Klimawandel und Hochwasser im Südwesten Dipl.-Ing. Vassilis Kolokotronis Landesanstalt für Umwelt, Messungen und Naturschutz BW Referat 43 Hydrologie,

Klimawandel und Hochwasser im Südwesten

Dipl.-Ing. Vassilis KolokotronisLandesanstalt für Umwelt, Messungen und Naturschutz BWReferat 43 „Hydrologie, Hochwasservorhersage“Tel. [email protected]

Klimawandel und Hochwasser im SüdwestenStuttgart, 08. März 2006

Main-Hochwasser 1784 in Würzburg

(Quelle: Rüdiger Glaser „Klimageschichte Mitteleuropas – 1000 Jahre Wetter, Klima, Katastrophen“)


KLIWA(Klimaveränderung und Konsequenzen für die Wasserwirtschaft)

Ein Kooperationsvorhaben der Landesanstalt für Umwelt, Messungen und Naturschutz Baden-Württemberg,

des Bayerischen Landesamtes für Umweltund des Deutschen Wetterdienstes

Beginn: 1999

Laufzeit: unbefristet


Projektschwerpunkte

Retrospektive

Prognose

Handlungsempfehlungen


Flächendeckende Zunahme der Lufttemperatur


Trend - Angabenin Prozent

> 50 40 - 50 30 - 40 20 - 30 10 - 20 0 - 10 0 - -10-10 - -20-20 - -30-30 - -40-40 - -50

< -50

< 80%>= 80%>= 90%>= 95%>= 99%

Signifikanz

Zunahme der Starkniederschläge im Winter (Okt. bis April)

1931 – 2000D = 24 h


Zunahme Lufttemperatur Abnahme Schneedeckendauer Zunahme Starkniederschläge im Winter Zunahme Dauer und Häufigkeit Westwetterlagen Häufiger Hochwasser im Winter seit den 70er

Jahren

Ergebnisse des Langzeitverhaltens


Szenarienberechnungen


Emissionsszenarien und Globaler Temperaturanstieg


• Potsdam-Institut für Klimafolgenforschung (PIK), Potsdam, Dr. Gerstengarbe

• Meteo-Research/Freie Universität Berlin, Dr. Enke

• Max-Planck-Institut für Meteorologie (MPI), Hamburg, Dr.Jacob

Regionale Klimaszenarien bis 2050


Fazit Klimaszenarien

Bandbreite der Ergebnisse Temperaturzunahme Niederschlagszunahme im Winterhalbjahr Zunahme Westwetterlagen Keine Aussagen zu konvektiven Niederschlägen



Westlage zyklonal



Häufigkeitsverteilung der Andauer von Nassperiodenim Sommer- und Winterhalbjahr im Mittel in Baden-Württemberg und Bayern

0

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

65

9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25

Dauer [d]

Häu

figke

it [%

]

Winterhalbjahr Ist-Zeit 1971-2000

Winterhalbjahr Mittelwerte Zukunft 2021-2050

Sommerhalbjahr Ist-Zeit 1971-2000

Sommerhalbjahr Mittelwerte Zukunft 2021-2050

Nassperiode: Aufeinanderfolge vonmindestens 8 Tagen mit N > 1,0 mm

Häufigkeitsverteilung der Andauer von Nassperiodenim Sommer- und Winterhalbjahr

(Mittelwert aus allen Stationen)


mittlere Anzahl der Tage pro Monat mit N > 25mm Klimastation Freudenstadt (Enke)

0

1

2

3

4

5

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

Monat

Tage

Istzeit 1961-2000

Zukunft 2021-2050

Januar Februar März April Mai Juni Juli August September Oktober November Dezember

-


Änderung der mittleren Anzahl der Tage mit N ≥ 25 mm Sommer Winter


Wasserhaushaltsmodelle

• Flächendeckende Modellerstellung

• Räumliche Auflösung 1km²- Raster

• Geländehöhen aus DGM 30*30m

• 16 Landnutzungsklassen aus Landsat

• Digitales Flussnetz


SommerWinter

+ 39 %

+ 1 %

SommerWinter

+ 39 %

+ 1 %

SommerWinter

+ 39 %

+ 1 %

Mittlere monatliche Hochwasserabflüsse Pegel Rockenau/Neckar


0

20

40

60

80

100

120

140

160

Nov Dez Jan Feb Mrz Apr Mai Jun Jul Aug Sep OktMonat

Abf

luss

MoM

HQ

[m³/s

]

