Die Hauptaufgaben der Forschung auf dem Gebiet des Waldbaus bestehen in der wissenschaftlichen Begleitung - des Umbaus von Nadelholzreinbeständen in naturnahe Mischwälder - der Pflege von Waldbeständen und - des Prozessschutzes bzw. der Prozessanalyse in Naturwaldzellen. Für diese Aufgaben wurde in Sachsen ein standorts- und waldstrukturrepräsentative Versuchsflächennetz angelegt. Dieses dient u.a. zur - ressourcenorientierten komplexen Analyse von Waldentwicklung (Bodenvegetation, Waldstruktur, Baumarten, Mischungen etc.) und Umweltdynamik (Mikroklima , Wasser) sowie der Ableitung von entsprechenden Wirkmechanismen bspw. über die - Erarbeitung, Weiterentwicklung und Nutzung von Prognosesystemen zur pflanzenprozess- und waldstrukturabhängigen Abschätzung von Wasserhaushalts- u. Wachstumsdynamiken. - Durchführung verschiedener ökophysiologischer Detailuntersuchungen (bspw. Assimilation, Transpiration, Biomassen, Reservestoffe wichtiger Baumarten/ Pflanzenarten) - waldstrukturorientierten Monitoring der Umweltdynamiken (Meteorologie, Strahlung, Wasserhaushalt etc.) und Umweltauswirkungen (Waldschadenserhebung). Die erforderliche Strukturierung, effektive Verfügbarkeit und Auswertung des erhobenen komplexen Datenpools wird über die Pflege und Weiterentwicklung des FIS Waldökologie, Waldverjüngung, Waldpflege erreicht. Im Rahmen des Waldbaus werden diese Forschungsergebnisse in die forstwirtschaftliche Praxis der Forstämter überführt. Dazu gehören u.a. folgende Teilaufgaben: - Erarbeitung von standorts- und waldstrukturabhängigen praxisorientierten waldbaulichen Bewirtschaftungsempfehlungen zum Waldumbau und zur Waldpflege - Untersuchung von waldbaulichen Rationalisierungsmöglichkeiten (Naturverjüngungen, Pflegeextensivierungen, Einbeziehung von Sukzessionsprozessen) - Zusammenfassung und Überführung der wissenschaftlichen Ergebnisse in Form von Merkblättern, Entwürfen zu Verfügungen und Erlassen für die forstliche Praxis - Durchführung und Weiterentwicklung des waldbaulichen Qualitätsmanagements der Forstbetriebe - Erarbeitung des jährlichen Waldzustandsberichts für Sachsen.
Im Fachinformationssystem Waldökologie, Waldverjüngung und Waldpflege werden alle am SBS erfassten Daten und Informationen aus waldbaulichen Versuchsflächensystemen zusammengefasst. Dies betrifft mehrere Teilbereiche des waldbaulichen Versuchswesens, hierfür wurden jeweils spezielle Teilprojekte eines komplexen Datenbanksystems [DATAPOOL] entwickelt. Folgende DATAPOOL - Projekte sind bisher spezifiziert und werden verwendet: - Mikroklima / Waldklima - Waldertrag und Bestandesstruktur - Ökophysiologie Darüber hinaus werden Vegetationsdaten in einem gesonderten Access Datenbankprojekt [VEGETATI] gehalten und bereitgestellt. Insbesondere das komplexe DATAPOOL Projekt ermöglicht die Bereitstellung umfassender Informationen für weitere erforderliche Auswertungsschritte: So sind beispielsweise umfangreiche ertrags- und waldwachstumskundliche Auswertungen der erfassten Versuchsflächen [spez. ertragskundliches Auswerteprogramm] in Abhängigkeit von waldbaulichen Behandlungsvarianten, standörtlichen Unterschieden oder anderen Einflussfaktoren möglich. Darüber hinaus können über die räumliche Darstellung und Auswertung der Bodenvegetations- und Bestandesstrukturen in 2d- und 3d Varianten auf Basis eines CAD-Systems und eines speziellen 'Waldbau-Visualisierungstools auch quantifizierte Strukturanalysen erstellt, Wachstums- bzw. Vitalitätsabhängigkeiten hinsichtlich der Bodenvegetation (Kleinstandort) oder der Bestandesstruktur (Konkurrenz) hergestellt werden. Mit der Verfügbarkeit der digitalen Standortsinformationen wird auch eine Verschneidung mit allen räumlichen/ flächenhaften FGIS - Informationen für spezielle Auswertungszwecke möglich (Schnittstelle zum FGIS). Kombinationen aus ökophysiologischen und mikroklimatischen Daten werden i.d.R. benötigt, um für typische Standortsbedingungen artspezifische/ herkunftsspezifische Umweltabhängigkeiten der Assimilation und Transpiration zu ermitteln - gefundene funktionale Abhängigkeiten gehen in Simulationsmodelle zur umweltabhängigen Berechnung der ökophysiologischen Aktivität der relevanten Arten der Bodenvegetation sowie der Baumarten des Waldumbaus ein. Über die mikroklimatischen Daten der Waldklimastationen stehen i.d.R. auch standortsrepräsentative hochauflösende Jahresdynamiken der Umweltbedingungen (Meteorologie, Bodenfeuchte, Strahlung) aus differenzierten Varianten waldbaulicher Versuche und aus Freiflächenmessungen zur Verfügung. Diese werden eingesetzt, um abgelaufene Umweltbedingungen hinsichtlich relevanter Prozesse im Wald (Wachstum, Vitalität, Schaderreger, Vegetationsentwicklung etc.) beurteilen zu können. Sie sind essentielle Voraussetzung zum 'treiben' von Modellen der Waldentwicklung bzw. des Waldwachstums, des Wasserhaushaltes im Wald oder auch für Modelle hinsichtlich der Schaderregerentwicklung etc.
Die Mauerassel ist flächendeckend in Deutschland verbreitet. Sie ist eurytop und auch synanthrop in Siedlungen überall anzutreffen, z.B. in Spalten sowie unter Gehwegplatten und Steinen. Sie präferiert feuchte Lebensräume und verschwindet bei zu großer Trockenheit im Boden. Dadurch vermeidet die Art einen zu hohen Wasserverlust durch Transpiration (Gruner 1966). Aus diesem Grund ist O. asellus vor allem in der Nacht aktiv. Auch außerhalb von besiedelten Gebieten wird die Art oft im Fangmaterial nachgewiesen, meist jedoch nur mit niedrigen Individuenzahlen.
Die sehr häufige und ungefährdete Gemeine Kugelassel (Abb.: siehe Publikation für Abbildungsnummer) ist von allen Landisopoden Deutschlands am besten an das Landleben angepasst und bevorzugt gut entwässerte Habitate (Gruner 1966). Die Art ist gegen Wasserverluste durch Transpiration gut geschützt und kann dadurch auch in den trockensten Biotopen leben. Gegenüber erhöhten Temperaturen ist sie ebenfalls wenig empfindlich. Deshalb dominiert diese Art auch in urbanen Zönosen (Haferkorn 1998). Bedingt durch ihre Trockenheitsresistenz ist A. vulgare auch am Tage oberirdisch aktiv. In der Literatur wird sie als kalkhold bezeichnet, sie ist aber nicht essentiell auf Kalkboden angewiesen. A. vulgare ist vor allem vom Frühjahr bis zum späten Herbst oberirdisch aktiv und kann auch im Winter an milden Tagen an der Bodenoberfläche angetroffen werden.
Dieses Modul bietet Ihnen die Möglichkeit, über die Auswahl verschiedener Begrünungsoptionen hinaus Informationen zum Thema Stadtgrün im Klimawandel zu recherchieren. Die Seiten geben Antworten auf häufig gestellte Fragen und können Ihnen als Argumentationshilfen beispielsweise in Abstimmungs- und Planungsprozessen dienen. Ausgewählte Leitfäden und Konzepte bieten weiterführende Informationen und Anregungen und können Ihnen im besten Fall als Handlungsleitlinien dienen. Hinweise auf Umsetzungsbeispiele veranschaulichen die vielfältigen Möglichkeiten, wie Grünstrukturen nachhaltig und ansprechend in den Siedlungsraum integriert werden können. Untenstehend finden Sie häufig gestellte Fragen und Antworten, die Ihnen zum Einen die Intention unseres