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1
Auftraggeber
Auftragnehmer
Risikoanalyse Klimawandel
Vulnerabilitätsstudie Sachsen
Jochen Schanze, Axel Sauer, Marco Neubert, Rico Vogel, Johannes Franke,
Barbara Köstner, Christian Bernhofer, Robert Lehmann, Marcel Thum
Leibniz-Institut für ökologische Raumentwicklung, Technische Universität Dresden, ifo Institut
im Auftrag von
Landesamt für Umwelt, Landwirtschaft und Geologie des Freistaates Sachsen
Fachbetreuer: Andreas Völlings
Fachliche Begleitung: Werner Sommer, Sächsisches Staatsministerium für Umwelt und Landwirtschaft
Statuskolloquium Klima 2014 des Sächsischen Landesamtes für Umwelt,
Landwirtschaft und Geologie (LfULG), 9.12.2014, Sächsische Aufbaubank, Dresden

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2
Auftraggeber
Auftragnehmer
1. Ziele und Untersuchungsansatz
2. Ausgewählte Folgen des Klimawandels
3. Bewertung ausgewählter Folgen als Risiken und Chancen
4. Maßnahmen und Instrumente für Resilienz und Anpassung
5. Schlussfolgerungen und Ausblick
Übersicht

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3
Auftraggeber
Auftragnehmer
Ziele der Studie
Ermittlung des räumlichen und zeitlichen Ausmaßes möglicher regionaler
Klimaänderungen
mit ihren Bandbreiten
Fach- und gebietsübergreifende
Abschätzung der räumlichen und zeitlichen
Folgen der
Klimaänderungen
auf Umwelt und Gesellschaft einschließlich Angabe von
Bandbreiten
Systematische Bewertung
der Folgen des Klimawandels als
Risiken und Chancen
Überlagerung und Integration von Risiken und Chancen zur Identifizierung von
räumlichen
und zeitlichen Brennpunkten
Entwicklung von
Maßnahmen und Instrumenten für Resilienz und Anpassung
als
Handlungsempfehlungen für den Freistaat Sachsen

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4
Auftraggeber
Auftragnehmer
Untersuchungsansatz
Regionale Klimaprojektionen
Ensemble unter Einbeziehung verschiedener Treibhausgasemissionsszenarios und Klimamodelle
Ausweisung von Klima(änderungs)räumen
Vulnerabilitätsanalyse
(i.e.S.)
Unterscheidung von Funktion/Nutzung, Sensitivität u. Kompensationskapazität (Resilienz, Anpassung)
Nach Umweltmedien und (gesellschaftlichen) Hauptnutzungen
(Einfluss des gesellschaftlichen Wandels auf zukünftige Vulnerabilität)
Folgenabschätzung
(natur-/ingenieurwiss. Risikoanalyse)
Qualitative und quantitative Abbildung einschl. Wechselwirkungen und Bandbreiten
Nach Umweltmedien und (gesellschaftlichen) Hauptnutzungen
Bewertung
Bewertung der Folgen als Risiken und Chancen unter Bezug auf gesellschaftliche Normen
Überlagerung und Integration von Risiken und Chancen zur Ermittlung von Brennpunkten
Entwicklung von Handlungsstrategie und Handlungsempfehlungen
Maßnahmen und Instrumente zur Förderung von Resilienz und Anpassung
Gesamtstrategie mit praxisnahen Empfehlungen

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5
Auftraggeber
Auftragnehmer
Grundverständnis von Folgen des Klimawandels
Vulnerabilität: Funktion/Nutzung, Sensitivität, Kompensationskapazität (Resilienz, Anpassung)
Umwelt
Nutzungen
Klimawandel
Gesellschaftlicher
Wandel
Anpassungsoptionen
(Maßnahmen, Instrumente)
Risiko
Chance
Klimasensitives
Mensch-Umwelt-System
Projektionen
des Wandels
Folgen mit Bandbreite
und Bewertung
Vulnerabilität
gegenüber (Umwelt-)
Einwirkungen
des Klimawandels
(einschl. gesellschaft-
lichem Wandel)
und
Exposition
Schanze & Sauer
(2011, verändert)
Vulnerabilität
gegenüber
Einwirkungen
des Klimawandels
und
Exposition
(Schanze 2009; Schanze
& Daschkeit 2013, ver.)

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6
Auftraggeber
Auftragnehmer
Quantitative Abbildung von Wirkungszusammenhängen mittels
Schlüsselprozessen und Indikatoren als Grundlage für Bewertung
Schanze et al. (i. Vorb.)

