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Klimawandel undWasserwirtschaft - Maßnahmen und ......Wasserwirtschaft zurAnpassung an den Klimawandel Das Projekt istTeil derAnpassungspolitik des Landes Nordrhein-Westfalen und

Feb 28, 2021

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Klimawandel und WasserwirtschaftMaßnahmen und Handlungskonzepte in derWasserwirtschaft zur Anpassung an den Klimawandel

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Klimawandel und WasserwirtschaftMaßnahmen und Handlungskonzepte in derWasserwirtschaft zur Anpassung an den Klimawandel

Das Projekt ist Teil der Anpassungspolitik des Landes Nordrhein-Westfalen und wurde mit Mitteln des Ministeriums fürKlimaschutz, Umwelt, Landwirtschaft, Natur- und Verbraucherschutz des Landes Nordrhein-Westfalen finanziert. Wei-tere Informationen zum Thema Anpassung an den Klimawandel sowie die Anpassungsstrategie des Landes Nordrhein-Westfalen finden Sie im Internet unter:www.klimawandel.nrw.de

HINWEIS

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4 Vorwort

Sehr geehrte Leserin, sehr geehrter Leser,

Wissenschaftler und Politiker aus aller Welt sind sich einig, dass die globale Klimaerwärmungauf maximal zwei Grad Celsius begrenzt werden muss, um katastrophale Auswirkungen zuvermeiden. Im Mittelpunkt der politischen Neuausrichtung der nordrhein-westfälischenLandesregierung steht daher ein Klimaschutzgesetz, in dem unter anderem verbindlich fest-gelegt werden soll, dass die Treibhausgasemissionen in Nordrhein-Westfalen bis 2020 umein Viertel und bis 2050 um mindestens 80 Prozent reduziert werden müssen. Allerdingswerden trotz der weltweiten Anstrengungen um den Klimaschutz die Temperaturen in denkommenden Jahrzehnten zunächst weiter steigen, denn das Klimasystem reagiert auf eineVerringerung von Treibhausgasemissionen nur langsam. Die Auswirkungen werden auch inNordrhein-Westfalen zu spüren sein, wenn auch nicht so drastisch wie in anderen Teilen derWelt.

Was sind die Folgen des Klimawandels in Nordrhein-Westfalen? Welche Maßnahmen zur An-passung sollten getroffen werden? Diesen Fragen geht das Umweltministerium Nordrhein-Westfalen in rund 40 Studien nach – unter anderem für die Wasserwirtschaft, die durch dieVeränderung der meteorologischen Größen Lufttemperatur, Niederschlag und Luftfeuchtebesonders betroffen ist.

Mit der vorliegenden Broschüre möchten wir die Ergebnisse der bereits abgeschlossenenUntersuchungen zu den Folgen des Klimawandels in der Wasserwirtschaft vorstellen. UnserZiel ist es, für mögliche Problemgebiete zu sensibilisieren und den verantwortlichen Akteu-ren der nordrhein-westfälischen Wasserwirtschaft Anregungen für vorausschauende Maß-nahmen zur Anpassung an den Klimawandel an die Hand zu geben. Themen sind unter an-derem: die Wasserversorgung in Hitzesommern und die Gewährleistung desHochwasserschutzes bei Starkniederschlägen.

Ich wünsche Ihnen eine aufschlussreiche Lektüre.

Johannes Remmel, MdLMinister für Klimaschutz, Umwelt, Landwirtschaft,Natur- und Verbraucherschutz des Landes Nordrhein-Westfalen

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Inhalt 5

Inhalt

Einführung 6

Mögliche Auswirkungen des Klimawandels auf die Wasserwirtschaft 1 1

Gewässerbewirtschaftung 14Talsperrenbewirtschaftung 16Wasserversorgung 17Siedlungsentwässerung 18Hochwasserschutz 18Vernetzung mit anderen Handlungsbereichen 19

Anpassung der Wasserwirtschaft an den Klimawandel –eine Strategie für Nordrhein-Westfalen 22

Der Weg zu einer integrierten Anpassung der Wasserwirtschaft 23Die Projekte im Klimainnovationsfonds NRW 25

Anpassungsmöglichkeiten für die wasserwirtschaftlichen Handlungsbereiche 28Gewässerbewirtschaftung 28Talsperrenbewirtschaftung 29Wasserversorgung 30Siedlungsentwässerung 31Hochwasserschutz 33

Übergreifende Auswirkungen und Zusammenhänge 34

Vernetzung der Projekte im nationalen und internationalen Forschungskontext 37

Fazit und Ausblick 40

Anhang 41

Impressum 43

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6 Einführung

Einführung

Die globalen Folgen des Klimawandelsfür den WasserhaushaltDas weltweite Klima verändert sich deutlich. Lautdem im Frühjahr 2007 veröffentlichten viertenSachstandsbericht für Klimaänderungen desWeltklimarates IPCC (Intergovernmental Panelon Climate Change) ist die globale Durch-schnittstemperatur in den vergangenen 100 Jah-ren um 0,74 Grad Celsius gestiegen. Hauptursa-chen für die Erwärmung sind der Ausstoß vonTreibhausgasen bei der Energieerzeugung undVerkehr, Brandrodungen von Waldflächen sowieAckerbau und Viehzucht. Nur durch eine drasti-sche Reduktion des Ausstoßes von klimarelevan-ten Gasen – wie er nun auch von der nordrhein-westfälischen Landesregierung angestrebt wird(mindestens 80 Prozent Reduktion bis 2050) –können der Klimawandel und seine Folgen nochin einem erträglichen Rahmen gehalten werden.Experten empfehlen dringend, die globale Erwär-mung auf maximal zwei Grad gegenüber demvorindustriellen Niveau zu begrenzen.

Doch selbst wenn es gelingt, dieses ehrgeizigeZiel zu erreichen, wird ein Anstieg der Temperatu-ren von zwei Grad drastische Folgen haben –auch und vor allem auf den globalen Wasserhaus-halt. Unter anderem rechnet der IPCC mit einemdeutlichen Anstieg des Meeresspiegels, demviele dicht besiedelte Küstenregionen und Inselnzum Opfer fallen könnten. Besonders betroffensind etwa das nur knapp über dem Meeresspie-gel liegende Nildelta in Ägypten und ein Fünftelder im Gangesdelta gelegenen LandesflächeBangladeschs.Allein in Bangladesch ist der Le-

bensraum von rund 35 Millionen Menschen be-droht. In anderen Teilen der Welt wird dagegendie Wasserknappheit zu einem immer größerenProblem. Der Weltklimarat geht davon aus, dassetwa in Afrika bis zum Jahr 2020 75 bis 250 Mil-lionen Menschen nicht mehr ausreichend Wasserzur Verfügung haben werden.Viele Menschenwerden deshalb in nicht allzu ferner Zukunft vorden Folgen des Klimawandels fliehen müssen.

Die Folgen des Klimawandels für den Wasser-haushalt in Nordrhein-WestfalenDerartig drastische Konsequenzen sind in Nord-rhein-Westfalen nicht zu erwarten. Dennoch wirdsich der Klimawandel auch in unserem Bundes-land spürbar auf den natürlichen Wasserhaus-halt auswirken und damit auch alle relevantenHandlungsbereiche der Wasserwirtschaft beein-flussen. Zu erwarten sind etwa häufiger auftre-tende Starkniederschläge, die zu Überlastungendes Kanalsystems führen können; länger wer-dende Hitzeperioden können in Einzelfällen dieWasserversorgung im Sommer beeinträchtigen.

Anpassungsstrategien für die Wasserwirt-schaft in Nordrhein-WestfalenAufgrund dieser und weiterer Anfälligkeiten derWasserwirtschaft für den Klimawandel gilt es, dieVeränderungen der klimatischen Rahmenbedin-gungen und die daraus resultierenden Entwick-lungen frühzeitig zu erkennen – denn nur so kön-nen Maßnahmen und Strategien entwickelt sowieStrukturen aufgebaut werden, die effiziente An-passungsmaßnahmen ermöglichen. Die Landes-regierung Nordrhein-Westfalen fördert deshalbneben Maßnahmen für den Klimaschutz auchganz gezielt Projekte, in denen die Auswirkungendes Klimawandels untersucht und mögliche An-passungsmaßnahmen entwickelt werden. ErsteMaßnahmen für insgesamt acht verschiedeneLebens-, Umwelt- und Wirtschaftsbereiche – da-runter die Wasserwirtschaft – zeigte bereits dieBroschüre „Anpassung an den Klimawandel –Eine Strategie für Nordrhein-Westfalen“ (2009)auf. Eine genauere Analyse der Folgen des Klima-wandels für die Wasserwirtschaft gibt das Minis-

Treibhausgas-

emissionen müssen

deutlich reduziert

werden, um

drastische Folgen

des Klimawandels

zu verhindern

Versinkende Inseln im Pazifik, Dürreperioden in Afrika – die globaleErwärmung hat weltweit dramatische Auswirkungen auf denWasserhaushalt. Doch auch Nordrhein-Westfalen muss sich gegendie Folgen des Klimawandels wappnen.

Feuchte Zeiten: Seit

Anfang des 20. Jahr-

hunderts stiegen die

Niederschläge in

Nordrhein-Westfalen

um zirka 13 Prozent.

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Einführung 7

Seit Anfang des

20. Jahrhunderts

haben die mittlere

Temperatur und die

Niederschlags-

summen deutlich

zugenommen

Abbildung 1:

Jahresmittel-

temperatur (links)

und mittlerer

Jahresniederschlag

(rechts) für Nord-

rhein-Westfalen im

Zeitraum 1979-2008.

(Quelle:

LANUV, 2010)

terium für Klimaschutz, Umwelt, Landwirtschaft,Natur- und Verbraucherschutz des Landes Nord-rhein-Westfalen (MKULNV) nun mit der vorlie-genden Broschüre. Hier werden abgeschlosseneund laufende Forschungsvorhaben sowie die be-reits erzielten Erkenntnisse zu den Auswirkungendes Klimawandels auf die Wasserwirtschaft so-wie mögliche Anpassungsmaßnahmen vorge-stellt.

Hintergrund: Klima und Klimawandelin Nordrhein-Westfalen heuteIm bevölkerungsreichsten Bundesland Nord-rhein-Westfalen herrscht heute ein warm-gemä-ßigtes Regenklima mit relativ milden Winternund durchwachsenen Sommern. Die tatsächli-chen klimatischen Verhältnisse gibt diese grobeKlassifikation allerdings nur bedingt wieder.Denn durch eine sehr ungleiche Geländestruk-tur mit verschiedenen Höhenlagen kommt esinnerhalb Nordrhein-Westfalens teilweise zu er-heblichen Unterschieden bei der Nieder-schlagsmenge und Temperaturen:

So liegen etwa die Jahresmitteltemperaturenin den Niederungen der NiederrheinischenBucht, des Niederrheinischen Tieflandes undder Westfälischen Bucht sowie weiteren Be-reichen unter 150 Meter über NN (Normal-null) oberhalb von neun Grad Celsius, in derKölner Bucht sogar über zehn Grad.

Anthropogene Effekte wie Bodenversiegelun-gen tragen in den Ballungsräumen an Rheinund Ruhr zudem zur Bildung von Wärmein-seln in den Innenstädten bei. Der maximaleTemperaturunterschied zwischen Innenstäd-ten und dem Umland kann in Großstädtenbis zu zehn Grad betragen.

In den Mittelgebirgsregionen Eifel, Weser-bergland, Süderbergland (mit Bergischem

Land, Sauer- und Siegerland) wird dagegenteilweise eine Jahresmitteltemperatur vonnur fünf Grad Celsius (Rothaargebirge) er-reicht, da die Temperatur im Mittel um etwa0,7 Grad pro 100 Meter Höhe abnimmt.

Niederschlag fällt in den Niederungen zugrößeren Teilen im Sommer, oft verbundenmit kräftigen Schauern und Gewittern. Mitetwas mehr als zehn Tagen im Jahr am Nie-derrhein und mehr als 20 Tagen in der West-fälischen Bucht sind Schneedecken selten.

Durch Staueffekte an den Hängen überwie-gen Niederschläge in den Mittelgebirgen imWinterhalbjahr. Geschlossene Schneedeckentreten in den höheren Lagen häufiger auf (imRothaargebirge durchschnittlich über 100Tage pro Jahr).

Vergleicht man die heutigen klimatischen Datenfür Nordrhein-Westfalen mit den jährlichen Ge-bietsmitteln vom Anfang des 20. Jahrhunderts,lassen sich bereits erste Trends des Klimawan-dels feststellen (LANUV 2010):

So hat etwa die Lufttemperatur seit Anfangdes 20. Jahrhunderts um 1,1 Grad Celsius imGebietsmittel zugenommen (1901-2008).

Das errechnete Gebietsmittel des Jahresnie-derschlags für Nordrhein-Westfalen stieg von810 auf rund 920 Millimeter – eine Zunahmevon rund 13 Prozent gegenüber dem langjäh-rigen Mittelwert. Die Niederschlagszunahmehat mit 19 Prozent vor allem im Winter undFrühling stattgefunden, im Sommer undHerbst sind bisher kaum Änderungen zuverzeichnen.

Seit den 1960er Jahren wurden zudem mehr-fach Gebietsmittel von mehr als 1.000 Milli-

Temperatur in °C

Niederschlag in mm

5,5- 6,0

6,0- 6,5

6,5- 7,0

7,0- 7,5

7,5- 8,0

8,0- 8,5

8,5- 9,0

9,0- 9,5

9,5- 10,0

10,0- 10,5

600- 800

800- 1.000

1.000- 1.200

1.200- 1.400

1.400- 1.60010,5- 11,2

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8 Einführung

meter Niederschlag jährlich gemessen, wäh-rend niederschlagsärmere Jahre seltener ge-worden sind.

Künftiger Klimawandel in Nordrhein-WestfalenAussagen über mögliche Entwicklungen des Kli-mas in den nächsten Jahrzehnten und Jahrhun-derten werden durch Modellrechnungen, so ge-nannte Klimaprojektionen ermöglicht.Aufbauend auf globalen Klimamodellen werdendiese Berechnungen für Deutschland durchregionale Klimamodelle räumlich verfeinert.Genutzt werden die Ergebnisse dynamischerKlimaregionalmodelle (REMO, COSMO-CLM,kurz: CCLM bzw. CLM) sowie statistischer Ver-fahren wie WettReg und STAR2 (zu Klimamo-dellen siehe auch Infokasten unten).

Grundlage für alle Klimaprojektionen sind An-nahmen über den Ausstoß von Treibhausgasenbis zum Jahr 2100, die der ZwischenstaatlicheAusschuss für Klimaänderungen (IPCC) getrof-fen hat. Eines der am häufigsten verwendetenEmissionsszenarien ist „A1B“ (zum Emissions-szenario „A1B“ siehe Infokasten auf Seite 9).

Die regionalen Klimaprojektionen für Nord-rhein-Westfalen zeichnen für den Zeitraum2021-2050 im Vergleich zum Referenzzeitraum1961-1990 eine Fortsetzung des bisherigenTemperaturtrends. Wie Abbildung 2 zeigt, wirdetwa vom Regionalmodell CLM für das Emissi-onsszenario „A1B“ eine Temperaturzunahmezwischen 0,9 und 1,3 Grad simuliert.Diese Erwärmung wirkt sich auch auf die Nie-derschläge aus: Wie Abbildung 3 zeigt, wird vom

Regionalmodell CLM für das Emissionsszenario„A1B“ insgesamt eine leichte Niederschlagszu-nahme berechnet. Diese fällt in den Wintermo-naten etwas deutlicher aus, während in denSommermonaten eher rückläufige Nieder-schlagssummen erwartet werden. Zudem istvon einer räumlich ungleichen Niederschlags-entwicklung auszugehen: Während in den Mit-telgebirgen die Niederschläge zunehmen, wer-den sie in der Niederrheinischen Bucht eherweniger. Starkniederschläge werden in allenJahreszeiten voraussichtlich häufiger auftreten.

Im weltweiten Vergleich findet der Klimawandelin Nordrhein-Westfalen eher moderat statt.Dennoch stellt er uns vor neue Herausforderun-gen, die es zu bewältigen gilt. So haben die Ex-tremwetterereignisse der letzten Jahre – wiedie Hitzesommer 2003 und 2006 oder dieÜberschwemmungen durch Starkregen unteranderem in Delbrück 2007 und Dortmund 2008– gezeigt, dass für Nordrhein-Westfalen Hand-lungsbedarf besteht, der sich auch und ganzbesonders auf die Wasserwirtschaft erstreckt.Denn durch die Veränderungen von Temperatur,Niederschlagsmengen, Niederschlagsintensitätund -verteilung und die damit einhergehendeBeeinflussung des Wasserhaushalts sind sämt-liche Handlungsbereiche der Wasserwirtschaftunmittelbar betroffen.

Die Bewirtschaftung der Ressource „Wasser“als Aufgabe der Daseinsvorsorge ist mit ihrenvielfältigen Facetten Aufgabe der Wasserwirt-schaft. Sie sorgt nicht nur dafür, dass dieseswertvolle Gut allen Bürgern in ausreichenderMenge und Qualität zur Verfügung steht, son-

In Deutschland stehen derzeit vier verschie-dene regionale Klimamodelle zur Verfügung,die sich in zwei Kategorien einteilen lassen:

Die dynamischen Modelle (REMO, CCLMbzw. CLM) verwenden zur Berechnung re-gionaler Klimaprojektionen physikalischeMethoden. Sie funktionieren im Prinzip wieglobale Zirkulationsmodelle – ergänzt umDetailinformationen aus der jeweiligen Re-gion. Über die Anbindung an Globalmodellegewährleisten sie eine konsequente Verfei-nerung der weltweiten Klimaprojektionenauf einen regionalen Maßstab.

INFOKASTEN REGIONALE KLIMAMODELLE:Statistische Verfahren (WettReg, STAR2)schließen aus der Kenntnis des gegenwärti-gen Regionalklimas und den Annahmenüber globale Klimaentwicklungen auf zu-künftige klimatische Bedingungen. Sieübertragen also die Daten von Messreihenzurückliegender Ereignisse in die Zukunft.

Den Untersuchungen des Landes Nordrhein-Westfalen liegen Klimaprojektionen zugrunde,die überwiegend mit dem Modell CLM erstelltund an geeigneter Stelle durch statistischeModelle ergänzt wurden, um mögliche Klima-schwankungen zu berücksichtigen.

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Einführung 9

Abbildung 2:

Änderungen der

mittleren Jahres-

temperatur in

Nordrhein-Westfalen

für den Zeitraum

2021-2050 (links)

bzw. für den Zeit-

raum 2071-2100

(rechts), bezogen

auf den Referenz-

zeitraum 1961-1990

nach Regional-

modell CLM, Emissi-

onsszenario „A1B“.

(Quelle: IDP)

Als Grundlage für Klimaprojektionen dienenEmissionsszenarien, aus denen sich Aussagenüber den möglichen Ausstoß von CO2 bis zumJahr 2100 ergeben. In Deutschland ist „A1B“das in den vergangenen Jahren am häufigstenverwendete Szenario, da es eine wahrscheinli-che Entwicklung der Treibhausgasemissionenund -konzentrationen gut repräsentiert. Esgeht von einer eher homogenen (vernetzten)Welt mit schnellemWirtschaftswachstum undrascher Einführung neuer und effizienterTechnologien aus. Fossile und regenerativeEnergiequellen werden ausgewogen genutzt.Die Weltbevölkerung erreicht Mitte des Jahr-

INFOKASTEN A1B-SZENARIO (IPCC 2007):hunderts ihren Höchststand und entwickeltsich danach rückläufig. Die Konzentration derCO2-Äquivalente erreicht zur Mitte des Jahr-hunderts ihr Maximum, sinkt dann kontinuier-lich, liegt aber über dem Ausstoß von 2000.

