaßnahmen für die Grundwasserbewirtschaftung werden auch für die Sektoren Weinbau, Obstbau, Land- und Forstwirtschaft Anpassungsoptionen betrachtet. Die Quantifizierung der zukünftigen Veränderungen der Grundwasserstände und des Bodenwasserhaushalts in deren zeitlicher Dynamik (z.B. bezüglich der Dauer von Trockenstressphasen) schafft eine fundierte Grundlage zur Weiterentwicklung der zukünftig dort zu verfolgenden Anpassungsstrategien.

Zeithorizont
  • 2071–2100 (ferne Zukunft)
Konfliktpotential / Synergien / Nachhaltigkeit 

Nutzungskonflikte zwischen Naturschutz, Forstwirtschaft, Siedlungsschutz und Landwirtschaft.

Wer war oder ist beteiligt?

Förderung / Finanzierung 

BMBF -Fördermaßnahme "klimazwei - Forschung für den Klimaschutz und Schutz vor Klimawirkungen"

Projektleitung 

BGS UMWELT, Brandt Gerdes Sitzmann Umweltplanung

Beteiligte/Partner 

Hessisches Landesamt für Umwelt und Geologie; Hessenwasser GmbH & Co. KG

Ansprechpartner

BGS UMWELT, Brandt Gerdes Sitzmann Umweltplanung
An der Eschollmühle 28
64297 Darmstadt

www.bgsumwelt.de

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Handlungsfelder:
 Biologische Vielfalt  Landwirtschaft  Wald- und Forstwirtschaft  Wasserhaushalt, Wasserwirtschaft