Wie berücksichtigen wir die Einflüsse des Klimawandels bei Unterhaltung und Ausbau der schiffbaren Ökosysteme? - Harald Köthe

Wie berücksichtigen wir die Einflüsse
                     des Klimawandels bei Unterhaltung und
                     Ausbau der schiffbaren Ökosysteme?
                    Harald Köthe
                    Leiter ICWRGC

                    www.waterandchange.org
20. Gewässermorphologisches Kolloquium der BfG; 07.-08. Nov.2018, Koblenz

Gliederung

  1. Einleitung
  2. Wo stehen wir? (Politik, Wissenschaft, Praxis)

  3. Wie gehen wir mit Unsicherheiten um?

  4. Wie können wir das Thema in die Alltagspraxis integrieren?

  5. Ausblick

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1. Einleitung (1)
Prof. Dr. Frederike Otto, 35 Jahre,
Klima-Physikerin und Dr. der Philosophie,
lehrt an der Universität Oxford, UK
Attributionsforschung = Zuordnungsforschung:
Erkenntnistheorie  Erkenntnispraxis

Zitat:
„Die englischen und amerikanischen Medien
interessieren sich für meine Wissenschaft,
die deutschen für mich.“

Was bedeutet diese Aussage?

• Handeln unter Unsicherheiten/globalem
  Wandel –
  eine neue Herausforderung/Wissenschaft?
oder
• alles übertrieben, wir haben uns schon
                                                      Quelle: https://www.zeit.de/2018/41/extremwetter-klimawandel-
  immer erfolgreich angepasst.                                friederike-otto-forschung

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1. Einleitung (2)

   Eine andere Fragestellung bzgl. mittel- und langfristiger Veränderungen ist:
   • Welche Annahmen müssen wir in Planungen von Baumaßnahmen
      berücksichtigen, deren Bauwerke 80 oder 100 Jahre halten sollen?

   Oder anders ausgedrückt:
   • Sind unsere Wirtschaftlichkeitsbetrachtungen eigentlich noch vertretbar,
     wenn wir nicht die Veränderungen des Klimas hinreichend
     berücksichtigen?
   Fragestellungen:
   • Wie muss der Nord-Ostsee-Kanal künftig entwässert werden?
   • Müssen für Neubauten und Ersatzneubauten ggf. mit anderen
     Laufzeiten/Lebenszyklen oder modularen Bauweisen (wie bei den
     Deichbauten an der Küste) geplant werden?
   • Wann ist die kritische Anzahl an Tagen der Unter – und Überschreitung
     schiffbarer Tage (d.h. der Unwirtschaftlichkeit) erreicht? Welche
     wasserbaulichen und wasserwirtschaftlichen Maßnahmen sind sinnvoll?

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1. Einleitung (3)
    Klimasignal: Anstieg des Meeresspiegels bis 2100 ?!
    Anpassungsstrategie Nord-Ostsee-Kanal (Entwässerung + Schleusenneubau)

   Foto: WSA Kiel-Holtenau

                                                    Der neue Meeresspiegel 2100!
                                                                            Foto: WSA Kiel-Holtenau

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2. Wo stehen wir? (1)

  Die Politik

  • Bei der UN-Klimakonferenz von Kopenhagen Ende 2009
    hatten die Industriestaaten zugesagt,
    ab 2020 jährlich 100 Mill. Dollar bereitzustellen.
  • Deutschland steuert derzeit rund 2 Mill. Dollar bei (auch für
    Anpassung) v.a. für Entwicklungsländer bei
  • Tenor: Deutschland selbst ist nicht so stark betroffen
           vom Klimawandel wie viele Entwicklungsländer.
  • Fokus der deutschen Politik ist dabei immer noch einseitig auf
    Klimaschutz und weniger auf Anpassung gerichtet.

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2. Wo stehen wir? (2)

  Vorgaben der Politik
  • International
        – EU-Anpassungsstrategie (2013)
        – UN Nachhaltigkeitsziele - SDGs (2015)
        – Paris Abkommen (2017),
  • National
        – DAS (2008) und 1. Fortschrittsbericht (2015), 2. in Vorber.
          2020
        – Deutsche Gesetzgebung (2017)
        – Koalitionsvertrag (2018)

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2. Wo stehen wir? (3)

