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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.

Klima - Oberflächengewässer Änderung Mittelwasserabfluss (MQ)

Änderung des Mittelwasserabflusses (MQ) in der Zukunft. Die Änderungen werden als prozentuale Zunahmen bzw. Abnahmen eines 30-jährigen Mittelwertes für die nahe Zukunft (2021-2050) bzw. für die ferne Zukunft (2071-2100) gegenüber einem Referenzzeitraum (1971-2000) angegeben. Die Datenbasis bilden simulierte Abflüsse aus verschiedenen hydrologischen bzw. statistischen Modellen auf Tageswertbasis, die mit Daten aus einem Ensemble von acht regionalen Klimamodellen (aus dem Projekt EURO-CORDEX) auf Grundlage eines Szenarios ohne Klimaschutz (RCP8.5) angetrieben wurden. Dieses Szenario beschreibt eine zukünftige Entwicklung der Menschheit, in der die Energieversorgung im Wesentlichen auf der Verbrennung fossiler Energieträger beruht und der Ausstoß von Treibhausgasen zu einem stetigen Anstieg des Strahlungsantriebes bis zum Jahr 2100 führt. Der Median bildet dabei die mittlere Tendenz aus der Bandbreite der verschiedenen Änderungssignale der Ensemble-Mitgliederab, der Maximalwert bildet die obere Bandbreite, der Minimalwert die untere Bandbreite.

Klima - Oberflächengewässer Änderung Niedrigwasserabfluss (NM7Q)

Änderung des Niedrigwasserabflusses (NM7Q) in der Zukunft. Die Änderungen werden als prozentuale Zunahmen bzw. Abnahmen eines 30-jährigen Mittelwertes für die nahe Zukunft (2021-2050) bzw. für die ferne Zukunft (2071-2100) gegenüber einem Referenzzeitraum (1971-2000) angegeben. Die Datenbasis bilden simulierte Abflüsse aus verschiedenen hydrologischen bzw. statistischen Modellen auf Tageswertbasis, die mit Daten aus einem Ensemble von vierzehn regionalen Klimamodellen (aus den Projekten EURO-CORDEX und ReKliEs) auf Grundlage eines Szenarios ohne Klimaschutz (RCP8.5) angetrieben wurden. Dieses Szenario beschreibt eine zukünftige Entwicklung der Menschheit, in der die Energieversorgung im Wesentlichen auf der Verbrennung fossiler Energieträger beruht und der Ausstoß von Treibhausgasen zu einem stetigen Anstieg des Strahlungsantriebes bis zum Jahr 2100 führt. Der Median bildet dabei die mittlere Tendenz aus der Bandbreite der verschiedenen Änderungssignale der Ensemble-Mitglieder ab, der Maximalwert bildet die obere Bandbreite, der Minimalwert die untere Bandbreite.

Entwicklung von nachhaltigen globalen Klimaschutzszenarien

In der Klimaökonomie gibt es Bemühungen, Mängel des konventionellen Integrated Assessment Modelling (IAM) sowohl durch die Verfeinerung bestehender Modelle als auch durch ganz neue Ansätze zu überwinden. Beides zielt unter anderem darauf ab, auch besonders nachhaltige Klimaschutzpfade aufzuzeigen. Das UBA ist bestrebt, seine breite und tiefe umweltwissenschaftliche Expertise in diese fachspezifischen Diskussionen und Entwicklungen direkt mit einzubringen. Durch das avisierte Leuchtturm-Projekt soll aber auch die Expertise des UBAs durch den Ausbau der hausinternen Analyse- und Modellierungskompetenz für globale Klimaszenarien erweitert werden, um auch selbstständig oder in Kooperation mit Partnerschaftsinstitutionen eigene globale Klimaschutzszenarien entwickeln zu können, die wirtschaftlich, ökologisch und sozial nachhaltig sind. Die RESCUE2-Ergebnisse für die deutsche und die europäische Klimapolitik sind dabei der Ausgangspunkt der Überlegungen und stellen ein sehr gutes Beispiel für den Nutzen eigener Klimaschutzszenarien dar.

