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Einfluss einer veränderten Wasserführung auf die Stoffkonzentration in großen Flüssen basierend auf Klima- und Abflussprojektionen (DAS-Basisdienst)

Der Datensatz zeigt den langfristigen Einfluss einer durch den Klimawandel veränderten Wasserführung auf die Konzentration von Stoffen in Fließgewässern bei Niedrigwasser. Hintergrund ist die Verdünnungswirkung der im Fluss vorhandenen Wassermenge. Alle weiteren Einflussgrößen auf die Stoffkonzentration (z. B. eingetragene Stofffracht, Stofftransport und -abbau) wurden dabei vereinfachend als unverändert angenommen. Die Bundesanstalt für Gewässerkunde erzeugt die Ergebnisse mit Hilfe von numerischen Berechnungsverfahren für 56 Standorte in den Einzugsgebieten von Donau, Elbe, Ems, Rhein und Weser. Diese Daten stehen als Beitrag und Grundlage zur Deutschen Anpassungsstrategie an den Klimawandel (DAS) über den DAS-Basisdienst "Klima und Wasser" frei zugänglich zur Verfügung. Grundlage sind Abflussprojektionen der Bundesanstalt für Gewässerkunde, die ebenfalls im Rahmen des DAS-Basisdienstes frei verfügbar sind (Fleischer et al., 2025). Diese basieren ihrerseits auf globalen und regionalen Klimaprojektionen aus unterschiedlichen Projekten (Coupled Model Intercomparison Project Nr. 5 (CMIP5): Meehl und Bony, 2011; Coordinated Regional Climate Downscaling Experiment (EURO-CORDEX): Jacob et al., 2014; ReKliEs-De: Hübener et al., 2017). Die verwendeten Emissionsszenarien liegen auch den Berichten des Weltklimarates zugrunde. Für die Berechnung der langfristigen Änderungen der Stoffkonzentration wurde ein Ensemble von 16 Abflussprojektionen für das Hochemissionsszenario RCP8.5 berücksichtigt. Angegeben ist die relative Konzentrationsänderung im Vergleich zum Referenzzeitraum 1971-2000 als 30-jähriger gleitender Mittelwert für die Jahre 1971 bis 2099. Die zugrunde liegende Abflussmenge entspricht dem niedrigsten über 7 Tage gemittelten Abfluss in jedem Jahr (hier Wasserhaushaltsjahr von April bis März), der jeweils über 30 Jahre gemittelt wurde (Kennwert "MNM7Q").

Änderung der Böden als Ausgleichkörper im Wasserhaushalt 2071-2100 zu 1971-2000 „Klimaschutz“-Szenario (RCP2.6)

Die Karte zeigt die Veränderung der Böden als Ausgleichkörper im Wasserhaushalt (in mm) 2071-2100 gegenüber 1971-2000 unter dem „Klimaschutz“-Szenario (RCP2.6). Grundsätzlich sind alle unversiegelten Böden ein Ausgleichskörper im Wasserhaushalt (AKWH). Sie nehmen Wasser auf und geben es zeitverzögert wieder ab. Zudem wird Wasser durch sie in tiefere Schichten weitergeleitet. Die Böden wirken damit als Zwischenspeicher im Landschaftswasserhaushalt. Die Methode fasst all die Komponenten, z.B die Wasserleitfähigkeit und die Wasserspeicherfähigkeit in ein Bewertungsschema zur Beurteilung des Rückhaltes von Wasser im Boden zusammen. Zentral ist die Bewertung der Retentionsleistung und der Infiltrationsleistung. Die Klimamodelle sind mit dem „Klimaschutz“-Szenario (RCP2.6) angetrieben. Dabei handelt es sich um ein Szenario des IPCC (Weltklimarat), welches deutliche Anstrengungen beim Klimaschutz und niedrigen Emissionen bedeutet. Die Ergebnisse aller Klimamodelle sind gleich wahrscheinlich. Daher kann neben dem Mittelwert, der eine Tendenz aufzeigt, auch der obere (Maximum) und untere (Minimum) Rand der Ergebnisbandbreite über den MapTip abgerufen werden.

Development of a modelling system for prediction and regulation of livestock waste pollution in the humid tropics

Introduction: In Malaysia, excessive nutrients from livestock waste management systems are currently released to the environment. Particularly, large amounts of manure from intensive pig production areas are being excreted daily and are not being fully utilised. Alternatively, the excess manure can be applied as an organic fertiliser source in neighbouring cropping systems on the small landholdings of the pig farms to improve soil fertility so that its nutrients will be available for crop uptake instead of being discharged into water streams. Thus, there is a need for better tools to analyse the present situation, to evaluate and monitor alternative livestock production systems and manure management scenarios, and to support farmers in the proper management of manure and fertiliser application. Such tools are essential to quantify, and assess nutrient fluxes, manure quality and content, manure storage and application rate to the land as well as its environmental effects. Several computer models of animal waste management systems to assist producers and authorities are now available. However, it is felt that more development is needed to adopt such models to the humid tropics and conditions of Malaysia and other developing countries in the region. Objectives: The aim is to develop a novel model to evaluate nutrient emission scenarios and the impact of livestock waste at the landscape or regional level in humid tropics. The study will link and improve existing models to evaluate emission of N to the atmosphere, and leaching of nutrients to groundwater and surface water. The simulation outputs of the models will be integrated with a GIS spatial analysis to model the distribution of nutrient emission, leaching and appropriate manure application on neighbouring crop lands and as an information and decision support tool for the relevant users.