Projekts, aber auch ganz praktisch die Funktionsweise der interaktiven Auswahltools erläutern. Das Tool wird regelmäßig aktualisiert, Hinweise aus der Praxis und von Nutzerinnen und Nutzern werden dabei überprüft und eingearbeitet. Senden Sie uns gerne Ihre Fragen, Ihr Feedback zum Tool und zu den Inhalten an Stadtgrün . Das Online-Tool zum Thema Stadtgrün des HLNUG ist modular aufgebaut: Das Online-Tool Stadtgrün soll insbesondere kleineren und mittleren Kommunen eine Unterstützung bieten. Durch die Beratungsgruppe, bestehend aus diversen Kommunen in Hessen, die die Entwicklung des Online-Tools begleitet haben, profitieren alle Kommunen Hessens von deren Erfahrungen und Hinweisen, die in das Online-Tool eingeflossen sind. Zum Thema zukunftsfähige Stadtbäume gibt es bereits zahlreiche Listen. Prominente Listen dieser Art wurden für das Online-Tool als Quelle herangezogen und professionell durch ein Sachverständigenbüro überprüft. Wir hoffen damit, besonders Kommunen mit geringen personellen Ressourcen unterstützen zu können. Die Inhalte zu alternativen Begrünungsmöglichkeiten (z.B. Gebäudebegrünung) wurden durch Frau Prof. Nicole Pfoser (Hochschule für Wirtschaft und Umwelt, Nürtingen-Geislingen) aufbereitet und vereinen daher anschaulich praktische Erfahrung mit wissenschaftlichen Erkenntnissen. Erkenntnisse zu Stadtgrün und Begrünungsarten entwickeln sich laufend weiter. Wir freuen uns daher, wenn Sie uns Feedback geben oder auf neue Erkenntnisse und Ihre Erfahrungen hinweisen unter Stadtgrün Das Online-Tool ist ein öffentliches Angebot und steht selbstverständlich allen Nutzerinnen und Nutzern zur Verfügung. Einer Anwendung für Begrünungsprojekte im privaten Umfeld steht nichts entgegen, im Gegenteil ist die Auswahl klimaresilienter Baumarten auch für den eigenen Garten sinnvoll und zukunftsfähig (Achtung: Obstgehölze sind nicht im Tool enthalten!), Fassaden- und Dachbegrünungen können auch an und auf Wohn- und Mieteigentum für Kühlung sorgen und die Aufenthaltsqualität erhöhen. Ausschlaggebend für eine gelingende Umsetzung ist, dass bei der Projektplanung alle relevanten Aspekte berücksichtigt werden und auf die richtige Ausführung geachtet wird. Im Modul Baumartenwahl und bei der direkten Fassadenbegrünung führt eine sorgfältige Filterung zu einer passenden Artenwahl – wichtige Informationen zur Pflanzung und Anlage (bspw. Verwendung der richtigen Kletterhilfe) sind ebenso im Online-Tool zu finden. Bei offenen Fragen ist es sinnvoll, sich Expertenrat einzuholen, beispielsweise über Mitgliedsbetriebe des Bundes deutscher Baumschulen oder des Bundesverbands Gebäudegrün . Insbesondere bei den komplexeren Formen der Dach- und Fassadenbegrünung sollten unbedingt Fachbetriebe eingeschaltet werden, die ausreichende Expertise haben, um eine fachgerechte Umsetzung garantieren zu können. Städtische Grünflächen, Straßenbäume und Parks haben unter den Witterungsbedingungen der letzten Sommer vielerorts in besonderem Maße gelitten. Die Pflanzen kämpften deutschlandweit mit Trockenstress, Hitze und Schädlingen. Derzeitige Klimaprojektionen deuten darauf hin, dass Hitzebelastung und Trockenstress zukünftig zunehmen werden, im urbanen Raum nochmals mehr durch die stärkere Erwärmung gegenüber dem Umland. Manche Baumarten halten den veränderten klimatischen Bedingungen nicht stand und sterben ab. Andere sind besser an die extremen Bedingungen angepasst und überstehen sengende Hitzephasen und längere Trockenzeiten. Pflanzen(-arten), die besser an die veränderten klimatischen Verhältnisse