Die Handlungsanleitung ist bei der Planung von Maßnahmen zur gemeinsamen Umsetzung von WRRL, FFH-RL und dem Biotopverbund nutzbar. Sie baut auf verfügbaren Datengrundlagen auf und ist somit allgemein anwendbar. Mit Hilfe des Handlungsleitfadens können Synergieeffekte bestehender Planungen genutzt, Zielkonflikte identifiziert und Lösungsvorschläge aufgezeigt werden. Die Anwendung am konkreten Beispielgebiet »Lossa und Nebengewässer« (siehe Teil 1 – Maßnahmenplanung; Heft 10/2014 der Schriftenreihe) weist die Übertragbarkeit der Methode auf unterschiedliche Gebiete nach.

Die Broschüre zeigt die Umsetzung der Wasserrahmenrichtlinie im Bereich der Landwirtschaft in Sachsen. Beispielhaft erläutert werden Problemstellungen und die Lösungsansätze im kooperativen Ansatz zwischen der öffentlichen Verwaltung und den Landwirtschaftsbetrieben. Hierdurch sollen Landwirte ermutigt werden, sich an den Projekten zur koorerativen Umsetzung zu beteiligen. Für die Umwelt und für den eigenen Betrieb können somit Verbesserungen erzielt werden.

At the Leibniz Institute of Ecological and Regional Development (IOER) in Dresden scientists work to investigate landscape dynamics and their cumulative environmental effects. Historic flood maps are important sources of information when evaluating past floods and making comparison with more recent ones. There exist two maps documenting historic Elbe floods in Saxony in 1845 and 1890, and their contents have been analysed and compared with recent flood data of 2002. This paper will discuss both the specific characteristics of such unique historic maps and the problems of their incorporation into the GIS workflow, including the derivation of land use from the maps and its verification. Geodata overlay of various flood events allows statements to be made about the development of flood risk in spatially differentiated areas. This valuable geodata has been placed on the internet for access by the public, planners and researchers.

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In der Studie wurde eine Maßnahmenplanung zur gemeinsamen Umsetzung der Wasserrahmenrichtlinie (WRRL) und der Fauna-Flora-Habitat-Richtlinie (FFH-RL) unter Berücksichtigung des Biotopverbunds erstellt. Ziel war es, eine optimale Nutzung von Synergieeffekten zu erreichen. Projektgebiet war das FFH-Gebiet »Lossa und Nebengewässer«, das sich überwiegend im Landkreis Leipzig befindet. Mit dem angewendeten Planungsansatz können die finanziellen Aufwendungen bei der praktischen Umsetzung minimiert werden. Zielkonflikte konnten mittels Umsetzbarkeitsanalyse und daraus abgeleiteter Maßnahmenpriorisierung gelöst werden. Die ebenfalls im Rahmen des Projektes erstellte allgemeine Handlungsanleitung (Heft 11/2014 der Schriftenreihe) wurde in dem Pilotgebiet erfolgreich angewendet.

