Nachhaltige Bewirtschaftung des Landschaftswasserhaushaltes zur Erhöhung der Klimaresilienz: Management und Werkzeuge

KliMaWerk

Wasser:Landschaft

Im Projekt werden Maßnahmen und Strategien zur Erhöhung der hydrologischen und ökologischen Resilienz für vom Klimawandel betroffene Fließgewässer entwickelt. Besondere Berücksichtigung finden Niedrigwasser- und Austrocknungssituationen im Wechsel mit Starkregenereignissen.

Durch die integrierte Betrachtung eines gesamten Flussgebiets werden sowohl die ökologischen Funktionen der Gewässer als auch konkurrierende Gewässernutzungen berücksichtigt. Neu ist der ganzheitliche Blick auf den Landschaftswasserhaushalt mit allen wesentlichen Akteuren statt einer Fokussierung auf einzelne räumliche Elemente oder einzelne Nutzergruppen.

Praxisinstrumente sind neben einem gekoppelten Oberflächen-/ Grundwassermodell ein Werkzeugkasten als modulares Planungsinstrument für die Auswahl von Managementstrategien und Maßnahmen. Zudem werden Empfehlungen zum Umgang mit Niedrigwasser und Trockenheit unter Berücksichtigung von Nutzungsarten und -intensitäten in ruralen und urbanen Einzugsgebieten erarbeitet.

Gefördert von

Bundesministerium für Bildung und Forschung

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Wasser-Extremereignisse (WaX)

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Forschung für Nachhaltigkeit

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Projektpartner

Lippeverband

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Universität Duisburg-Essen

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Christian-Albrechts-Universität zu Kiel

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Planungsbüro Koenzen

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delta-h Ingenieurgesellschaft mbH

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Hydrotec Ingenieurgesellschaft mbH

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Ecologic Institut gemeinnützige GmbH

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Assoziierte Partner

BR Münster

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Landwirtschaftskammer NRW

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Wasser- und Bodenverbände

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Das Projekt

AP 1: Konzeptionierung

Ansprechpersonen: Prof. Dr. Daniel Hering, Dr. Jochem Kail, Universität Duisburg-Essen

Kurzbeschreibung: Im Arbeitspaket erfolgt die Darstellung des Wirkungsgefüges zwischen hydrologischen, stofflichen und ökologischen Parametern in den zwei Beispiel-Einzugsgebieten sowie der erwarteten Wirkung geeigneter Maßnahmen.

Dieses Wirkungsgefüge bildet die Grundlage für die weiteren APs.

AP 2: Freilanduntersuchungen zur Parametrisierung der Modelle

Ansprechperson: Dr. Mario Sommerhäuser, Lippeverband

Kurzbeschreibung: In zwei repräsentativen Teileinzugsgebieten der Lippe werden in insgesamt 30 Untersuchungsabschnitten verschiedene Bestandsaufnahmen von Gewässerabschnitten, Gewässeruntersuchungen und -messungen, sowie Untersuchungen im Grundwasser und im Boden durchgeführt. Die Untersuchungen laufen größtenteils für 2 Jahre.

AP 3: Gekoppelte Modellierung des Landschaftswasser- und Stoffhaushalts im Ist-Zustand

Ansprechpersonen: Prof. Dr. Nicola Fohrer; Sven Grantz, Universität Kiel

Kurzbeschreibung: Zielsetzung des AP3 ist die Abbildung des Ist-Zustands des Wasser- und Stoffhaushalts für die beiden Teileinzugsgebiete sowie die Entwicklung von Upscaling-Strategien für das gesamte Lippeeinzugsgebiet.

AP 4: Co-kreative Systemanalyse gekoppelter Klima-und Landnutzungsszenarien

Ansprechperson: Dr. Ulf Stein, Ecologic Institut

Kurzbeschreibung: Im Arbeitspaket werden die Wechselwirkungen zwischen unterschiedlichen Maßnahmenpaketen zur Erreichung von (potenziell) widersprüchlichen Zielen der relevanten Sektoren für die Landschaftswasserhaushalt unter verschiedenen sozio-ökonomischen Rahmenbedingungen und Klimaszenarien ermittelt.

AP 5: Modellierung der Szenarien und ihrer Auswirkungen

Ansprechpersonen: Prof. Dr. Nicola Fohrer; Sven Grantz, Universität Kiel

Kurzbeschreibung: AP5 hat die Modellierung der in AP4 bereit gestellten Szenarien, die Analyse der Wirkung auf den Wasser- und Stoffhaushalt sowie die damit im Zusammenhang stehenden Ökosystemleistungen zum Ziel. Die ökologischen Auswirkungen der Szenarien werden mittels Bayesischer Modellierung, basierend auf Wissensregeln aus AP1 und den Felduntersuchungen aus AP2, prognostiziert

AP 6: Modularer Werkzeugkasten und Empfehlungen zur Maßnahmenumsetzung

Ansprechperson: Dr. Uwe Koenzen, Planungsbüro Koenzen

Kurzbeschreibung: Empfehlungen zum ökologischen Gewässermanagement und nachhaltiger Flächenbewirtschaftung zur Stärkung des Niedrigwasserabflusses, Erhöhung des Stoffrückhalts und Förderung der Resilienz der Biozönose werden, basierend auf den Ergebnissen aus AP 1–5, erarbeitet.