Jüngste Untersuchungen zeigen aber auchauf, dass das Szenario „A1B“ zu optimistischsein könnte, weil die Treibhausgasemissioneninsbesondere im asiatischen Raum wesentlichstärker angestiegen sind, als ursprünglich in„A1B“ angenommen.

Abbildung 3:

Prozentuale

Änderungen der

Jahressumme des

Niederschlags in

Nordrhein-Westfalen

für den Zeitraum

2021-2050 (links)

bzw. für den Zeit-

raum 2071-2100

(rechts), bezogen

auf den Referenz-

zeitraum 1961-1990

nach Regionalmo-

dell CLM, Emissions-

szenario „A1B“.

(Quelle: IDP)

Szenario: A1BRealisierung: CLM Lauf 1Nahe Zukunft: 2021-2050 vs. 1961-1990

0,00 0,50 1,00 1,50 2,00 2,50 3,00 3,50 4,00 4,50 [°C]Mittel: 1,1 [°C]

0,00 0,50 1,00 1,50 2,00 2,50 3,00 3,50 4,00 4,50 [°C]Mittel: 3,1 [°C]

-12,0 -9,33 -6,67 -4,0 -1,33 1,3 4,0 6,7 9,3 12,0 [%]Mittel: 1,4 [%]

-12,0 -9,33 -6,67 -4,0 -1,33 1,3 4,0 6,7 9,3 12,0 [%]Mittel: 0,4 [%]

Szenario: A1BRealisierung: CLM Lauf 1Nahe Zukunft: 2021-2050 vs. 1961-1990

Szenario: A1BRealisierung: CLM Lauf 1Ferne Zukunft: 2071-2100 vs. 1961-1990

Szenario: A1BRealisierung: CLM Lauf 1Ferne Zukunft: 2071-2100 vs. 1961-1990

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dern reguliert auch die Verfügbarkeit für indus-trielle und energetische Nutzungen. Sie erfülltwichtige Aufgaben bei der ökologischen Stabili-sierung von Gewässern und angebundenen Bio-topen und sorgt für eine umweltgerechte Ablei-tung und Reinigung der anfallenden Abwässer.Nicht zuletzt hat sie auch die Aufgabe, Menschund Umwelt vor Schäden zu schützen, diedurch Wasser verursacht werden können.

Somit ergibt sich eine enge Verzahnung derWasserwirtschaft mit anderen Sektoren wie derLand- und Forstwirtschaft oder der Stadtpla-nung. Es liegt also im besonderen Interesse derLandesregierung, die Wasserwirtschaft zu un-terstützen, sich vorausschauend an die Auswir-kungen des Klimawandels anzupassen, damitsie auch künftig ihre Aufgaben erfüllen kann.

Weiteres Vorgehen und Aufbau der BroschüreIn der vorliegenden Broschüre werden erstmalsdie Ergebnisse verschiedener Projekte zur Er-forschung der Auswirkungen des Klimawandelsauf die Wasserwirtschaft gesammelt vorge-stellt, die die nordrhein-westfälische Landes-regierung mit Mitteln aus dem so genanntenKlimainnovationsfonds durchgeführt hat.Der Fonds wurde durch das Land Nordrhein-Westfalen eingerichtet, um die Auswirkungendes Klimawandels auf folgende acht verschie-dene Lebens-, Umwelt- und Wirtschaftsbereichezu untersuchen:

10 Einführung

Mit gezielten Maßnahmen können dieregionale Empfindlichkeit verringertund die lokale Anpassungskapazität

gestärkt werden.

Die regionale Anpassung an denKlimawandel erfordert ein integriertes

Zusammenspiel aller Akteure aus Politik,Planung, Verwaltung, Wirtschaft und

der Bevölkerung.

1. Kleinräumige Klimaprognosen erstellenKlimaprojektionen mit einer Auflösung von

18 km x 18 km wurden bereits erstellt

2. SektorspezifischeAnfälligkeiten ermitteln

In PIK-Studie für 8 Sektoren und den Projektendes Klimainnovationsfonds weitgehend

vorgenommen

3. SektorspezifischeAnpassungsmaßnahmen entwickeln

Regionsspezifische Wirkungszusammenhängeermitteln und Maßnahmen erarbeiten, diemöglichst keine negativen Auswirkungen

auf andere Sektoren erwarten lassen

4. Maßnahmen umsetzenSynergien nutzen, Zielkonflikte vermeiden

Dyn

amis

ieru

ng

Ko

nti

nu

ierl

ich

ber

prü

fun

gd

erW

irks

amke

itu

nd

ggf.

An

pas

sun

gd

erei

nge

leit

eten

Maß

nah

men

du

rch

die

Po

litik

Die regionale Anfälligkeit hängt ab von• dem Ausmaß der Klimaänderungen und

• der Sensitivität der Region, bestimmtdurch die natürlichen, technischen,

ökonomischen und sozialenStandortgegebenheiten.

Art und Ausmaß des Klimawandelszeigen sich regional und teilweise

lokal sehr unterschiedlich.

Landwirtschaft und Boden,Wald- und Forstwirtschaft,Biologische Vielfalt und Naturschutz,Wasserwirtschaft,

Tourismus,Gesundheit,Städte und Ballungsräume sowieAnlagensicherheit.

Die Wasserwirtschaft nimmt unter den unter-suchten Sektoren eine besondere Stellung undQuerschnittsfunktion ein. Denn alle Lebens-,Umwelt- und Wirtschaftsbereiche sind auf einein Quantität und Qualität funktionierende Was-serversorgung und Siedlungsentwässerung an-gewiesen. Darüber hinaus ist die Wasserwirt-schaft selbst in besonderer Weise durch denKlimawandel betroffen: Der Wasserkreislauf un-terliegt aufgrund natürlicher Faktoren starkenSchwankungen, die durch den Klimawandel voraussichtlich noch verstärkt werden.

Im nachfolgenden Kapitel soll daher zunächsterläutert werden, welche Auswirkungen der Kli-mawandel voraussichtlich auf die Wasserwirt-schaft und ihre verschiedenen Handlungsberei-che haben wird. Beleuchtet werden dabei dieGewässer- und Talsperrenbewirtschaftung, dieWasserversorgung, die Siedlungsentwässerungund der Hochwasserschutz sowie die Vernet-zung mit anderen Handlungsbereichen.

Ziel der Landesregierung Nordrhein-Westfalenist eine integrierte Klimaanpassungsstrategiefür die Wasserwirtschaft. Der Weg dorthin wirdim dritten Kapitel dieser Broschüre skizziert so-wie mögliche Anpassungsmaßnahmen – nachHandlungsbereichen gruppiert – vorgestellt.Zudem werden dort die wasserwirtschaftlichenProjekte porträtiert, die über den Klimainnovati-onsfonds gefördert wurden und werden.

Der Klimawandel macht nicht an den Landes-grenzen von Nordrhein-Westfalen halt. Daherstellt das vierte Kapitel Projekte zur Anpassungan den Klimawandel vor, bei denen die Landes-regierung mit anderen nationalen und interna-tionalen Akteuren zusammenarbeitet, um Sy-nergien zu nutzen sowie Doppelförderungenund -arbeiten zu vermeiden.

Welche Erkenntnisse sind wichtig – wie geht esweiter? – Diese Fragen werden im abschließen-den Fazit und Ausblick beantwortet.

Abbildung 4:

Die vier Schritte zur

erfolgreichen

Anpassung an den

Klimawandel.

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Mögliche Auswirkungen auf die Wasserwirtschaft 11

Der natürliche Wasserkreislauf umfasst denTransport, die Speicherung und die Zustands-änderungen des Wassers im globalen und regio-nalen Maßstab. Er wird energetisch von derSonneneinstrahlung angetrieben und durch dieHauptkomponenten Niederschlag, Abfluss undVerdunstung geprägt. Durch die Atmosphäretransportierte Feuchtigkeit gelangt als Nieder-schlag zur Erde, verdunstet oder fließt als Oberflächen- und Grundwasser ab. Größenver-änderungen der Wasserhaushaltskomponenten(Niederschlag, Abfluss, Verdunstung) könnenzu geografischen und temporären Verschiebun-gen in den regionalen Gebietswasserbilanzenführen.

Mit Wasserwirtschaft wird die Bewirtschaftungvon Wasserressourcen durch den Menschen be-zeichnet, die den zielgerichteten und zugleichschonenden Eingriff in den Wasserkreislauf un-ter Beachtung von europäischem, Bundes- undLandesrecht beinhaltet. Die Gewässer werdenso bewirtschaftet, dass sie der Sicherung derTrink- und Brauchwasserversorgung der Men-schen und der Industrie dienen, als Bestandteildes Naturhaushalts erhalten bleiben, ökolo-gisch verbessert und Hochwasserrisiken gemin-dert werden.

Die mit Blick auf den Wasserkreislauf relevan-ten Handlungsbereiche der nordrhein-westfäli-schen Wasserwirtschaft sind:

die Gewässerbewirtschaftung (Oberflächengewässer und Grundwasser),die Talsperrenbewirtschaftung,die Wasserversorgung,die Siedlungsentwässerung sowieder Hochwasserschutz.

Die einzelnen Komponenten des Wasserkreis-laufs zeigen eine hohe Sensitivität gegenüberklimatischen Veränderungen. Bereits erfolgteund zu erwartende Veränderungen von Tempe-ratur, Niederschlagsmenge, -intensität und -ver-teilung beeinflussen den Wasserhaushalt un-mittelbar. Eine Vielzahl wechselseitig wirkenderFaktoren beeinflusst zudem den vom Menschengeprägten Wasserkreislauf in Deutschland unddie daran gekoppelten technischen Teilkreis-läufe – etwa die Entnahme von Rohwasser unddie Rückführung von geklärtem Abwasser. Da-her sind die möglichen Auswirkungen klima-wandelbedingter Veränderungen auf die Was-serwirtschaft und ihre Handlungsbereiche nichteinfach zu bestimmen und zu quantifizieren.

Die Ziele und

Aufgaben der

Wasserwirtschaft

Mögliche Auswirkungen des Klimawandels auf die Wasserwirtschaft

Niederschlag

Abfluss

Verdunstung

Oberflächen-wasser

GrundwasserSiedlungs-

entwässerung

Talsperren-bewirtscha�ung

Gewässer-bewirtscha�ung

Wasserversorgung

Hochwasser-schutz

Abbildung 5:

Die wasserwirt -

schaft lichen

Handlungsfelder im

Wasserkreislauf.

Von der Trinkwasserversorgung bis zum Hochwas-serschutz – der Klimawandel beeinflusst sämtlicheHandlungsbereiche der Wasserwirtschaft.

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Nordrhein-Westfalen zu erwarten. In den letztenfünf Jahrzehnten lassen sich jedoch natürlicheSchwankungen im Hinblick auf Dauer und In-tensität der Niederschläge deutlich erkennen.Flächendeckend für Nordrhein-Westfalen zeigtsich tendenziell ein leichter Anstieg der Jahres-niederschlagsmengen, die im Wesentlichen andie Wintermonate gebunden sind (ExUS 2010).In den Sommermonaten fällt dagegen wenigerNiederschlag. Extremwertstatistische Untersu-chungen von Starkniederschlägen weisen lan-desweit zwar keine signifikanten Änderungen inden Niederschlagshöhen auf, in den für dieSiedlungswasserwirtschaft relevanten kurzenDauerstufen (Ereignisdauer von fünf bis zirka60 Minuten) deutet sich aber in den letztenJahrzehnten eine Zunahme der Starkregener-eignisse an (ExUS 2010, KuK 2009). Dabei sindregional auch Unterschiede in der Entwicklungder Niederschläge der letzten 60 Jahre erkenn-bar. Dies erfordert ein räumlich differenziertesVorgehen je nach wasserwirtschaftlichemHandlungsbereich. Bei der Bewirtschaftung vonWasserressourcen müssen Analysen der Emp-findlichkeit gegenüber verschiedenen Eingangs-größen sowie Bewertungen der Verwundbarkeiteinbezogen werden. Im Unterschied zur Tempe-ratur können die räumliche Verteilung und dieIntensität der Niederschläge mit den derzeiti-

Im Gegensatz zu anderen Regionen Deutsch-lands und Europas ist Nordrhein-Westfalen einwasserreiches Land. Bei mittleren jährlichenNiederschlagsmengen von 911 Millimetern (zumVergleich: mittlerer Jahresniederschlag in Bran-denburg 557 Millimeter) ist Wassermangel bis-her nur selten aufgetreten (PIK 2009, MUNLVNRW 2007). Mit dem Rhein durchfließt zudemder größte deutsche Fluss Nordrhein-Westfalen.Zirka 55 Prozent der Landesfläche gehören zuseinem Einzugsgebiet. Die restliche Landesflä-che zählt zu den Einzugsgebieten von Weser,Ems, Issel und Maas (Abbildung 6).

Nordrhein-Westfalen verfügt über Fließgewäs-ser mit einer Gesamtlänge von über 50.000 Kilometern, über mehr als 2.000, mehrheitlichkünstlich angelegte, stehende Gewässer (meistdurch Rohstoffabbau entstanden oder für Stau-anlagen angelegt) sowie umfangreiche Grund-wasservorkommen, vor allem in den Bereichender Niederrheinischen Bucht, dem Niederrhei-nischen Tiefland und dem Münsterland (MUNLVNRW 2007).

Bezogen auf ein komplettes Wasserwirtschafts-jahr (November bis Oktober) ist für die gesamteWasserbilanz keine übermäßige Änderung be-ziehungweise größere negative Auswirkung für

Abbildung 6:

Teileinzugsgebiete

und Hauptgewässer

in NRW.

12 Mögliche Auswirkungen auf die Wasserwirtschaft

Flüsse, Seen, Stau-

anlagen und Grund-

wasser stellen die

Wasserversorgung

in Nordrhein-Westfa-

len sicher

0 10 20 40 60 80Kilometer

© GeobasisdatenLand NRW, Bonn

Emscher

Erft NRW

Lippe

Rheingraben Nord

Ruhr

Sieg NRW

Wupper

Deltarhein NRW

Mittelrhein und Mosel NRW

Weser NRW

Ems NRW

Maas Nord NRW

Maas Süd NRW

Page 13: Klimawandel undWasserwirtschaft - Maßnahmen und ......Wasserwirtschaft zurAnpassung an den Klimawandel Das Projekt istTeil derAnpassungspolitik des Landes Nordrhein-Westfalen und

Mögliche Auswirkungen auf dieWasserwirtschaft 13

gen regionalen Klimamodellen nicht genauprognostiziert werden. Daraus ergeben sichauch Unsicherheiten bei den hydrologischenAuswirkungen von Klimaveränderungen. Ge-rade die Kenntnis von Änderungen in der Vertei-lung, der Intensität und der Dauer der Nieder-schläge ist aber für die Beurteilung von Risikenfür dieWasserwirtschaft und des Anpassungs-bedarfs in den wasserwirtschaftlichen Hand-lungsfeldern von außerordentlicher Relevanz.So sind zum Beispiel kurze, heftige und lokaleNiederschlagsereignisse für die Siedlungswas-serwirtschaft besonders bedeutsam, da sie zuörtlich begrenzten Überlastungen der Kanalisa-tion und zu Überschwemmungen in Siedlungs-bereichen führen können.Wenn sich Klimaef-fekte im Niederschlagsgeschehen mit zukünftig

höheren Temperaturen und längeren Trocken-perioden in den Sommermonaten überlagern,können weitere Risiken und Nutzungskonflikteim wasserwirtschaftlichen System auftreten,beispielsweise zwischen Trinkwasserversor-gung, landwirtschaftlicher Bewässerung undKühlwassernutzung durch Kraftwerke.

Die Klimafolgen für die wasserwirtschaftlichenSektoren sind unterschiedlich gut bekannt. Inden folgenden Abschnitten werden die vorlie-genden Erkenntnisse pro Sektor zusammenge-fasst dargestellt. Kapitel 3 geht dann auf dieeinzelnen Projekte aus dem Klimainnovations-fonds und deren Bedeutung für die wasserwirt-schaftlichen Handlungsbereiche sowie die An-passungsmöglichkeiten ein.

Mögliche Auswirkungen des Klimawandels auf die wasserwirtschaftlichen Handlungsbereiche– Ausgewählte Beispiele für Wirkungszusammenhänge –

Hochwasserschutz Talsperren-bewirtschaftung

Gewässer-bewirtschaftung

Wasserversorgung Siedlungs-entwässerung

Abflussänderungen in Oberflächengewässern:Abflusszunahme im Winter, Abflussabnahme im Sommer

sommerlichesTrocken-

fallen von Quellen

Häufigere Hochwasserereignisse

Stärker variierende Füllstände im Jahresverlauf, divergierendeBewirtschaftungsziele: Hochwasserschutz/Wasserversorgung/Energieerzeugung

Höhere Nährstoff- und Trübstofffrachtenim Oberflächenwasser

Überflutung von Trinkwassergewinnungs-/-aufbereitungsanlagen sowie Kläranlagen

Höhere Abwasseranteileim Oberflächenwasser

SteigendeGrundwasserstände

Nitratproblematikim Grundwasser

Steigende Kontaminationsgefahr fürOberflächengewässer

Beschaffenheitsänderung infolge steigender Temperaturen,verstärkt durch Wärmeeinleitungen

Häufigere und länger anhaltendeNiedrigwasserphasen

Steigende Eintragsgefahr vonKrankheitserregern

Abbildung 7:

Beispiele für poten-

zielle Auswirkungen

des Klimawandels

auf die wesentlichen

wasserwirtschaft-

lichen Handlungs-

bereiche und die

zugehörigen

Wirkungszusam-

menhänge.

Kurze und heftige

Niederschläge

können zu Überlas-

tungen der Kanal-

netze führen

Page 14: Klimawandel undWasserwirtschaft - Maßnahmen und ......Wasserwirtschaft zurAnpassung an den Klimawandel Das Projekt istTeil derAnpassungspolitik des Landes Nordrhein-Westfalen und

14 Mögliche Auswirkungen auf die Wasserwirtschaft

Gewässerbewirtschaftung

Die Gewässerbewirtschaftung umfasst die Be-wirtschaftung von Oberflächengewässern unddes Grundwassers. Für beide stehen die Was-serqualität und die verfügbaren Wassermengen(beziehungsweise die Erneuerungsraten) im Fo-kus der Bewirtschaftungsansätze.

OberflächengewässerDie wesentlichen Aufgaben der Bewirtschaf-tung von Oberflächengewässern sind derSchutz der Gewässer und ihre Entwicklung hin-sichtlich ihrer Gewässer- und Strukturgüte alsauch ihrer ökologischen Qualität. Dabei stehendie Wahrung oder gegebenenfalls die Wieder-herstellung des ökologischen Gleichgewichts inVerbindung mit der gleichzeitigen, nachhaltigenTrinkwasserversorgung der Bevölkerung sowieder Brauchwasserversorgung von Industrie undLandwirtschaft im Vordergrund. Weitere Aspekte der Gewässerbewirtschaftung könnendie Gewässernutzung zu Erholungs- und Frei-zeitzwecken sowie zur Energiegewinnung sein.

Die Landesregierung Nordrhein-Westfalen hatim Jahr 2010 unter dem Motto „Lebendige Ge-wässer“ die Umsetzung der Bewirtschaftungs-pläne und der Maßnahmenprogramme zur Eu-ropäischen Wasserrahmenrichtlinie (EU-WRRL)beschlossen. Zur Wiederherstellung und Siche-rung der ökologischen Funktionen werden mehrals 2.200 Kilometer der nordrhein-westfäli-schen Gewässer in drei Bewirtschaftungsperio -den (2010-2015; 2016-2021; 2021-2027) rena-turiert. Außerdem wird die Durchgängigkeit derGewässer für Fische verbessert. Hiermit soll ge-mäß EU-WRRL ein gewässerspezifischer „guterZustand“ angestrebt werden. Das Maßnahmen-

programm trägt damit zur Stärkung der Gewäs-ser gegenüber nachteiligen Wirkungen des Kli-mawandels bei.