        Die Politik: Gesetzliche Vorgaben

        • Gesetz über die Umweltverträglichkeitsprüfung 2017,
           Anl. 4 Nr. 4c, gg, hh
           Schutzgut Klima; „Anfälligkeit des Vorhabens gegenüber den Folgen des
           Klimawandels … Klimawandelanpassung“.
        • Raumordnungsgesetz 20.07.2017, § 2 und 8
           Den räumlichen Erfordernissen des Klimaschutzes ist Rechnung zu
           tragen, sowohl durch Maßnahmen, die dem Klimawandel
           entgegenwirken, als auch durch solche, die der Anpassung an den
           Klimawandel dienen.
        • Baugesetzbuch (BauGB) 3.11.2017, § 1 (1) a Ergänzende Vorschriften
          zum Umweltschutz
           (5) Den Erfordernissen des Klimaschutzes soll sowohl durch
           Maßnahmen, die dem Klimawandel entgegenwirken, als auch durch
           solche, die der Anpassung an den Klimawandel dienen, Rechnung
           getragen werden.
        • Gebot des verantwortungsvollen Umgang mit Ressourcen
          (Ökonomie, Natur/Ökosystemleistungen)
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2. Wo stehen wir? (4)
  Die Politik

  Welche Ziele verfolgt die DAS?
  •    Verletzlichkeit der deutschen Gesellschaft, Wirtschaft und Umwelt verringern
       (Vulnerabilität).
  •    Anpassungsfähigkeit des Landes (Anpassungskapazität) zu erhalten oder zu
       steigern (Baustein der Resilienz).

  Handlungsziele
  •    Risiken des Klimawandels bewerten,
  •    Wissen über den Klimawandel und seine Folgen zusammentragen,
  •    Entscheidungsgrundlagen zu entwickeln,
  •    ggf. Anpassungsmaßnahmen entwickeln und umsetzen.

  Zudem soll ein Bewusstsein für den Klimawandel und seine Folgen gefördert und
  wichtige Akteure für eigenes Handeln sensibilisiert werden.

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2. Wo stehen wir? (5)

    Die Politik

    Koalitionsvertrag vom 12. März 2018,
       – zwischen CDU, CSU und SPD
       – 19. Legislaturperiode (2018 – 2021)
    Seite 138, Zeilen 6537-6538:
    „Wir wollen die Deutsche Anpassungsstrategie an den
    Klimawandel fortentwickeln und die notwendigen Ressourcen
    zur Verfügung stellen“

    Aber: Bislang müssen sich die Ressorts trotz klarer
          Vorgaben noch selber helfen.

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2. Wo stehen wir? (6)

  Die Wissenschaft (Forschung und Ressortforschung)
  • Forschung seit mehr als 30 Jahren, um den Klimawandel und dessen
    Auswirkungen zu beschreiben und zu belegen
  • IPCC: Gründung mit der Resolution 43/53 der UN-Generalversammlung vom 6.
    Dezember 1988
       Nirgends sonst in der Wissenschaftsgeschichte hat es ein solches Projekt gegeben: Tausende
       Forscher finden sich alle paar Jahre zusammen, um gemeinsam einen Bericht über den
       Erkenntnisstand in ihrer Disziplin zu schreiben.

  IPCC-Produkte
  • 1,5 Grad-Sonderbericht (2018)
        – betont Erfordernis der Erreichung der Klimaschutzziele
  • IPCC-Sonderbericht zu Ozean und Kryosphäre (2019)
        – Neue Erkenntnisse zum Abschmelzen der arktischen Eismassen und die Möglichkeiten dieses
          in Modellen zu berücksichtigen, weisen auf einen beschleunigten Meeresspiegelanstieg hin.
  • IPCC Bewertungsbericht (AR) 6 (2021)

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2. Wo stehen wir? (7)
    Die Wissenschaft - national
  • BMVI steigt 2006 mit dem Behördenverbund aus BfG, DWD, BSH
    und BAW in das Thema ein (Auslöser: Niedrigwasser 2003)
  • KLIWAS (2007 – 2013): auf Basis des EU-Projektes Ensembles
    entsteht eine Methodik und Projektionen für ausgewählte
    schiffbare Gewässer im Binnenbereich und an der Nordsee als
    wichtige Handlungsgrundlage.
  • Mit ProWaS (2017-2019) werden die mit KLIWAS entstandenen
    derzeit Werkzeuge eingesetzt, Projektionen z.T. fortgeschrieben.
  • BMVI-Expertennetzwerk ab 2016: Verkehrsträger übergreifende
    Ressortforschung zur Klimaanpassung für gemeinsame Praxis-
    Grundlagen.
  • Andere Ressorts (wie BMBF, BMU, BMEL, BMWi, BMI) haben mit
    ihren Facheinrichtungen eigene Forschungsprogramme
    (zunehmende Koordinierung über die IMA zur DAS)

