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KliWES - Klimawandel und Wasserhaushalt in Sachsen - Kopplung Nährstoffhaushalt

Projektlaufzeit:
08/2015 - 11/2016

Projektziele:

  • Abschätzung der Auswirkungen der für Sachsen prognostizierten Klimaveränderungen auf den regionalen Wasser- und Stoffaushalt in Gewässereinzugsgebieten auf Basis einer Ergebniskopplung der Projekte KLIWES (Modell ArcEGMO) und Nährstoffatlas Sachsen (Modell STOFFBILANZ);
  • Gewinnung wichtiger Erkenntnisse und neuer Ansatzpunkte für künftig notwendige Arbeitsschritte bei modellgestützten Analysen des klimaabhängigen Wasser- und Stoffhaushaltes in sächsischen Gewässereinzugsgebieten;
  • Verbesserung der fachlichen Datenbasis für die WRRL- Maßnahmen- und Bewirtschaftungsplanung im Bereich Verringerung von Nährstoff- Einträgen in Grund- und Oberflächenwasserkörper in Sachsen;
  • Bereitstellung von Datengrundlagen für  Behörden, Ingenieurbüros und sonstige  Nutzergruppen zur Ableitung regionaler Anpassungs- Strategien von Land-, Forst- und  Fischereiwirtschaft sowie von Kommunen und Siedlungswasserwirtschaft an die Auswirkungen des Klimawandels in Sachsen;

Projektergebnisse:

  • Durch enge Verzahnung von  Modulen der bisher voneinander unabhängig verfolgten Projektansätze »KLIWES« und »Nährstoffatlas Sachsen« konnte eine komplexe raum- zeitliche Analyse des Wasser- und Nährstoffhaushaltes regionaler Gewässereinzugsgebiete in Sachsen zunächst im Kontext mit angenommenen Klima-  Änderungen realisiert werden;
  • Für den Stickstoff- Eintrag in Gewässer zeigt die Modellierung über »Nährstoffatlas« bei einer Neuimplementierung des Wasserhaushaltes aus »KLIWES« für den IST- Zeitschnitt 2012 keine wesentlichen Veränderungen. Aufgrund der aus »KLIWES« tendenziell aber höher bilanzierten Abflüsse, werden  tendenziell auch geringere Stickstoff- bzw. Nitrat- Konzentrationen im Sickerwasser bzw. Gesamtabfluss mit dem Modell STOFFBILANZ abgebildet; Für den Phosphor- Eintrag in Gewässer werden infolge des nach »KLIWES« ermittelten höheren Oberflächenabflusses für den IST- Zeitschnitt 2012 entsprechend höhere P- Frachten bilanziert. Grundlage bildet die hier praktizierte Berechnungs- Methodik der gelösten P- Fracht aus einer empirisch angenommenen P- Konzentration und der Abflusshöhe. Aufgrund des höheren aus »KLIWES« berechneten Gesamtabflusses verringern sich aber insgesamt die ermittelten P- Konzentrationen in den Gewässern;
  • Basierend auf dem Wasserhaushalt »KLiWES« und den »WETTREG- Klima- Eingangsdaten« lassen die Projektions- Ergebnisse bis 2100 mit den im Mittel langfristig weiter zurückgehenden Gebietsabflüssen insgesamt zunächst auch auf entsprechende Fracht- Rückgänge bei den Einträgen von Phosphor in die Gewässer schließen;
  • Der Eintrag von partikelgebundem Phosphor in Oberflächengewässer ist stark Ereignis-gesteuert.  Eine hier nicht näher betrachtete Häufung von Extremereignissen im Zusammenhang mit  den langfristigen Klimwandel- Wirkungen würde einen Trend der Erhöhung ereignisbezogener Phospohor- Einträge in die Gewässer erzeugen. Inwieweit dies tatsächlich  zutreffen würde, kann nur durch stärker ereignisbezogene bzw. zeitlich höher aufgelöste Modellierungen näher analysiert werden;
  • Für Stickstoff  zeigen die Projektions- Ergebnisse bis 2100 tendenziell deutlich erhöhte N- Freisetzungen aus der organischen Bodensubstanz. Diese würden dann zu einer Erhöhung des N- Bilanz- Saldos und der damit einhergehenden N- Einträge in die  Gewässer führen, falls keine Kompensationen durch landwirtschaftliche Anpassungs- Maßnahmen (z.B. Reduzierung des Mineraldüngereinsatzes) erfolgen;
  • Im Ergebnis der modellgestützt gekoppelten Projektions- Rechnungen bis 2100 ist generell mit  Erhöhungen der N- bzw. P- Konzentrationen im Grundwasser bzw. in den Oberflächengewässern zu rechnen. Grund hierfür sind die sich  gemäß den Klimawandel- Entwicklungs- Annahmen langfristig weiter deutlich verringernden Sickerwasser- Raten sowie  Gesamtabflüsse in den Gewässern

Marginalspalte

Bild: Foto Marginalspalte

Ansprechpartner

Sächsisches Landesamt für Umwelt, Landwirtschaft und Geologie

Referat 44: Oberflächenwasser, Wasserrahmenrichtlinie

Holm Friese

Sächsisches Landesamt für Umwelt, Landwirtschaft und Geologie

Referat 44: Oberflächenwasser, Wasserrahmenrichtlinie

Karin Kuhn

Abschlussbericht

Abschlussbericht

Schriftenreihe, Heft 3/2017 »Ergebniskopplung KliWES - STOFFBILANZ in Sachsen«