Für die möglichen Auswirkungen des Klimawan-dels auf Quantität und Qualität von Oberflä-chengewässern sind – in Abhängigkeit von derräumlichen Lage und der Nutzungssituation –verschiedene hydraulische, stoffliche und hygienische Faktoren verantwortlich. Untersu-chungen zu den Auswirkungen der prognosti-zierten Klimaänderungen auf das Abflussver-halten der wichtigsten Fließgewässer inNordrhein-Westfalen haben für die nahe Zu-kunft (2021-2050) gezeigt, dass die mittlerenAbflüsse der Oberflächengewässer unter demEinfluss des Klimawandels im hydrologischenWinterhalbjahr tendenziell zu-, im Sommerhalb-jahr geringfügig abnehmen (bis zu zehn Pro-zent). Für die ferne Zukunft (2071-2100) sindstarke Zunahmen für die mittleren Niedrig-, Mit-tel- und Hochwasserabflüsse während der Win-termonate und entsprechende Abnahmen wäh-rend der Sommermonate nicht auszuschließen.Verglichen mit den mittleren jahreszeitlichenAbflüssen in der Vergleichsperiode (1971-2000)ist nach den Klimaprojektionen mit einem An-stieg von bis zu 60 Prozent im Winter zu rech-nen. In den Sommermonaten nehmen die mitt-leren Abflüsse infolge geringerer Niederschlägezwischen zehn und 30 Prozent ab. Diese Trendssind in Mittelgebirgen deutlicher ausgeprägt alsim Tiefland. Über das gesamte hydrologischeJahr betrachtet, mitteln sich die genannten Ver-änderungen zwar, insgesamt wird aber einleichter Anstieg der Jahresmittelabflüsse er-wartet.

Einzelne extreme Wetterereignisse und die er-warteten klimatischen Veränderungen könnenFlora und Fauna (Gewässerbiozönose), aberauch die Struktur des Gewässers so stark beeinflussen, dass deren Qualität und ein ord-nungsgemäßer Abfluss nachhaltig beeinträch-tigt werden. Starkregenereignisse können beispielsweise in Mittelgebirgslagen häufige Abschwemmungen bewirken, bei denen abbau-bare Bodenbestandteile, Nährstoffe oderKrankheitserreger in die Oberflächengewässereingetragen werden. Höhere Temperaturen las-sen zudem einen geringeren Sauerstoffgehaltund eine erhöhte Sauerstoffzehrung in den Ge-wässern erwarten, durch die sich die Gewässer-güte wesentlich verschlechtern kann.

Unverzichtbare

Lebensgrundlage:

Flüsse spielen eine

wichtige Rolle in

Nordrhein- Westfalen

– zum Beispiel als

Trinkwasser lieferant

oder Erholungs-

raum.

Viele Gewässer

Nordrhein-Westfa-

lens werden in den

nächsten Jahren

renaturiert

Page 15: Klimawandel undWasserwirtschaft - Maßnahmen und ......Wasserwirtschaft zurAnpassung an den Klimawandel Das Projekt istTeil derAnpassungspolitik des Landes Nordrhein-Westfalen und

Mögliche Auswirkungen auf die Wasserwirtschaft 15

Generell steigt durch häufigere Hochwasserer-eignisse die Gefahr des Stoffeintrags – entwe-der durch Unfälle, Umlagerung belasteter Sedimente oder die Überflutung von Trinkwas-sergewinnungs- und -aufbereitungsanlagen so-wie Kläranlagen. Bei zunehmenden Trockenpe-rio den erhöhen sich bei gleichbleibendenKonzentrationen und Frachten der Abwasser-einleitungen die Schadstoffkonzentrationen.

GrundwasserWichtige Aufgaben der Grundwasserbewirt-schaftung sind – insbesondere in Siedlungs-und Kulturräumen – die Grundwasserressour-cen möglichst weitgehend vor einem diffusenEintrag von Schadstoffen zu schützen undGrundwasser als Rohwasserressource bereitzu-stellen.

Allerdings ist das Grundwasser Nordrhein-Westfalens bereits heute auf einem Gebiet vonetwa 40 Prozent der Landesfläche in einemschlechten chemischen Zustand – überwiegendaufgrund erhöhter Nitratkonzentrationen. Unterdem Einfluss künftig höherer Bodentemperatu-ren ist zu erwarten, dass sich dieser Trend fort-setzt, da mehr Humus abgebaut, Stickstoff mi-neralisiert und Nitrat in das Grundwasserausgewaschen wird.

Vor allem vor dem Hintergrund, dass dasGrundwasser gemäß EU-Wasserrahmenrichtli-nie bis zum Jahr 2015 grundsätzlich den „gutenmengenmäßigen Zustand“ und den „guten che-mischen Zustand“ aufweisen muss, ist dieseEntwicklung bedenklich. Denn selbst unter In-anspruchnahme möglicher Fristverlängerungen

muss Nordrhein-Westfalen diese Ziele spätes-tens bis zum Jahr 2027 erreichen.

Die Grundwasserstände unterliegen jahreszeitli-chen Schwankungen, aber auch längerfristigenVeränderungen des Klimas. Tendenziell lassendie Niederschlagszunahmen in den Wintermo-naten mehr Wasserneubildung und damit ehereinen Anstieg der Grundwasserstände vermu-ten. Das ist für die Wasserversorgung und denErhalt grundwasserabhängiger Ökosystemegrundsätzlich positiv. Stimuliert durch anstei-gende Temperaturen, nimmt aber auch die Ver-dunstung zu, so dass lokal Niederschlagszunah-men überkompensiert werden können.

Eine vom Landesamt für Natur, Umwelt undVerbraucherschutz NRW (LANUV) beauftragteUntersuchung ergab, dass die Grundwasser-stände in Nordrhein-Westfalen zwischen 1970und 2008 sowohl räumlich als auch zeitlichsehr ungleichen Trends folgen. Aussagekräfti-ger sind die aus den Ganglinien abgeleitetenÄnderungen der Grundwasserstände zum Vor-monat. Hier zeigt sich für den Betrachtungs-zeitraum eine deutliche Verschiebung des Ein-setzens der Grundwasserzehrung von Mai hinzu April. Gleichzeitig hat sich auch der Beginnder Grundwasser-Neubildungsphase vomHerbst hin zum Spätsommer verschoben. Es istanzunehmen, dass sich beide Trends bisher imJahresgang ausgleichen. Für die statistischenAuswertungen der Ganglinien und den Ver-gleich mit Temperatur- und Niederschlagsdatenwurden nur solche Messstellen herangezogen,die als vom Menschen unbeeinflusst geltenkönnen. Bisher zeigen die Grundwasserständekeine flächendeckenden, über längere Zeit-räume stabilen, statistischen Zusammenhängemit den in den Klimadaten beobachtetenTrends.

Erste Projektionen zur zukünftigen Entwicklungder Grundwasser-Neubildungsraten liegen fürdie nahe Zukunft (2051-2060) und für die ferneZukunft (2070-2099) vor (PIK 2009, Wendlandet al. 2008). Hiernach deutet sich an, dass inder Ost-Eifel, in der angrenzenden Niederrheini-schen Bucht und im Sauerland das Grundwas-ser leicht absinken kann.

Für die Klimaregion Nordrhein-Westfalen ergibtsich noch kein eindeutiges Bild der künftigenEntwicklung der Grundwasserstände. Die ge-nauere Kenntnis darüber ist jedoch wichtig, um

Unerschöpflicher

Nachschub:

Das Grundwasser in

Nordrhein-Westfalen

speist unzählige

Bachläufe.

Chemische

Belastung des

Grundwassers droht

durch Klimawandel

zuzunehmen

Page 16: Klimawandel undWasserwirtschaft - Maßnahmen und ......Wasserwirtschaft zurAnpassung an den Klimawandel Das Projekt istTeil derAnpassungspolitik des Landes Nordrhein-Westfalen und

16 Mögliche Auswirkungen auf die Wasserwirtschaft

vor dem Hintergrund konkurrierender Nut-zungssituationen geeignete Anpassungsoptio-nen zu entwickeln.

Aus diesem Grund wird in Zusammenarbeit mitdem Forschungszentrum Jülich die flächende-ckende Entwicklung der Grundwasserneubil-dung in Nordrhein-Westfalen umfassender un-tersucht.

TalsperrenbewirtschaftungIn Nordrhein-Westfalen werden derzeit etwa 170Stauanlagen betrieben, die einen bedeutsamenTeil der wasserwirtschaftlichen Struktur imLande darstellen. Sie sind meist so konzipiert,dass sie mehreren Zwecken dienen. Von beson-derer Bedeutung sind sie insbesondere als Tal-sperren für die Trink- und Brauchwasserbereit-stellung, für die Wasserkraftnutzung oder dieAbflussregulierung von Fließgewässern, aberauch als Speicher und Rückhaltebecken, zumBeispiel für den Hochwasserschutz.

Aufgrund des außerordentlichen Gefährdungs-und Schadenspotenzials, das Stauanlagen fürMensch und Umwelt bergen, ist ein sicherer Be-trieb von besonderer Bedeutung. In der DIN19700 sind die Sicherheitsanforderungen anStauanlagen durch die Vorgabe von Bemes-sungshochwasserereignissen sehr geringer Ein-trittswahrscheinlichkeit definiert. Diese bewegensich im Bereich von Jährlichkeiten (Wiederkehr-wahrscheinlichkeit von bestimmten Abflüssen)größer 100 bis 10.0000 Jahren. Da Abflussauf-zeichnungen aber meist für Zeiträume von bes-tenfalls bis zu 100 Jahren vorliegen, bleibt die

notwendige Einschätzung zur Häufigkeit derarti-ger Ereignisse zwangsläufig vage.

Für die Talsperrenbewirtschaftung lassen dieprojizierten Auswirkungen des Klimawandelsund Änderungen im Wasserhaushalt stärker variierende Füllstände der Talsperren im Jah-resverlauf erwarten. Es werden auf Basis dervorliegenden Untersuchungsergebnisse vor allem ein erhöhtes Wasserdargebot im Winter-halbjahr und erhöhte Verdunstungsraten sowiestärkere Nutzungsansprüche und erhöhte Ab-gaben zu Zeiten sommerlichen Niedrigwassersangenommen.

Im Rahmen der NRW-Studie „Hochwasser-schutzwirkung der Talsperren im Einzugsgebietder Ruhr bei ganzjährigem Betrieb unter Be-rücksichtigung Klima bedingter Ablfussände-rungen einschließlich konkurrierender Nutzun-gen“ erfolgte eine Untersuchung desHochwasserschutzgrades und dessen Verände-rung infolge des Klimawandels.

Eine räumliche Differenzierung der zu erwar-tenden Abflussveränderungen ist dabei nichterkennbar, das gesamte Einzugsgebiet weist infolge des Klimawandels eine einheitliche Tendenz auf. In den Wintermonaten sind Zunah-men der mittleren monatlichen Höchstwertedes Abflusses zu erwarten. Für die statistischenGrößen ergab sich bei den häufigen Wahr-scheinlichkeiten (zum Beispiel zweijährlich) eindeutlicher Anstieg der Hochwasserabflüsse, allerdings deutlich geringere Abflusszunahmenbei den seltenen Wahrscheinlichkeiten (zumBeispiel 100-jährlich). Da die Hochwasser-schutzwirkung insbesondere bei seltenen Ereig-nissen greift, bleibt diese nahezu unverändert.

Insgesamt zeigt ein gewähltes Klimaszenario auf Basis von WettReg eine eher entlastendeFolge, während ein anderes Klimaszenario aufBasis von REMO sich belastend auswirkt. Insbe-sondere die Veränderung der Niederschlagsver-teilung vom Sommer in den Winter ist maßge-bender Faktor hinsichtlich der Auswirkungen.Flexible Bewirtschaftungsstrategien tragen dazubei, dem Klimawandel begegnen zu können.

Schwankender

Wasserstand: Durch

den Klimawandel

sind im Winter

höhere, im Sommer

niedrigere Pegel bei

Talsperren zu

erwarten.

Page 17: Klimawandel undWasserwirtschaft - Maßnahmen und ......Wasserwirtschaft zurAnpassung an den Klimawandel Das Projekt istTeil derAnpassungspolitik des Landes Nordrhein-Westfalen und

Mögliche Auswirkungen auf die Wasserwirtschaft 17

Wasserversorgung

Als bevölkerungsreichstes BundeslandDeutschlands (rund 18 Millionen Einwohner)mit starker industriell-gewerblicher, aber auchlandwirtschaftlicher Prägung hat Nordrhein-Westfalen einen hohen Bedarf an sauberemRohwasser und qualitativ hochwertigem Trink-und Betriebswasser für Bevölkerung, indus-trielle Produktion, Kleingewerbe sowie Land-und Gartenbau. Die Wasserversorgung stütztsich auf die Nutzung von Grundwasser (zumBeispiel am Niederrhein und im Münsterland),Uferfiltrat und angereichertem Grundwasserentlang größerer Flüsse (zum Beispiel Rhein,Ruhr, Ems) sowie auf Talsperren in der Eifel, imBergischen Land und im Sieger-/Sauerland.Während für die öffentliche Wasserversorgungpro Jahr zirka 1,18 Milliarden Kubikmeter Trink-wasser gewonnen werden, werden weitere 4,18Milliarden Kubikmeter Betriebswasser durchverarbeitendes Gewerbe, Bergbau, Kiesabbauund Kraftwerke zur Strom- und Wärmeerzeu-gung genutzt. Dieses wird aber nach der Nut-zung (etwa zu Kühlzwecken in Kraftwerken)größtenteils wieder zurückgeführt.

Die Deckung des Trinkwasserbedarfs des Lan-des erfolgt zu etwa 45 Prozent aus Grund- undQuellwässern (Grundwässer insbesondere inder Niederrheinischen Bucht und dem Münster-land, Quellwässer in den Festgesteinsgebietendes Weserberglandes, des Sieger- und Sauer-landes sowie der Eifel). Kennzeichnend fürNordrhein-Westfalen ist der hohe Anteil derTrinkwassergewinnung aus Oberflächenwassergestützten Ressourcen (fast 55 Prozent). Diesewerden aus durch Oberflächengewässer beein-flusstem Grundwasser, aus Uferfiltrat (insbe-sondere entlang des Rheins) sowie durchGrundwasseranreicherung (zum Beispiel ent-lang der Ruhr) gewonnen. Aus den insgesamt26 Talsperren werden weitere wesentliche An-teile des Trinkwassers unmittelbar aus Oberflä-chengewässern entnommen. Das zu Kühlzwe-cken in Kraftwerken benötigte Betriebswasserstammt fast ausschließlich aus Flüssen.

Die regionale und gewinnungsspezifische Band-breite der Ressourcen für die Trink-, Brauch-und Betriebswasserversorgung zeigt die hohepotenzielle Anfälligkeit dieses wasserwirt-schaftlichen Handlungsfeldes für die Folgen desKlimawandels.

Bei der Trinkwasserversorgung ist der Wasser-bedarf in Nordrhein-Westfalen in den letztenJahren kontinuierlich zurückgegangen, so dassdie Versorgungssicherheit nach bisherigerKenntnislage voraussichtlich auch bei zuneh-menden Hitzeperioden und höherem Spitzen-verbrauch nicht gefährdet sein wird. EinzelneFaktoren können die Wasserversorgung jedochregional ungünstig beeinflussen (MUNLV2009a). So können sich insbesondere in Gebie-ten mit zukünftig zurückgehender Grundwas-serneubildung Nutzungskonkurrenzen um dieRessource Grundwasser ergeben – etwa in Teil-bereichen der Niederrheinischen Bucht oderdes Münsterlandes durch einen zunehmendenBewässerungsbedarf von Landwirtschaft undkommerziellem Gartenbau. Eine reduzierteGrundwasserneubildung kann bei den vor allemin ländlichen Gebieten betriebenen Eigenwas-serversorgungen Probleme verursachen (zumBeispiel im Münsterland) oder zu reduziertenSchüttungen bei Quellfassungen (etwa in derOst-Eifel oder im Sauerland) führen.

Neben der quantitativen Beeinflussung der zurVerfügung stehenden Wasserressourcen kannder Klimawandel potenziell auch die Wasserbe-schaffenheit beeinträchtigen. Um ein qualitativgutes Trinkwasser aus Grundwasser zur Verfü-gung zu stellen, haben einige Wasserversorgeraufgrund der Nitratproblematik bereits tiefereGrundwasservorkommen erschlossen. Verände-rungen der Eigenschaften und Belastungen vonFließgewässern können die stoffliche Zusam-mensetzung von Rohwässern aus Uferfiltratoder angereichertem Grundwasser wesentlichbeeinflussen.

Trinkwassergewinnungs- und -aufbereitungsan-lagen an Fließgewässern unterliegen künftig ge-gebenenfalls einem höheren Überflutungsrisiko.So kann sich zum Beispiel durch Temperatur-veränderungen von Oberflächengewässern dieBelastung durch wasserübertragbare Krank-heitserreger verändern. Erhöhte Luft- und Roh-wassertemperaturen können außerdem dieTrinkwasserhygiene in Trinkwasserspeichern(Hochbehältern) oder im Leitungsnetz zurTrinkwasserverteilung beeinträchtigen.

Fast die Hälfte des

nordrhein-westfäli-

schen Trinkwasser-

bedarfs wird aus

Grund- und Quell-

wasservorkommen

gedeckt

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18 Mögliche Auswirkungen auf die Wasserwirtschaft

Siedlungsentwässerung

Die Aufgabe der Siedlungsentwässerung ist es,Abwasser aller Art aus den Siedlungsgebieteneiner Abwasserbehandlungsanlage (Kläranlage)oder einer Vorflut (einem Wasser aufnehmen-den Fließgewässer) zuzuleiten. Quantitativ wirddie Siedlungsentwässerung durch die Ableitungvon Niederschlagswasser geprägt, qualitativ vorallem von den mit Schmutzstoffen und Keimenbelasteten häuslichen, gewerblichen und indus-triellen oder sanitären Abwässern.

In Nordrhein-Westfalen werden insgesamt zirkadrei Milliarden Kubikmeter kommunales und in-dustrielles Abwasser und Niederschlagswasserin rund 670 kommunalen Kläranlagen behan-delt und in die Gewässer eingeleitet. Weiterhinsind über 1.100 industrielle Direkteinleiter zuverzeichnen, die pro Jahr etwa 800 MillionenKubikmeter Schmutzwasser in die GewässerNordrhein-Westfalens einleiten. Es fließen darü-ber hinaus noch Niederschlagsabflüsse überMischwasserentlastungen, aus Trennsystemenoder von nicht angeschlossenen Flächen in die Gewässer. Die Abwasserbehandlung inNordrhein-Westfalen zeichnet sich – bezogenauf die gesetzlichen Anforderungen und im internationalen Vergleich – durch einen hohenStandard aus.

In den nordrhein-westfälischen Siedlungs- undBallungsbereichen werden die wasserwirt-schaftlichen Auswirkungen von Klimaänderun-gen möglicherweise am schnellsten offenbar.So zeigen bereits Beispiele aus der jüngstenVergangenheit, dass das vorhandene Kanalnetzbei Starkregenereignissen die Wassermengenhäufig nicht schnell genug abführen kann undes dann zu großräumigen Überschwemmungenin Innenstädten und Siedlungen kommt. Bei ei-ner zukünftigen Häufung von Starkregen undExtremwetterereignissen erhöht sich diese Ge-fahr der zeitweisen Überlastung des Kanalnet-zes und der in der Folge entstehenden Überflu-tungen. Auch die Kapazitäten der am Ende des Kanalnetzes liegenden Abwasserbehand-lungsanlagen beziehungsweise die der vorge-haltenen Regenwasserspeicherbecken könnenbei länger anhaltenden Niederschlägen oderbei Starkniederschlägen zukünftig häufiger für eine begrenzte Zeitspanne überschrittenwerden.

