image
image
image
image
image
1|
Thomas Pluntke
Wasserverfügbarkeit im
Einzugsgebiet der Lausitzer Neiße -
Ergebnisse aus dem Projekt NEYMO
Thomas Pluntke

image
image
image
image
image
image
Gliederung
Einleitung
Daten und Methoden
Gegenwärtige Wasserverfügbarkeit
Zukünftige Wasserverfügbarkeit
Schlussfolgerungen
2|
Thomas Pluntke
Foto: P.Körner
Foto: B. Lehmann

image
image
image
image
image
Einleitung
NEYMO - Lausitzer Neiße/ Nysa Łużycka –
Klimatische und hydrologische Modellierung,
Analyse und Prognose
Finanzierung über Europäischen Fonds für
Regionalentwicklung (EFRE)
Umsetzung im Rahmen des operationellen
Ziel-3-Programms zur Förderung der
grenzübergreifenden Zusammenarbeit SN-PL
2007-2013
Leadpartner: Landesamt für Umwelt,
Landwirtschaft und Geologie
Projektpartner: IMGW, Wrocław
3|
Thomas Pluntke

image
image
image
image
image
Erfordernis der Zusammenarbeit erwuchs
im Rahmen der dt./poln. Grenzgewässer-
kommission
Stark anthropogen beeinflusster
Wasserhaushalt durch Braunkohletagebau
und Wassernutzung
Flachland relativ trocken
Einfluss von Klima- und Landnutzungs-
änderungen auf den Wasserhaushalt
Grenzübergreifende Bewirtschaftung der
Wasserressourcen erforderlich
4|
Thomas Pluntke
Tagebau Nochten
Quelle:
www.de.wikipedia.org

image
image
image
image
5|
Thomas Pluntke
Ziele des Projektes Neymo:
Erstellung einer grenzübergeifenden, konsistenten Datenbasis
Entwicklung einer gemeinsamen Methodik
Erstellung von Klimaprojektionen
Klimaanalyse (aktuell und zukünftig)
Analyse des Wasserhaushaltes unter Berücksichtigung der
Wassernutzungen (aktuell und zukünftig)
Entwicklung von grenzübergreifenden Strategien zur effektiven
Nutzung der Wasserressourcen
Stärkung des Problembewusstseins bei Stakeholdern und
Öffentlichkeit

image
image
image
image
image
6|
Thomas Pluntke
Daten und Methoden der Klimaanalyse
27 Klima- und 63 Niederschlagsstationen
Analyse des Klimas anhand ausgewählter
Indizes, die den Wasserhaushalt der
Region charakterisieren
Temperatur, Niederschlag,
Einstrahlung, Verdunstung,
Klimatische Wasserbilanz,
Trockenheit und Starkniederschläge
Referenzperiode: 1971-2000
Trenduntersuchungen: 1971-2010
Untersuchungsgebiet, Klima- und
Niederschlagsstationen

image
image
image
image
image
7|
Thomas Pluntke
Es gibt viele Klimamodelle und viele mögliche Treibhausgas-Szenarien, und es ist kaum
möglich zu sagen, welches die wahrscheinlichste Klimaprojektion hervorbringt.
Für möglichst sichere (robuste) Ergebnisse sind mehrere Klimaprojektionen zu verwenden!
Ensemble zur Klimamodellierung:
ECHAM 5, Run 1: A1B
als Referenz zu vorherigen Arbeiten
ECHAM 6, Run1, RCP 2.6
“globales
Ziel“
ECHAM 6, Run1, RCP 8.5
entspricht Entwicklung der letzten 15 Jahre
ECHAM 6, Run2, RCP 8.5
ECHAM 6, Run3, RCP 8.5
Erstellung von Klimaprojektionen
http://klimawiki.org/klimawandel/index.php/RCP-Szenarien

image
image
image
image
image
8|
Thomas Pluntke
Gegenwärtige Wasserverfügbarkeit
TEMPERATUR
Starke Höhenabhängigkeit des
Jahresmittels:
Sniezka:
0,7
°C
Cottbus:
9,3
°C
Positiver Trend:
1 - 1,2
°C
1971 - 2000
Analyse der relevanten Klimaelemente notwendig