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2. Wo stehen wir? (8)

  Die Praxis (z.B. Wasserwirtschaft, WSV)
     • Genehmigungsverfahren für Infrastrukturvorhaben werden immer
       aufwändiger und langwieriger. Es gilt belastbare Antworten zu möglichen
       Folgen des Klimawandels parat zu haben.
     • Grundhaltung ist aber bislang: Wir haben uns schon immer an den
       Klimawandel angepasst, z.B. mit Sicherheitszuschlägen. Sorge vor Verstärkung
       des Investitionsstaus.
     • Mit KLIWAS sind Werkzeuge und Projektionen entstanden, die Versachlichung
       und Akzeptanz in das Handeln und die Verfahren bringen.
     • Die WSV beginnt 2014 auf der Basis von KLIWAS die Grundlagen zur
       Klimaanpassung für ihr Handeln zu etablieren (WSV-Handbuch „Climate
       Proofing“ in Vorbereitung)
     • Tenor des DAS-Fortschrittsberichtes 2015:
       „Von der Forschung jetzt in die Umsetzung“

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2. Wo stehen wir? (9)
             Beispiel: Geschäftsbereich BMVI

                                               Bundesregierung
                                                      DAS
                                             Aktionsplan Anpassung

                                         BMVI                                   …

                            WSV                             Oberbehörden
                    Aufgabe                               DWD, BSH, BfG, BAW
                    „Anpassung an
                    den Klimawandel“             Operationelle         FuE
                    (AGr 244)                    Klimadienste
                                                                       -   KLIWAS
                                                 -   ProWaS            -   BMVI
                    -   „climate proofing“                                 Expertennetz-
                         Revierbezogene         -   DAS Basisdienst
                                                                           werk (TF1, TFx)
                        Aufgaben-                                      -    Sonstige
                        schwerpunkte                                       (Behördenforsch-
                    -   Merkblatt                                          ung, Vergabe,…)
                        Klimawandel

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2. Wo stehen wir? (10)

   Im Rahmen der
   DAS wurde eine
      nationale
 Ordnungsstruktur
  für Klimadienste
         und
 Klimaanpassungs-
       dienste
     geschaffen:
   Das sogenannte
   2-Säulenmodell

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2. Wo stehen wir? (11)

  Die Praxis (z.B. Wasserwirtschaft, WSV)
  • LAWA verabschiedet Ende 2017 Handlungsempfehlung für die
    Wasserwirtschaft und richtet in 2018 auf Anforderung der UMK den neuen
    ständigen Ausschuss zum Klimawandel ein.
  • 2018 wird das Klimavorsorgeportal KLiVO der Bundesregierung eingerichtet
    und die Erarbeitung einer Strategie zum Meeresspiegelanstieg von Bund und
    Ländern beschlossen.

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3. Wie gehen wir mit Unsicherheiten um? (1)
  Welchen Anteil hat der Klimawandel an den
  Veränderungen des Wasserkreislaufes genau?
  DAS-Indikatorenentwicklung (Monitoringbericht)

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3. Wie gehen wir mit Unsicherheiten um? (2)
  Lernen mit dem Umgang mit Bandbreiten möglicher Eintretensfälle
  (gemäß den international anerkannten Ensembles an Modellen)

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4. Integration in die Alltagspraxis? (1)
       Wir benötigen eine zeitlich nahtlose Vorhersage .
       (seamless prediction)

                                    noch in Forschung

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4. Integration in die Alltagspraxis? (2)
       Kurz- und Mittelfristvorhersage befindet sich in der Erweiterung
       (Umstellung von deterministischer auf probabilistischer Vorhersage)

       Quelle: BfG

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4. Integration in die Alltagspraxis? (3)

       Quelle: BfG, BMVI

     Klimaprojektion ist
     durch KLIWAS etabliert
     und muss durch
     soziökonomische
     Szenarien ergänzt
     werden
     (Abstimmung mit DAS-
     Methodik erfolgt)

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4. Integration in die Alltagspraxis? (4)
         Beispiel: Relative Sohlentwicklung am Oberrhein
                   nahe (2050) und ferne Zukunft (2100)

                                                           Quelle: BfG
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4. Integration in die Alltagspraxis? (5)
         Werden wir mehr Nicht-schiffbare Tage haben?
         Möglicheiche Niedrigwasserentwicklung am Mittelrheinpegel Kaub in Folge
         des Klimawandels am Beispiel der vieljährigen Mittel der jährlichen
         Unterschreitungstage eines definierten Niedrig-wasserkennwertes