Zwar fehlen bislang eindeutige Belege einer sta-tistisch signifikanten Zunahme der Intensität vonStarkregen im Bereich der für die Siedlungsent-wässerung relevanten Dauerstufen. Dennochsollte von einer Zunahme derartiger Ereignisseausgegangen werden.

Ein weiteres Problem stellen die zu erwarten-den trockeneren Sommer oder längere Trocken-perioden dar. Durch sie kann es zu Ablagerun-gen in der Kanalisation und in der Folge zuerhöhter Korrosion im Abwassernetz, erhöhterGeruchsbildung und sogar zu einem zuneh-menden Auftreten von Ungeziefer kommen.

Hochwasserschutz

In Nordrhein-Westfalen muss der Hochwasser-schutz ein breites Spektrum an Fließgewässernberücksichtigen, da diese aufgrund ihrer Länge,der Größe ihrer Einzugsgebiete und der Lage imBerg- oder Flachland unterschiedliche Abfluss-charakteristika aufweisen. Dies ist für die Ent-wicklung von Hochwasserereignissen und ent-sprechenden Schutzkonzepten von großerBedeutung. Dennoch werden die möglichenAuswirkungen des Klimawandels auf das Ab-flussverhalten der Fließgewässer in Nordrhein-Westfalen räumlich voraussichtlich nicht grund-sätzlich verschieden sein.

Künftig häufiger

auftretende Stark -

regenereignisse

können Kanalnetze

überlasten

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Mögliche Auswirkungen auf die Wasserwirtschaft 19

Für die nahe Zukunft ist bei den FlussgebietenNordrhein-Westfalens in Bezug auf das Hoch-wassergeschehen laut den durchgeführten Stu-dien keine signifikante klimabedingte Verschär-fung zu erwarten. Die mittleren monatlichenHochwasserabflüsse zeigen lediglich einen ge-ringen Anstieg von bis zu zehn Prozent in denWintermonaten.

In der „fernen“ Zukunft bis 2100 zeichnet sichjedoch eine deutliche Erhöhung der mittlerenHochwasserverhältnisse ab. Dauerlinienauswer-tungen ergeben zudem, an wie vielen Tagen ei-nes hydrologischen Jahres bestimmte Abflüsseunter- oder überschritten werden. Diese Be-trachtungen deuten auf eine Zunahme von Ex-tremsituationen hin.

Dies betrifft nach den Ergebnissen des Projek-tes RheinBlick2050 der Internationalen Kom-mission für die Hydrologie des Rheingebietesam Niederrhein stärker die ferne Zukunft (2071-2100) und die seltenen extremen Hoch-wasserereignisse. Allerdings weisen die mit denverschiedenen globalen und regionalen Model-len ermittelten Tendenzen sehr große Bandbrei-ten und Unsicherheiten auf. Grundsätzlich istauch für die nähere Zukunft zu erwarten, dass die Anzahl der Starkregenereignisse zu-nehmen wird, so dass hierdurch häufiger Hoch-wasser ereignisse an kleinen Gewässern undÜberschwemmungen von Siedlungsbereichenvorkommen können.

Vernetzung mit anderenHandlungsbereichenDurch den Wasserkreislauf stehen die wasser-wirtschaftlichen Handlungsbereiche in einemkomplexen Wirkungsgefüge mit diversen weite-ren Lebens-, Umwelt- und Wirtschaftsbereichen(Sektoren) wie Landwirtschaft, Forstwirtschaft,biologische Vielfalt und Naturschutz, Touris-mus, Gesundheit, Stadt- und Regionalplanung,Gesundheit und Anlagensicherheit. Diese Sek-toren sind ebenso wie die wasserwirtschaftli-chen Handlungsbereiche sowohl unmittelbarals auch mittelbar von den Folgen des Klima-wandels betroffen, da die klimabedingten Aus-wirkungen in einzelnen Sektoren oder wasser-wirtschaftlichen Handlungsbereichen auch zuAuswirkungen in benachbarten Bereichen oderSektoren führen können.

Bei zukünftig im Mittel trockeneren und wär-meren Sommern führt ein erhöhter Bewäs-serungsbedarf in der Landwirtschaft zu einerzunehmenden Nutzungskonkurrenz etwa mitden Ansprüchen der Trinkwasserversorgung.Durch eine vermehrte Beregnung landwirt-schaftlicher Nutzflächen sowie einer länge-ren Vegetationsperiode kann es zu höherenStoffeinträgen aus Düngemitteln in Grund-und Oberflächengewässer kommen, durchdie die Trinkwasserbeschaffenheit nachteiligbeeinflusst werden kann.

Steigende Gefahr:

Experten rechnen

für die Zukunft mit

mehr Hochwasser -

ereignissen entlang

von Fließgewässern.

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Maßnahmen zur weiteren Entwicklung des Hochwasserschutzes wie die Schaffung erwei-terter Retentionsräume konkurrieren mit be-stehenden Landnutzungsansprüchen undSchutz- beziehungsweise Qualitätszielen (zumBeispiel in den Bereichen Landwirtschaft,Siedlungsentwicklung, Wassergewinnung). Sokönnen häufigere Überflutungen durch einverändertes Abflussverhalten eines Fließge-wässers zu einem erhöhten Eintrag vonSchadstoffen in Flussauen und landwirtschaft-lich genutzten Retentionsräumen führen. Sol-che Überflutungsereignisse erhöhen das Ri-siko von Gewässerverunreinigungen durchLeckagen privater Heizöltanks oder Freiset-zungen von schädlichen Stoffen aus gewerbli-chen Anlagen. Hierdurch werden unter ande-rem die Trinkwassergewinnung oderlandwirtschaftliche Aktivitäten im Unterlaufgefährdet.

Überflutungen von Trinkwasseraufberei-tungs/-gewinnungsanlagen können die Si-cherheit der Trinkwasserversorgung in Fragestellen. Bei Kläranlagen führen Überflutun-gen auch nach Hochwässern unter Umstän-den dazu, dass verschiedene Aufbereitungs-stufen längerfristig ausfallen.

Durch die für die ferne Zukunft prognostizier-ten häufigeren Niedrigwasserabflüsse wer-den die sensiblen Ökosysteme der mittlerenund kleineren Fließgewässer voraussichtlichauch durch erhöhte Wassertemperaturenund dadurch zurückgehende Sauerstoffge-halte beeinträchtigt. Dazu kommt die Aufkon-zentrierung von Schadstoffen. Eine natürlich,oder insbesondere im Unterlauf von Talsper-

20 Mögliche Auswirkungen auf die Wasserwirtschaft

Eine erhöhte Pflanzenproduktivität in derLand- und Forstwirtschaft sowie stetig längerwerdende Vegetationsperioden führen zu er-höhtem Wasserverbrauch aller Pflanzen, seies durch unmittelbare Entnahme aus demGrundwasser, erhöhte Ausnutzung der Nie-derschläge oder zusätzliche Bewässerung.Auch hieraus ergeben sich erhöhte Bean-spruchungen der lokalen Wasserressourcenund damit unmittelbare Konkurrenzen zu an-deren Nutzungsansprüchen.

Der Waldumbau von Nadelholzbeständen zuLaub- oder Mischwaldbestockungen mit ten-denziell geringeren Wasseransprüchen kannsich dagegen positiv auf die Grundwasser-neubildung auswirken. Allerdings können solche Verschiebungen der Grundwasser-neubildung und -zehrung im Jahresverlaufwiederum zu Problemen in der Land- undForstwirtschaft sowie zu einer vermindertenStabilität von Feuchtbiotopen und weitererGewässerökosysteme führen.

Abbildung 8:

Neben der Wasser-

wirtschaft sind auch

andere Lebens- und

Umweltsektoren

direkt oder indirekt

mit dem Wasser-

kreislauf verbunden

(Beispiele).

Positiver Effekt:

Der Umbau von

Nadel- zu Mischwäl-

dern kann sich

förderlich auf die

Grund wasserneu -

bildung auswirken.

Page 21: Klimawandel undWasserwirtschaft - Maßnahmen und ......Wasserwirtschaft zurAnpassung an den Klimawandel Das Projekt istTeil derAnpassungspolitik des Landes Nordrhein-Westfalen und

Mögliche Auswirkungen auf die Wasserwirtschaft 21

ren technisch reduzierte Wasserführung limi-tiert weiterhin die Schiffbarkeit der Gewässersowie die Wasserentnahme für industrielleoder weitere Nutzungen. Zunehmende Ge-wässertemperaturen stellen eine Grenze derGewässereignung für die Kühlwasserent-nahme durch Kraftwerke dar, vor allem aberauch für deren Rückführung und die damitverbundenen Wärmeeinleitungen.

Zunehmende Sommertemperaturen oderlängere Schönwetterphasen können im Tourismus- und Freizeitbereich zu einer er-höhten Nutzung von Oberflächengewässernin Nordrhein-Westfalen führen. Aus Sicht derWasserversorgung und des Gewässerschut-zes in trockenen Perioden mit verringerten Abflüssen sollte diese Nutzung hingegen eherreduziert werden.

Stark- und Extremniederschlagsereignisse,wie sie bereits in der nahen Zukunft häufigerstattfinden könnten, können unmittelbar –oder wegen der durch sie entstehendenHochwässer oder Überflutungen – zu erheb-lichen Beschädigungen an Gebäuden undder öffentlichen Infrastruktur führen. Zudemkönnen sie die Sicherheit von im Überflu-tungsbereich liegenden Produktions- oderVersorgungsanlagen gefährden. Von Indus-trieanlagen und den dort gelagerten Stoffen,aber auch von privat genutzten Heizöltankskann bei einer Überflutung ein erheblichesGefährdungspotenzial für Grund- und Ober-flächengewässer ausgehen.

In der Land- und Forstwirtschaft könnenstarke Niederschläge trotz umfassenderMaßnahmen zum Bodenschutz erheblicheErosionsschäden verursachen und dadurchdie Fruchtbarkeit und Ertragsfähigkeit land-und forstwirtschaftlicher Nutzflächen we-sentlich beeinträchtigen. AbgeschwemmteSedimente, Bodenbestandteile, Nährstoffe,Rückstände von Pflanzenschutzmitteln odereingetragene Krankheitserreger können zueiner starken Trübung von Oberflächenge-wässern führen und insgesamt zu einer er-heblichen stofflichen oder hygienischen Ver-schlechterung der Wasserbeschaffenheitbeitragen.

Die Auswirkungen dieser über den Wasserkreis-lauf bedingten Abhängigkeiten und wechselsei-tigen Abhängigkeiten der verschiedenen Sekto-

Hitzestau:

Die Wärmeeinlei -

tungen durch Kraft-

werke können das

biologische Gleich-

gewicht von Fließge-

wässern stören.

ren und wasserwirtschaftlichen Handlungsbe-reiche werden durch weitere miteinander engverbundene Faktoren beeinflusst. So werdendie tatsächlichen Auswirkungen des Klimawan-dels vor Ort sowohl hinsichtlich ihrer Größen-ordnung als auch ihrer räumlichen Verteilung inerheblichem Maße von der demografischen undder wirtschaftlichen Entwicklung überlagert.Weitere wichtige Einflussfaktoren sind die Be-siedlungsdichte, die Flächenentwicklung undtopographische Aspekte – etwa die Höhenlageüber NN und Geländeneigungen – als auch lo-kale Schadenspotenziale und die Anpassungs-kapazitäten der betroffenen Gemeinwesen.

Durch diese gegenseitigen Abhängigkeiten ergeben sich aus den hier vorgestellten For-schungs- und Untersuchungsprojekten in deneinzelnen wasserwirtschaftlichen Handlungsbe-reichen neue und wichtige Hinweise und Er-kenntnisse auch für andere Sektoren wie dieStadtplanung, Land- und Fortwirtschaft oderGesundheit.

Extreme Nieder-

schläge könnten

zukünftig häufiger

die städtische

Infrastruktur be-

schädigen

Page 22: Klimawandel undWasserwirtschaft - Maßnahmen und ......Wasserwirtschaft zurAnpassung an den Klimawandel Das Projekt istTeil derAnpassungspolitik des Landes Nordrhein-Westfalen und

Neue Herausforderungen für die Wasserwirt-schaft sind vor allem häufigere Überschreitungenvon Bemessungsgrößen sowie die erwartetenZunahmen von Extremwerten bei Temperaturund Niederschlag, die sich unmittelbar auf denWasserhaushalt auswirken. Änderungen imWasserhaushalt wiederum haben nicht nur direkte Folgen für die wasserwirtschaftlichenHandlungsbereiche (Hochwasserschutz, Tal-sperrenbewirtschaftung, Wasserversorgung,Siedlungsentwässerung und Gewässerbewirt-schaftung), sondern auch für benachbarte Sek-toren wie ökologische und biologische Vielfalt,Gesundheit, Stadtplanung, Land- und Forst wirt-schaft, Energieerzeugung oder Verkehr undSchifffahrt. In wasserwirtschaftlichen Hand-lungsfeldern ergriffene Anpassungsmaßnah-men werden daher in Nordrhein-Westfalen ineine sektorübergreifende Anpassungsstrategieintegriert (siehe hierzu Kapitel 1).

Erste Handlungsoptionen und Vorschläge fürMaßnahmen zum Schutz vor Klimafolgen in derWasserwirtschaft in Nordrhein-Westfalen hatdie Landesregierung im April 2009 ebenfalls inder Anpassungsstrategie des Landes formu-liert. Sie macht darin aber deutlich, dass ledig-lich erste Grundsteine gelegt wurden, auf die esweiter aufzubauen gilt.

Mit den durch den Klimainnovationsfonds ge-förderten Studien und Untersuchungen zur Ent-wicklung von Maßnahmen zur Anpassung anden Klimawandel – die in diesem Kapitel vorge-stellt werden – kommt die Landesregierung nunihrem Ziel einen Schritt näher, für die Wasser-wirtschaft eine eigene integrierte Strategie zurAnpassung an den Klimawandel vorzulegen.

22 Anpassung der Wasserwirtschaft an den Klimawandel

Die Wasserwirtschaft muss sich seit jeher mitnatürlichen Veränderungen und Schwankungendes Klimas auseinandersetzen. Dabei sind dieMöglichkeiten zu reagieren sehr unterschied-lich: Die wasserwirtschaftlichen Bewirtschaf-tungsverfahren sind relativ flexibel und erlau-ben kurzfristige Eingriffe (zum Beispiel dieSpeichersteuerung von Talsperren oder die Ka-nalnetzbewirtschaftung einschließlich der vor-handenen Rückhaltemöglichkeiten im System).Dagegen stehen Änderungen der baulichen undtechnischen Infrastruktur wie Staumauern,Rückhaltebecken, Abwasserkanäle oder Kläran-lagen bisher häufig ein längerfristiger Planungs-vorlauf, die Planungungsunsicherheit sowiedurchschnittliche Abschreibungsdauern von 50bis 80 Jahren entgegen.

Anpassung der Wasserwirtschaft an den Klimawandel – eine Strategie für Nordrhein-Westfalen

Mehr Hochwasserschutz? Größere Kanäle? DieStudien des Landes NRW geben erste Hinweise,welche Anpassungsmaßnahmen sinnvoll sind.

Weiter Blick: Anpas-

sungsmaßnahmen

in der Wasserwirt-

schaft verlangen

eine vorausschau-

ende Planung.

Page 23: Klimawandel undWasserwirtschaft - Maßnahmen und ......Wasserwirtschaft zurAnpassung an den Klimawandel Das Projekt istTeil derAnpassungspolitik des Landes Nordrhein-Westfalen und

Anpassung der Wasserwirtschaft an den Klimawandel 23

Der Weg zu einer integrierten Anpassung derWasserwirtschaft

Um die Anpassung der Wasserwirtschaft gezieltvoranzutreiben und so effektiv und effizient wiemöglich zu gestalten, bündeln MKULNV und LANUV in enger Zusammenarbeit mit weiterenAkteuren der Wasserwirtschaft vorhandenesWissen, um auf dieser Grundlage Projekte undMaßnahmen zu entwickeln, die identifizierteWissenslücken schließen und Erkenntnissepraktisch umsetzen.

Von Interesse sind dabei alle Ergebnisse, dielandesweit in verschiedenen Initiativen undMaßnahmen erarbeitet wurden. Auch die Resul-tate weiterer, von der Bundesregierung, der EUoder den Akteuren der Wasserwirtschaft durch-geführter Vorhaben, welche die strukturellenund regionalen Gegebenheiten des LandesNordrhein-Westfalen berücksichtigen oderübertragbare Erkenntnisse liefern, werden be-trachtet. Dieses dezentral gewonnene Wissengilt es zusammenzutragen und zu analysieren.Doppelarbeiten sollten dabei vermieden undeventuelle Wissenslücken frühzeitig identifiziertwerden. Die bereits erarbeiteten Ergebnisse lie-

fern schon jetzt erste Aussagen zu relevantenHandlungsbereichen und Akteuren, sind abernoch nicht abschließend.

Das übergreifende Ziel ist es, auf der Grundlagedes Ist-Zustands des Wasserhaushalts sowiedes ökologischen Gewässerzustands den An-passungsbedarf für die wasserwirtschaftlichenHandlungsfelder zu ermitteln sowie Handlungs-optionen und Maßnahmen aufzuzeigen.

Aufgrund der unterschiedlichen Betroffenheitdurch die Klimawandelfolgen werden die was-serwirtschaftlichen Handlungsbereiche Hoch-wasserschutz, Abwasser-/Niederschlagswas-serbeseitigung, Trinkwasserversorgung,Gewässerbewirtschaftung und Talsperrenbe-wirtschaftung zunächst separat betrachtet. Fürjeden Handlungsbereich ergeben sich aus denbisherigen Erkenntnissen relevante Fragestel-lungen zu den zu erwartenden Auswirkungen,die mit Hilfe der Ergebnisse aus bereits abge-schlossenen und den noch laufenden Projektenzu beantworten sind.

Ein weiterer wichtiger Baustein auf dem Weg zueiner integrierten Anpassung der Wasserwirt-schaft in Nordrhein-Westfalen sind die Untersu-chungen, Projekte und Maßnahmen, die die

Verschlungene

Pfade: Für eine

integrierte Anpas-

sung müssen viele

regionale Gegeben-

heiten berücksich-

tigt werden.

Erkenntnisse ande-

rer Länder und EU-

Staaten werden bei

der Entwicklung von

Anpassungsstrate-

gien einbezogen

Page 24: Klimawandel undWasserwirtschaft - Maßnahmen und ......Wasserwirtschaft zurAnpassung an den Klimawandel Das Projekt istTeil derAnpassungspolitik des Landes Nordrhein-Westfalen und

Landesregierung seit Januar 2008 im Rahmendes Klimainnovationsfonds NRW initiiert hat.Gefördert werden hier Aktivitäten, die sichgrundlegend mit der weiteren Untersuchungder regionalen Auswirkungen des Klimawandelsbefassen, den notwendigen Anpassungsbedarfermitteln und die geeignete regional differen-zierte Handlungsoptionen und Anpassungs-maßnahmen erarbeiten.