angepasst sind, bezeichnen wir als klimaresilient (manchmal auch Klimabäume, Zukunftsbäume genannt). Auch wenn diese Arten bessere Grundvoraussetzungen für ein Überleben im Klimawandel mitbringen, so ist es wichtig, dass insbesondere in den Städten eine gute Pflege und Versorgung mit Wasser gewährleistet wird. Auch die resistenteste Pflanzenart braucht Wasser um zu überleben. Wichtig ist es daher, die Wiederverwendung von Regenwasser / Grauwasser als Bewässerung mitzudenken! Der Klimawandel führt zu steigenden Temperaturen, mehr Hitzetagen (Temperatur erreicht 30 Grad oder mehr) und mehr Trockenphasen. Viele Bäume sind nicht an diese Bedingungen angepasst. Durch die Hitze und Trockenheit geraten sie in Stress, werden geschwächt und können absterben. In den Städten ist die Situation für Bäume noch belastender. Städte sind kein natürlicher Lebensraum für Bäume. Der Wurzelraum der Bäume ist meist beschränkt, die Hitze in den Städten ist durch den Wärmeinseleffekt (Städte sind heißer als das Umland) intensiver als im Umland und ihre natürliche Wasserversorgung nicht immer gewährleistet. Die Bäume leiden also unter den klimatischen Veränderungen. Gleichzeitig sind sie aber wichtig, damit Städte lebenswert und kühl bleiben. Sie bieten Schatten und kühlen die Umgebung durch die Verdunstung von Wasser. Es ist also wichtig sich über die Zukunft von Bäumen im Klimawandel Gedanken zu machen, passende Baumarten für Neupflanzungen zu wählen und die bestehenden Bäume in unseren Städten gut zu pflegen. Stadtgrün entfaltet einen nachweislich positiven Effekt auf das Stadtklima. Die Oberflächentemperaturen von Grünstrukturen können bei hohen Außentemperaturen und starker Einstrahlung erheblich niedriger sein als die unbegrünter Flächen und Gebäude. Nicht begrünte Straßenkörper und Gebäude wirken wie Wärmespeicher und verhindern eine schnelle Abkühlung des Kleinklimas über die Nachtstunden. Durch die Abgabe von Wasser über die Blattmasse (Transpiration) entsteht mit der Verdunstung eine Kühlwirkung an der Blattoberfläche. Je dichter die Blattmasse und je größer Grünflächen sind, desto stärker ist die positive Wirkung auf das Kleinklima im Quartier und Stadtgebiet. Durch Schattenwurf von Straßenbäumen oder Großsträuchern heizen sich Straßenflächen weniger stark auf, begrünte Fassaden reflektieren weniger Strahlung (niedrigere Albedo), sodass Stadtgrün für eine Verringerung der gefühlten Temperatur sorgt. Insbesondere Pflanzenarten mit einer glänzenden Blattoberfläche (natürliche Wachsschicht) reflektieren einfallende Lichtstrahlung. Die Effekte auf die Umgebungstemperatur sind stark abhängig von der Größe und der Ausgestaltung der Flächen, bei Dach- und Fassadenbegrünung auch von der Ausrichtung und (Dach)höhe. Die Effekte nehmen mit der Größe der begrünten Fläche bzw. dem Anteil an begrünter Fläche im Siedlungsbereich zu. Die größten positiven stadtklimatischen Effekte sind zu erwarten bei einer Kopplung verschiedener Begrünungsmaßnahmen (Straßenbäume, Grün-/Parkflächen, Dach- und Fassadenbegrünung) in einem Wirkungsraum. All diese Funktionen können allerdings nur von vitalem Stadtgrün erfüllt werden, Artenwahl, Unterhalt und Pflege sind also entscheidend für gelingende, klimaresiliente Begrünung. Das Stadtgrün spielt durch seinen positiven Einfluss auf das Stadtklima eine wichtige Rolle in der Anpassung an den Klimawandel. Neben der Erzeugung von Verdunstungskühle und Spenden von Schatten schützt bspw. Gebäudebegrünung die Gebäudehülle vor Witterungseinflüssen (z.B. Hitze, UV-Strahlung, Regen) und