Nach Abschluss des KliWES-Teilprojektes »Säule B – ArcEGMO« liegen sachsenweite Wasserhaushaltsdaten für den Ist-Zustand (1961–2010) und ausgewählte Zukunftsszenarien (2011–2100) des Klimas und der Landnutzung vor. Der vorliegende Bericht ergänzt die als interaktive Karten erfolgte Veröffentlichung von Projektergebnissen im Wasserhaushaltsportal Sachsen. Diese sollen vorrangig Umweltverwaltungen, wissenschaftliche Einrichtungen sowie Ingenieur- und Planungsbüros bei der Bearbeitung regionaler Fragestellungen der Anpassung an Klimawandelfolgen unterstützen.

Die Schriftenreihe informiert über die Fortschreibung des Projektes „Klimawandel und Wasserhaushalt in Sachsen“ (KlIWES-2.0) mit einem weiterentwickelten ARCEGMO- Modell- Konzept. Zunächst erfolgte eine Neuberechnung des IST- Wasserhaushaltes bis 2015. Ergänzend wurden mit acht ausgewählten WEREX-VI- Klima- Realisierungen künftige Wasserhaushalts- Entwicklungen (bis 2100) modelliert. Die Ergebnisse zeigen überwiegend ein weiter abnehmende Abfluss- Dargebots- Entwicklung in den Gewässereinzugsgebieten. Über das neue Anwendungs- Tool „KliWES-2.0“ sind die Ergebnisse im „Wasserhaushaltsportal Sachsen“ für einen breiten Nutzerkreis auch webbasiert verfügbar. Redaktionsschluss: 10.06.2022

Univ., Diss.--Freiburg (Breisgau), 1989. / Nebent.: Nährstoff- und Wasserhaushalt in Niedermooren.

Die mit dem Sommer 2018 einsetzende Grundwasserdürre in Sachsen führte zum Trockenfallen von Brunnen und Quellen, aber gleichzeitig auch zu einer steigenden Nachfrage an der Nutzung der Grundwasserressource. Weiterhin projizieren Klima- und Wasserhaushaltsmodelle für Sachsen regional-spezifische Rückgänge der mittleren Grundwasserneubildung. Um die langfristigen Planungen der Wasserversorgung sowie die nachhaltige Bewirtschaftung des Grundwassers zu qualifizieren, wurden Anforderungen und methodische Grundlagen zur Erstellung von Dargebotsnachweisen für Grundwasserentnahmen aktualisiert. Leitfadenbestandteile zur Auswertung und Darstellung beobachteter und modellierter Wasserhaushaltsdaten sollen Antragstellern von Grundwasserentnahmen und wasserrechtlichen Vollzugsbehörden bei der Abschätzung prognostischer Grundwasserdargebote unterstützen. Redaktionsschluss: 18.08.2021

Das Schwammstadt-Prinzip steht für Hitzevorsorge und Wasserrückhaltung in Städten. Die Kühlleistung von Böden und Vegetationsflächen gewinnt immer mehr an Bedeutung. Wasserrückhalt in der urbanen Fläche ist eine ökologische Dienstleistung des unversiegelten Bodens. Die Böden sind Träger natürlicher Funktionen für Menschen und Biodiversität in der Stadt. Sie sind Grundlage für die Ausprägung und Regulierung des Stadtklimas. Ziel der Schwammstadt ist es, mehr Grünflächen in versiegelter Umgebung zu schaffen. Grünflächen anlegen ist eine Maßnahme der Klimaanpassung. Unversiegelter Boden kann Wasser aufnehmen und die Luft abkühlen. Praktische Möglichkeiten für Voraussetzungen von Schwammstadt in Sachsen wurden anschaulich erarbeitet. Die Studie gibt einen Überblick über die Anwendung von Maßnahmen “Bodenfunktion und SCHWAMMSTADT“. Die Funktion des Bodens als ökosystemare Dienstleistung wird herausgestellt. Redaktionsschluss: 15.11.2021

In der Habilitationsschrift sind die Ergebnisse einer über 20-jährigen Entwicklungstätigkeit zusammengefasst, die zum Deponie- und Haldenwasserhaushaltmodell BOWAHALD geführt haben. Beim Modell BOWAHALD handelt es sich um ein anwendungsorientiertes Mehrschichtenboxmodell, das die wesentlichen in Oberflächensicherungen ablaufenden hydrologischen Prozesse quantifiziert. Die Hauptanwendungsbereiche des Modells BOWAHALD sind Wasserhaushaltsuntersuchungen zum Istzustand einer Halde bzw. Deponie, Planungsszenarien in Bezug auf die wasserhaushaltliche Optimierung einer Oberflächensicherung, Sickerwasserprognosen von Halden-/Deponieflaechen, Beurteilung der Chancen für eine ausreichende Vegetationsentwicklung sowie eine qualitative Einschätzung der Langzeitbeständigkeit vorhandener bzw. zu planender Sicherungsmaßnahmen. Mit dem Modell BOWAHALD liegt ein hierfür praktikables Instrumentarium vor, das den Nutzer in die Lage versetzt, mit vertretbarem Aufwand bezüglich Daten- und Parameterhandling anwendungsorientierte Lösungen zu erarbeiten. Zahlreiche Modellanwendungen für die verschiedensten wasserhaushaltlichen Problemstellungen, die mit Oberflächensicherungen im Zusammenhang stehen, belegen dies und sind mit Sicherheit ein wesentlicher Grund dafür, dass das Modell BOWAHALD insbesondere in Sachsen eine weite Verbreitung und Anerkennung gefunden hat.