Langfristige Veränderungen von Ozeangezeiten – Prozessverständnis und Vorhersagen

Langfristige Veränderungen von Gezeiten zählen zu den bemerkenswertesten Facetten der Ozeandynamik. Zur Entschlüsselung dieser Signale wird im vorliegenden Projekt ein mehrschichtiger Modellierungsansatz auf globalen und regionalen Skalen entwickelt, der Meeresspiegelvariationen, Veränderungen der ozeanischen Dichtestruktur und Migrationsbewegungen von antarktischem Schelfeis in klassische Gezeitensimulationen einflechtet. Die Reaktion primärer Partialtiden auf diese Antriebsmechanismen wird in einer ersten Ausbaustufe von ~1970 bis 2015 erarbeitet, wobei hochauflösende barokline (3D) Simulationen im Nordostatlantik und um Australien rigoros in globale barotrope (2D) Vorwärtsläufe eingebettet werden. Die Validierung der Simulationsergebnisse gegenüber robusten und großräumigen Gezeitentrends aus Wasserstandsbeobachtungen legt den Grundstein für konkrete Projektionen von Ozeangezeiten bis zum Jahr 2100 unter Annahme realistischer Emissionsszenarien. Veränderte Randbedingungen in globalen und regionalen Gezeitenläufen einhergehend mit Meeresspiegelanstieg, Ozeanerwärmung und ausdünnendem Schelfeis werden hierzu in konsistenter Weise aus gekoppelten Klimamodellen abgeleitet. Erweiterte barokline und globale Sensitivitätsexperimente liefern einen Überblick über Küstenabschnitte, in denen mit nennenswerten Gezeitenentwicklungen durch großflächige Veränderungen der Dichtestruktur zu rechnen ist. Neben dem reinen Prozessverständnis soll auch Augenmerk auf die Abschätzung von Unsicherheiten der numerisch modellierten Tidenvariabilität in den kommenden Dekaden gelegt werden. Das Projekt ebnet in seiner Gesamtheit den Weg für eine verlässlichere Quantifizierung von säkularen Gezeitensignalen in Anwendungsbereichen (z.B. Küstenschutz) und der Ozeanographie nahestehenden Wissenschaftsdisziplinen.

Änderung des Potenziellen Zusatzwasserbedarfs für den 30-jährigen Zeitraum 2021-2050 zu 1971-2000, Klimaschutz-Szenario (RCP2.6)

Die Karte zeigt die mittlere Veränderung des potenziellen Zusatzwasserbedarfs (in mm) 2021-2050 gegenüber 1971-2000 unter dem „Klimaschutz“-Szenario (RCP2.6). Unter Zusatzwasserbedarf wird die mittlere Wassermenge innerhalb der Vegetationsperiode (April-September) verstanden, die zur Aufrechterhaltung von 40 % nutzbarer Feldkapazität (nFK) im effektiven Wurzelraum (nFKWe) erforderlich ist. Berechnet wird die mittlere Wassermenge für einen Mittelwert der Fruchtarten Winterweizen, Wintergerste, Wintergerste mit Zwischenfrucht, Sommergerste, Mais, Zuckerrüben und Kartoffeln. Die Klimamodelle sind mit dem „Klimaschutz“-Szenario (RCP2.6) angetrieben. Dabei handelt es sich um ein Szenario des IPCC (Weltklimarat), welches deutliche Anstrengungen beim Klimaschutz und niedrigen Emissionen bedeutet. Die Ergebnisse aller Klimamodelle sind gleich wahrscheinlich. Daher kann neben dem Mittelwert, der eine Tendenz aufzeigt, auch der obere (Maximum) und untere (Minimum) Rand der Ergebnisbandbreite über den MapTip abgerufen werden.

