GLOWA Elbe III: Wirkungen des globalen Wandels auf den Wasserkreislauf 

Ergebnisse und Konsequenzen



Status

BMBF

Projektlaufzeit

2007 − 2010


Hintergrund und Ziele

Das Projekt GLOWA-Elbe (Globaler Wandel des Wasserkreislaufs – Elbe) beschäftigt sich mit den Auswirkungen des globalen Wandels, insbesondere des Klimawandels und sozio-ökonomischer Veränderungsprozesse, auf Wassernutzungskonflikte im Elbegebiet. Ziel des Projektes ist es, zum einen die zu erwartenden Wassernutzungskonflikte im Elbegebiet zu bestimmen und zum anderen geeignete Anpassungsstrategien zu identifizieren und zu bewerten. In dem vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) geförderten Projekt forschen unter Koordination des Potsdam-Instituts für Klimafolgenforschung (PIK) insgesamt 12 Institutionen. Das UFZ ist dabei federführend für die Bewertung der aus Wasserknappheiten resultierenden gesellschaftlichen Konsequenzen zuständig.

Glowa-Elbe betrachtet flächendeckend das Elbegebiet für den Zeitraum bis 2052. Aufgrund der Unsicherheiten, die bei der Betrachtung eines solchen Zeithorizonts bestehen, wird ein szenariobasierter Ansatz verfolgt. Das heißt, es werden unterschiedliche Szenarien der klimatischen und sozio-ökonomischen Entwicklung betrachtet und modellgestützt analysiert. Das Modellsystem umfasst dabei neben Klimamodellen auch Wasserbewirtschaftungs-, Bevölkerung-, Landnutzungs- und Wassernachfragemodelle sowie Modelle zur ökonomischen Bewertung der Folgen unterschiedlicher Szenarien.

Ausgewählte Ergebnisse

  • Die Szenarienstudien des GLOWA-Elbe-Projektes zeigen, dass ein fortgesetzter Temperaturanstieg bis zur Mitte des Jahrhunderts um 2 bis 3 Grad Celsius zu einer deutlichen Änderung des Wasserhaushaltes im Einzugsgebiet der Elbe führen wird. Es kommt zu einem weiteren Rückgang der Sommerniederschläge bei zunehmenden Winterniederschlägen. Das Abflussmaximum der Elbe und ihrer Nebenflüsse verlagert sich weiter vom Frühjahr in den Winter, Niedrigwasserphasen treten früher ein, dauern länger an und unterschreiten das gewohnte Niveau noch deutlicher. Einige Flussbetten können sogar zeitweise trockenfallen.
  • Die gesellschaftlichen Konsequenzen dieser Entwicklung wurden von Ökonomen des UFZ und der TU Berlin ermittelt. Dazu wurden in einem ersten Schritt alle größeren Wassernutzer im Elbegebiet als potenziell Betroffene identifiziert. Das sind die Bereiche Kraftwerke, Trinkwasserversorgung, Naherholung, Industrie, Landwirtschaft, Feuchtgebiete, Schifffahrt und Teichwirtschaft. Die Verluste durch Wasserknappheiten wurden dann in einem zweiten Schritt über eigens entwickelte sektorspezifische Schadensfunktionen für jeden Nutzer abgeschätzt.
  • Es zeigt sich, dass die Beregnungslandwirtschaft, stauregulierte Feuchtgebiete, die Binnen- und Freizeitschifffahrt sowie Wasserkraftwerke die am stärksten betroffenen Wassernutzergruppen sein werden. Hierbei handelt es sich um durchflussabhängige bzw. stark verdunstungssensitive Nutzungen, deren Fähigkeiten zur Anpassung an geringere Wassermengen eher beschränkt sind.
  • Interessanterweise sind demgegenüber besonders wasserintensive Nutzungen wie die Trinkwasserversorgung, die Industrie und thermische Kraftwerke nach bisherigen Ergebnissen kaum betroffen. Dies hängt mit den entlastenden Trends der Wassernachfrage dieser Sektoren zusammen, die nicht zuletzt auf ihrer Anpassungsfähigkeit beruhen. So ist beispielsweise im Bereich der Kraftwerkstechnik durch die Einführung geschlossener Kreislaufkühlsysteme mit einem erheblichen Rückgang des Kühlwasserbedarfs zu rechnen. Bliebe eine derartige Anpassung jedoch aus, so wäre auch hier mit stärkeren Verlusten zu rechnen.
  • Räumlich betrachtet wird innerhalb des Elbegebiets insbesondere das Havel-Einzugsgebiet mit den größten ökonomischen Konsequenzen zu rechnen haben. Interessant ist aber außerdem, dass sich im gesamten Untersuchungsgebiet die wasserknappheitsbedingten Verluste auf relativ wenige individuelle Wassernutzer konzentrieren werden. So sind auch in Trockenjahren nur an etwa der Hälfte der berücksichtigten Entnahmestellen überhaupt nennenswerte Verluste zu beobachten, und weniger als 20 % der Entnahmestellen sind für den größten Anteil der Gesamtverluste verantwortlich. Ausnahmen bilden die Wasserkraftanlagen und Feuchtgebiete, bei denen fast alle Entnahmestellen von einer Veränderung der Wasserverfügbarkeit betroffen sind.
  • Demnach ist im Einzugsgebiet der Elbe zwar mit keiner flächendeckenden Zunahme der Wasserknappheiten zu rechnen – einzelne Wassernutzer, -nutzungen und Regionen können aber durchaus gravierend betroffen sein. Die Ergebnisse lassen ferner die Folgerung zu, dass vor allem bei solchen Wassernutzungen, die bisher schon in trockenen Sommern von Wassermangel betroffen waren, wie etwa die Schifffahrt, mit verstärkten Wasserdefiziten zu rechnen ist. Für die Entwicklung von Anpassungsstrategien bedeutet dies, dass man sich auf bereits heute wahrnehmbare Probleme konzentrieren kann.

Ausblick

Zur Anpassung an den Klimawandel wurden im Austausch mit Praxispartnern aus Behörden, Verbänden und Wirtschaft bereits mögliche Handlungsoptionen aus den Bereichen Talsperrensteuerung, Wasserüberleitungen, Feuchtgebietsmanagement und Nachfragemanagement identifiziert. Bis zum Abschluss von GLOWA-Elbe im Herbst 2010 sollen mehrere zentrale Handlungsoptionen hinsichtlich ihrer Effekte und Kosten analysiert und bewertet werden. Dies geschieht mit Hilfe der Elbe-Expert-Toolbox, einem Softwaresystem, in dem sämtliche o.g. Modelle von GLOWA-Elbe integriert werden und das eine umfassende Analyse und Bewertung unterschiedlicher Szenarien und Handlungsoptionen ermöglicht. Die Elbe-Expert-Toolbox wird nach Beendigung des GLOWA-Elbe Projekts interessierten Nutzern zur Verfügung stehen.