Darüber hinaus wird ein sektorübergreifendesKlimafolgenmonitoring (Überwachung der Kli-mafolgen und initiierten Anpassungsmaßnah-men) durch das LANUV aufgebaut werden, wel-ches die klimasensitiven Sektoren undHandlungsbereiche in Nordrhein-Westfalen mitHilfe von maximal zehn bis 15 Indikatoren er-

fasst. Basis für die Indikatoren ist das Konzeptder europäischen Umweltagentur. Indikatorenfür die Veränderung des Klimas und der Atmo-sphäre sind etwa die Jahresmitteltemperaturund die jährlichen Niederschlagssummen. Diesich daraus ergebenden Kennwerte für Klima-folgen sind für dieWasserwirtschaft etwa dieGewässertemperatur und das Abflussverhalten.

Mit einem Klimafolgenmonitoring können nichtnur reale Auswirkungen des Klimawandels aufdenWasserhaushalt dokumentiert und unter-sucht, sondern auch die durchgeführten Anpas-sungsmaßnahmen auf ihre Eignung hin über-prüft werden. Die Ergebnisse werden mittel-und langfristig ebenfalls in die Anpassungsstra-tegie einfließen.

Abbildung 9:

Relevante Fragestel-

lungen zu den

Folgen des

Klimawandels

innerhalb der

wasserwirtschaft-

lichen Handlungs-

bereiche.

WasserwirtschaftlicherHandlungsbereich

Fragestellung

Gewässerbewirtschaftung

Talsperrenbewirtschaftung

Wasserversorgung

Siedlungsentwässerung

Hochwasserschutz

• Welche Konsequenzen ergeben sich für denGewässerzustand und die Gewässerökologie(Biologie)?

• Wie beeinträchtigen mögliche Überflutungs-ereignisse, Niedrigwasserperioden undStarkregenereignisse die Gewässerqualität?

• Welche langfristigen Auswirkungen sind auf dieQuantität und Qualität der genutztenGrundwasserressourcen zu erwarten?

• Welche Folgen haben die möglichenVeränderungen im Grundwasser für grund-wasserabhängige Landökosysteme oderGebäude?

• Welche Auswirkungen sind für die industrielleund energetische Nutzung der Wasserressourcenzu erwarten?

• Wie ist mit zunehmend konkurrierendenNutzungsinteressen umzugehen(vor allem Trinkwasserversorgung –Hochwasserschutz – Energieerzeugung)?

• Welche Bedeutung haben zunehmendeNutzungskonkurrenzen für dieBetriebsführung der Talsperre?

• Welche Auswirkungen auf die Ökologie undGewässerqualität von Talsperren sind zu erwarten?

• Welche Änderungen in der Gewässergüte und-qualität der genutzten Grund- und Oberwasser-ressourcen sind kurz- und langfristig zu erwarten?

• Welche Anforderungen sind für die Aufbereitungund Verteilung des Wassers zu erwarten?

• Welche Auswirkungen ergeben sich für dieStruktur der wasserversorgenden Betriebe?

• Welche Konsequenzen ergeben sich regional,langfristig und saisonal für die quantitativeVersorgungssicherheit?

• Ist eine Zunahme der Überflutungen imurbanen Raum zu erwarten?

• Welche Gefährdungen der Abwasserreinigungs-anlagen durch zunehmende Hochwassersind zu erwarten?

• Welche Konsequenzen bestehen hinsichtlich der(biologischen) Reinigungsleistung von Kläranlagen?

• Reicht die Spülwirkung der Kanalisationweiterhin aus?

• Ist mit einer Zunahme der mittleren undextremen Hochwasserabflüsse zu rechnen?

• Wie ist mit häufigerem Hochwasser umzugehen?

24 Anpassung derWasserwirtschaft an den Klimawandel

Page 25: Klimawandel undWasserwirtschaft - Maßnahmen und ......Wasserwirtschaft zurAnpassung an den Klimawandel Das Projekt istTeil derAnpassungspolitik des Landes Nordrhein-Westfalen und

Die Projekte im Klima-innovationsfonds NRWImBereich derWasserwirtschaft wurden mitFördergeldern aus dem KlimainnovationsfondsNRWbislang sechs Projekte (siehe Seite 26)mit Bezug zum Klimawandel abgeschlossen.Weitere befinden sich in Bearbeitung.

Sämtliche bereits abgeschlossenen Projektesind direkt oder indirekt für nahezu alle wasser-wirtschaftlichen Handlungsbereiche relevant –etwa die Studien zu Extremwerten von Starkre-genereignissen (ExUS), zum Einfluss des Klima-wandels auf Grundwasserstände und zu denAuswirkungen des Klimawandels auf das Ab-flussverhalten in Gewässern (KLAVE). EinigeProjekte bieten zudem erste Anpassungsmaß-nahmen und Handlungsoptionen für einzelneHandlungsbereiche an.

So liefert etwa die „Untersuchung starkregen-gefährdeter Gebiete“ mit den erarbeiteten Vor-schlägen für Gefahrenkarten ein wichtigesInstrument – unter anderem für die Siedlungs-entwässerung und den Hochwasserschutz. Diebereits vorhandenen Hochwassergefahrenkar-ten könnten um das bisher nicht berücksich-tigte Ereignis Überschwemmung durch Stark-niederschläge ergänzt werden.Wichtige Er-kenntnisse für den Hochwasserschutz und

darüber hinaus auch für die Talsperrenbewirt-schaftung und die Sicherheit derWasserversor-gung bietet die Untersuchung zur Hochwasser-schutzwirkung von Talsperren. Aus den Unter-suchungen zur Anpassung der Dimensionie-rung von Kanalnetzen (KUK) lassen sichHinweise für den Umgang mit den zu erwarten-den Klimafolgen in der Siedlungsentwässerungableiten.

Über diese Beispiele hinaus sind weitere was-serwirtschaftliche Projekte im Rahmen des Kli-mainnovationsfonds initiiert worden, dieWis-senslücken schließen oder bereits erarbeiteteErgebnisse validieren und regionalisieren:

Im Bereich der grundlegenden Forschungwird zurzeit im Vorhaben „Simulationkonvektiver Niederschläge“ das langzeitlichestatistische Verhalten von konvektivenWolken und ihrem Niederschlag vor demHintergrund des globalen Klimawandelsuntersucht.

Zur Differenzierung der Ergebnisse aus derStudie „Einfluss des Klimawandels auf dieEntwicklung von Grundwasserständen“ wer-den in einer Folgestudie derzeit Methodenzur detaillierten Abschätzung der Grundwas-serstandsentwicklung mithilfe des Boden-wasserhaushaltsmodells GROWA des For-

Anpassung derWasserwirtschaft an den Klimawandel 25

Extremwertstatistische Untersuchungen von Starkniederschlägen in NRW (ExUS)

Einfluss des Klimawandels auf die Entwicklung vonGrundwasserständen

Untersuchung zur Auswirkung des Klimawandels auf dasAbflussverhalten in Gewässern in NRW

Ermittlung der Hochwassersicherheit imEinzugsgebiet der Ruhr

Klimawandel undKanalnetzdimensionierung (KUK)

Relevanz der Projekte für die wasserwirtschaftlichen Handlungsbereiche

Wasserversorgung Gewässer-bewirtschaftung

Siedlungs-entwässerung

Hochwasserschutz Talsperren-bewirtschaftung

Untersuchung starkregengefährdeter Gebiete

Abbildung 10:

Die Ergebnisse der

einzelnen Klima-

innovationsfonds-

projekte sind immer

für mehrere wasser-

wirtschaftliche

Handlungsbereiche

von Bedeutung.

Page 26: Klimawandel undWasserwirtschaft - Maßnahmen und ......Wasserwirtschaft zurAnpassung an den Klimawandel Das Projekt istTeil derAnpassungspolitik des Landes Nordrhein-Westfalen und

26 Anpassung der Wasserwirtschaft an den Klimawandel

Extremwert - statistische Untersuchungenvon Starknieder -schlägen in NRW(ExUS)

Beschreibung:Mittels statistischer Auswertungen von Niederschlagsdaten aller für Nordrhein-Westfalen relevantenMess stationen und mit Hilfe regionaler Klimaprognosemodelle wurden die Starkniederschläge in NRW von 1950-2008 in Bezugauf mögliche Veränderungen in Dauer, Intensität und Raum sowie die Auswirkungen auf die Eintretenswahrscheinlichkeitanalysiert.

Untersuchung starkregen -gefährdeter Gebiete

Beschreibung: Am Beispiel eines Starkregenereignisses in vier urbanen und ländlichen Pilotgebieten im Landkreis Paderbornwurden Methoden und Verfahren zur Berechnung von Fließwe-gen und Hochwasserereignissen an Hängen zusammengestelltund hinsichtlich ihrer Eignung zur Erstellung von Gefahrenkartenerprobt und gegenübergestellt. Ziel war es, großflächig durchStarkregenereignisse entstehende Überschwemmungsgefahren-zonen in bzw. unterhalb von Hanglagen identifizieren zu könnenund in Gefahrenkarten auszuweisen.

Einfluss des Klimawandelsauf die Entwick-lung von Grund-wasserständen

Beschreibung: Untersucht wurde, inwieweit bereits ein Zusammenhang der Grundwasserstandsentwicklung der Jahre1970-2008 mit den tatsächlichen klimatischen Entwicklungennachzuweisen ist und die Ergebnisse mit den regionalen Klima-modellen in Beziehung gesetzt werden können. Basis waren dieGrundwasserstandsdaten aus diesem Zeitraum von 416 anthro-pogen nicht beeinflussbaren Messstellen aus ganz Nordrhein-Westfalen sowie Klimadaten, Sickerwasserraten und Grundwas-serstände der Lysimeterstation St. Arnold.

Untersuchungzur Auswirkungdes Klimawan-dels auf das Ab-flussverhalten inGewässern inNRW (KLAVE)

Beschreibung: Mit Hilfe des Programmsystems LARSIM wurdefür Nordrhein-Westfalen ein Wasserhaushaltsmodell aufgebaut,mit dem die prognostizierten Auswirkungen des Klimawandelsauf das Abflussverhalten der wichtigsten Fließgewässer Nord-rhein-Westfalens berechnet werden können. Die zukünftigenEntwicklungen wurden durch den Vergleich von Abflüssen desKontrolllaufs (1997-2000) mit Abflussprognosen auf Grundlagedes A1B-Szenarios für die nahe (2021-2050) und die ferne(2071-2100) Zukunft abgeleitet.

Ermittlung der Hochwasser -sicherheit imEinzugsgebietder Ruhr

Beschreibung: Im Rahmen dieser Studie wurde überprüft, in-wiefern eine ganzjährige Bereitstellung von Hochwasserschutz-raum in den Talsperren des Ruhrverbandes zu einer Erweiterungdes Hochwasserschutzes im Einzugsgebiet der Ruhr führenkann. Dazu wurden auf Basis historischer Hochwasserereignisseund modellgestützter Langzeitsimulationen zum heutigen undzukünftigen Klimastand die sich ändernden Hochwasserverhält-nisse quantifiziert und ihre Auswirkungen auf die Hochwasser-schutzwirkung der Talsperren bewertet.

Klimawandel undKanalnetzdimen-sionierung (KUK)

Beschreibung: Ziel der Untersuchungen war, die Funktion undLeistungsfähigkeit ausgewählter nordrhein-westfälischer Kanal-netze bei Starkregenereignissen zu analysieren. Auf der Grund-lage von Auswertungen langjähriger Niederschlagsreihen undam Beispiel von zwei Überflutungsereignissen, die 2008 im Bergischen Land und am Nierderrhein stattgefunden haben,sollten Hinweise zur Dimensionierung der Kanalnetze und ihreAnpassung an die sich häufenden Starkregenereignisse abgeleitet werden.

Die Projekte im Klima innovationsfonds NRW (Bereich Wasserwirtschaft)

Page 27: Klimawandel undWasserwirtschaft - Maßnahmen und ......Wasserwirtschaft zurAnpassung an den Klimawandel Das Projekt istTeil derAnpassungspolitik des Landes Nordrhein-Westfalen und

Anpassung der Wasserwirtschaft an den Klimawandel 27

schungszentrums Jülich entwickelt. Ziel istes, zukünftig auch zeitweise im Jahr auftre-tende Mangelsituationen zur Planung vonAnpassungsmaßnahmen prognostizieren zukönnen.

Im Rahmen der Studie „Veränderung wasserassozierter Krankheitserreger in denTrinkwasserressourcen NRW unter dem Einfluss des Klimawandels“ werden Anpas-sungsmaßnahmen für die Trinkwassergewin-nung, die Trinkwasseraufbereitung und das Monitoring zur Früherkennung von Verunreinigungen erarbeitet. Die Ergebnissesind nicht nur von Bedeutung für den was-serwirtschaftlichen Handlungsbereich Wasserversorgung. Sie betreffen auch dieTalsperren- und die Gewässerbewirtschaf-tung als diejenigen Handlungsbereiche, diefür die Bereitstellung von Trinkwasserres-sourcen wichtig sind.

Auf der Grundlage des Projekts „Klimawandelund Kanalnetzberechnung (KUK)“ wird bis2011 im Rahmen des Vorhabens „Handlungs-optionen für eine wassersensible Stadtent-wicklung in Nordrhein-Westfalen“ untersucht,wie anfällig die kommunalen Kanalnetze inBezug auf die Folgen des Klimawandels sind.Dafür werden mehrere, über das gesamteLandesgebiet verteilte Starkregenereignisse,deren Folgen sowie Besonderheiten der Ein-zugsgebiete und Kanalnetze betrachtet, umUrsachen von Überflutungen zu erkennen undzu klassifizieren. Ziel ist es, einen Leitfaden

mit Handlungsoptionen und Empfehlungenfür eine wassersensible Stadtentwicklung inNordrhein-Westfalen zu entwickeln.

Ein weiteres Vorhaben mit direktem Nutzenauch für Handlungsfelder anderer Sektorenist die Studie „Auswirkungen des Klimawan-dels auf Oberflächengewässer als Grundlagefür aktuelle und zukünftige Wärmeeinlei-tung“. Modellierte Prognosen sollen Aufschluss darüber geben, wie sich Wärme-einleitungen bei einem fortschreitenden Kli-mawandel auswirken. Die Ergebnisse sindaufgrund ihrer Aussagekraft zu Aspekten derGewässerökologie vor allem für das Hand-lungsfeld der Gewässerbewirtschaftung vonbesonderem Interesse. Aber auch für denWirtschaftssektor sind sie relevant – vor al-lem in Bezug auf die zukünftige Ansiedlungvon Industrie, die für ihren AnlagenbetriebKühlwasser aus den Flüssen entnimmt unddas erwärmte Wasser wieder einleitet.

Neben der Erarbeitung von Maßnahmen undHandlungsoptionen zur Anpassung wirdauch der Aspekt des Klimaschutzes in denProjekten des Klimainnovationsfonds be-rücksichtigt. So wurde im Zuge des Vorha-bens „Einfluss der Wetterverhältnisse aufdas Emissionsverhalten von Kläranlagen“erstmals das quantitative Aufkommen gas-förmiger, meist klimarelevanter Emissionenaus Kläranlagen systematisch untersucht.

Insgesamt bieten die Projekte eine umfassendegrundlegende Datenbasis und verschiedeneübertragbare Modellszenarien. Darüber hinausdecken sie über spezifische Untersuchungendie Bandbreite der wasserwirtschaftlichenHandlungsfelder ab. Beschreibungen aller Pro-jekte sind auf den Internetseiten des MKULNVzusammengestellt (www.klimawandel.nrw.de).

Die aus den Projekten gewonnenen Erkennt-nisse und Handlungsoptionen werden im Fol-genden entlang ihrer Bedeutung für die wasser-wirtschaftlichen Handlungsbereiche vorgestellt.

Wie empfindlich rea-

gieren die Kanal-

netze auf den

Klimawandel?

Das lässt das Land

Nordrhein-Westfalen

derzeit in einer um-

fassenden Studie

untersuchen.

Page 28: Klimawandel undWasserwirtschaft - Maßnahmen und ......Wasserwirtschaft zurAnpassung an den Klimawandel Das Projekt istTeil derAnpassungspolitik des Landes Nordrhein-Westfalen und

28 Anpassung der Wasserwirtschaft an den Klimawandel

Anpassungsmöglichkeitenfür die wasserwirtschaft -lichen Handlungsbereiche

Die bisher erzielten Erkenntnisse aus den Klimawandelfolgen für die Wasserwirtschaftwerden genutzt, um den Bedarf von Anpas-sungsmaßnahmen in einzelnen wasserwirt-schaftlichen Handlungsfeldern, aber auch Sek-toren übergreifend möglichst konkret zuermitteln und zu bewerten. Nach wie vor beste-hen allerdings Unsicherheiten hinsichtlich derWasserhaushaltsgrößen in den Ergebnissen derregionalen Klimamodelle. Es ist daher erforder-lich, flexible Anpassungsmöglichkeiten etwanach dem „no-regret“-Prinzip ins Auge zu fas-sen. Unter „no-regret“-Maßnahmen (aus demEnglischen: „ohne Bedauern“) sind Maßnah-men zu verstehen, die auch dann sinnvoll sind,wenn sich der Klimawandel vor Ort stärker oderschwächer auswirkt als angenommen.

Auf den folgenden Seiten werden Ergebnissebisheriger Forschungsprojekte und möglicheAnpassungsmaßnahmen für die einzelnen was-serwirtschaftlichen Handlungsfelder vorge-stellt. Übergreifende Auswirkungen und Zusam-menhänge werden im darauffolgenden Kapitelnäher beleuchtet.

Gewässerbewirtschaftung

OberflächengewässerBei der Bewirtschaftung von Oberflächenwas-ser sollte neben einer möglichst flexiblen Pla-nung auf eine möglichst naturnahe Gestaltungder Gewässer mit ausreichend breiten Auenund Gewässerquerschnitten geachtet werden.Wichtig sind zudem anpassungsfähige Hoch-wasserschutzkonzepte sowie Speicher- und Be-wirtschaftungsplanungen für Talsperren undStauanlagen. Die Prüfung der Sensibilität vonbestehenden oder geplanten Bauwerken gegen-über höheren Bemessungsgrößen ergänzt die-ses Vorgehen. Grundsätzlich empfiehlt es sich,eher von einer Zunahme von Extremereignissenauszugehen und entsprechende Vorsorge- undBewirtschaftungsmaßnahmen zu ergreifen.

Intensive Starkniederschläge in den MonatenApril bis Oktober sind bereits heute die wesent-liche Ursache für Bodenerosionen, die zu er-heblichen Schäden an landwirtschaftlichen Flä-chen führen und eine wesentliche Quelledif fuser Stoffeinträge und Trübungsspitzen inOber flächengewässern sind. Eine vom MKULNVgeförderte Untersuchung hinsichtlich des Ein-flusses des Klimawandels auf die Niederschlags -erosivität konnte anhand hoch auflösender Niederschlagsdaten zeigen, dass diese in denletzten Jahrzehnten tendenziell zugenommenhat. Dies betrifft sowohl die Anzahl der Erosions-ereignisse als auch deren Intensität. Diese Ero-sionszunahmen scheinen insbesondere durch

Land unter:

In vielen

wasserwirtschaft -

lichen Bereichen

werden Anpassungs-

maßnahmen an den

Klimawandel

notwendig.

„No-regret“-Maß-

nahmen mindern

finanzielle Risiken

bei der Anpassung

an den Klimawandel

Page 29: Klimawandel undWasserwirtschaft - Maßnahmen und ......Wasserwirtschaft zurAnpassung an den Klimawandel Das Projekt istTeil derAnpassungspolitik des Landes Nordrhein-Westfalen und

wasseranteilen und zu einer Aufkonzentrationvon Wasserinhaltsstoffen führen. Verbunden mithöheren Wassertemperaturen kann eine wesent-liche Verschlechterung der Wasserbeschaffen-heit und der Gewässerökologie die Folge sein.