Evapotranspiration ET is a dominant Earth System process that couples the water and energy cycles at the earth surface. The pressure of global environmental changes foster the broad scientific aim to understand impacts of climate and land-use on evapotranspiration under transient conditions. In this work, the spatial scale of river catchments is addressed through data analysis of hydrological and meteorological archives with ET classically derived through water balance closure. Through a synthesis of various catchments with different climatic forcings and hydrological conditions, the core objectives of this thesis are: - Did environmental changes in the past, such as climatic- or land-use and land cover (LULC) changes, result in detectable non-stationary changes in the hydro-climate time series? - How can the impacts of climatic- from LULC changes on the hydroclimatology of catchments be separated? - What are the factors that control the sensitivity of ET and streamflow to external changes? These research questions are addressed for the climatic scales of long-term annual averages and seasonal conditions which characterise the hydroclimatology of river catchments. Illustrated by a rich hydro-climatic archive condensed for 27 small to medium sized river catchments in Saxony, a method is proposed to analyse the seasonal features of river flow allowing to detect shifting seasons in snow affected river basins in the last 90 years. Observations of snow depth at these same times lead to the conclusion, that changes in the annual cycle of air temperature have a large influence on the timing of the freeze-thaw in late winter and early spring. This causes large changes in storage of water in the snow pack, which leads to profound changes of the river regime, particularly affecting the river flow in the following months. A model-based data analysis, based on the fundamental principles of water and energy conservation for long-term average conditions, is proposed for the prediction of ET and streamflow, as well as the separation of climate related impacts from impacts resulting from changes in basin conditions. The framework was tested on a large data set of river catchments in the continental US and is shown to be consistent with other methods proposed in the literature. The observed past changes highlight that (i) changes in climate, such as precipitation or evaporative demand, result in changes of the partitioning within the water and energy balance, (ii) the aridity of the climate and to a lesser degree basin conditions determine the sensitivity to external changes, (iii) these controlling factors influence the direction of LULC change impacts, which in some cases can be larger than climate impacts. This work provides evidence, that changes in climatic and land cover conditions can lead to transient hydrological behaviours and make stationary assumptions invalid. Hence, past changes present the opportunity for model testing and thereby deriving fundamental laws and concepts at the scale of interest, which are not affected by changes in the boundary conditions. / Die Verdunstung ist ein maßgeblicher Prozess innerhalb des Klimasystems der Erde, welche den Wasserkreislauf mit dem Energiehaushalt der Erde verbindet. Eine zentrale wissenschaftliche Herausforderung ist, zu verstehen, wie die regionale Wasserverfügbarkeit durch Änderungen des Klimas oder der physiographischen Eigenschaften der Landoberfläche beeinflusst wird. Mittels einer integrierten Datenanalyse von vorhandenen langjährigen Archiven hydroklimatischer Zeitreihen werden die folgenden wissenschaftlichen Fragestellungen dieser Dissertation diskutiert: - Haben beobachtete Änderungen der Landoberfläche und des Klimas zu nachweisbaren, instationären hydroklimatischen Änderungen geführt? - Lassen sich die hydroklimatischen Auswirkungen von Klimaänderungen und Änderungen der Landoberfläche voneinander unterscheiden? - Welche Faktoren beeinflussen die Sensitivität von Abfluss und Verdunstung auf Veränderungen der klimatischen und physiographischen Randbedingungen? Hierbei fokussiert sich die Arbeit auf Änderungen im langjährige Mittel und im Jahresgang von hydroklimatischen Variablen auf der räumlichen Skala von Flusseinzugsgebieten. Zur Untersuchung des hydrologischen Regimes wurde ein harmonischer Filter angewandt, der es erlaubt, die Eintrittszeit des Jahresgangs (Phase) zu quantifizieren. Diese klimatologische Kenngröße wurde für eine Vielzahl von Einzugsgebieten in Sachsen untersucht, wobei sich vor allem für die Gebiete in den Kammlagen des Erzgebirges signifikante Veränderungen ergaben. Es konnte gezeigt werden, dass die signifikante Phasenverschiebung der Temperatur seit Ende der 1980er Jahre zu einer verfrühten Schneeschmelze und dadurch zu einem Rückgang des Abflusses bis in die Sommermonate hinein geführt hat. Desweiteren wurde eine modellbasierte Datenanalyse entwickelt, welche auf Massen- und Energieerhalt von Einzugsgebieten im langjährigen Mittel beruht. Das entwickelte Konzept erlaubt es, Auswirkungen von Klimaänderungen von anderen Effekten, welche z.B. durch Landnutzungsänderungen bedingt sind, abzugrenzen und zu quantifizieren. Die Ergebnisse einer Sensitivitätsanalyse dieses Konzeptes sowie die Anwendung auf einen umfangreichen hydroklimatischen Datensatz der USA zeigen: (i) Veränderungen im Wasser- oder Energiedargebot beeinflussen auch die Aufteilung der Wasser- und Energieflüsse. (ii) Die Aridität des Klimas und nachgeordnet die physiographischen Faktoren bestimmen die Sensitivität von Verdunstung und Abfluss. (iii) Beide Faktoren beeinflussen die Stärke und Richtung der Auswirkungen von physiographischen Änderungen. (iv) Anthropogene Veränderungen der Landoberfläche führten zum Teil zu stärkeren Auswirkungen als klimatisch bedingte Änderungen. Zusammenfassend zeigt sich, dass Änderungen von Landnutzung und Klima zu Verschiebungen im Wasserhaushalt führen können und damit auch die Annahme von Stationarität verletzen. Hydroklimatische Veränderungen bieten aber auch eine Gelegenheit zum Testen von Theorien und Modellen, um somit die grundlegenden Zusammenhänge zu erkennen, welche nicht durch Änderungen der Randbedingungen hinfällig werden.