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Abgeschlossene Projekte aus dem Themenkomplex Klima und Klimawandel

Auf dieser Seite finden Sie eine Übersicht von Projekten, die in den letzten Jahren beim LBEG umgesetzt wurden. Der Kenntnisstand und die immer weiter verbesserten Datengrundlagen zum Klimawandel wandeln sich stetig und werden beim LBEG laufend weiterentwickelt. Bei den Projekten und der Ergebnisinterpretation sind also die verwendeten Klimamodelle und –szenarien zu berücksichtigen.

Die Projekte sind:

Netzwerke Wasser

Klimzug Nord

Grundwasserhaushaltsmodell Niedersachsen „mGROWA“

Klimafolgenmanagement in der Metropolregion Hannover – Braunschweig – Göttingen

„Netzwerke Wasser“ – Regionale Stakeholder-Netzwerke für innovative Bewässerungsstrategien im Klimawandel unter besonderer Berücksichtigung regionalspezifischer Wasserbedarfsprognosen für die Landwirtschaft

Projektlaufzeit: 2016 bis 2019

Das LBEG bearbeitete das vom Bundesministerium für Umwelt, Naturschutz und nukleare Sicherheit (BMUB) innerhalb der Deutschen Anpassungsstrategie (DAS) geförderte Projekt „Netzwerke Wasser“ in enger Kooperation mit der Landwirtschaftskammer Niedersachsen (LWK). Begleitet wurde das dreijährige Projekt vom Projektträger Jülich (ptj).

Hintergrund des Projektes war die in der Landwirtschaft seit Jahren zunehmende Bedeutung der Auswirkungen des Klimawandels. Um dem Trockenrisiko zu begegnen, rückt die Feldberegnung zunehmend in den Fokus – auch in Regionen, in denen sie bislang keine nennenswerte Rolle spielte. In bisher kaum mit landwirtschaftlicher Bewässerung vertrauten Landkreisen stellt die Integration der Landwirtschaft als – klimawandelbedingt – neuen, zusätzlichen Stakeholder in die regionale Wasserbewirtschaftungspolitik eine wesentliche zukünftige Herausforderung dar.

Die Intention von „Netzwerke Wasser“ war der Aufbau von kollaborativen Handlungsplattformen in den Regionen Celle, Grafschaft Bentheim und Rotenburg/Wümme, die klimawandelbedingt zukünftig verstärkt den Wasserbedarf für die Feldberegnung bei der Grundwasserbewirtschaftung berücksichtigen werden müssen. Ziel war die Stärkung der Sensibilität und des Wissens von Stakeholdern, um die Basis für eine zugleich naturverträgliche und klimaresiliente Wertschöpfung aus Feldbewirtschaftung und den vor- sowie nachgelagerten Sektoren zu schaffen. Der Kenntnis des zukünftigen Wasserbedarfs für die Feldbewässerung kam hierbei eine besondere Bedeutung zu.

Ergebnisse und Informationen zum Projekt finden sich auf der Projekthomepage. Im Rahmen des Nachfolgerprojektes „Netzwerke Wasser 2.0“ werden vier Landkreise dieses Projektes (Celle, Heidekreis, Rotenburg (Wümme), Verden) in Zusammenarbeit mit LBEG und Landwirtschaftskammer die Netzwerkarbeit weiterführen.

Klimzug Nord

Projektlaufzeit: 2009 bis 2014

Das BMBF-geförderte Projekt Klimzug-Nord bestand aus den drei Themenfeldern Ästuarmanagement, Integrierte Stadt- und Raumentwicklung und Zukunftsfähige Kulturlandschaften sowie den Querschnittsaufgaben Klimawandel, Naturschutz, Ökonomie, Governance und Kommunikation und Bildung.

Das LBEG war im Themenfeld 3 „Zukunftsfähige Kulturlandschaften“ am Teilprojekt 3.5 „Klimainduzierte grundwasserwirtschaftliche Veränderungen in der Metropolregion Hamburg und Maßnahmen zur Adaption“ beteiligt. Wichtigste Kooperationspartner waren das Forschungszentrum Jülich und die Landwirtschaftskammer Niedersachsen.