kann das Aufheizen des Gebäudes vermindern. Grünstrukturen übernehmen auch eine wichtige Funktion in der Anpassung an zunehmende Starkregenereignisse: Gründächer (Pflanzen und Substrat) nehmen Niederschlagswasser auf, geben es nur verzögert ab und entlasten damit die Kanalisation. Im Idealfall wird überschüssiges Regenwasser an Ort und Stelle versickert und versorgt gleichzeitig das Stadtgrün. Wird Regenwasser in Grünflächen eingeleitet, kann es dort versickern und dem natürlichen Wasserkreislauf zugeführt werden. Stadtgrün somit ist ein zentrales Element in der Strategie, Städte zu Schwämmen zu machen – Niederschlagswasser wird wie in einem Schwamm gespeichert und steht den Pflanzen in Trockenzeiten zur Verfügung. Zudem hat Stadtgrün wie viele andere Anpassungsmaßnahmen auch Synergieeffekte mit anderen Bereichen, insbesondere steigert es die Aufenthaltsqualität und die Möglichkeit der Naherholung in Siedlungsbereichen. Grünflächen und Parks bieten ruhige, kühle Rückzugsorte, die Raum für Erholung, Begegnung, Sport und Naturerlebnis oder Zuflucht an heißen Tagen bieten. Stadtgrün hat leitende, ordnende und gestaltende Funktionen in der Stadtplanung, steigert so die Attraktivität und den ästhetischen Wert des bebauten Raums, Fassaden- und Dachbegrünungen können dabei neue Dimensionen eröffnen. Nicht zuletzt fördern Grünstrukturen in erheblichem Maß die städtische Biodiversität. Grünstrukturen sind ein zentrales Element der wassersensiblen Stadtentwicklung: Flächenhaftes Grün (Parkanlagen, öffentliche Grünflächen, sogenanntes Straßenbegleitgrün), insbesondere in Verbindung mit gezielt angelegten Versickerungsmulden, oder auch multifunktionale Flächen, die temporär überflutet werden können, eröffnen die Möglichkeit, Niederschlagswasser (vorübergehend) in der Fläche zurückzuhalten. Jede Abflussverzögerung entlastet die Kanalisation. Durch Versickerung auf der Fläche oder durch Einleitung in Baumrigolen wird gleichzeitig die Wasserverfügbarkeit für das städtische Grün selbst verbessert – auch klimaresilientes Grün benötigt Wasser, um lebensfähig und funktional zu sein. Die kluge Verbindung von blauer (stehendes/fließendes Wasser), grüner (Stadtgrün) und grauer (Kanalisation etc.) Infrastruktur sorgt dafür, dass Städte wie Schwämme Wasser speichern und verfügbar halten. Das Online-Tool ist ausschließlich für die Anwendung im sog. Innenbereich vorgesehen, also in zusammenhängend bebauten Siedlungsbereichen vorgesehen. Für die freie Landschaft und Waldflächen gelten die einschlägigen Regelungen nach dem Hessischen Naturschutzgesetz und dem Bundesnaturschutzgesetz. Für den Siedlungsraum und insbesondere im urbanen Raum, werden naturschutzfachliche Aspekte mit den Belangen des Städtebaus abgewogen. Viele Standorte in den Städten sind Extremstandorte, mit für heimische Arten extremen Lebensbedingungen. An diesen Standorten intaktes Stadtgrün zu etablieren, kann den Einsatz von fremdländischen, besonders trockenheits-und hitzetoleranten Arten erfordern, unter denen sich auch potenziell invasive Art befinden. Hoch invasive Arten, wie jene der UNIONS-Liste der invasiven Arten, werden ausgeschlossen. Für eine standortgerechte Pflanzenauswahl für den städtischen Raum werden aber durchaus Arten empfohlen, selbst wenn diese sich auf der Managementliste der invasiven Arten für Schutzgebiete und freie Landschaft befinden. Das Tool ermöglicht dennoch eine Bevorzugung heimischer bzw. nicht-invasiver Arten auch für die Stadt. Setzen Sie bei der Auswahl von klimaresilienten Baumarten den Filter „heimisch“, so werden auch nur diese angezeigt. Für die Fassadenbegrünung können Sie unter der Filteroption „potenziell invasive Art“ die Anzeige solcher Arten ausschließen. Auch unter den Pflanzen, die offiziell kein Invasivitätsrisiko aufzeigen, gibt es sehr starkwüchsige oder vermehrungsfreudige Arten. Bitte lassen Sie sich hierzu von Fachleuten gezielt beraten. Wichtig ist in jedem Fall ein naturschutzgerechter Umgang, insbesondere mit Pflanzenteilen und Saatgut, die fachgerecht entsorgt werden müssen. Durch die Filter kann die angezeigte Liste aller Bäume reduziert werden. Überlegen Sie, welche Kriterien ein Baum für den geplanten Standort erfüllen muss (Hitzetoleranz, Lichtanspruch etc.) und welche weiteren Anforderungen Sie an den Baum haben (Blütenfarbe, Herbstfärbung, Bienenweide etc.). Setzen Sie dementsprechend Filter nur dort, wo sie notwendig sind. Bei manchen Filteroptionen werden bessere Optionen automatisch mit angeklickt. Klicken Sie beispielsweise bei der Filteroption „Hitzetoleranz“ auf „mittel,“ wird die Option „gut“ automatisch ebenfalls angeklickt. Ihnen werden dadurch Bäume angezeigt, die mindestens eine gute Hitzetoleranz aufweisen. Sie können die automatisch angeklickte Option selbstständig wieder abwählen, sollten Sie nur eine konkrete Option wählen wollen. Für das Online Tool wurden sorgfältig renommierte Quellen ausgewählt und miteinander verglichen. Es wurden nur Bäume übernommen, die als klimaresilient eingestuft wurden (vorwiegend aufgrund der Parameter Hitzetoleranz und Trockenheitstoleranz). Die Bäume im Online Tool bilden die Schnittmenge aus den folgenden Quellen: Citree Datenbank, Baumlisten der Gartenamtsleiterkonferenz (GALK), Straßenbaumliste Jena, Baumschule Lorenz von Ehren, Sachverständigenbüro SVB Leitsch, Arbofux, Umweltbundesamt. Das Sachverständigenbüro Leitsch hat die Liste der Bäume und deren Details im Auftrag des HLNUG eingehend überprüft und angepasst. Manche Baumarten wurden vorerst nicht in die Sammlung übernommen, da zu wenige Quellen/ Informationen zur Verfügung standen. Des Weiteren wurden Bäume aus Naturschutzgründen nicht übernommen, wenn sie z.B. als hoch invasiv eingestuft wurden. Der Klimawandel führt zu veränderten Lebensbedingungen für Bäume. Baumarten aus anderen Ländern sind womöglich besser an diesen neuen Bedingungen (vermehrte Hitze, Trockenheit, kurzfristige Überschwemmung) angepasst. Das Baum-Auswahltool listet daher neben heimischen Baumarten auch zahlreiche Baumarten aus anderen Ländern, die sich in Deutschland bereits bewährt haben. Ja, das Tool listet auch eine geeignete Auswahl an Obstbäumen für den urbanen Raum auf. So werden Obstarten vorgestellt, die für das Stadtklima geeignet sind, dieses positiv beeinflussen können und gleichzeitig durch ihre Früchte keine Probleme bereiten: Speierling, Vogelkirsche, Kulturaprikose, Kirschpflaume, Walnuss, Kupfer-Felsenbirne, Edelkastanie, Weißdorn, Stadtbirne (Früchte unscheinbar), Aprikose. Die klassischen Speiseobstarten und -sorten aus dem Erwerbs- und Hobbyobstanbau sind dagegen für den Einsatz als „Stadtbaum“, also für die Verwendung im öffentlichen Raum auf Stadtplätzen oder als Straßenbegleitgrün (bspw. Alleen), aus folgenden Gründen nicht gut geeignet: Eine standort- und fachgerecht ausgeführte Pflanzung ist für jeden Baum das beste Startkapital. Zu beachten sind unter anderem die Pflanzzeit, der Standort, die Größe der Pflanzgrube, das verwendete Substrat, Schnitt und Pflege. Die wichtigsten Punkte zur Baumpflanzung haben wir für Sie zusammengefasst. Dach- und