Energieforschungsplan EVUPLAN, Treibhausgasneutrale Stromerzeugung bis 2035 - Vergleich von Instrumenten für einen Erdgasausstieg

Die Dekarbonisierung der Stromerzeugung ist von zentraler Bedeutung zum Erreichen der nationalen und europäischen Klimaschutz- und Energieziele. Die G7 verpflichten sich zu dem Ziel einer überwiegend dekarbonisierten Stromversorgung bis 2035 und Sie bekennen sich dazu die Kohleverstromung zu beenden. Im Vorhaben sollen neben qualitativen Analysen auch modellbasierte Analysen für eine treibhausgasneutrale Stromerzeugung Deutschlands bis 2035 im europäischen Binnenmarkt durchgeführt werden. In einem ersten Schritt sollen dafür Szenarien berechnet werden, die eine Entwicklung unter den aktuellen nationalen und europäischen Beschlüsse zum Klimaschutz berücksichtigen. Darauf aufbauend sollen Instrumente entwickelt, modelliert und bewertet werden, die eine nahezu treibhausgasneutrale Stromerzeugung in Deutschland bis zum Jahr 2035 ermöglichen. Dabei sollen sowohl Instrumente untersucht werden, die durch Innovationsförderung und/oder Subventionen Erdgas aus dem Markt drängen und dafür Wasserstoff oder wasserstoffbasierte Brennstoffe anreizen (Innovationsstrategie), als auch solche Instrumente, die durch Pönalisierung zu einem Ausstieg führen (Exnovationsstrategie). Von besonderer Bedeutung für die Transformation der Stromversorgung ist neben dem schnellen Ausbau der erneuerbaren Energien insbesondere die Verzahnung mit dem Aufbau der Wasserstoffinfrastruktur und der Bereitstellung von Wasserstoff. Dies ist für die Dekarbonisierung der brennstoffbasierten Stromerzeugung von zentraler Bedeutung. Vor diesem Hintergrund braucht es weitere Untersuchungen zur Entwicklung der Gasverstromung bis 2035 und darüber hinaus, sowie zu der Verzahnung der Entwicklung im Kraftwerkspark mit dem Aufbau der Wasserstoffinfrastruktur und der Bereitstellung von Wasserstoff.

Zukunftsfähiges Wassermanagement kommunaler Wasserversorger in Zeiten des Klimawandels, Teilprojekt 3

Zukunftsfähiges Wassermanagement kommunaler Wasserversorger in Zeiten des Klimawandels, Teilprojekt 4

Klimaforschungsplan KLIFOPLAN, Machbarkeitsstudie zur Entwicklung integrierter Energie- und Treibhausgasszenarien zum kommunalen Klimaschutz in Deutschland zur Abbildung deutschlandweiter kommunaler Klimaschutzpotenziale in Abhängigkeit von nationalen Maßnahmen

a) Zielstellung, fachliche Begründung: Ziel des Vorhabens ist es eine Machbarkeitsstudie für Szenarien zum kommunalen Klimaschutz zu entwickeln. Diese Szenarien sollen ein tiefgehenderes Verständnis zu kommunalen Klimaschutzpotenzialen und ihren Abhängigkeiten von und Rückkopplungen zum nationalen Klimaschutz ermöglichen. Dadurch sollen Rückschlüsse für den Unterstützungsrahmen für Kommunen abgeleitet werden. Besonders zu evtl. Anpassungsbedarf in der NKI, aber auch für die Zusammenarbeit mit den Bundesländern, die mittlerweile vereinzelte Pflichtaufgaben für Kommunen im Klimaschutz formulieren. Die Machbarkeitsstudie soll abbilden, wie integrierte Energie- und Treibhausgasszenarien zum kommunalen Klimaschutz in Deutschland erstellt werden könnten. Diese sollen in der Lage sein, diverse Detailfragen zu kommunalen Klimaschutzpotenzialen sowie den Rückkopplungen zwischen kommunalem und nationalem Klimaschutz zu beantworten. b) Output: Output des Vorhabens wird eine Machbarkeitsstudie, die das konkrete Vorgehen darstellt, wie integrierte Energie- und Treibhausgasszenarien zum kommunalen Klimaschutz erstellt werden können.