Anwendbares Produkt ist ein modularer Werkzugkasten in Form von Maßnahmensteckbriefen und eines Entscheidungsunterstützungssystems zur Maßnahmenauswahl.

AP 7: Projektmanagement

Ansprechperson: Dr. Mario Sommerhäuser, Lippeverband

Kurzbeschreibung: Das Projektmanagement koordiniert das gesamte Verbundvorhaben, verfolgt die Spezifizierung und Überprüfung des Arbeitsplans und des Gesamtbudgets sowie die Qualitätskontrolle und stellt die interne und externe Kommunikation sicher.

Fallstudie

Die Untersuchungen werden in zwei repräsentativen Teileinzugsgebieten des Lippeeinzugsgebietes vorgenommen: im Einzugsgebiet Hammbach-Wienbach (ländlich geprägt) und in Teilen des Sesekegebietes (v.a. Körne) (urban geprägt).

Einzugsgebiet Hammbach-Wienbach (ländlich geprägt) Einzugsgebiet Hammbach-Wienbach (ländlich geprägt)
Einzugsgebiet Hammbach-Wienbach (ländlich geprägt)
Sesekegebiet (hier: Körne, urban geprägt) Sesekegebiet (hier: Körne, urban geprägt)
Sesekegebiet (hier: Körne, urban geprägt)

Ziele

Produkte des Projektes sind:

  • Eine Modellkopplung zwischen Modellen für Grund- und Oberflächenwasser, die für die Projektbeteiligten und anderen Anwender direkt nutzbar ist.
  • Ein frei verfügbarer und übertragbarer Werkzeugkasten zum Gewässer und Einzugsgebietsmanagement vor dem Hintergrund der Klimawandelfolgen mit Best practice-Optionen, der die Beratungsbreite der KMUs ergänzt und das Potenzial für breite Anwendung in der Wasserwirtschaft hat.
  • Einen besonderen Stellenwert haben dabei die Ökosystemleistungen der Managementstrategien und Maßnahmen, die bei der Abwägung der Maßnahmenstrategien als Entscheidungsunterstützungs- und Vermittlungsinstrument dienen. Auf vorliegenden Projektergebnissen und flussgebietsbezogenen Fallstudien aufbauend werden geeignete Ökosystemleistungen als standardisierte Planungshilfen aufgestellt, um die Vielzahl möglicher Optionen für die Praxis einzugrenzen.
  • Das Projekt etabliert den Landschaftswasserhaushalt als zentrale Kenngröße zur Bewirtschaftung landwirtschaftlicher und urbaner Räume.
  • Die Forschungsergebnisse gehen in die ökologische Gewässerentwicklung und -bewirtschaftung sowie in die Regulierung der Wassernutzung und die Bewirtschaftungsplanung der WRRL ein. Sie dienen zum einen der direkten praktischen Umsetzung in der Region, sind aber übertragbar und werden zur Anwendung in anderen städtischen und ländlichen Regionen aufbereitet.
  • Dabei soll auch die Umsetzung von Maßnahmen zur Abkopplung im Bestand in den beiden Untersuchungsgebieten angestoßen werden. Zur Unterstützung des Erfolges ist die Kooperation mit laufenden Programmen im Emscher- und Lippegebiet vorgesehen.

Ergebnisse

Ergebnisse und Publikationen: in Bearbeitung

Kontakt

Ansprechpersonen

Prof. Dr. Nicola Fohrer

Christian-Albrechts-Universität Kiel, Institut für Natur- und Ressourcenschutz, Abteilung für Hydrologie und Wasserwirtschaft
Christian-Albrechts-Universität Kiel, Institut für
Natur- und Ressourcenschutz, Abteilung für Hydrologie
und Wasserwirtschaft
Olshausenstr. 75
24118 Kiel

Sven Grantz

Christian-Albrechts-Universität Kiel, Institut für Natur- und Ressourcenschutz, Abteilung für Hydrologie und Wasserwirtschaft
Christian-Albrechts-Universität Kiel, Institut für
Natur- und Ressourcenschutz, Abteilung für Hydrologie
und Wasserwirtschaft
Olshausenstr. 75
24118 Kiel


Dr. Ulf Stein

Ecologic Institut
Ecologic Institut
Pfalzburger Strasse 43/44
10717 Berlin

Prof. Dr. Daniel Hering

Universität Duisburg-Essen, Fakultät Biologie, Fachgebiet Aquatische Ökologie
Universität Duisburg-Essen, Fakultät Biologie,
Fachgebiet Aquatische Ökologie
Universitätsstr. 5
45141 Essen

Dr. Jochem Kail

Universität Duisburg-Essen, Fakultät Biologie, Fachgebiet Aquatische Ökologie
Universität Duisburg-Essen, Fakultät Biologie,
Fachgebiet Aquatische Ökologie
Universitätsstr. 5
45141 Essen

Dr. Uwe Koenzen

Planungsbüro Koenzen
Planungsbüro Koenzen
Schulstraße 37
40721 Hilden

Dr.-Ing. Oliver Buchholz

HYDROTEC Ingenieurgesellschaft für Wasser und Umwelt mbH
HYDROTEC Ingenieurgesellschaft für Wasser und
Umwelt mbH
Bachstraße 64
52066 Aachen

Dr.-Ing. Katrin Brömme

delta H Ingenieurgesellschaft mbH
delta H Ingenieurgesellschaft mbH
Parkweg 67
58453 Witten

Interner Bereich