Extremwetterereignisse und Klimawandel in Niedersachsen - Dr. Christoph Donner & Team Technischer Geschäftsführer 20.09.2021

 
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Extremwetterereignisse und Klimawandel in Niedersachsen - Dr. Christoph Donner & Team Technischer Geschäftsführer 20.09.2021
Extremwetterereignisse und
                Klimawandel in Niedersachsen

                Dr. Christoph Donner & Team
                Technischer Geschäftsführer
                20.09.2021

Harzwasserwerke GmbH                          Folie 1
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Kurz zum Unternehmen Harzwasserwerke

Das Verbundsystem der Harzwasserwerke als regionales        2 Netzverbindungen zur
                                                            Trinkwasserübergabe in
und überregionales (Vor-)Versorgungsunternehmen             Barrien &
                                                            redundante Absicherung
Kernaufgaben:
Hochwasserschutz & Niedrigwasseraufhöhung
Trinkwassergewinnung, -aufbereitung und –verteilung

 Anlagenbestand (ca. 1600 Anlagen / „Assets“)
- 76 Talsperren insgesamt
- 4 Grundwasserwerke
- 3 Oberflächenwasserwerke
- 520 Kilometer Leitungsnetz, zahlreiche Hochbehälter und
  Druckerhöhungsanlagen; Abwasserdruckleitungen
- ……….

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Wasser im Klimawandel als
Selbstverständlichkeit?

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Extremwettersituationen
Beispiel 2021 NRW und RP (1)

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Extremwettersituationen
  Beispiel 2021 NRW und RP (2)
                                                Kartenangabe Niederschlagssumme 72 Std. [mm]

                                                Nach Rücksprache LANUV NRW:
                                                 Niederschlagsummen 24 bis 48 Std.
                                                 Im Kerngebiet 150 bis 200 mm

Quelle: www.kachelmannwetter.com

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Extremwettersituationen
Beispiel 2017 und 2020
Vom Hochwasser in die Dürre: Extremwetterereignisse als Folge des Klimawandels

Weltwetterorganisation (WMO) Abschlussbericht 2020 (19.4.2021)
                                                                 Presseveranstaltung MU-HWW-UFZ (10.5.2021)

Hochwasser 2017                                                                       Dürre 2018

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Harzwasserwerke GmbH
Wasserwirtschaftsjahr 2007-2021
 Okertalsperre (Stauinhalt, Zufluss und Abgabe Stand: 09.08.2021)

 Okertalsperre 26.06.2008                          Okertalsperre 11.09.2018   Okertalsperre August 2021

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Wasserwirtschaftliche Situation – Status und
  Entwicklungsprognosevorhersage?

Abnahmeverhalten der
Trinkwassertalsperren im
Vergleich zu den
Trockenjahren
(Stand 30.08.2021)

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Klimawandel -
 Dürresituation am Beispiel Niedersachsen
        Dürremonitor: Darstellung der Oberboden (0,25 m u. GOK) und
        Grundwassersituation (1,8 m u. GOK)

Abb.: Dürremonitor 0,25 m Tiefe vom         Abb.: Dürremonitor 1,8 m Tiefe vom Helmholtz
Helmholtz Zentrum für Umweltforschung       Zentrum für Umweltforschung

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Extremwetterereignisse und Klimawandel in Niedersachsen - Dr. Christoph Donner & Team Technischer Geschäftsführer 20.09.2021
Klimawandel -
Dürresituation am Beispiel Niedersachsen

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Grundwassergewinnung in Niedersachsen
 Auswirkungen auf den Grundwasserkörper

  Situation der Grundwassergewinnungsgebiete in Niedersachsen am Beispiel
  der Harzwasserwerke

Abbildung (Quelle MU 2018/modifiziert):                  Die vergangenen drei Trockenjahre
Trinkwassergewinnungsgebiete in                        haben den Grundwasserstand erheblich
Niedersachsen mit Darstellung der                        beeinflusst. Es handelt sich um die
Grundwasserwerke                                              absoluten Minimalwerte
der Harzwasserwerke GmbH                              der gesamten Zeitreihe von 1981 bis 2021

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Grundwassergewinnung in Niedersachsen
Ampelsystematik zur Ressourcensteuerung

       TW-Talsperren                     GW-Wasserwerk/ GW-Messtelle

Darstellung der „Ampelsystematik“ mit hinterlegten Maßnahmenplan für
Trinkwassertalsperren und Grundwassewermesstelle

   20.09.2021   Harzwasserwerke GmbH                     Folie 12
Fazit – Klimawandel
Ausrichtung auf Extremwetterereignisse

> Die vergangenen Klimaforschungsprojekte (Beispiel BMBF/ FONA/ Klimzug/
  Dynaklim; Klibiw…) haben aufgezeigt, welche großräumlichen Veränderungen uns
  erwarten. Die zeitliche Projektion traf jedoch nicht zu, es ist früher eingetreten.

