5 Auswertungsrahmen Hydrologie
Enno Nilson, Claudius Fleischer, Martin Helms, Peter Krahe
(Bundesanstalt für Gewässerkunde)
5.1 Einleitung
Dieses Kapitel umreißt den Auswertungsrahmen (Datengrundlagen, Methoden und Produktportfolio), der
im Rahmen des BMVI-Expertennetzwerks (Themenfeld 1), vor allem im Schwerpunkt Schiffbarkeit und Was-
serbeschaffenheit (SP-106; Nilson et al. (2020)), in Bezug auf den Abfluss (genauer: Durchfluss) an Flusspegeln
im Binnenland sowie seiner möglichen zukünftigen Änderung (Abflussprojektionen) konzipiert wurde. Der
Fokus liegt auf wassermengenbezogenen Fragestellungen, die neben dem Schwerpunkt Schiffbarkeit und Was-
serbeschaffenheit auch in verschiedenen anderen Schwerpunkten des Themenfeldes (Klimawirkungsanalyse, Hoch-
wassergefahren, Fokusgebiete Küsten und Fokusgebiete Binnen) relevant sind. Darüber hinaus ergeben sich vielfältige
Anknüpfungspunkte zur wasserwirtschaftlichen Klimafolgenbewertung in Deutschland insgesamt. Zu nen-
nen sind hier insbesondere die Prozesse des WSV ClimateProofings (vgl. Schlussbericht Anpassungsoptionen,
(Norpoth et al. 2020)), die aktuelle Novelle der KWVA-2021 und anderer Elemente der Deutschen Anpas-
sungsstrategie an den Klimawandel (Bundesregierung 2008).
Der vorgestellte Auswertungsrahmen wurde im Austausch mit und für Nutzergruppen innerhalb und au-
ßerhalb des BMVI-Expertennetzwerks entwickelt. Das bedeutet, dass nicht alle Produkte im BMVI-Exper-
tennetzwerk unmittelbar zur Anwendung gekommen sind, sondern für Adressaten im erweiterten Netzwerk
(Behörden des Bundes und der Länder, operative Einheiten im Verkehrsbereich, Forschungscommunity)
konzipiert wurden. Der Produktkatalog gliedert sich in Produkte 1. und 2. Ordnung. Bei den Produkten der
1. Ordnung handelt es sich um „rohe< Zeitreihendaten des Abflusses an den Ausgabepegeln und in der
zeitlichen Auflösung der verwendeten Wasserhaushaltsmodelle. Diese Daten adressieren insbesondere Nut-
zende, die Abflussdaten als „Antrieb< für weitere Modelle (z.B. Wassergüte, Hydrodynamik, Morphologie)
oder für spezifische eigene Auswertungen benötigen. Bei den Produkten der "2. Ordnung" handelt es sich
um aggregierte Informationen (Kennwerte, Indikatoren), die die wesentlichen Aspekte der Thematik Kli-
mawirkungen auf die Wassermenge/Hydrologie kompakt sichtbar und verständlich machen. Zielgruppen
sind Planer und Entscheider auf verschiedenen Ebenen oder die Beteiligten des DAS-Prozesses. Einige der
Datenprodukte werden in ein dauerhaftes Datenangebot überführt, das über im Aufbau befindliche
Klimaberatungsdienste (vgl. Nilson (2019)) bereitgestellt wird.
5.2 Datengrundlagen und Modelle
Im Verlauf der 1. Forschungsphase des BMVI-Expertennetzwerks wurden Datengrundlagen aus unter-
schiedlichen Generationen der Modellentwicklung verarbeitet. So musste zu Beginn noch auf Abflusspro-
jektionen zurückgegriffen werden, die sich auf die Datengrundlagen des 4. IPCC Sachstandsberichtes be-
ziehen (s. Abschnitt 5.2.1). Die im Verlauf des Forschungsprogramms erstellten Abflussprojektionen, wel-
che die Grundlage für die finale Bewertung von Änderungen im Wasserdargebot und in der Wasserbeschaf-
fenheit im Themenfeld 1 (Phase) darstellen, basieren auf dem Erkenntnisstand des 5. IPCC Sachstandsbe-
richtes und sind in Abschnitt 5.2.2 beschrieben.
5.2.1 Abflussprojektionen und -szenarien "BfG2013" (KLIWAS)
Die Abflussprojektionen BfG2013 (Nilson et al. 2014) wurden im Rahmen des Forschungsprojektes KLI-
WAS auf Grundlage von verschiedenen SRES-Emissionsszenarien (Nakicenovic et al. 2000), globalen
Klimamodellen des CMIP3 (Meehl et al. 2007) sowie insgesamt 29 regionalen Klimamodellläufen des Pro-
jektes EU-ENSEMBLES (Van der Linden und Mitchell 2009) und nationaler Forschungsprojekte (Jacob