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7
Auftraggeber
Auftragnehmer
Vorgehensweise
Integration mehrerer Berechnungsläufe (Realisierungen) aus Treibhausgasemissionsszenarios,
globalen Zirkulations- und regionalen Klimamodellen in Multi-Modell-Ensembleansatz (1961–2100)
Selektion von Klimaprojektionen zur Abbildung von Bandbreiten (0 %, 15 %, 50 %, 85 % und 100%
Perzentile aus 150 Realisierungen)
Treibhausgasemissionsszenarios
A1B, A2, B1, E1
Klimamodelle
WEREX V + WETTREG 2010 (GCMs: ECHAM5-MPI/OM, HadCM3C, HadGEM2; RCMs: COSMO CLM
2.4.11, REMO 5.7, RACMO 2.1) (170 bzw. 190 Stationen)
Klimakenngrößen (für Selektion)
Lufttemperatur (Max/Min/Mittel), Niederschlag, potenzielle Verdunstung, klimatische Wasserbilanz
(jeweils Zeitreihen mit Tageswerten)
Zeiträume, zeitliche Auflösung
1961–1990, bis 2021 (Trendextrapolation vs. Projektionen zum Vergleich), 2021–2050 und 2071–2100
Jahr, 4 Jahreszeiten, 2 meteorologische Halbjahre (hydrologische Halbjahre)
Projektionen von Klimakenngrößen
Franke (2013)

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8
Auftraggeber
Auftragnehmer
Ausweisung von Klima(änderungs)räumen
Ziel
Ausweisung regionaler „Klima(änderungs)räume“ mit ähnlicher Klimaentwicklung
Klimamerkmale
Klimakenngrößen: Lufttemperatur,
Niederschlag, klimatische Wasserbilanz
Eliminierung des mittleren Sonnenflecken-
zyklus (natürliche Klimavariabilität)
Zeitliche Entwicklung der Merkmale
Trends für dekadische Anomalien vs.
einer Referenzdekade (1961–2100)
Klimaräume (farbig) und potentielle
Klimaänderungsräume (schraffiert) für
ausgewählte Bespiele:
a) WEREX V EH5_L2_CLM_A1B 33,
b) WETTREG2010 A1B 00
c) WETTREG2010 A2 88
d) WETTREG2010 B1 44.
RR…Änderungssignal Niederschlag;
TM… Änderungssignal mittlere Temperatur;
CW…Änderungssignal Klimatische Wasserbilanz
Kronenberg & Franke (in Vorb.)

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9
Auftraggeber
Auftragnehmer
Umweltmedien und Hauptnutzungen für Folgenabschätzung
Umweltmedien
Boden*
Wasser*
Luft
Lebewelt*
Hauptnutzungen
Landwirtschaft*
Forstwirtschaft*
Fischerei
Wasser- und Energiewirtschaft*
Verkehr
Siedlungen und Bauwesen
Gewerbe und Industrie
Gesundheitswesen
Erholung und Tourismus
Naturschutz und Landschaftspflege
Sonstige
* Bearbeitung in 1. Phase
Handlungsfelder DAS
Menschliche Gesundheit
Bauwesen
Wasserhaushalt, Wasserwirtschaft, Küsten-
und Meeresschutz
Boden
Biologische Vielfalt
Landwirtschaft
Wald- und Forstwirtschaft
Fischerei
Energiewirtschaft
Finanzwirtschaft
Verkehr, Verkehrsinfrastruktur
Industrie und Gewerbe
Tourismuswirtschaft
Raum- und Bauleitplanung,
Bevölkerungsschutz
Bundesregierung (2008)

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10
Auftraggeber
Auftragnehmer
Indikatoren(gruppen) für Umweltmedien
Boden
Pflanzenverfügbares Bodenwasser [SWAP mit WOFOST]
Wassererosionsgefährdung [GIS-basierte MUSLE87: DIN 19708]
Winderosionsgefährdung [SWAP mit WOFOST, METRAS-PCL, DIN 19706 ]
Wasser
Oberirdischer Abfluss [DIFGA, ArcEGMO; Schnittstelle KLIWES]
Versickerung [DIFGA, ArcEGMO; Schnittstelle KLIWES]
Niedrigwasser [DIFGA, ArcEGMO; Schnittstelle KLIWES]
Hochwasser [DIFGA, ArcEGMO; Schnittstelle KLIWES]
Gewässertemperatur [statistische Analyse v. Gewässertemperaturänderungen]
Luft
Thermische Regulation (Kalt-/Frischluftströmungen) [METRAS-PCL, GIS-Analyse]
Lebewelt
Standortbedingungen für Arten und Lebensgemeinschaften [HABITChange-Verfahren]