>   Anhaltende Hitzeperioden werden zukünftig häufiger und noch intensiver eintreten.
    2018 wird 2050 „Normalität“!

> Starke Unterschiede bei der Verteilung und Häufigkeit von
  Starkregenereignissen (Sturzfluten) das gilt aber auch für regionale
  Niederschlagereignissen

> Das Risiko für Hochwasser hat zugenommen. Die Zahl der Tage mit
  Großwetterlagen (GWL) mit hohem Hochwassergefahrenpotential (GWL Trog Mitteleuropa, TRM)
  ist deutlich um das 2 - 3fache erhöht gegenüber den Werten zu Beginn des
  20.Jahrhunderts!*

> Städtische und ländliche Bereiche, Küsten- und Mittelgebirgsregionen sind
  unterschiedlich betroffen.
                                                           *(Quelle: DWD/10. Extremwetterkongress 2020 in Hamburg)

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Klimawandelanpassung Stadt –
ein kleiner Impuls zur Diskussion

   Stadt neu denken!

   > Der Klimawandel wird uns
     gesellschaftlich sehr stark zu
     Veränderungen und Anpassungen
     zwingen!!

   > Klimaschutz und Anpassung an
     den Klimawandel müssen unsere
     wichtigsten Ziele sein!

   20.09.2021   Harzwasserwerke GmbH   Folie 14
Klimawandelanpassungsstrategien
        Stadtklima
[Quelle: Süddeutsche Zeitung Nr. 199 29./30. August 2020]
                                                            „Europas grösste Grünfassade“
                                                            8 km lange Hainbuchenhecke (Carpinus betulus)
                                                            Über 40.000 m²/ 30.000 Planzen
                                                            Architekt Christoph Ingenhoven
                                                            Projektentwicklung: Centrum-Gruppe

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Klimawandelanpassungsstrategien -
Stadtklima und Zukunftsbedarf an Wasser?

                                           Paris,
                                           Berlin,
                                           Ruhrgebiet,
                                           ……

                                           Wie müssen
                                           sich die
                                           Metropolen
                                           verändern ?

                                           [Quelle:
                                           https://thedesignhome.com
                                           /architecture/paris-in-2050-
                                           is-this-the-future-of-the-
                                           city-of-lights/]

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Konkurrierende Nutzung

Zukunftsaufgabe:
Wassernutzungskonflikte frühzeitig, flexibel und nachhaltig
lösen!

                Aktionsprogramm mit 57 Aktionen

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Klimawandel - Was rückt in den Fokus?

Ressource Wasser:
Vorkommen und Verfügbarkeit                                            Wassernutzer:
(in Qualität und Quantität)           Ressourcen-        Verbrauchs-   Spezifische Wissen über
Oberflächen- u. Grundwasser           management         Management
                                                                       Wassernutzer und
                                                                       Nutzerverhalten aller am
Echtzeit und Prognose                                                  Wasserkreislauf
                                                                       Beteiligten!
Detailkenntnisse über
Geotop & Biotop                                                        „Dynamische
                                                                       Lastmanagement“ inkl.
Nutzbares                                                              Lastabwurf
Speichervolumen                                 Anlagenbetrieb
                                               Asset Management

                              Infrastruktur:
                              Anpassung/ Aufbau/ Neubau von Infrastruktur
                              und Neuentwicklung von Werkzeugen (Tools)
                              sowie prozessoptimierter Betrieb

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Lösungsansätze
F&E Schwerpunkthemen WIC

                            DVGW und DWA bündeln die Praktiker im Wasserbereich

                            Vision einer zukunftsorientierten Wasserwirtschaft für eine
                            wasserbewusste Gesellschaft!

                            3 Kernthemen:
                            > (Wasser) Ressourcen nachhaltig bewirtschaften
                            > Zukunftsfähige Infrastrukturen schaffen
                            > Gesundheit von Mensch und Umwelt sichern

                            Mit besonderer Berücksichtigung der Querschnittsthemen:
                            > Klimawandel
                            > Digitalisierung und neue Technologien
                            > Gesellschaftliche Entwicklung

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Lösungsansätze

                                    2 Beispiele

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Klimawandelanpassung
 Lösungsansätze („Speicher-Mittelgebirge“)
HWW-Beispiele für eine zielgerichtete F&E-Strategie   EFRE-Forschungsprojekt
                                                      Energie- und Wasserspeicher
                                                      Harz

   20.09.2021   Harzwasserwerke GmbH                        Folie 21
Klimawandelanpassung
  Lösungsansätze („Speicher-Mittelgebirge“)