Die Metropolregion Hamburg weist drei Landschaftsräume auf, die innerhalb des Projekts näher betrachtet wurden: das Biosphärenreservat Niedersächsische Elbtalaue, die Heideregion in Nordostniedersachsen und das Alte Land.

Ziel des Teilprojektes war einerseits die modellgestützte Prognose der möglichen Auswirkungen von Klimaänderungen auf das Grundwasserdargebot und die Beregnungsbedürftigkeit und andererseits die Entwicklung von Handlungsstrategien für eine den geänderten Bedingungen angepasste Grundwasserbewirtschaftung in der gesamten Metropolregion Hamburg.

Basierend auf einer Ist-Zustands-Modellierung des mehrjährigen mittleren Wasserhaushalts wurde die Entwicklung der Grundwasserneubildung unter Zugrundelegung der vom MPI (Max-Planck-Institut) zur Verfügung gestellten Klimaszenarien bis zum Jahr 2050 flächendifferenziert prognostiziert. Für „Hot Spot“-Regionen, in denen die zu erwartenden Grundwasserentnahmen die zukünftigen Grundwasserneubildungshöhen übersteigen können, wurden regionale Adaptionsansätze entwickelt.

Veröffentlichungen:

Heidt, L. (2010): Auswirkungen des Klimawandels auf die potenzielle Beregnungsbedürftigkeit Nordost-Niedersachens. – In: Kaiser, K., Libra, J., Merz, B., Bens, O. & Hüttl, R. F. (Hrsg.): Aktuelle Probleme im Wasserhaushalt Nordostdeutschlands - Trends, Ursachen, Lösungen. – Scientific Technical Report STR10/10: 60–67.

Heidt, L. & Müller, U. (2012): Veränderung der Beregnungsbedürftigkeit in Niedersachsen als Folge des Klimawandels. – WasserWirtschaft 1-2/2012: 80–84.

Herrmann, F., Chen, S., Heidt, L., Kunkel, R., Müller, U. & Wendland, F. (2014): Auswirkungen von Klimaänderungen auf das nachhaltig nutzbare Grundwasserdargebot in der Lüneburger Heide. – In: Urban, B., Becker, J., Mersch, I., Meyer, W., Rechid, D. & Rottgardt, E. (Hrsg.): Klimawandel in der Lüneburger Heide – Kulturlandschaften zukunftsfähig gestalten. – Berichte aus den KLIMZUG-NORD Modellgebieten 6; Hamburg (TuTech).

Herrmann, F., Chen, S., Hübsch, L., Engel, N., Kunkel, R., Müller, U., Vereecken, H. & Wendland, F. (2014): Auswirkung von möglichen Klimaänderungen auf den Bodenwasserhaushalt und die Grundwasserneubildung in der Metropolregion Hamburg.– In: Kaden, S., Dietrich, O. & Theobald, S. (Hrsg.): Wassermanagement im Klimawandel - Möglichkeiten und Grenzen von Anpassungsmaßnahmen. – oekom Verlag.

Herrmann, F., Wendland, F., Hübsch, L. & Müller, U. (2014): Auswirkung von möglichen Klimaänderungen auf die Grundwasserneubildung in der Metropolregion Hamburg. – In: DVGW energie, wasser-praxis 6/2014: 34–35.

Grundwasserhaushaltsmodell Niedersachsen „mGROWA“

Projektlaufzeit: 2008 bis 2014

In Kooperation mit dem MU Niedersachsen und dem Forschungszentrum Jülich wurde das Wasserhaushaltsmodell „mGROWA“ zur Ermittlung der innerjährlichen Verteilung der Grundwasser-Neubildung in Niedersachsen erarbeitet. Mit dem Modell ist es zudem möglich, die Grundwasser-Neubildung unter Klimawandelbedingungen zu berechnen.

Veröffentlichungen:

Herrmann, F., Chen, S., Heidt, L., Elbracht, J., Engel, N., Kunkel, R., Müller, U., Röhm, H., Vereecken, H. & Wendland, F. (2013): Zeitlich und räumlich hochaufgelöste flächendifferenzierte Simulation des Landschaftswasserhaushalts in Niedersachsen mit dem Modell mGROWA. – Hydrologie und Wasserbewirtschaftung 57(5).