GrundwasserGrundwasserstandsänderungen haben erhebli-che Auswirkungen auf den Wasserkreislauf unddamit auf wasserwirtschaftliche Handlungsbe-reiche wie die (Trink-)Wasserversorgung. Steigende Neubildungsraten sind für die Was-serversorgung und den Erhalt grundwasserab-hängiger Ökosysteme grundsätzlich positiv einzuschätzen. Je nach den örtlichen Verhält-nissen wächst dadurch aber das Risiko mögli-cher Vernässungsschäden an Gebäuden. Insbe-sondere in wasserwirtschaftlich beanspruchtenGebieten – beispielsweise durch den Bergbau –kann dies die Situation verschärfen. Relevantfür die Beurteilung werden Projektionen zur flächendifferenzierten Entwicklung der langjäh-rigen mittleren Grundwasserneubildungsratensein.

Talsperrenbewirtschaftung

Das erwartete höhere Wasserdargebot im Win-terhalbjahr sowie höhere Verdunstungsraten beierhöhten Temperaturen und stärkere Nutzungs-ansprüche zur Zeit des sommerlichen Niedrig-wassers stellen weitergehende Anforderungenan die Bewirtschaftung der Speicher. Konkurrie-rende Ansprüche, beispielsweise hinsichtlich ei-ner stärker auf die Trinkwasserversorgung odereiner auf den Hochwasserschutz ausgerichtetenBetriebsweise, werden sich folglich stärker aus-prägen. Soll etwa die Wasserversorgung mitgrößtmöglicher Sicherheit gewährleistet wer-den, wäre das vorhandene Speichervolumen soweit wie möglich auszunutzen. Damit stündenallerdings geringere Einstaureserven für denHochwasserschutz zur Verfügung.

In einer früheren Studie konnte für das Ruhrtal-sperrensystem aufgezeigt werden, dass infolgetrockener Sommer die Ausfallwahrscheinlich-keit dieses Systems hinsichtlich der Unter-schreitung eines Mindeststauinhalts und damitder Sicherstellung der überregionalen Wasser-versorgung sich im wahrscheinlichsten Klima-szenario bis zum Jahr 2100 deutlich erhöht(statistisches Wiederkehrintervall von 500 auf200 Jahre). Eine heutige Betriebssicherheit

einen vermehrten Grünlandumbruch zum An-bau von Feldfrüchten zu entstehen, der durchdie tendenziell steigenden Jahresdurchschnitts-temperaturen begünstigt wird. Veränderte Be-wirtschaftungsverfahren, topografische Bedin-gungen (Höhe, Hangneigungen) und die Art der Flächennutzung haben einen wesentlichenEinfluss auf die Erosionszunahme. Die Zunah-men und die in den letzten Jahrzehnten einge-tretenen jahreszeitlichen Verschiebungen derErosivität können aber durch landwirtschaftli-che Anpassungsmaßnahmen kompensiert wer-den, etwa durch eine frühere Aussaat oderdurch eine standortangepasste Flächenbewirt-schaftung.

Infolge der in Zukunft voraussichtlich häufigerauftretenden und länger anhaltenden sommerli-chen Trocken- und Hitzeperioden dürften die Ge-wässertemperaturen bei Niedrigwasserabflüssendeutlich ansteigen. Diese Temperaturerhöhungenkönnen zu kritischen Situationen in einem Ge-wässer führen, insbesondere wenn – wie bei-spielsweise in Rhein, Erft, Lippe und Weser –Kühlwässer oder Wärme aus Bergbau, Kraftwer-ken und Industrie in relevantem Maß eingeleitetwerden. Die Wasserentnahme sowie die Verände-rungen der Gewässertemperatur durch Einlei-tung von großen Wärmemengen sind Eingriffe inden Wasserhaushalt, zu dessen Schutz gesetzli-che Einschränkungen vorliegen. Niedrigwassersi-tuationen können in kleineren und mittlerenOberflächengewässern zu deutlich erhöhten Ab-

Anpassung der Wasserwirtschaft an den Klimawandel 29

Warme Ströme?

Durch künftig länger

anhaltende Hitzepe-

rioden werden

voraussichtlich auch

die Temperaturen

von Fließgewässern

steigen.

Page 30: Klimawandel undWasserwirtschaft - Maßnahmen und ......Wasserwirtschaft zurAnpassung an den Klimawandel Das Projekt istTeil derAnpassungspolitik des Landes Nordrhein-Westfalen und

30 Anpassung der Wasserwirtschaft an den Klimawandel

könnte theoretisch nur durch eine Verringerungder Mindestabflüsse oder durch die Bereitstel-lung zusätzlicher Speichervolumina gewährleis-tet bleiben (Morgenschweis et al. 2006/07).

Betrachtet man dagegen die Hochwasser-schutzwirkung des bestehenden Talsperren -systems, kann unter den zu erwartenden Folgen des Klimawandels von einer nahezu unveränderten Situation ausgegangen werden,wie ein weiteres Vorhaben im Rahmen des Klimainnovationsfonds zur Wirksamkeit der be-stehenden Talsperren zeigte. Hieraus ergibtsich, dass unter den getroffenen Annahmen bezüglich des zukünftigen Klimazustands eineErweiterung der Hochwasserrückhalteräumeim Ruhrtalsperrensystem nicht zu einer groß-räumigen Verbesserung der Hochwasser-schutzwirkung der Talsperren führt. Auch dieBetriebsweise der Talsperren kann neben dem gewöhnlichen Hochwasserrückhalteraumeinen zusätzlichen betrieblichen Freiraumschaffen, der allerdings aufgrund des vorherr-schenden Abflussregimes starken saisonalenSchwankungen beziehungsweise einem ausge-prägten Jahresgang unterliegt.

Ziel der Maßnahmen in Bezug auf die Talsper-ren im Ruhrtalsperrensystem muss es sein, die Hochwasserschutzräume festzulegen undzu optimieren, dabei aber gleichzeitig die Sicherstellung der Wasserversorgung zu ge-währleisten.

Wasserversorgung

Tendenziell steht die Wasserversorgung zuneh-mend veränderlichen Randbedingungen gegen-über. Auf der einen Seite sind dies die klimati-schen Änderungen, die regional und je nachgenutzter Wasserressource zu einer unter-schiedlichen Dynamik führen. Auf der anderenSeite steht die demografische Entwicklung unddamit verknüpfte Wasserbedarfsänderungen.Dieser Dynamik steht eine vergleichsweise in-flexible Wasserinfrastruktur gegenüber. Gewin-nungsanlagen, Verteilungsnetze und sonstigetechnische Anlagen binden hohe Investitions-summen, die über lange Nutzungsdauern von50 bis 100 Jahren abgeschrieben werden. EinZiel für den Umgang mit dem Klimawandel kannes daher auch sein, bestehende Infrastruktur-systeme sowie ihre technisch mögliche Nut-zungsdauer zu prüfen und gegebenenfalls wei-tere Aspekte (zum Beispiel die Entwicklung vonBevölkerung, Transportkapazitäten) bei Investi-tionen zu berücksichtigen.

Aufgrund der Heterogenität der Trends derGrundwasserstände und fehlender regionalerMuster zeichnen sich aus den Forschungsvor-haben noch keine eindeutigen Auswirkungendes Klimawandels auf die der Wasserversor-gung zur Verfügung stehenden Grundwasser-ressourcen und nutzbaren Dargebotsmengenab. Stattdessen dürften bei der Bewirtschaf-tung der Grundwasserressourcen eher langfris-tige, aber dafür irreversible Entwicklungen – wiebeispielsweise die Nitratproblematik – zuneh-mend relevant werden.

Wassergewinnungsanlagen, die Uferfiltrat oderFlusswasser zur Anreicherung von Grundwas-ser einsetzen, sind eher von klimabedingten Än-derungen in der Wasserführung, aber auch vonGüteänderungen in den genutzten Gewässernbetroffen. Beeinträchtigungen der Güte könnensich durch höhere Abwasseranteile bei Niedrig-wasserphasen, aber auch durch erhöhte Trü-bungen und Nährstoffkonzentrationen beiHochwasserereignissen ergeben.

Um den potenziellen Gefährdungen durch denKlimawandel der (Trink-)Wasserversorgung zubegegnen, bestehen verschiedene Handlungs-optionen. So bedarf es beispielsweise präzise-rer Wasserbedarfsprognosen – auch unter Be-rücksichtigung weiterer Zukunftsfaktoren wieder wirtschaftlichen und der demografischen

Die Hochwasser-

schutzwirkung von

Talsperren bleibt

auch bei fort schrei-

tendem Klimawan-

del erhalten

Bollwerk mit mehr-

fachem Nutzen: Tal-

sperren schützen

vor Hochwasser,

liefern Strom und

stellen die Trinkwas-

serversorgung

sicher.

Page 31: Klimawandel undWasserwirtschaft - Maßnahmen und ......Wasserwirtschaft zurAnpassung an den Klimawandel Das Projekt istTeil derAnpassungspolitik des Landes Nordrhein-Westfalen und

Anpassung der Wasserwirtschaft an den Klimawandel 31

Entwicklung, die eine regional differenzierte Si-cherstellung der Wasserversorgung erlauben.

An Fließgewässern liegende und von Überflu-tungen bedrohte Trinkwassergewinnungs- undAufbereitungsanlagen bedürfen unter Umstän-den eines verbesserten Hochwasserschutzes.Die Brunnen lokaler Eigenwasserversorgungenmüssen bei fallenden Grundwasserspiegelneventuell tiefer gebohrt werden. Erhöhte Stoff -einträge in die Gewässer (zum Beispiel Nitrat)als Folge veränderter Flächennutzungskon-zepte in der Landwirtschaft erfordern gegebe-nenfalls neue oder erweiterte Wasseraufberei-tungskonzepte, innovative Strategien zurFlächenextensivierung oder veränderte Ma-nagementkonzepte zur weiteren Vernetzungvon Trinkwassergewinnungsgebieten.

Die Gefährdung des Rohwassers von Talsperrenund der für die Trinkwasserversorgung relevan-ten Flüsse durch Krankheitserreger kann durchden Klimawandel zunehmen, wenn die entspre-chenden Voraussetzungen und Belastungsfak-toren vorhanden sind. Mögliche Auswirkungenund Gefährdungen sowie Anpassungsmaßnah-men werden in einer Studie derzeit untersucht.

Siedlungsentwässerung

Die lokal auftretenden Starkregenereignisse derjüngsten Vergangenheit, in deren Folge dasstädtische Kanalnetz die abfließenden Wasser-mengen nicht abführen konnte und es zu groß-flächigen Überschwemmungen in nordrhein-westfälischen Städten kam, geben einenEindruck, welche Auswirkungen die erwartetenKlimaveränderungen in Zukunft haben könnten.Eine wesentliche Aufgabe für Siedlungsentwäs-serung liegt deshalb heute darin, zukünftigeLeitungen und Bauwerke unter fortdauernderUnsicherheit über zukünftige Klimaänderungenzu bemessen, das heißt eine gewisse Band-breite möglicher Klimaveränderungen in denPlanungs- und Abstimmungsprozess einzube-ziehen.

Ob es infolge von Starkregenereignissen zuÜberflutungen und urbanen Sturzfluten in Sied-lungs- und Kulturflächen kommt, hängt im We-sentlichen von der örtlichen, kleinräumlichenTopografie des Gebiets und von der Leistungs-fähigkeit der vorhandenen Entwässerungssys-teme ab. Die Untersuchung starkregengefähr-deter Gebiete hat gezeigt, dass insbesonderedie Faktoren Höhenverhältnisse, Flächenver-dichtungsgrad, Hangneigungen und das Vor-handensein von Fließwegen und natürlichen Ab-flüssen von Flächen erste Anhaltspunkte liefern,welche Gefahrenpotenziale in einem Bereichvorliegen und welche abflussrelevanten Struk-turen in gekoppelte Niederschlag-Abfluss- undhydraulische Modelle eingehen müssen.Die komplexen Prozesse bei der Entstehung vonÜberschwemmungen und Sturzfluten erforderndeshalb immer die Betrachtung des jeweiligenEinzelfalls, damit realistische Starkregengefah-renkarten erstellt werden können. Auch eine de-taillierte Simulation der voraussichtlichen Ab-flusswege und -mengen setzt immer eineentsprechend aufwändige Detailbetrachtungder hydrologischen, topografischen und hydrau-lisch wirksamen Parameter voraus.

Der Vergleich der angewandten Methoden zurBerechnung der Abflüsse und Überschwem-mungshöhen ergab, dass die Anwendbarkeit je-der Methode stark von der jeweiligen Verfügbar-keit und Qualität der Eingangsdaten für dasjeweils betrachtete Gebiet abhängig ist. Hierbietet es sich an, die Plausibilität der Ergeb-nisse durch Anwendung mehrerer Berech-

Trinkwassergewin-

nungsanlagen vor

Hochwasserschäden

schützen

Klare Sache:

Die hohe Qualität

des Trinkwassers zu

erhalten ist eine der

wichtigsten Aufga-

ben im Rahmen der

Anpassung an den

Klimawandel.

Page 32: Klimawandel undWasserwirtschaft - Maßnahmen und ......Wasserwirtschaft zurAnpassung an den Klimawandel Das Projekt istTeil derAnpassungspolitik des Landes Nordrhein-Westfalen und

32 Anpassung der Wasserwirtschaft an den Klimawandel

nungsmethoden mit möglichst unabhängigenInformationsgrundlagen sicherzustellen.

Es erscheint zudem empfehlenswert, Starkre-genereignisse und deren Auswirkungen mit Bil-dern, Berichten und Messergebnissen in kom-munalen oder regionalen Ereignisdatenbankenzu dokumentieren. Insgesamt hängen die Er-stellung von aussagekräftigen Gefahrenkartenund die realistische Bewertung von Risiken undpotenziellen Schäden aber vor allem von vor-handenen Gebietsdaten ab, die den Anforderun-gen nicht immer genügen.

Detaillierte Aussagen zum Niederschlagsge-schehen auf Grundlage regionaler Klimamo-delle sind aufgrund ihrer zu geringen räumli-chen und zeitlichen Auflösung derzeit nichtmöglich. Aus Modellaussagen sind deshalbnoch keine belastbaren Hinweise für eine vo-rausschauende Anpassung der Bemessungs-grundlagen von Entwässerungssystemen ableit-bar. Analysen des Netzverhaltens im Bereichörtlicher Starkregen beziehungsweise der resul-tierenden Überflutungen mit Hilfe von hydro-dynamischen Kanalnetzmodellen belegen aber,dass ein einfacher Überstaunachweis zukünftignicht mehr ausreichend sein wird, um die „Hot-spots“ im Kanalnetz aufzuzeigen.

Die genauen Klimaauswirkungen im Planungs-raum „Siedlungsentwässerung“ sind bislangnicht bekannt. Daher sollte das Regelwerk fürEntwässerungssysteme und für die damit ver-bundenen Systemelemente im Rahmen der ge-planten Überarbeitungen weiter hinterfragt und

um konkrete Hilfestellungen zur Durchführungvon Überflutungs- und Risikobetrachtungen so-wie den Umgang mit Unsicherheiten vonGrundlagendaten ergänzt werden.

Nicht zuletzt zur Begegnung dieser Gefahrenund Unsicherheiten sind in Nordrhein-Westfalenbereits in den vergangenen Jahren verschie-dene Programme und rechtliche Instrumenta-rien eingeleitet worden. Diese betreffen unteranderem die ortsnahe Niederschlagsversicke-rung beziehungsweise die Einleitung in Oberflä-chengewässer, die Aufstellung und Umsetzungvon Niederschlagswasserbeseitigungskonzep-ten oder Dichtheitsprüfungen von Abwasseran-lagen zur Reduktion des Fremdwasseranteils(MUNLV NRW 2009 a). Mögliche Lösungsan-sätze bestehen weiterhin in einer sorgfältigenAnalyse sowohl der realistischen Leistungsfä-higkeit bestehender Entwässerungssysteme alsauch von Neu-, Erweiterungs- und Sanierungs-planungen. Durch Kombination des Überstau-nachweises, einer Überflutungsbetrachtungund einer Risikoanalyse für entwässerungstech-nisch kritische Gebiete lassen sich Schwach-punkte und Leistungsreserven eines Kanalnet-zes ermitteln. Gleichzeitig wird der Ausweisungoder dem Bau von temporären Zwischenspei-chern und Notwasserwegen zur gefahrlosenSpeicherung oder Abführung von Nieder-schlagswasser im öffentlichen Raum und aufPrivatgrundstücken zukünftig besondere Be-deutung zukommen.

Bereits eingeleitete Maßnahmen zur Entlastungder Abwasseranlagen wie die Versickerung,Rückhaltung oder Nutzung von Niederschlags-wasser sowie die Flächenentsiegelung in Bal-lungsräumen sollten zukünftig ergänzt werdendurch flexiblere Steuerungsmöglichkeiten dervorhandenen Infrastruktur (MUNLV 2009a).

Zukünftig werden nur eine integrierte, zeitgleichestädtebauliche und entwässerungstechnischePlanung und Entwicklung geeignet sein, den Ri-siken und Unsicherheiten für das Gesamtsys-tem Siedlungsraum zu begegnen. Solche ver-zahnten Maßnahmenplanungen der Stadt- undFreiraumplanung, Verkehrsflächen, Siedlungs-entwässerung und individueller Objektschutzerfordern damit auch abgestimmte und abgesi-cherte Finanzierungen und die Klärung von Haf-tungsfragen.

Geregelter Abfluss:

Leistungsfähige Ent-

wässerungssysteme

helfen bei der

Bewältigung klima-

bedingter Stark -

regenereignisse.

Page 33: Klimawandel undWasserwirtschaft - Maßnahmen und ......Wasserwirtschaft zurAnpassung an den Klimawandel Das Projekt istTeil derAnpassungspolitik des Landes Nordrhein-Westfalen und

Anpassung der Wasserwirtschaft an den Klimawandel 33

Hochwasserschutz

Aufgrund der projizierten Zunahme der Nieder-schläge und Abflüsse in den Wintermonatensind die Voraussetzungen für mehr Hochwas-serereignisse grundsätzlich erfüllt. Die Verände-rungen der mittleren Hochwasserverhältnisselassen aber noch keine zwingenden Schlüsseauf die Ereignisse seltener Jährlichkeiten (Häu-figkeit des Eintretens eines Hochwasserereig-nisses innerhalb einer bestimmten Zeit) und da-mit auf erforderliche Anpassungen derBemessungsgrundlagen zu.

In die Planungen nach dem Hochwasserschutz-konzept Nordrhein-Westfalens werden derartigeExtremereignisse bereits einbezogen. Bei der Erarbeitung von Hochwasseraktionsplänen undHochwassergefahrenkarten werden extremeHochwasserszenarien beachtet und Handlungs-optionen aufgezeigt. So wie für den Rhein die ge-schützten, aber potenziell gefährdeten Bereichefür ein 100-jährliches, 200-jährliches und 500-jährliches Hochwasser bekannt sind, wer-den auch für viele andere Flüsse die Auswirkun-gen eines Hochwassers, welches den 100-jährli-chen Abfluss übersteigt, erarbeitet und zumBeispiel in NRW-Hochwassergefahrenkarten be-rücksichtigt. Hochwassergefahrenkarten solltenergänzend auch starkregengefährdete Bereichedarstellen, in denen ein erhöhtes Risiko für ur-

bane Sturzfluten und Überschwemmungen in-folge von Extremniederschlägen besteht. Be-sonders gefährdet sind solche Flächen, in de-nen sich beide Gefahren überlagern. Hier gilt es,Anpassungsmaßnahmen baldmöglichst umzu-setzen.