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5. Ausblick (1)

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5. Ausblick (2)
    Integration von Anpassungsstrategien und -maßnahmen
    in Planungsprozessen (Resilienzmanagement) auf
    einheitlichen Grundlagen vollziehen (z.B. Handbuch WSV)
    1.    Berücksichtigung möglicher Folgen des Klimawandels                     Quelle: WSV
             Klären der Aufgabenstellung
             Klären der Planungsrandbedingungen
             Klären der Datengrundlagen (insbesondere aktuelle Projektionen)
             Beratung/ Bearbeitung des Auftrages durch Klimaanpassungsdienste
    2.    Klimawirkungsanalyse
             Expositionsanalyse
             Sensitivitätsanalyse
             Kritikalitätsanalyse
             Mögliche Auswirkungen des Klimawandels berücksichtigen?
    3.    Anpassungsstrategie
             Technische Planungsparameter abstimmen
             Ableiten von Anpassungsmaßnahmen
             Bewerten der Anpassungsmaßnahmen, -strategien
             Konkrete Anpassungsmaßnahmen und -strategien auswählen
             Mögliche Auswirkungen des Klimawandels berücksichtigen?
    4.    Planung und Umsetzung der Anpassungsmaßnahmen und -strategien
             Anpassung angehen oder
             keine Anpassung erforderlich

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5. Ausblick (3)

  Die Wissenschaft und Praxis stärker verbinden
  Verschiedene UN-Organisationen bemühen sich z.T. parallel um
  wissenschaftl. Fortschritt (Wissen und Methoden), um für
  praktische Daseinsfürsorge vor Ort zu sorgen, z.B. aktuell:
  • WMO: Einrichtung eines hydrologischen Status und Ausblick-
     Systems (HydroSOS, 2018)
  • UNESCO: Etablierung eines „Climate Risk Informed Decision
     Analysis (CRIDA, 2018)“ und
     für die Sedimente ISI operationalisieren
  • UNEP: Aufbau eines Weltwasser-Qualitäts-Analysesystems
     (WWQA, 2018)
  • Neue ISO Norm 14091 “Adaptation to Climate Change –
     Vulnerability, impacts and risk assessment” (DAS-Leitfaden
     Vulnerabilität eingeflossen), ISO/TC 207/SC 7/WG 11 in Arbeit

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5. Ausblick (4)
      Projekt CO-MICC zur Klimawandelanpassung
   • Ziel: Modellierer und Interessengruppen entwickeln gemeinsam Methoden
     zur Nutzung von Multi-Modell-Daten zur Risikobewertung und Anpassung
   • Das UNESCO Zentrum integriert die Risikobewertungen und
     Anpassungspotenziale in ein Webportal.

Partner:

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5. Ausblick (5)
    MedECC Initiative - Objectives
  1. Provide an assessment and synthesis of climate and
     environmental change in the Mediterranean Basin -> Report
  2. Offer a regional science-policy interface on climate and
     environmental change.
  3. Pan-Mediterranean collaboration -> capacity building and
     peaceful cultural exchange.

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5. Ausblick (6)

 Die operationellen globalen
 Datenzentren für die
 Komponenten des
 Wasserkreislaufes
 (in-situ – und
 zukünftig auch
 Fernerkundungsdaten)
 müssen
 • zu intergierten Produkte
    (z.B. Frachten) beitragen
    und
 • mit Vorhersage- und
    Projektionsdiensten
    verbunden werden.
08. November 2018                 Harald Köthe

5. Ausblick (7)

 Die Bedeutung von Sedimenten für die aquatische Umwelt

      Unterstützung der Nachhaltigkeitsziele
      • UNESCO IHP: Water security: responses to local, regional
          and global challenges
      • UN Environment: Monitoring water quality
      • FAO: Mointoring Soil degradation
      • SDG 6: Ensure availability and sustainable management of
          water and sanitation for all
      • SDG2: promote sustainable agriculture

08. November 2018                        Harald Köthe

5. Ausblick (8)
          International Sediment initiative (ISI)         Operational global
                                                            watwe data
        Supported by
          Scientific                                           centres
          networks
                                 Establishment
                                 and integration
                                 of a sediment
                                 data centre

                                 ISI
                                                  +
                                database

08. November 2018                          Harald Köthe

Vielen Dank für
                  Ihre Aufmerksamkeit

 International Centre for Water Resources and Global Change
                       Koblenz (ICWRGC)
                    www.waterandchange.org

18. Januar 2018            M. Fader                      32