Ist-Zustand

Zukunftsszenario

Halbjahresmittel Ist-Zustand

Halbjahresmittel Zukunftsszenario

- 7 %

+ 35 %

SommerWinter

0

20

40

60

80

100

120

140

160

Nov Dez Jan Feb Mrz Apr Mai Jun Jul Aug Sep OktMonat

Abf

luss

MoM

HQ

[m³/s

]

Ist-Zustand

Zukunftsszenario

Halbjahresmittel Ist-Zustand

Halbjahresmittel Zukunftsszenario

- 7 %

+ 35 %

SommerWinter SommerWinter

Mittlere monatliche Hochwasserabflüsse Pegel Schwaibach/Kinzig


Leitfaden für Baden-Württemberg

Klimawandel und Hochwasser im SüdwestenStuttgart, 08. März 2006für MHQ

für HQ100

Klimaänderungs-faktoren


4

5

1

2

2

2

3


Anpassungsstrategie

Kernfrage: Umgang mit einer Situation, die erst in einigen Jahrzehnten in vollem Umfang auftritt und die mit großen Unsicherheiten behaftet ist

Vorsorgeprinzip Wasserwirtschaft Wasserwirtschaft hat sich schon immer an

Veränderungen anpassen müssen pragmatisches Vorgehen, solange Prognosen nicht

ausreichend wissenschaftlich fundiert sind


Handlungsempfehlungen BW

Lastfall Klimaänderung in Planungen für neue HW-Schutzkonzepte zusätzlich mit berücksichtigen

Planerisch im Einzelfall durchrechnen Im Einzelfall entscheiden, ob Anlagen gleich

größer dimensioniert werden Ansonsten: Anpassungen planerisch

berücksichtigen und ggf. später ausführen


Pilotuntersuchung zu Auswirkungen der Klimaveränderung auf HW-Schutzanlagen

Exemplarisch für ausgewählte Beispiele in BW Ergebnis: wirtschaftlich deutlich günstiger, wenn

bereits bei der Planung entsprechende Vorkehrungen für eine spätere Anpassung getroffen worden sind.

Sinnvoll, wenn neue Planungen künftig unter dem Aspekt der Klimaveränderung geprüft und ggf. dieser Lastfall bereits in die Dimensionierung der Anlage einbezogen wird


Anpassungsmaßnahmen im Bereich von Ufermauern

Bestand

Wasserspiegel BHQ FreibordZustand 1

Zustand 1Wasserspiegelerhöhung

innerhalb FreibordFreibord

Anpassungsmaßnahmen:

• Wiederherstellung Freibord durch Mauererhöhung• Überprüfen Mauerstatik • evtl. Stützmaßnahmen ergreifen (Anpassung Fundamente, etc.)


deutlich über OK UfermauerZustand 2


• Abbruch bestehende Ufermauer

• Neubau Ufermauer

Freibord


Freibord


• Dammerhöhung durch landseitige Vorschüttung (zusätzlicher Flächenbedarf)

Zustand 1Freibord


• Dammerhöhung

• durch Vergrößerung Böschungsneigungen oder • landseitige Vorschüttung (zusätzlicher Flächenbedarf)

Anpassungsmaßnahmen im Bereich von Dämmen

Bestand

Wasserspiegel BHQFreibord


innerhalb Freibord


deutlich über DammkroneZustand 2


Lastfall Klimaveränderung bei Neuplanung von HW-Schutzmaßnahmen („Techn.HW-Schutz“) mit berücksichtigen

Hochwasserschutzstrategie mit den beiden übrigen Bausteinen „HW-Vorsorge und „HW-Flächenmanagement“ intensivieren

Fazit


Weiteres Vorgehen

Nächste Schwerpunkte Niedrigwasser, Grundwasser, Siedlungsentwässerung

3. KLIWA – Symposium am 25./26.10.2006

Weitere Informationen unter www.kliwa.de


Danke für Ihre Aufmerksamkeit


Documents

Klimawandel und Hochwasser im Südwesten Dipl.-Ing. Vassilis Kolokotronis Landesanstalt für Umwelt, Messungen und Naturschutz BW Referat 43 Hydrologie,