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11
Auftraggeber
Auftragnehmer
Landwirtschaft
Wasserhaushaltliches Ertragspotenzial Acker-
baukulturen [SWAP mit WOFOST]
Erträge Ackerbaukulturen [YIELDSTAT]
Bewässerungsbedarf [SWAP mit WOFOST: Phasen
kritischer Wassergehalte/Saugspannungen]
Grasbrandgefährdung [M-68, FWI]
Forstwirtschaft
Wasserhaushaltliches Ertragspotenzial Forst/Wald
Waldbrandgefährdung [WBKZ: M-68, FWI]
Windbruch-/-wurfgefährdung [METRAS-PCL,
statistische Analysen]
Gefährdung Schädlingsbefall [PHENIPS-Regr.]
Siedlungen und Bauwesen
Beeinträchtigung Gebäude
[SEMENTA, Verletzbarkeitsklassen]
Gewerbe und Industrie
Witterungsabhängige Produktions-
bedingungen [Berechnung Energie- und
Rohstoffintensität]
Gesundheit
Bioklimatische Belastung [PET: RayMan,
Grünvolumendichte (HIRVAC)]
Erholung und Tourismus
Verfügbarkeit Naherholungsgebiete
[GIS-Analysen (v.a. Verfügbarkeit bei Hitze-
/Trockenperioden)]
Schneedeckentage für Wintertourismus
[SnowMaus]
Naturschutz und Landschaftspflege
Standortbedingungen für Schutzziele [GIS-
Analyse]
Indikatoren(gruppen) für Hauptnutzungen

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12
Auftraggeber
Auftragnehmer
Folgen des Klimawandels:
Indikator
Versickerung
(Grundwasserneubildung)
Sauer (in Vorb.) In: Schanze et al. (in Vorb.)
Simulation 1961–1990
Veränderung 2071–2100 zu 1961–1990

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13
Auftraggeber
Auftragnehmer
Sauer (in Vorb.) In: Schanze et al. (in Vorb.)
Folgen des Klimawandels:
Indikator
Niedrigwasser
(NQ15)
Simulation 1961–1990
Veränderung 2071–2100 zu 1961–1990

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14
Auftraggeber
Auftragnehmer
Folgen des Klimawandels:
Indikator
Niedrigwasser
Veränderung der mittleren Andauer von NQ7- und NQ15-Niedrigwasserepisoden
Sauer (in Vorb.)
In: Schanze et al. (in Vorb.)
Gebiets-
ID
Name
Lauflänge [km]
A
EO
Naturräume
249
Sebnitz
31
162
Oberlausitzer Bergland, Westlausitzer Lösshügelland,
Elbsandsteingebirge
271
Wesenitz
83
278
Oberlausitzer Bergland, Westlausitzer Lösshügelland,
Elbsandsteingebirge, Dresdner Elbtalweitung
288
Müglitz
49
209
Untere und mittlere Lagen des Erzgebirges, Mittelsächsisches
Lösshügelland, Dresdner Elbtalweitung
292
Vereinigte Weißeritz
14
67
Untere und mittlere Lagen des Erzgebirges, Mittelsächsisches
Lösshügelland, Dresdner Elbtalweitung
325
Schwarzer Graben
44
356
Nordsächsisches Lösshügelland, Düben-Dahlener Heide, Riesa-
Torgauer Elbtal

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15
Auftraggeber
Auftragnehmer
Folgen des Klimawandels:
Indikator
Erträge Ackerbaukulturen (vorl. Ergebnisse)
Köstner et al. (2014)
In: Schanze et al. (in Vorb.)

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16
Auftraggeber
Auftragnehmer
Sauer (in Vorb.) In: Schanze et al. (in Vorb.)
Folgen des Klimawandels:
Indikator
Waldbrandgefährdung
Simulation 1961–1990
Veränderung 2071–2100 zu 1961–1990

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17
Auftraggeber
Auftragnehmer
Sauer (in Vorb.) In: Schanze et al. (in Vorb.)
Folgen des Klimawandels:
Indikator
Gefährdung Buchdruckerbefall
(kühle Standorte)
Simulation 1961–1990
Veränderung 2071–2100 zu 1961–1990

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18
Auftraggeber
Auftragnehmer
Sauer (in Vorb.) In: Schanze et al. (in Vorb.)
Folgen des Klimawandels:
Indikator
Schneedeckentage für Wintertourismus (Ski-Langlauf)
Simulation 1961–1990
Veränderung 2071–2100 zu 1961–1990