Die Veränderungen des Klimas sind heutzutage weitgehend unbestritten. Der urbane Raum ist davon besonders betroffen. Zum einen werden die Klimaänderungen durch die Siedlungsstruktur noch verstärkt und zum anderen sind hier, bedingt durch die Zunahme der Stadtbevölkerung, besonders viele Menschen von den negativen Folgen des Klimawandels betroffen. Ziel aktueller Forschungsarbeit muss es also sein, die Zusammenhänge und Auswirkungen des Klimawandels zu verstehen und dabei die natürlichen Ursachen von den anthropogen induzierten Einflüssen zu trennen. Erst das Verständnis des Zusammenwirkens der verschiedenen Faktoren ermöglicht es, Handlungsempfehlungen abzuleiten, um auf die Folgen der Klimaänderung zu reagieren oder diese zu vermeiden. Die Fernerkundung ermöglicht die flächendeckende Beobachtung klimatischer Veränderungen auf verschiedenen maßstäblichen Ebenen. Die rasante Entwicklung der Satellitentechnologie ermöglicht dabei einen immer detaillierteren Blick auf unsere Erdoberfläche. Diese geometrisch hochaufgelösten Daten bieten die Chance, bestehende Modelle zum Klimawandel, zum Wasserhaushalt oder zur Siedlungsentwicklung zu verdichten und die Konsequenzen des menschlichen Handels auf der Erdoberfläche zu analysieren. Die Aufgabe dieser Arbeit bestand darin, die Einsatzmöglichkeiten geometrisch hochauflösender Fernerkundungsdaten, am Beispiel von IKONOS-Daten, zur Informationsgewinnung für hydrologische Modelle, die im urbanen Raum anwendbar sind, zu prüfen. Dazu wurden zunächst die besonderen klimatischen Bedingungen des urbanen Raumes untersucht. Des Weiteren wurde der Einsatz von Fernerkundungsdaten zur Beobachtung von Klimaparametern untersucht und verschiedene Fernerkundungsmethoden zur Bestimmung der einzelnen hydrologischen Variablen vorgestellt. Für die Modellierung des Energie- und Wasserhaushalts urbaner Räume sind nicht nur geeignete klimatisch-hydrologische Modelle, sondern auch entsprechend verdichtete Inputdaten notwendig. Dies bezieht sich nicht nur auf Parameter wie Niederschlag und Bodenfeuchte, sondern auch auf die Landnutzung. Gerade in urbanen Räumen, deren Flächennutzung häufig sehr heterogen ist und innerhalb kleiner Flächen einem häufigen Wechsel unterliegt, sind besonders detaillierte Informationen zur Landnutzung und zur Oberflächenbedeckung notwendig, um auch für kleinere Gebiete, wie Stadtteile oder Quartiere, valide Aussagen über die klimatischen und hydrologischen Bedingungen treffen zu können. Ausgehend von bereits existierenden hydrologischen Modellen wurde zunächst ein für den urbanen Raum angepasstes Modell vorgestellt und die entsprechenden Anforderungen an den Parameter Landnutzung definiert. Am Beispiel des Untersuchungsgebietes Heidenau konnte gezeigt werden, dass geometrisch hochauflösende Daten, in diesem Fall IKONOS, differenzierte Flächennutzungsinformationen zur Anwendung hydrologischer Modelle im Bezugsraum Stadt bereitstellen können.

Das Projekt KliWES untersucht die Auswirkungen der prognostizierten Klimaänderungen auf den Wasser- und Stoffhaushalt in den Einzugsgebieten sächsischer Gewässer. Teil 1 beinhaltet die Erstellung flächendeckender und homogener Datengrundlagen und die Berechnung des Ist-Zustands des Wasserhaushalts mit dem Differenzenganglinienanalyseverfahren DIFGA. Ein umfangreicher Test der Wasserhaushaltsmodelle AKWA-M®, ArcEGMO, MIKE SHE und WaSiM-ETH bestätigte die prinzipielle Eignung aller vier Modelle für die sachsenweite Anwendung. Die vier Modelle wurden anhand definierter, unterschiedlich gewichteter Testkriterien verglichen und bewertet. Im Ergebnis wurde aufgrund geringfügiger Vorteile dem Modell ArcEGMO der Vorrang gegeben. Um die in KliWES berechneten Wasserhaushaltsdaten einem breiten Nutzerkreis zur Verfügung zu stellen, wurde eine benutzerfreundliche, interaktive Web-Anwendung mit GIS-Anbindung vorbereitet. Die Projektergebnisse sollen künftig in der zentralen Datenbank »Wasserhaushalt und Klimawandel in Sachsen« verwaltet und im Internet unter »Wasserhaushaltsportal Sachsen« abgerufen werden können.

Diss. (sammanfattning) Uppsala : Univ., 2001. / Härtill 5 uppsatser.

Techn. Hochsch., Diss., 2001--Aachen.