Potenzielle Anpassungsmaßnahmen erstreckensich über das gesamte Spektrum des Hoch was-serrisikomanagements vom natürlichen Rück-halt in Gewässern oder ausgewiesenen Retentionsräumen über planerische Vorsorge-maßnahmen wie die Erstellung von Risikokar-ten und Hochwasserschutzplänen bis hin zumtechnischen Hochwasserschutz. So solltenHochwasserschutzdeiche und Rückhaltebeckenertüchtigt oder neu gebaut werden.

Aufgrund der Unsicherheiten hinsichtlich derWasserhaushaltsgrößen in den regionalen Kli-mamodellen erscheint eine pauschale Berück-sichtigung des Klimawandels im Zuge von Neuplanungen oder Sanierungen von Hochwas-serschutzeinrichtungen nicht ziel führend. Emp-fohlen wird, die Sensibilität entsprechender Planungen gegenüber höheren Bemessungs-größen zu ermitteln, flexible Anpassungen ein-zuplanen und die vorliegenden Erkenntnisseder Lastfälle „Extremes Hochwasser“ der Hoch-wasseraktionspläne und -gefahrenkarten inNRW zu nutzen.

Abbildung 11:

Beispiel für eine

Gefahrenkarte für

die Stadt Delbrück.

(Quelle: Anhang zum

Bericht Stark regen-

gefährdete Gebiete,

Gefahrenkarte

Delbrück)

Extremereignisse

werden bereits beim

Hochwasserschutz

berücksichtigt

3473600

3473600

3473800

3473800

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600

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800

5718

800

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000

5719

000

Gefälle und Fließgeschwindigkeit bei HQ 100

Überflutungsgebiet Wasserspiegel [cm] über Gelände

Gefälle [%]

0.0 - < 2.0

2.0 - < 4.0

4.0 - < 9.0

9.0 - < 18.0

18.0 - < 27.0

27.0 - < 36.0

≥ 36.0

Fließgeschwindigkeit bei HQ 100 [m/s]

< 0.5

0.5 - < 1.0

≥ 1.0

natürliche Fließwege

bekannte historische Überflutungen

historische Wasserstände [cm]

HQ 20

1 - < 5

5 - < 10

10 - < 20

20 - < 30

30 - < 40

40 - < 50

≥ 50

HQ 100

1 - < 5

5 - < 10

10 - < 20

20 - < 30

30 - < 40

40 - < 50

≥ 50

HQ 200

1 - < 5

5 - < 10

10 - < 20

20 - < 30

30 - < 40

40 - < 50

≥ 50

Starkregen-Gefahrenkarte

Bezirksregierung Detmold, NRW

TU-BraunschweigLeichtweiß-Institut für WasserbauAbt. Hydrologie, Wasserwirtschaft und Gewässerschutz

Ahden / Büren Kreis Paderborn

Maßstab 1:5.000 Datum 20.06.2009

Auftraggeber

Ersteller

Gebiet

Datengrundlage:Höhendaten: DGM2 aus Laserscan historisches Ereignis: Bevölkerungsbefragung 15.10.2008

Ermittlung der Überschwemmungsgebiete: hydrologisches Modell und hydraulisches 2-D-Modell

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400

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400

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600

5718

600

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000

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000

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200

5719

200

0 50 100 150 20025m

Überflutungsgebiet und natürliche Fließwege

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5718

800

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5719

000

Historisches Ereignis 09. August 2007

Page 34: Klimawandel undWasserwirtschaft - Maßnahmen und ......Wasserwirtschaft zurAnpassung an den Klimawandel Das Projekt istTeil derAnpassungspolitik des Landes Nordrhein-Westfalen und

34 Anpassung der Wasserwirtschaft an den Klimawandel

Neben proaktiven „no-regret“-Maßnahmen wieder Ausweisung von Überschwemmungsgebie-ten sollten zunehmend flexible Anpassungenbei Bau und Betrieb von Hochwasserschutzein-richtungen planerisch vorgesehen werden.

Auch die Umsetzung der dreistufigen EU-Hoch-wasserrisiko-Managementrichtlinie bis 2011 be-ziehungsweise 2015 unterstützt durch ihren flä-chendeckenden Ansatz zur vorläufigenBewertung von Hochwasserrisiken, der Erstel-lung von Hochwassergefahren- und Risikokar-ten sowie der Erarbeitung von Plänen für dasHochwasserrisiko-Management die Optimie-rung von Handlungsoptionen im vorbeugendenGewässerschutz (MUNLV NRW 2009a).

Neben den aus der projizierten Zunahme vonHochwasserereignissen resultierenden Überflu-tungsgefahren müssen auch die Auswirkungenauf Gewässergüte und – unter Umständen – dieWasserqualität berücksichtigt werden. Ein häufi-geres Auftreten extremer Hochwasserereignissekann durch die Umlagerung kontaminierter Se-dimente, die Überflutung von Industrie- oderKläranlagen oder auch privater Heizöltanks zuerhöhten Schadstoffeinträgen in die Gewässerführen. Ebenso sind im Zuge intensiverer Stark-niederschläge erhöhte erosionsbedingte Stof-feinträge zu erwarten, die zu höheren Nährstoff-und Trübstofffrachten führen.

Übergreifende Auswirkun-gen und Zusammenhänge

Die wasserwirtschaftlichen Maßnahmen, diezur Anpassung an die Folgen des Klimawandelsoder deren Minderung ergriffen werden, habenAuswirkungen auf die Handlungsbereiche meh-rerer Sektoren, wie beispielsweise die Land-und Forstwirtschaft, Städte und Ballungsräumeoder die Wirtschaft.

Werden beispielsweise die Einleitungen von er-wärmtem Kühlwasser oder Brauchwasser ausdem Produktionsprozess eingeschränkt, fördertdies die Ziele des Natur- und Umweltschutzes,bedingt aber zeitgleich, dass die Industrie Maß-nahmen treffen muss, um sich an die neuen Ge-gebenheiten anzupassen. Es ist empfehlens-wert, dass Stadtplanung und Verwaltung ihreMaßnahmen – etwa zur Vermeidung von Hitze -inseln in der Stadt – durch die Errichtung offe-ner Wasserflächen mit den Akteuren der Sied-lungsentwässerung, Wasserversorgung und desHochwasserschutzes abstimmen.

Deutlich wurden die vielschichtigen Verflech-tungen bereits in der Vorstellung der wasser-wirtschaftlichen Projekte in Kapitel 3. Umge-kehrt berühren weitere Projekte, die im Rahmendes Klimainnovationsfonds innerhalb andererSektoren durchgeführt wurden und werden,wasserwirtschaftliche Handlungsbereiche.

So sind die Ergebnisse aus dem Projekt „Model-lierung des Wasserhaushalts für ein bewaldetesWassereinzugsgebiet“ nicht nur für die Land-und Forstwirtschaft von Interesse. Hier wird fürein bewaldetes Wassereinzugsgebiet in dermontanen Höhenzone (im Mittelgebirgen 450-1.500 Meter über NN) des östlichen Sauerlandsuntersucht, welche Auswirkungen der Klima-wandel auf den forstlichen Wasserhaushalt be-sitzt. Dafür werden Bilanzkomponenten desWasserhaushalts wie Transpiration und Versi-ckerung berechnet und Wasservorratsänderun-gen im durchwurzelten Bodenprofil sowie Aus-maß und Dauer von Trockenphasen bewertet.Insbesondere die Erkenntnisse zur Versicke-rung sind auch für die Grundwasserbewirt-schaftung oder die Abschätzungen der Abfluss-raten für die Siedlungsentwässerung sowie dieStadtplanung interessant.

Schutzraum: Deiche

an Fließgewässern

beugen Hochwasser-

schäden vor.

Europäische Union

unterstützt bei der

Bewertung von

Hochwasserrisiken

Page 35: Klimawandel undWasserwirtschaft - Maßnahmen und ......Wasserwirtschaft zurAnpassung an den Klimawandel Das Projekt istTeil derAnpassungspolitik des Landes Nordrhein-Westfalen und

Anpassung derWasserwirtschaft an den Klimawandel 35

Ein weiteres Beispiel ist das nordrhein-westfäli-sche „Handbuch Stadtklima – Maßnahmen undHandlungskonzepte für Städte und Ballungs-räume zur Anpassung an den Klimawandel“.Das Handbuch informiert bezogen auf dasRuhrgebiet über Grundlagen der Stadtklimato-logie, derWasserwirtschaft und den regionalenKlimawandel. Darüber hinaus werden Hilfestel-lungen für das frühzeitige Erkennen und Identi-fizieren von Problemgebieten gegeben und kon-krete Lösungswege aufgezeigt. Die Ergebnissedes Handbuchs werden derzeit im Projekt „Kli-mawandelgerechte Metropole Köln“ aufgegrif-fen. Ziel ist es, Planungsempfehlungen zur An-passung der Stadt Köln an den Klimawandel bishin zu einer klimaverträglichen Metropole zu er-arbeiten und damit die Großstadt als lebens-

werte und attraktive Heimat beizubehalten.Beide Projekte richten sich in erster Linie ankommunale Planer und Verwaltungen. Indirektwerden aber auch die Akteure der Siedlungs-entwässerung angesprochen, so dass die Er-gebnisse des Handbuchs Stadtklima auch indas Projekt „Handlungsoptionen für eine was-sersensible Stadtentwicklung in Nordrhein-Westfalen“ einfließen werden.

Abgeschlossen ist auch das Forschungsvorha-ben „Einfluss des globalen Klimawandels aufdie räumliche und zeitliche Variabilität der Nie-derschlagserosivität in NRW“. Auf der Grund-lage von Auswertungen hoch aufgelöster Nie-derschlagsdaten, die in bis zu 70 Jahren anüber 60 Messstationen ermittelt wurden,erstellten die Forscher eine Trendanalyse zurpotenziellen Fähigkeit vonWasser, Erosionenauszulösen (Regenerosivität), und deren räum-licher Verteilung in Nordrhein-Westfalen. DieStudie, in welche die Ergebnisse aus demVor-haben ExUS eingeflossen sind, ist insbesonderefür die Landwirtschaft und für die Gewässerbe-wirtschaftung von Bedeutung. Synergien erge-ben sich ebenfalls für die Stadtplanung, da vonHangerosionen gefährdete Gebäude und Ver-kehrseinrichtungen identifiziert werden können.

Synergien zwischen den wasserwirtschaftlichenund den in anderen Sektoren durchgeführtenProjekten bieten sich zudem im Bereich der

Abbildung 12:

Die in den Projekten

erarbeiteten Hand-

lungsoptionen sind

für mehrere wasser-

wirtschaftliche

Handlungsbereiche

relevant (beispiel-

hafte, schematische

Darstellung).

Stadt, Land,

Fluss: Maßnahmen

zur Anpassung an

den Klimawandel

wirken sich häufig

auf mehrere

Sektoren aus.

Handlungsoptionen zur Anpassung an den Klimawandel in den wasserwirtschaftlichen Handlungsbereichen– Ausgewählte Beispiele für Wirkungszusammenhänge –

Hochwasserschutz Talsperren-bewirtschaftung

Gewässer-bewirtschaftung

Wasserversorgung Siedlungs-entwässerung

Planung und Optimierung von Hochwasserschutzräumen

Erarbeitung von Hochwassergefahrenkarten und Aktionsplänen

Optimierung der Talsperrenbewirtschaftung

Ressourcen-übergreifende

Verbundsysteme

Risikoanalysegefährdeter Gebiete

Planung

Überplanung, Bau vonZwischenspeichern

und Notwasserwegen,Abkopplung und

naturnaheRegenwasser-

behandlung

Ausweisung vonRetentionsräumenund Flutpoldnern

NaturnaheGestaltung von

Gewässern und Auen

Integrierte

Überschwemmungs-gefahrenkarten

Page 36: Klimawandel undWasserwirtschaft - Maßnahmen und ......Wasserwirtschaft zurAnpassung an den Klimawandel Das Projekt istTeil derAnpassungspolitik des Landes Nordrhein-Westfalen und

Wirtschaft. So untersucht die Studie zu denAuswirkungen des Klimawandels auf gefährli-che Industrieanlagen die Sicherheit von Indus-trieanlagen vor dem Hintergrund möglicher Zu-nahmen von Extremwetterereignissen wieStarkregen und Hitzewellen. Einerseits bietendie Projekte „ExUS“ und „Untersuchung vonstarkregengefährdeten Gebieten“ wichtigeGrundlagen für die Studie. Auf der anderenSeite sind die Ergebnisse der Studie auch fürdie Gewässerbewirtschaftung von Interesse.

Ein weiteres Forschungsvorhaben, das sowohlfür die Industrie als auch für die Gewässerbe-wirtschaftung von Bedeutung ist, ist die „Studie

zu den Auswirkungen des Klimawandels aufOberflächengewässer als Grundlage für aktu-elle und zukünftige Wärmeeinleitungen“. Vor al-lem für die Energiewirtschaft ist diese Studievon Interesse, da ihre Kraftwerke auf Kühlwas-ser aus den Flüssen angewiesen sind.

Wie vielfältig die Verflechtungen zwischen deneinzelnen wasserwirtschaftlichen Handlungsbe-reichen und den weiteren Sektoren sind, zeigtbeispielhaft Abbildung 13.

Die Ergebnisse dieser Projekte, die primär dieFrage nach den Klimawandelfolgen und Mög-lichkeiten zur Anpassung in dem jeweiligen Sek-tor aufgreifen, werden nach und nach mit denErgebnissen aus den wasserwirtschaftlichenProjekten zusammengeführt, um Synergien zunutzen und Zielkonflikte zu vermeiden.

Biologische Vielfalt und Naturschutz

Tourismus

Gesundheit

Stadtplanung u. Verwaltung

Land- und Forstwirtschaft(Wald und Boden)

Industrie(z. B. Anlagensicherheit, Kraftwerke)

Gewässer-bewirtschaftung

Talsperren-bewirtschaftung

Wasserversorgung

Siedlungs-entwässerung

Hochwasserschutz

FLO

RA

UN

D F

AU

NA

SIE

DLU

NG

S-

UN

D B

AL

LUN

GS

UM

E

WIR

TS

CH

AF

T

Abbildung 13:

Die Handlungsberei-

che der Wasserwirt-

schaft und anderer

Lebens- und Um-

weltsektoren sind

vielfältig miteinan-

der vernetzt (bei-

spielhafte Darstel-

lung).

36 Anpassung der Wasserwirtschaft an den Klimawandel

Starkregen im

Fokus: Im NRW-

Projekt ExUS wurde

untersucht, ob

zukünftig häufiger

mit extremen

Niederschlägen zu

rechnen ist.

Page 37: Klimawandel undWasserwirtschaft - Maßnahmen und ......Wasserwirtschaft zurAnpassung an den Klimawandel Das Projekt istTeil derAnpassungspolitik des Landes Nordrhein-Westfalen und

Vernetzung der Projekte 37

Die Initiativen und Aktivitäten des Landes Nord-rhein-Westfalen, die sich mit der Anpassung derWasserwirtschaft an den Klimawandel beschäf-tigen, finden nicht nur in enger Zusammenar-beit mit den Akteuren der Wasserwirtschaftstatt. Durch kontinuierliche Beobachtung dernationalen und internationalen Forschungsakti-vitäten werden für Nordrhein-Westfalen auchrelevante Ergebnisse aus Untersuchungen undProjekten in die Erarbeitung integrierter Anpas-sungsstrategien des Landes einbezogen, die imRahmen von Förderungen des Bundes und derEU durchgeführt wurden und werden. Doppel-förderungen und -arbeiten können so vermie-den werden. Zudem sind die Aktivitäten desLandes in den deutschen und europäischen Ge-samtrahmen eingebettet. Das heißt, dass alleErgebnisse, die in den Projekten erarbeitet wer-den und auf andere Regionen übertragbar sind,direkt oder indirekt sowohl in die Deutsche An-passungsstrategie als auch in die Empfehlun-gen der EU einfließen. Die Deutsche Anpas-sungsstrategie an den Klimawandel (DAS)wurde im Dezember 2008 durch das Bundeska-binett beschlossen. Sie stellt die Aktivitäten desBundes zu dieser Thematik dar und gibt eineOrientierung für Akteure der Bundesländer undandere gesellschaftliche Gruppen.

Auf europäischer Ebene wurde das Thema An-passung an den Klimawandel in die Fortschrei-bung des Europäischen Klimaänderungspro-gramms (ECCP II) integriert. Mit dem„Weißbuch Anpassung an den Klimawandel: eineuropäischer Aktionsrahmen“ hat die EU-Kom-mission im April 2009 ihre Vorschläge für eingemeinschaftliches Vorgehen und eine Strate-gie zur Einbindung der Thematik in relevantePolitikbereiche vorgelegt. Zusätzlich werden imRahmen des Europäischen Fonds für regionaleEntwicklung (EFRE) in den Zielen 1 und 2 derGemeinschaftsinitiativen zur grenzübergreifen-den, transnationalen und interregionalen Zu-sammenarbeit (INTERREG) verschiedene Pro-jekte zum Thema Anpassung an denKlimawandel gefördert.

Einige der national und international initiiertenProgramme entwickeln und betreiben Pilotpro-jekte in nordrhein-westfälischen Regionen. Da-mit berücksichtigen sie die besonderen regio-nalen Gegebenheiten und die gewonnenenErkenntnisse und Erfahrungen können direktfür Nordrhein-Westfalen genutzt werden.

Die Stadt Bottrop und die Flussgebiete Em-scher und Lippe sind drei von neun Pilotge-bieten im Rahmen des INTERREG IVB-Pro-jekts „Future Cities“. Wasser- undPlanungsverbände, Stadtverwaltungen undProjektentwicklungsgesellschaften aus Eng-land, den Niederlanden, Frankreich, Belgienund Deutschland erarbeiten hier zusammenAnpassungskonzepte und praktische Umset-zungsstrategien, wie urbane Lebensumwel-ten zukünftig klimarobust gestaltet werdenkönnen.

Das im Rahmen von KLIMZUG (Fördermaß-nahme des BMBF) geförderte Netzwerk- undForschungsprojekt dynaklim – DynamischeAnpassung regionaler Planungs- und Ent-wicklungsprozesse an die Auswirkungen desKlimawandels in der Emscher-Lippe-Region(Ruhrgebiet) – leistet einen Beitrag zur inte-grierten proaktiven Anpassung von Bevölke-

Vernetzung der Projekte im nationalen undinternationalen Forschungskontext

Der Klimawandel macht nicht vor den Landesgrenzenhalt. Eine enge Zusammenarbeit mit den Nachbarlän-dern hat daher in Nordrhein-Westfalen Priorität.

Gut vernetzt:

Nordrhein-Westfalen

kooperiert im

Bereich Anpassung

mit Partnern aus

ganz Europa.

Ergebnisse von

NRW-Projekten

fließen in die Deut-

sche Anpassungs-

strategie ein

Page 38: Klimawandel undWasserwirtschaft - Maßnahmen und ......Wasserwirtschaft zurAnpassung an den Klimawandel Das Projekt istTeil derAnpassungspolitik des Landes Nordrhein-Westfalen und

38 Vernetzung der Projekte

rung, Wirtschaft und Kommunen. Rund umden Schwerpunkt der Wasserwirtschaft wer-den Maßnahmen und Handlungsoptionen fürmehrere Handlungsbereiche unterschiedli-cher Sektoren entwickelt und in der Roadmap2020 zusammengeführt. Prognosen von Ge-wässerneubildung und des Wasserbedarfssowie Qualitätsveränderungen des Oberflä-chenwassers in der Lippe gehören ebensozum Portfolio wie langzeitliche statistischeUntersuchungen von Hitzeinseln in der Pilot-stadt Oberhausen.