Herrmann, F., Hübsch, L., Elbracht, J., Engel, N., Keller, L., Kunkel, R., Müller, U., Röhm, H., Vereecken, H. & Wendland, F. (2017): Mögliche Auswirkungen von Klimaänderungen auf die Grundwasserneubildung in Niedersachsen. – Hydrologie und Wasserbewirtschaftung 2017,4–3.

Klimafolgenmanagement in der Metropolregion Hannover – Braunschweig – Göttingen

Projektlaufzeit: 2008 bis 2011

Das Verbundprojekt „Regionales Management von Klimafolgen in der Metropolregion Hannover-Braunschweig-Göttingen“, kurz „Klimafolgenmanagementprojekt (KFM)“, war ein Verbundprojekt des Bundesministeriums für Bildung und Forschung (BMBF) im Rahmen des Förderprogramms „Klima Zwei“ (Forschung für den Klimaschutz und Schutz vor Klimawirkungen des Rahmenprogramms „Forschung für Nachhaltigkeit“ (FONA)).

Ziel des Verbundprojektes war die Entwicklung von übertragbaren Managementstrategien zur Klimafolgenanpassung. Es gliederte sich in die sechs Teilprojekte Klimawandel, Energiepflanzen, Feldberegnung, Naturschutz, Wasserwirtschaft und Informations- und Kommunikations-(I+K)-Plattform.

Am LBEG wurden die Bereiche „Energiepflanzen“ zusammen mit der Georg-August-Universität Göttingen und der Firma GEONET sowie der Fachbereich „Wasserwirtschaft“ gemeinsam mit enercity (Stadtwerke Hannover AG) bearbeitet. Die beiden Teilprojekte lauteten:

• Teilprojekt Wasserwirtschaft: „Grundwasserneubildung bei sich ändernden Klimabedingungen und die Auswirkungen auf den Wasserhaushalt“.

Insgesamt kann als gesichert gelten, dass sich der Landschaftswasserhaushalt und die Grundwasserneubildung bei den prognostizierten klimatischen Bedingungen und unter den dabei anzunehmenden Randbedingungen verändern werden. Mögliche Auswirkungen können die Vergrößerung der Schwankungsbreite der Grund- und Oberflächenwasserstände sein, was z. B. direkten Einfluss auf grundwasserabhängige Ökosysteme hätte. Art und Ausmaß von Änderungen bei der Grundwasserneubildung sind dabei in hohem Maße von den regionalen Gegebenheiten abhängig.

Ziel des Projektes war es deshalb, durch Simulation der Grundwasserneubildung unter verschiedenen Klimaszenarien Veränderungen des Wasserhaushalts abzuschätzen. Diese Informationen sind eine wichtige Datengrundlage für die Entwicklung integrierter Konzepte

o zur Sicherstellung der Trinkwasserversorgung,

o zur Bereitstellung von Wasser für die Beregnung,

o zum Schutz von Feuchtbiotopen,

o zur Gewährleistung eines ausreichenden Niedrigwasserabflusses in den Oberflächengewässern und

o für eine angepasste Landwirtschaft.

Der Projektpartner enercity (Stadtwerke Hannover AG) strebte auf Basis des Projektes die Entwicklung eines „Instationär gekoppelten Wasserhaushaltsmodells der Oberflächengewässer und Grundwasserleiter“ für den Grundwasserkörper Wietze-Fuhse an.

Veröffentlichungen:

Groß, G., Krause, A., Lenßen, C., Müller, U., Buttlar, C. v., Karpenstein-Machan, M., Bauböck, R., Dressler, D., Loewen, A., Lessmann, D., Mersch, I., Fricke, E., Weiß, C., Reich, M., Rode, M., Wixwat, T., Röhm, H., Fürstenberg, K., Matheja, A., Meinken, M. & Beermann, B. (2011): Klimafolgenmanagement in der Metropolregion Hannover – Braunschweig – Göttingen. – GeoBerichte 18: 174 S., 103 Abb., 23 Tab.; Hannover (LBEG).