image
image
image
image
image
NIEDERSCHLAG
Der Jahresniederschlag hängt stark von der
Höhenlage ab:
Tiefland
≤ 150 m: 608 mm
Hügelland 151 - 350 m:
701 mm
Bergland 351 - 650 m:
861 mm
Kammlagen
> 650 m: 1183 mm
9|
Thomas Pluntke
1971 - 2000
Trend: Zunahme - im Winter etwas stärker
als im Sommer

image
image
image
image
image
STARKNIEDERSCHLAG
Tage mit mehr als 10 Niederschlag
Starkniederschlag kommt im Flachland
an 14 Tagen und in den Kammlagen
an 35 Tagen im Jahr vor
Trends: Ganzjährig zunehmend
Tage mit mehr als 20 mm nehmen nur
im Sommer zu
10|
Thomas Pluntke
www.pixabay.com

image
image
image
image
image
TROCKENPERIODEN
An mindestens 11 aufeinanderfolgenden
Tagen regnet es weniger als 1 l/m²
Es wurden 3 - 5 Trockenperioden pro Jahr mit ca.
15 Tagen Dauer in der Vergangenheit beobachtet
Trends:
Im Sommer häufiger und länger.
Im Winter seltener und kürzer.
Alternativer Trockenindex SPI, welcher sich auf
Perioden > 3 Monate bezieht, zeigt Tendenz zu
Auffeuchtung an
11|
Thomas Pluntke
Foto: W. Küchler
Zunahme der Trockenheit? Hängt vom Betrachtungszeitraum ab!
Foto: W. Küchler

image
image
image
image
POTENTIELLE VERDUNSTUNG
Aus Temperatur und Sonnenscheindauer wird die maximal mögliche
Verdunstung nach Turc-Wendling (DVWK 2002) berechnet (mm).
Von den ca. 643 mm Niederschlag im Gebiet können potentiell ca. 600 mm
verdunsten.
Trends: Zunahme der potentiellen Verdunstung, besonders im Sommer
Grund ist der Anstieg der Temperatur und Sonnenscheindauer
12|
Thomas Pluntke

image
image
image
image
KLIMATISCHE WASSERBILANZ (KWB)
Rest, der vom Niederschlag nach Abzug der potentiellen
Verdunstung verbleibt.
KWB ist ein Kennwert, der die Wasserverfügbarkeit aus
klimatologischer Sicht beschreibt: Anteil, der für die Versickerung
ins Grundwasser oder den Abfluss zur Verfügung steht
Negative Klimatische Wasserbilanzen sind ein Indiz für
Wasserarmut.
13|
Thomas Pluntke

image
image
image
image
image
image
image
14|
Thomas Pluntke
Im Winterhalbjahr positive Bilanz (
blaue
Balken
) in allen Höhenlagen und positive
Trends (
rote Pfeile
)
KLIMATISCHE WASSERBILANZ
1971-2010
Im Sommerhalbjahr negative Wasserbilanz
(bis auf die Kammlagen) und negative Trends
(
blaue Pfeile
)
Zugewinn im Winter kompensiert nicht Verlust
im Sommer
Insgesamt: abnehmendes Wasserdargebot

image
image
image
image
image
15|
Thomas Pluntke
Zukünftige Wasserverfügbarkeit
Vergleich von 30-jährigen Perioden:
2071-2100 im Vergleich zu 1971-2000:
Temperaturanstieg um
1-3,7°C
Niederschlag
Abnahme im Sommer um 2-15 %
Zunahme im Winter um 3-10 %
Zunahme der Globalstrahlung um 80-300
Stunden pro Jahr
Zunahme der potentiellen Verdunstung um
30-110mm Jahr
Quelle: radreisen.rad-net.de
www.pixabay.com

image
image
image
image
image
image
16|
Thomas Pluntke
KLIMATISCHE WASSERBILANZ –
zukünftige Perioden im Vergleich zu 1971-2000
KWB = Niederschlag – Verdunstung
Abnahme im
Sommerhalbjahr um
20-100mm in naher
Zukunft
und um 30-250mm in
ferner Zukunft
Relative Änderungen
in Höhenregionen sehr
ähnlich
Wasserverfügbarkeit
drastisch reduziert
Trends:

image
image
image
image
Starkniederschlag (10mm/ Tag):
Abnahme um 0-2 Tage im Sommerhalbjahr
Keine Änderung im Winterhalbjahr
Bei 20mm/ Tag: kein Klimasignal
Trockenperioden:
Zunahme der Häufigkeit um bis zu einmal im Sommerhalbjahr bei
unveränderter Dauer
Keine Änderung im Winterhalbjahr
17|
Thomas Pluntke
TROCKENPERIODEN UND STARKNIEDERSCHLAG –
simulierter Trend 1971-2100

image
image
image
image
Klimaparameter
Beobachtete Trends Projizierte Trends
Temperatur
Sommerhalbjahr
+
Winterhalbjahr
+
Sommerhalbjahr
+
Winterhalbjahr
+
Niederschlag
Sommerhalbjahr
+
Winterhalbjahr
+
Sommerhalbjahr
-
Winterhalbjahr
+
Sonnenscheindauer
Sommerhalbjahr
+
Winterhalbjahr
+
Sommerhalbjahr
+
Winterhalbjahr
+
Potentielle
Verdunstung
Sommerhalbjahr
+
Winterhalbjahr
+
Sommerhalbjahr
+
Winterhalbjahr
+
Klimatische
Wasserbilanz
Sommerhalbjahr
-
Winterhalbjahr
+
Sommerhalbjahr
-
Winterhalbjahr
+-
18|
Thomas Pluntke
Schlussfolgerungen

image
image
image
image
Klimaparameter
Beobachtete Trends
Projizierte Trends
Starkniederschlag
(10mm)
Sommerhalbjahr
+
Winterhalbjahr
+
Sommerhalbjahr
-
Winterhalbjahr
+-
Starkniederschlag
(20mm)
Sommerhalbjahr
+
Winterhalbjahr
+-
Sommerhalbjahr
+-
Winterhalbjahr
+-
Trockenperioden
(>10 Tage)
Sommerhalbjahr
+
Winterhalbjahr
-
Sommerhalbjahr
+-
Winterhalbjahr
+-
Trockenperioden
(12 Monate)
Sommerhalbjahr
-
Winterhalbjahr
-
Sommerhalbjahr
+
Winterhalbjahr
+
19|
Thomas Pluntke
Schlussfolgerungen
in Vergangenheit: Zunahme des Sommerniederschlags
Umverteilung:
mehr Starkniederschläge und mehr kurzfristigen Trockenperioden
in Zukunft: Abnahme des Niederschlags im Sommer
weniger
moderate Starkniederschläge und mehr langfristigen Trockenperioden

image
image
image
image
20|
Thomas Pluntke
Aus klimatologischer Sicht: Wasserverfügbarkeit hat sich und wird sich
weiter verschlechtern im Sommerhalbjahr
Niedrigwasser im Fluss
Verminderte Grundwasserneubildung
Gefahr von Dürren
Keine Zunahme von Starkniederschlägen für die Zukunft projiziert
Schlussfolgerungen

image
image
image
image
21|
Thomas Pluntke
Sommerliche Zunahme von kurzfristigen Trockenperioden in
Vergangenheit (unverändert im Winter und in der Zukunft)
Über mehrere Monate anhaltende Trockenperioden nahmen in der
Vergangenheit ab, aber nehmen in der Zukunft wahrscheinlich zu
Trockenstress für Pflanzen
Niedrigwasser
Schlussfolgerungen
Aussagen zu extremen Verhältnissen nur begrenzt belastbar,
aufgrund geringer Datenverfügbarkeit
Wassermanagement muss angepasst werden, um kritische
Situationen der Wassermenge und -güte im Sommer zu bewältigen

image
image
image
image
image
image
image
image
22|
Thomas Pluntke
Ob sich die klimatologischen Randbedingungen tatsächlich in
dem skizzierten Ausmaß auf den Wasserhaushalt auswirken,
wird mit hydrologischen Modellen im Projekt geprüft.
Klimafolgenonline.com
Anhaltspunkt für Veränderungen sind
negative Durchflusstrends vieler Flüsse
im Untersuchungsgebiet
sowie
Modellierungen anderer Arbeitsgruppen