EFRFE Projekt „Energie- u. Wasserspeicher Harz“

                                                  „Harzspeicherprojekt 2050“
           Wasser-        Rohwasser                  Nutzung der vorhandenen
           speicher       gewinnung                    infrastrukturellen- und
                                                    geotechnischen Daten inkl.
                                                     bergbaubezogener sowie
           Energie-        Energie-
                                                   hydrogeologischer Fachdaten.
           speicher       gewinnung

     20.09.2021          Harzwasserwerke GmbH                    Folie 22
Klimawandelanpassung
Wasserverschiebebahnhof (1)

    Fernwasserversorgung                 Klassisches Geschäftsmodell:
    („Ortsferne Versorgung“)
                                         Voll- oder Teilbelieferung durch
                                         Fernwasserversorger

    Regionalversorger
    („Ortsnahe Versorgung“)

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Klimawandelanpassung
Wasserverschiebebahnhof (2)

Fernwasserversorgung + Gesamtsteuerung Bezugs- u. Abgabemanagement
(„Ortsferne Versorgung“)
                                               Ressourcen

Regionalversorger                                Eigenversorgung mit
(„Ortsnahe Versorgung“)                          konstanten Anteil Fremdbezug

                           Voll-Bezug
                                                       Eigenversorgung mit
                                                       kontinuierlicher Einspeisung

                 Insel-Lösung
                                                             Eigenversorgung mit
                 („Nicht-Verbund“)
                                                             Notversorgung

          Eigenversorgung mit
          temporärer Einspeisung

    20.09.2021          Harzwasserwerke GmbH                                          Folie 24
Lösungsansätze

Es gibt verschiedene Handlungsmöglichkeiten /
Wie kann ein nachhaltiges Zukunftsmodell aussehen?
(Beispiele für die Diskussion?)

>     Effizientes Wassermanagement inkl. Priorisierung
>     Ressourcenmanagement (Speicher/Ampelsystem)
>     Digitalisierung aller Infrastrukturen / Nutzergruppen
>     Neue Preissysteme (mit Lenkungsfunktion für alle (!) Wassernutzergruppen)
>     Gesamtheitlicher, kooperativer Ausbau/Anpassungen der Wasserinfrastrukturen in
      Deutschland
>     Beteiligung von Bundesländern (Landkreise, Städte) an Kosten für die Infrastruktur in
      den Nachbarbundesland (Landkreisen, Städten..)/Nutzung EU-Fördermittel „Green
      Deal“
>     Beispiel Staatsvertrag/Beteiligung an Wasserinfrastruktur in Niedersachsen
>     …………………………..
>     Wir müssen es als Fachleute den Bürgern und der Politik erklären (Kommunikation!)

    20.09.2021    Harzwasserwerke GmbH                                   Folie 25
Denkimpuls Wasserwirtschaft!

Achtung Wasserwende?!

Wir sollten immer offen an Lösungsansätzen in alle Richtungen arbeiten –
vermutlich ist das Zukunftsmodell, was wir erdenken noch nicht radikal genug
für 2021!

                                 Exploiting radiative
                                 cooling for uninterrupted
                                 24-hour water harvesting
                                 from the atmosphere                                                 https://rainmakerww.com/technology-air-to-water/

                                 IWAN HAECHLER HTTPS://ORCID.ORG/0000-0002-8775-810XHYUNCHUL
                                 PARK HTTPS://ORCID.ORG/0000-0002-4025-6153GABRIEL SCHNOERING
                                 HTTPS://ORCID.ORG/0000-0002-9231-9021TOBIAS GULICHMATHIEU
                                 ROHNER HTTPS://ORCID.ORG/0000-0002-1239-5666ABINASH TRIPATHY
                                 HTTPS://ORCID.ORG/0000-0003-3546-2806ATHANASIOS MILIONIS
                                 HTTPS://ORCID.ORG/0000-0002-0049-1255THOMAS M. SCHUTZIUS
                                 HTTPS://ORCID.ORG/0000-0003-3309-3568 AND DIMOS POULIKAKOS
                                 HTTPS://ORCID.ORG/0000-0001-5733-6478 Authors Info & Affiliations
                                 SCIENCE ADVANCES
                                 •
                                 23 Jun 2021 ; Vol 7, Issue 26

     20.09.2021   Harzwasserwerke GmbH                                                                                            Folie 26
Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit

         Wir können die Zukunft nicht komplett voraussehen,
 aber wir müssen unsere Organisationen, Denkweisen und Systeme
hinsichtlich Klimawandelanpassung „evolutionstauglicher“ gestalten.
                                       (abgewandelt nach Matthias Horx)

   20.09.2021   Harzwasserwerke GmbH                                      Folie 27
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