Im Projekt NAUWA – Nachhaltige Weiterent-wicklung urbaner Wasserinfrastrukturen –werden in vier nordrhein-westfälischen Pilot-kommunen (Gelsenkirchen, Lünen, Velbertund Wachtenberg) seit 2009 Lösungsan-sätze für eine nachhaltige Weiterentwicklungurbaner Wasserinfrastruktursysteme untersich stark ändernden Randbedingungen erarbeitet. Berücksichtigt werden hier insbe-sondere die Dynamik und die regionalen Besonderheiten der Prozesse, die durch die prognostizierten komplexen Veränder un-gen angestoßen werden und auf eine eherstarre und wenig flexible Wasserinfrastrukturtreffen.

Belgien, Frankreich, Deutschland, Luxem-burg und die Niederlande haben sich in derInternationalen Kommission der Maas (IMC)

zusammengeschlossen, die 2002 zur Koordi-nation der Umsetzung der EG-WRRL(2000/60/EC) gegründet wurde.

In dem Projekt AMICE, welches anteilig durchdas MKULNV gefördert wurde, werden nebenhydrologischen Szenarien auch Maßnahmenfür den natürlichen Wasserrückhalt erarbei-tet und die Hochwasserschutzwirkungen vonTalsperren untersucht. Darüber hinaus wirdeine Software für das Hochwasser-Krisen-management erstellt, die auch für Nord-rhein-Westfalen von Interesse ist.

Die Untersuchungen, die für die Erstellungder Planungsempfehlungen im Projekt „Kli-mawandelgerechte Metropole Köln“ durch-geführt werden, können neben den Ergebnis-sen aus dem Handbuch Stadtklima auchdurch diverse Fallstudien aus dem 2008 ab-geschlossenen BMBF-Projekt URBAS (Ur-bane Sturzfluten) ergänzt werden. In URBASwurden Überlastungsereignisse von Stadt-entwässerungssystemen erstmalig vollstän-dig erfasst und ausgewertet.

Ebenso ergänzen können die anwenderorien-tierten Konzepte zur Trendbewertung und -an passung, die im Projekt RegioexAKT – Re-gionales Risiko konvektiver Extremwetterer-eignisse – von 2006-2009 erarbeitet wurden,sowie Ergebnisse aus dem Projekt „KlimaNet

Das gemeinsame

Ziel vor Augen:

Nur mit internatio-

nalen Kooperatio-

nen kann es gelin-

gen die Folgen des

Klimawandels zu

beherrschen.

Page 39: Klimawandel undWasserwirtschaft - Maßnahmen und ......Wasserwirtschaft zurAnpassung an den Klimawandel Das Projekt istTeil derAnpassungspolitik des Landes Nordrhein-Westfalen und

Vernetzung der Projekte 39

– Wassersensible Stadtentwicklung“, wel-ches im März 2010 abgeschlossen wurde.Beide Projekte wurden im vom BMBF geför-derten Projektverbund klimazwei realisiert.

Ein weiteres Projekt, das seinen Aktions-raum teilweise in Nordrhein-Westfalen hat,ist KLIWAS (Auswirkungen des Klimawan-dels auf Wasserstraßen und Schifffahrt inDeutschland). Hier werden bundesweit Klimaprojektionen für den WirkungsbereichWasserstraße und Schifffahrt validiert undbewertet, Veränderungen im hydrologischenSystem von Binnengewässern erfasst undder Einfluss des Klimawandels auf Struktur,ökologische Integrität und Bewirtschaftungder Binnenwasserstraßen untersucht. DieSchlussfolgerungen, unter anderem zur Gewässerökologie oder zum Hochwasser-schutz diverser Teilprojekte sind für andereGewässer ableitbar.

Für Nordrhein-Westfalen relevante Ergeb-nisse im wasserwirtschaftlichen Handlungs-bereich Hochwasser wurden auch im Projekt„Rheinblick 2050“ erarbeitet, welches dieAuswirkung meteorologischer Extremereig-nisse in den Rhein-Regionen untersucht hat.Darüber hinaus sind auf der Grundlage einesÜbereinkommens zum Schutz des RheinsRegierungsvertreter der fünf Rheinanlieger-staaten Frankreich, Deutschland, Luxem-burg, Niederlande und Schweiz sowie die Eu-ropäische Gemeinschaft im Rahmen derInternationalen Kommission zum Schutz desRheins (IKSR) ständig mit der hydrologi-schen Situation des Rheins befasst.

Baden-Württemberg, Bayern und Rheinland-Pfalz erarbeiten in einer Kooperation mitdem DWD (Deutscher Wetterdienst) im Rah-men von KLIWA (Klimaveränderung undKonsequenzen für die Wasserwirtschaft)eine zukunftsorientierte, nachhaltige wasser-wirtschaftliche Handlungsstrategie. Dafürwurden seit 1999 umfangreiche grundle-gende Daten erhoben und analysiert, die dieBewertung der künftigen Entwicklungen desWasserhaushaltes und das Erkennen mögli-cher Risiken und Gefahren sowie die Erarbei-tung zukunftsorientierter und nachhaltigerwasserwirtschaftlicher Handlungsstrategienermöglichen.

Ein Gremium, das auf internationaler Ebeneden Erfahrungsaustausch vorantreibt, Wissenbündelt und Unterstützung bietet, ist das Um-weltnetzwerk Environmental Conference ofRegions of Europe (ENCORE). Auf der Basisvon Arbeitsgruppen fördert es die politischeKooperation regionaler Umweltminister derEU, um die Effektivität der europäischen Um-weltpolitik zu erhöhen sowie die Steuerungumweltrelevanter Belange zu verbessern unddie nachhaltige Entwicklung in den europäi-schen Regionen voranzutreiben. Seit 2004hat das Land Nordrhein-Westfalen den Vorsitzder ENCORE-Arbeitsgruppe Klimawandel. Mitder Einrichtung eines Internetauftritts(www.regional-climate.eu) sowie der Durch-führung eines internationalen Symposiumszum Thema „Regionale Anpassungsstrate-gien an den Klimawandel“ in Düsseldorf hatdas Land Nordrhein-Westfalen wichtige Im-pulse für einen europaweiten Erfahrungsaus-tausch zum Thema Klimawandel und Kli-maanpassung gegeben.

Vorzeigeprojekt:

Nordrhein-Westfalen

hat seit 2004 den

Vorsitz in der

ENCORE-Arbeits-

gruppe

Klimawandel.

Page 40: Klimawandel undWasserwirtschaft - Maßnahmen und ......Wasserwirtschaft zurAnpassung an den Klimawandel Das Projekt istTeil derAnpassungspolitik des Landes Nordrhein-Westfalen und

40 Fazit und Ausblick

Die Wasserwirtschaft greift gezielt in den Was-serhaushalt ein. Sie koordiniert damit die ver-schiedenen Interessen, die entlang des Wasser-kreislaufs aufeinandertreffen und für einennachhaltigen und Ressourcen schonenden Um-gang mit dem Wasser aufeinander abgestimmtwerden müssen. Ein wichtiger Teil ihrer fachli-chen Arbeit ist dabei die Anpassung anSchwankungen und Variablen in den äußerenRahmenbedingungen, ob natürlich gegebenoder durch den Menschen hervorgerufen. Wirt-schaftliche Interessen und Veränderungen, Ent-wicklungen in der Demografie und der Schutzder natürlichen Ressourcen ändern die Anforde-rungen an die gezielte Bewirtschaftung ständig.

Ergänzend verändert der Klimawandel die Rah-menbedingungen der Wasserwirtschaft wesent-lich in zwei Aspekten: Zum einen werden Ab-stimmungsbedarfe zwischen den einzelnenNutzungsinteressen durch die Verschiebungder Mittelwerte erhöht, zum anderen stellt eineZunahme an Extremereignissen die Wasserwirt-

schaft vor neue Herausforderungen. Um diesenAufgaben gerecht zu werden, ist es notwendig,die Anpassung der Wasserwirtschaft an den Kli-mawandel mit differenzierten Veränderungen inder Bewirtschaftung zu handhaben.

Die Anpassung an die Folgen des Klimawandelsist ein dynamischer Prozess. Durch die ver-schiedenen Projekte, die mit Hilfe der Landesre-gierung bereits initiiert wurden und noch wer-den, wurden der Kenntnisstand und diepraktischen Erfahrungen bereits erheblich er-weitert. Die bisher durchgeführten Projekte zei-gen aber auch, wo noch Wissenslücken undHandlungsbedarfe vorhanden sind, die es zuschließen gilt.

Die Entwicklung von Maßnahmen und Hand-lungsoptionen zur Anpassung darf dabei nichtdie Priorität des Klimaschutzes verdrängen. Nurgezielter und intensiver Klimaschutz verhindertnoch gravierendere Veränderungen des globalenKlimas und einen immer stärkeren Anstieg derKosten, die in Zukunft für Anpassungsmaßnah-men investiert oder für die Bewältigung von Kli-maschäden aufgewendet werden müssen.

Die Landesregierung wird beide Prozesse – dendes Klimaschutzes und den der Anpassung anden Klimawandel – integriert betrachten, wei-terhin fördern und unterstützen sowie die dazuerforderlichen Maßnahmen und Strategien kon-tinuierlich weiterentwickeln.

Fazit und Ausblick

Die Richtung

stimmt: Jetzt gilt es,

den begonnenen

Weg zur Anpassung

an den Klimawandel

weiter zu gehen.

Page 41: Klimawandel undWasserwirtschaft - Maßnahmen und ......Wasserwirtschaft zurAnpassung an den Klimawandel Das Projekt istTeil derAnpassungspolitik des Landes Nordrhein-Westfalen und

Anhang 41

LiteraturGörgen et al. (2010): Assessment of climate change impats

on discharge in the Rhine River Basin: Results of the Rhein-

Blick2050 Project.- Report 1-23 of the CHR.

Hölting, B., Coldewey W. G. (2009): Hydrogeologie – Einfüh-

rung in die Allgemeine und Angewandte Hydrogeologie, 7. Auf-

lage; Spektrum Akademischer Verlag, Heidelberg.

Morgenschweis G., zur Strassen G., Patzke S., Schwanenberg

D. (2007):Abschätzung der Auswirkungen von möglichen Kli-

maänderungen auf die Bewirtschaftung der Talsperren im Ein-

zugsgebiet der Ruhr. In: Jahresbericht Ruhrwassermenge

2006, Ruhrverband Essen (2007), S. 32-50.

MUNLV NRW (2004): Ermittlung von Bemessungsabflüssen

in Nordrhein-Westfalen; Merkblatt 46; Düsseldorf.

MUNLV NRW (2007): Umweltbericht 2006; Düsseldorf.

MUNLV NRW (2009a):Anpassung an den Klimawandel –

Eine Strategie für Nordrhein-Westfalen; Düsseldorf.

MUNLV NRW (Hrsg.) (2009 b): Handbuch Stadtklima – Maß-

nahmen und Handlungskonzepte für Städte und Ballungs-

räume zur Anpassung an den Klimawandel; Düsseldorf.

Potsdam Institute for Climate Impact Research (PIK)

(2009): Klimawandel in Nordrhein-Westfalen – Regionale

Abschätzung der Anfälligkeit ausgewählter Sektoren;

Abschlussbericht zum Gutachten im Auftrag des MUNLV

NRW; Potsdam.

http://www.umwelt.nrw.de/umwelt/klimawandel/anpas-

sungspolitik/projekte/uebergreifende_aktivitaeten/projekt-

seite_04/index.php

Scherzer, J. (2008): Projektvorstellung WASKlim – Wasser-

wirtschaftliche Anpassungsstrategien an den Klimawandel;

Hydrologie und Wasserbewirtschaftung 02/2008.

http://www.wasklim.de/Scherzer%20Projektvorstellung%2

0HyWa.htm

LinklisteInternetseiten des MKULNV zum Klimawandel in NRW:

www.klimawandel.nrw.de

Deutsche Anpassungsstrategie an den Klimawandel (DAS):

http://www.bmu.de/klimaschutz/downloads/doc/42783.php

Projekte im Klimainnovationsfonds NRW:Auswirkung des Klimawandels auf das Abflussverhalten in

Gewässern in NRW (KLAVE):

http://www.umwelt.nrw.de/klima/klimawandel/anpassungs-

politik/projekte/wasserwirtschaft/projektseite_08/index.php

Auswirkungen des Klimawandels auf gefährliche

Industrieanlagen:

http://www.umwelt.nrw.de/klima/klimawandel/anpassungs-

politik/projekte/anlagensicherheit/index.php

Auswirkungen des Klimawandels auf Oberflächengewässer

als Grundlage für aktuelle und zukünftige Wärmeeinleitun-

gen:

http://www.umwelt.nrw.de/klima/klimawandel/anpassungs-

politik/projekte/wasserwirtschaft/projektseite_09/index.php

Einfluss des Klimawandels auf die Entwicklung von Grund-

wasserständen:

http://www.umwelt.nrw.de/klima/klimawandel/anpassungs-

politik/projekte/wasserwirtschaft/projektseite_01/index.php

Einfluss der Wetterverhältnisse auf das Emissionsverhalten

von Kläranlagen:

http://www.umwelt.nrw.de/klima/klimawandel/anpassungs-

politik/projekte/wasserwirtschaft/projektseite_11/index.php

Ermittlung der Hochwassersicherheit im Einzugsgebiet

der Ruhr:

http://www.umwelt.nrw.de/klima/klimawandel/anpassungs-

politik/projekte/wasserwirtscaft/projektseite_07/index.php

Erosionsgefährdung landwirtschaftlicher Böden durch Regen:

http://www.umwelt.nrw.de/klima/klimawandel/anpassungs-

politik/projekte/landwirtschaft_und_boden/projektseite_03/

index.php

Extremwertstatistische Untersuchung von Starknieder -

schlägen in NRW (ExUS):

http://www.umwelt.nrw.de/klima/klimawandel/anpassungs-

politik/projekte/wasserwirtschaft/projektseite_03/index.php

Anhang

Page 42: Klimawandel undWasserwirtschaft - Maßnahmen und ......Wasserwirtschaft zurAnpassung an den Klimawandel Das Projekt istTeil derAnpassungspolitik des Landes Nordrhein-Westfalen und

42 Anhang

Gefährdung der Trinkwasserversorgung durch

Krankheitserreger:

http://www.umwelt.nrw.de/klima/klimawandel/anpassungs-

politik/projekte/wasserwirtschaft/projektseite_10/index.php

Handbuch Stadtklima:

http://www.umwelt.nrw.de/klima/klimawandel/anpassungs-

politik/projekte/staedte_und_ballungsraeume/projekt-

seite_01/index.php

Handlungsoptionen für eine wassersensible

Stadtentwicklung in NRW:

http://www.umwelt.nrw.de/klima/klimawandel/anpassungs-

politik/projekte/wasserwirtschaft/projektseite_06/index.php

Klimawandelgerechte Metropole Köln:

http://www.umwelt.nrw.de/klima/klimawandel/anpassungs-

politik/projekte/staedte_und_ballungsraeume/projekt-

seite_02/index.php

Klimawandel und Kanalnetzdimensionierung (KUK):

http://www.umwelt.nrw.de/klima/klimawandel/anpassungs-

politik/projekte/wasserwirtschaft/projektseite_05/index.php

Untersuchung starkregengefährdeter Gebiete:

http://www.umwelt.nrw.de/klima/klimawandel/anpassungs-

politik/projekte/wasserwirtschaft/projektseite_04/index.php

Wasserhaushalt in Waldökosystemen:

http://www.umwelt.nrw.de/klima/klimawandel/anpassungs-

politik/projekte/wald_und_forstwirtschaft/projektseite_02/i

ndex.php

Nationale und internationale Projekte:AMICE – Adaptation of the Meuse to the Impacts of

Evolution:

www.amice-project.eu

dynaklim – Dynamische Anpassung regionaler Planungs-

und Entwicklungsprozesse an die Auswirkungen des

Klimawandels am Beispiel der Emscher-Lippe-Region

(Ruhrgebiet):

www.dynaklim.de

ENCORE-Arbeitsgruppe Klimawandel:

www.regional-climate.eu

Future Cities:

www.future-cities.eu

IKSR – Internationale Kommission zum Schutz des Rheins:

www.iksr.org

INKLIM – Integriertes Klimaschutzprogramm Hessen

http://klimawandel.hlug.de/forschungsprojekte/inklim-

2012.html

KlimaNet – Wassersensible Stadtentwicklung:

http://www.isa.rwth-aachen.de/index.php?option=com_

content&task= blogcategory&id=305&Itemid=424

klimazwei – Forschung für den Klimaschutz und Schutz vor

Klimawirkungen:

www.klimazwei.de

KLIMZUG – Klimawandel in Regionen zukunftsfähig

gestalten:

www.klimzug.de

KLIWA – Klimaveränderung und Konsequenzen

für die Wasserwirtschaft:

www.kliwa.de

KLIWAS – Auswirkungen des Klimawandels auf

Wasserstraßen und Schifffahrt:

www.kliwas.de

NAUWA – Lösungsansätze für nachhaltige

Wasserinfrastruktursysteme:

http://www.isi.fraunhofer.de/isi-de/service/pressein-

fos/2009/pri09-18.php?WSESSIONID=1656a06b68afc5f

050c3cfee1c3c259e

RegioExAKT – Regionales Risiko konvektiver

Extremwetterereignisse:

www.regioexakt.de

Urban Water – Living Cities:

www.urban-water.org

URBAS – Urbane Sturzfluten:

www.urbanesturzfluten.de

Page 43: Klimawandel undWasserwirtschaft - Maßnahmen und ......Wasserwirtschaft zurAnpassung an den Klimawandel Das Projekt istTeil derAnpassungspolitik des Landes Nordrhein-Westfalen und

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Impressum

Herausgeber und Bezug:

Ministerium für Klimaschutz, Umwelt,

Landwirtschaft, Natur- und Verbraucherschutz

des Landes Nordrhein-Westfalen

Referat Öffentlichkeitsarbeit

40190 Düsseldorf

Fachredaktion:

Referat IV-5: Grundsatzfragen der Wasserwirtschaft, Wasserversorgung

und Trinkwasser, Hochwasserschutz (MKULNV)

Referat VII B-1: Raumordnung und Landesplanung, Flächenverbrauch,

Klimaanpassung (MKULNV)

Abteilung 5: Wasserwirtschaft, Gewässerschutz (LANUV)

Text- und Grafikerstellung, Fotorecherche:

Forschungsinstitut für Wasser- und Abfallwirtschaft an der

RWTH Aachen (FiW) e.V., Aachen

IWW Rheinisch-Westfälisches Institut für Wasser

Beratungs- und Entwicklungsgesellschaft mbH, Mülheim a. d. Ruhr

Fotos:

Claude F. Donné (S. 4); Fotolia.com: Galyna Andrushko (S. 6), Klaus Rose

(S. 14), Raul Comino (S. 15), Christian Schwier (S. 18), corky46 (S. 23),

Gina Sanders (S. 28), Gioacchino Trigona (S. 29), Carmen Steiner (S. 31),

nonameman (S. 32), kunstspringer (S. 35), Lana (S. 37), Demid (S. 38);

iStockphoto.com: Joze Pojbic (S. 20), Janxi (S. 26/2), paulthepunk

(S. 26/3), Camilo Torres (S. 26/4), Allkindza (S. 26/6); Bernd Mehlig

(S. 16, 19, 22, 30, 34); panthermedia.net: Reinald D. (S. 26,5), Peter G.K.

(S. 27); photocase.com: himbeertoni (S. 21), mamamäh (S. 26/1, 36),

boing (S. 40)

Gestaltung: mpk Medienpool Köln GmbH (www.medienpool.de)

Druck: Druckerei Engelhardt GmbH, Neunkirchen

Gedruckt auf 100% Recyclingpapier mit dem „Blauen Engel”.

2. Auflage, Stand: September 2011

Diese Druckschrift wird im Rahmen der Öffentlichkeitsarbeit der

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