Änderung des Potenziellen Zusatzwasserbedarfs für den 30-jährigen Zeitraum 2021-2050 zu 1971-2000, Klimaschutz-Szenario (RCP2.6) (WMS Dienst)

Die Karte zeigt die mittlere Veränderung des potenziellen Zusatzwasserbedarfs (in mm) 2021-2050 gegenüber 1971-2000 unter dem „Klimaschutz“-Szenario (RCP2.6). Unter Zusatzwasserbedarf wird die mittlere Wassermenge innerhalb der Vegetationsperiode (April-September) verstanden, die zur Aufrechterhaltung von 40 % nutzbarer Feldkapazität (nFK) im effektiven Wurzelraum (nFKWe) erforderlich ist. Berechnet wird die mittlere Wassermenge für einen Mittelwert der Fruchtarten Winterweizen, Wintergerste, Wintergerste mit Zwischenfrucht, Sommergerste, Mais, Zuckerrüben und Kartoffeln. Die Klimamodelle sind mit dem „Klimaschutz“-Szenario (RCP2.6) angetrieben. Dabei handelt es sich um ein Szenario des IPCC (Weltklimarat), welches deutliche Anstrengungen beim Klimaschutz und niedrigen Emissionen bedeutet. Die Ergebnisse aller Klimamodelle sind gleich wahrscheinlich. Daher kann neben dem Mittelwert, der eine Tendenz aufzeigt, auch der obere (Maximum) und untere (Minimum) Rand der Ergebnisbandbreite über den MapTip abgerufen werden.

Bodenkarte von Niedersachsen 1 : 50 000 - Standörtliches Verlagerungspotential (Austauschhäufigkeit) 2031-2060 Klimaschutz-Szenario (RCP2.6)

Die Karte zeigt das mittlere standörtliche Verla-gerungspotential für nichtsorbierbare Stoffe (auch Austauschhäufigkeit des Bodenwassers pro Jahr) für den 30-jährigen Zeitraum 2031-2060 unter dem „Klimaschutz“-Szenario (RCP2.6). Mit Hilfe der Austauschhäufigkeit (AH) des Bodenwassers kann das standörtliche Verlagerungspotenzial für nicht- oder schwach sorbierbare Stoffe beschrieben werden. Die AH gibt an, wie häufig die Bodenlösung in der effektiven Wurzelzone im Zuge der Sickerwasserverlagerung ausgetauscht wird. Je geringer das Wasserspeicher- und Rückhaltevermögen eines Bodens, desto größer ist seine Austauschhäufigkeit des Bodenwassers. Aussagen zur Konzentration und Frachten von nicht sorbierbaren Stoffen können mit der Methode nicht abgebildet werden. Bei Nitrat werden die Deposition, Denitrifikation und Mineralisation nicht berücksichtigt. Sie können in Abhängigkeit vom Standort deutlichen Einfluss auf die Nitratverfügbarkeit und -konzentration im Sickerwasser haben. Die Klimamodelle sind mit dem „Klimaschutz“-Szenario (RCP2.6) angetrieben. Dabei handelt es sich um ein Szenario des IPCC (Weltklimarat), welches deutliche Anstrengungen beim Klimaschutz und niedrigen Emissionen bedeutet. Die Ergebnisse aller Klimamodelle sind gleich wahrscheinlich. Daher kann neben dem Mittelwert, der eine Tendenz aufzeigt, auch der obere (Maximum) und untere (Minimum) Rand der Ergebnisbandbreite über den MapTip abgerufen werden.

Groundwater discharges of biocides from façades in urban regions

Biocides, commonly used in building materials, are released through precipitation and can contaminate the groundwater. The study evaluates the transport of biocides through urban pathways — vegetated soils, permeable pavements, and infiltration systems — and gives recommendations for refining the European Emission Scenario Documents (ESD).The aim is to enhance groundwater protection in urban areas, advocating for the use of biocide-free materials and sustainable rainwater management as part of broader blue-green infrastructure strategies. The results provide an important basis for architects, engineers, and municipalities, promoting sustainable construction practices to reduce biocide emissions.

Groundwater discharges of biocides from façades in urban regions

Biocides, commonly used in building materials, are released through precipitation and can contaminate the groundwater. The study evaluates the transport of biocides through urban pathways — vegetated soils, permeable pavements, and infiltration systems — and gives recommendations for refining the European Emission Scenario Documents (ESD). The aim is to enhance groundwater protection in urban areas, advocating for the use of biocide-free materials and sustainable rainwater management as part of broader blue-green infrastructure strategies. The results provide an important basis for architects, engineers, and municipalities, promoting sustainable construction practices to reduce biocide emissions. Veröffentlicht in Texte | 133/2025.

Determination of emission factors and emissions in 2020 and 2030 for oil- and gas-fired combustion plants not requiring a permit in the scope of the EU Directive on medium combustion plants

Emission measurements of nitrogen oxides, carbon monoxide, particulate matter, total organic carbon, methane, and (for oil-firing plants) the smoke number were carried out at 100 medium combustion plants with a rated thermal input between 1 MW and 10 MW. For Germany, emission factors and the emissions in 2020 were calculated, the emissions in 2030 werde estimated in two scenarios. Additionally, best available techniques for emission reduction were determined. For this purpose, regulations for oil- and gas-firing medium combustion plants in six European countries were evaluated.

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