Ressortforschungsplan 2024, Begleitforschung zur Umweltwirkung der Kohlenstoffwirtschaft

Verschiedene Klimaschutzszenarien zeigen eine unterschiedliche Menge an unvermeidbaren Restemissionen im Jahr 2045. Um bis dahin Treibhausgasneutralität zu erreichen, sollen technische Senken ergänzend zu natürlichen Senken genutzt werden, um diese Emissionen auszugleichen. Dafür steht ein begrenzter Speicherplatz zur Verfügung, der bisher fast ausschließlich für CO2 aus fossilen Prozessen genutzt wird. In dem Forschungsvorhaben 'Begleitforschung zur Umweltwirkung der Kohlenstoffwirtschaft' wird die Speicherung von CO2 in geologischen Formationen betrachtet. Um eine langfristig sichere Einlagerung zu gewährleisten, werden Anforderungen an ein Verfahren zur Identifikation umweltverträglicher CO2-Speicher geprüft, sowie an ein dauerhaftes Monitoring. Weiterhin werden die Auswirkungen von Leckagen auf Klima und Umwelt analysiert. Ein möglicher Markthochlauf von der CCS-Technologie wird betrachtet hinsichtlich der notwendigen Ressourcen, möglichen Konkurrenzen und des Zeitbedarfs zum Aufbau einer CO2-Infrastruktur.

KliBiW – Analyse der Grundwasserstände

Im Projekt KliBiW wurden in der 7. Projektphase die zukünftig möglichen Entwicklungen der Grundwasserstände unter dem Einfluss des Klimawandels für Niedersachsen untersucht. Die Grundwasserberichte des NLWKN bzgl. der Entwicklungen in der Vergangenheit zeigen, dass sich regional bereits bis heute witterungsbedingte Veränderungen der Grundwasserstände andeuten. Insbesondere in den Geestregionen sind diese im Vergleich zu den 1970er bis 1980er Jahren tendenziell gesunken. Seit 2009 befanden sich die Grundwasserstände auf einem unterdurchschnittlichen Niveau und wurden durch die Trockenjahre 2018/2019 auf historisch außergewöhnliche Tiefststände gedrückt. Im Bereich der Niederungen zeigen sich diese Tendenzen schwächer. Ähnliches gilt auch für die Börden und das Bergland im südöstlichen Landesteil. Die hohen Niederschlagsmengen im Winter 2023/2024 haben dagegen kurzzeitig an vielen Messstellen wieder zu einem Anstieg geführt. Im Projekt KliBiW wurden die zukünftigen Verhältnisse der Grundwasserstände auf Basis eines Szenarios ohne Klimaschutz (RCP8.5) betrachtet. Diese Informationen dienten als Eingangsdaten für verschiedene methodische Ansätze, welche die zukünftigen Entwicklungen an ausgewählten (überwiegend witterungsbeeinflussten) Messstellen in verschiedenen Naturräumen von Niedersachsen simulierten. Im Einzelnen angewendet wurden: Als Antrieb diente hierbei ein Ensemble von regionalen Klimamodellen, welches die Bandbreite der Entwicklungen repräsentiert. Die Auswertungen verschiedener Grundwasser-Kenngrößen erfolgte für zwei 30jährige Zukunftszeiträume, die nahe Zukunft (2021-2050) und die ferne Zukunft (2071-2100), als Veränderung gegenüber einem Referenzzeitraum (1981-2010).

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