Wixwat, T., Röhm, H. (2011): Der Einfluss des Klimawandels auf den regionalen Wasserhaushalt. – GeoBerichte 18: 117–137.

• Teilprojekt „Energiepflanzen“ - Ermittlung des Potenzials für den Anbau und die Nutzung von Bioenergiepflanzen unter Berücksichtigung regionaler Klimaszenarien.

Aufgabe des Teilprojektes „FE 2 Energiepflanzen“ am LBEG war es, die Veränderungen der Standortbedingungen für die Landwirtschaft zu ermitteln und empfindliche Gebiete zu identifizieren. Fruchtfolgen wurden hierzu an die veränderten Klimabedingungen angepasst und Energiepflanzen integriert.

Mit der Methodendatenbank MeMaS® wurden pflanzenbaulich relevante Klima- und Bodenkennwerte wie Klimatische Wasserbilanz, pflanzenverfügbares Bodenwasser, Sickerwasserrate, Nitratauswaschungsgefährdung und Beregnungsmengen berechnet. Zudem wurden die erwarteten Klimaveränderungen berücksichtigt: Während der Jahresniederschlag insgesamt nahezu unverändert bleibt, wurde eine Verschiebung der Niederschläge ins Winterhalbjahr zugrunde gelegt. Steigende Temperaturen bewirken vor allem im Sommerhalbjahr eine stärkere Verdunstung. Das führt dazu, dass die Klimatische Wasserbilanz, die Differenz aus Niederschlag und Verdunstung, in diesen Monaten negativ werden kann. Die Folge kann Wassermangel für die Vegetation sein. Mit den Angaben zu Bodenwasserhaushalt und Wasserbedarf der Pflanzen zum Aufbau von Biomasse, dem Transpirationskoeffizienten, wurde das standortspezifische Biomassepotenzial errechnet und mit den durchschnittlichen Ertragsdaten für die Metropolregion klassifiziert. Neben dem Wasserangebot als limitierendem Faktor ist die Summe der Temperaturen über 5° C bzw. 8 °C für Wärme liebende Pflanzen entscheidend für optimales Wachstum. Daher wurden Standorte herausgefiltert, die über ausreichend Wasser verfügen und die jeweilige Mindesttemperatursumme aufweisen.

Mit den Kenntnissen der Biomassepotenziale und der optimalen Standortvoraussetzungen lassen sich unter Berücksichtigung von Bodeneignung, Vegetationslänge und Bioenergiepflanzenanteil verträgliche und effiziente Fruchtfolgen zur Bioenergiegewinnung erstellen.

Veröffentlichungen:

Groß, G., Krause, A., Lenßen, C., Müller, U., Buttlar, C. v., Karpenstein-Machan, M., Bauböck, R., Dressler, D., Loewen, A., Lessmann, D., Mersch, I., Fricke, E., Weiß, C., Reich, M., Rode, M., Wixwat, T., Röhm, H., Fürstenberg, K., Matheja, A., Meinken, M. & Beermann, B. (2011): Klimafolgenmanagement in der Metropolregion Hannover – Braunschweig – Göttingen. – GeoBerichte 18: 174 S., 103 Abb., 23 Tab.; Hannover (LBEG).

Lenßen, C. & U. Müller (2011): Einfluss des Klimawandels auf Standortpotenziale von Bioenergiepflanzen in der Metropolregion Hannover – Braunschweig – Göttingen. – GeoBerichte 18: 13–39.

Lenßen, C. & Heidt, L. (2010): Auswirkungen des Klimawandels auf Wasserverfügbarkeit und Beregnung in Niedersachsen. – In: Epple, C., Korn, H., Kraus, K., & Stadler, J. (2010): Biologische Vielfalt und Klimawandel. – BfN-Skripten 274/2010: 91.

Die Ergebnisse des Projektes sind in der Publikation GeoBerichte 18 dokumentiert.

Sonnenblumen
Artikel-Informationen

Ansprechpartner/in:
Herr Robin Stadtmann

Landesamt für Bergbau, Energie und Geologie
Stilleweg 2
30655 Hannover
Tel: 0511/643-3901

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