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19
Auftraggeber
Auftragnehmer
Bewertung von Risiken und Chancen
Folgen des Klimawandels werden als
wertneutral
betrachtet; Bewertung erfolgt unter Bezug
auf
gesellschaftliche Normen
Kategorien
Risiken
: Folgen mit Bandbreiten, die Einhalten/Erreichen gesellschaftlicher Normen
hemmen
Chancen
: Folgen mit Bandbreiten, die Einhalten/Erreichen gesellschaftlicher Normen
fördern
Referenzen
Gesellschaftliche Normen zu Ausprägungen von Indikatoren aus rechtlichen Regelungen,
formellen Plänen und Programmen sowie technischen Regelwerken
Einzelbewertung
Einstufung der raum- und zeitbezogenen Folgen mit Bandbreiten als Risiken und Chancen
in Abhängigkeit von gesellschaftlichen Normen
Gesamtbewertung
Überlagerung aller Risiken
Multikriterielle Integration aller Risiken und Chancen
Schanze et al. (i. Vorb.)

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20
Auftraggeber
Auftragnehmer
Folgen des Klimawandels
Gesellschaftliche
Normen
Entwicklung:
Zunahme
Entwicklung:
Konstanz
Entwicklung:
Abnahme
Entwicklung:
Minderung
„negativ“
„neutral“
„positiv“
Entwicklung:
Erhaltung
„negativ“
„neutral“
„negativ“
Entwicklung:
Mehrung
„positiv“
„neutral“
„negativ“
Verfahren für Bewertung einzelner Risiken und Chancen
Fünf Schritte der Bewertung
1. Recherche
möglicher
Folgen
des Klimawandels
2. Identifizierung
gesellschaftlicher Normen
in rechtlichen und formellen planerischen Instrumenten
3. Inhaltliche
Zuordnung
der gesellschaftlichen Normen zu den Folgen
4. Aufstellung eines
Bewertungsalgorithmus
5. Bewertung
der Folgen des Klimawandels
Allgemeiner Algorithmus zur Bewertung der Folgen des Klimawandels auf Basis gesellschaftlicher Normen
Schanze et al. (i. Vorb.)

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21
Auftraggeber
Auftragnehmer
1.
Folgen
des Klimawandels
: Differenz der mittleren jährlichen Anzahl von Tagen mit Waldbrand-
gefährdungskennziffer (WBKZ) > 4000 (Auftretenswahrscheinlichkeit > 50%) für zwei
Normalperioden (NP) des Klimas (Normalisierung auf Skala mit positivem und negativem
Vorzeichen bezogen auf Extremwert)
2.+3. Gesellschaftliche Normen
: „Der Waldanteil im Freistaat Sachsen ist auf 30 Prozent zu erhöhen …“
(Z 4.2.2.1, LEP Sachsen 2013) <Mehrung>
4.
Bewertungsalgorithmus:
(siehe Tab. )
Algorithmus zur Bewertung der Folgen des Klimawandels für Indikator Waldbrandgefährdung
Schanze et al.
(i. Vorb.)
Risiken und Chancen des Klimawandels:
Bewertung für Indikator
Waldbrandgefährdung
Folgen Klimawandel
Konstanz
stark
mäßig
schwach
schwach
mäßig
stark
Gesell. Normen
Minderung
-3
-2
-1
0
1
2
3
Erhaltung
-6
-5
-4
0
4
5
6
Mehrung
-9
-8
-7
0
7
8
9
Waldbrandtage (WBKZ > 4000)
Zunahme
Abnahme
Waldbestand

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22
Auftraggeber
Auftragnehmer
Risiken und Chancen des Klimawandels:
Indikator
Waldbrandgefährdung
Risiken und Chancen
durch Folgen des
Klimawandels
2071-2100 ggü.
1961-1990
Schanze et al. (in Vorb.)

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23
Auftraggeber
Auftragnehmer
1.
Folgen
des Klimawandels
: Differenz der Anzahl an Tagen mit aus Schneewasseräquivalent
(snow water equivalent SWE) abgeleiteten Schneedecke von > 10 cm (Ski-Langlauf) bzw.
> 20 cm (Ski alpin) zwischen 1961–1990 und 2071–2100
2.+3. Gesellschaftliche Normen
: „In den Mittelgebirgen als traditionelle Tourismus- … gebiete
sollen …, die eine nachhaltige Entwicklung der Gebiete … sicherstellen“ (G 2.3.3.9, LEP
Sachsen 2013) <Erhaltung, relativ>
4.
Bewertungsalgorithmus:
(siehe Tab. )
Algorithmus zur Bewertung der Folgen des Klimawandels für Indikator
Schneedeckentage für Wintertourismus
Schanze et al.
(i. Vorb.)
Risiken und Chancen des Klimawandels:
Bewertung für Indikator
Schneedeckentage für Wintertourismus
Folgen Klimawandel
Konstanz
stark
mäßig
schwach
schwach
mäßig
stark
Gesell. Normen
Minderung
0
0
0
0
0
0
0
Erhaltung
6
5
4
0
-4
-5
-6
Mehrung
9
8
7
0
-7
-8
-9
Wintersport
Schneetage
Zunahme
Abnahme

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24
Auftraggeber
Auftragnehmer
Risiken und Chancen des Klimawandels:
Indikator
Schneedeckentage für Wintertourismus
Risiken und Chancen
durch Folgen des
Klimawandels
2071-2100 ggü.
1961-1990
Schanze et al. (in Vorb.)

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25
Auftraggeber
Auftragnehmer
Risiken des Klimawandels (vorl. Ergebnisse):
Überlagerung ausgewählter Indikatoren
Überlagerung der
Risiken für aus-
gewählte Indikatoren
für Folgen des
Klimawandels
2071-2100 ggü.
1961-1990
Schanze et al. (in Vorb.)

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26
Auftraggeber
Auftragnehmer
Risiken und Chancen des Klimawandels (vorl. Ergebnisse):
Multikriterielle Integration ausgewählter Indikatoren
Vogel (in Vorb.)
In: Schanze et al. (in Vorb.)
Multikriterielle
Integration der Risiken
und Chancen für aus-
gewählte Indikatoren
für Folgen des
Klimawandels
2071-2100 ggü.
1961-1990

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27
Auftraggeber
Auftragnehmer
Maßnahmen und Instrumente für Resilienz und Anpassung
Biophysische Maßnahmen zur Förderung von Resilienz und Anpassung für Hauptnutzungen
(u. a. Verringerung Wasser-/Winderosion, Schaffung Naherholungsflächen …)
Zur Umsetzung dieser Maßnahmen werden folgende Arten von Instrumenten betrachtet:
Informationsinstrumente
Planungsinstrumente
Finanzinstrumente
Als finanzielle Förderinstrumente werden insbesondere behandelt:
Zentrale Bereitstellung von Informationen (z. B. Förderprogramm Besondere Initiativen)
Förderung von Wachstum und technischem Fortschritt (z. B. Förderprogramm Energieeffizienz und
Klimaschutz)
Bereitstellung lokaler öffentlicher Güter (z. B. Programm Städtebauliche Erneuerung in Sachsen
Sonstige (z. B. Förderprogramm Energetische Sanierung von Wohnraum)

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28
Auftraggeber
Auftragnehmer
Schlussfolgerungen und Ausblick
Studie liefert fach- und gebietsübergreifende Analyse der
Folgen des Klimawandels mit
hoher räumlicher und zeitlicher Auflösung auf regionaler Ebene (vernetzte Wirkungsketten
und Indikatoren, gekoppelte Impakt-Modelle)
Unsicherheiten
werden als Bandbreiten räumlich und zeitlich quantifiziert und sind für
Einschätzung des Handlungsbedarfs konkret interpretierbar
Bewertungen als Risiken und Chancen unter Bezug auf gesellschaftliche Normen
schaffen
Rechtssicherheit und erlauben praktische Verwertbarkeit; Brennpunkte werden zur
Priorisierung von Maßnahmen und Instrumenten bestimmt und visualisiert
Maßnahmen zur Förderung von Resilienz und Anpassung
sind aus wissenschaftlichen
Erkenntnissen abgeleitet und vorbereitet für wissenschaftliche Vertiefung, fachliche
Untersetzung sowie regionale und örtliche Verwertung
Vulnerabilitätsstudie Sachsen wird in erster Phase im 2. Quartal 2015 abgeschlossen ;
weiterer Untersuchungsbedarf bezüglich übrigen Handlungsfelder sowie Extremereignissen

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29
Auftraggeber
Auftragnehmer
Risikoanalyse Klimawandel
Vulnerabilitätsstudie Sachsen
Statuskolloquium Klima 2014 des Sächsischen Landesamtes für Umwelt,
Landwirtschaft und Geologie (LfULG), 9.12.2014, Sächsische Aufbaubank, Dresden
Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit.
Kontakt:
J.Schanze@ioer
.de
,
A.Sauer@ioer
.de
,
M.Neubert@ioer
.de