Fassadenbegrünungen können zahlreiche Wirkungen entfalten, die sich positiv auf das Mikroklima und weitere lokale Umweltbedingungen auswirken. Die Effektstärke ist stark vom Begrünungstyp, der Gestaltung, Flächengröße, Pflanzenwahl und anderen Faktoren abhängig. Prinzipiell kann Bauwerksbegrünung durch Verdunstungskühle die unmittelbare Umgebungstemperatur senken und damit den Wärmeinseleffekt reduzieren. Die Gebäudehülle wird geschützt, die Dämmwirkung gleicht Innenraumtemperaturen aus. Insbesondere begrünte Dachflächen können je nach Ausgestaltung einen wesentlichen Beitrag zum Regenwasserrückhalt leisten. Zudem erhöhen die zusätzlichen Grünstrukturen die Biodiversität in Siedlungsräumen und können die Luftqualität durch physikalische (Staub) und chemische Filterwirkung (CO 2 -Bindung, einzelne Luftschadstoffe) verbessern. Weitere Informationen finden Sie im Report Gebäudebegrünung und Klimawandel des Climate Service Center Germany (GERICS) und in der Fachinformation Positive Wirkungen von Gebäudebegrünungen (Dach-, Fassaden- und Innenraumbegrünung) des Bundesverbandes GebäudeGrün e.V. (BuGG). Die Antwort hierzu lässt sich über das Online-Tool herausfinden! Das Tool zeigt die Bandbreite der Möglichkeiten für die unterschiedlichsten Dach- und Fassadentypen auf. Über die einzelnen Entscheidungsschritte werden die wichtigsten Kriterien abgefragt, die sich aus Gebäudestruktur (Fassadenoberfläche/vertikale Struktur, Dachaufbau etc.), den Standortbedingungen (Bodenanschluss), den Ansprüchen, der Nutzungspriorität und dem Pflegeaufwand ergeben. Best Practice-Beispiele für komplexe Begrünungsvarianten geben einen guten Eindruck über die praktische Umsetzung verschiedener Optionen und unterstützen so die Entscheidung für die passende Lösung. Dachbegrünungen und wandgebundene Fassadenbegrünungen werden im Tool durch gute Beispiele vorgestellt. Diese Begrünungsformen sind komplex und deren Umsetzung benötigt zwingend Fachwissen. Das Tool soll an dieser Stelle sensibilisieren und die verschiedenen Arten dieser Begrünungsformen vorstellen. Die Beispiele im Tool sollen die breite Palette an Möglichkeiten zeigen und für Inspiration sorgen. Die ausführenden Fachbetriebe können im Anschluss eine detaillierte Beratung leisten. Verschiedene Fachbetriebe finden Sie auf der Webseite des Bundesverbandes Gebäudegrün e.V. . Nein, wenn richtig geplant und fachgerecht ausgeführt, richtet eine Begrünung keinen Schaden am Bauwerk an. Im Gegenteil, sowohl Dach- als auch Fassadenbegrünung können die Gebäudehülle vor Witterungseinflüssen wie UV-Strahlung oder Hagel schützen. Wichtig ist, die Bausubstanz bei der Planung ausreichend zu berücksichtigen. Beispielsweise ist eine dichte Dachhaut Voraussetzung für eine funktionierende Dachbegrünung, eine direkte Wandbegrünung hingegen bedarf einer fugen- und rissfreien Fassade, ansonsten müssen Rankhilfen eingesetzt werden. Hinweise auf die notwendigen baulichen Voraussetzungen finden Sie im Online-Tool. Bei komplexen Begrünungsvarianten sollten grundsätzlich Fachbetriebe beteiligt werden. Die Kosten für eine Gebäudebegrünung sind sehr von der Begrünungsform und Ausgestaltung abhängig. Sehr aufwändige und prestigeträchtige Fassadenbegrünungen beispielsweise, die als wandgebundene Systeme an manchen öffentlichen oder prominenten Gebäuden umgesetzt werden, sind äußerst kostenintensiv sowohl in der Anlage als auch in der Unterhaltung (Bewässerung, Pflege). Ähnliches gilt sicher auch für intensive Dachbegrünungen, die eine zusätzliche Nutzung beispielsweise als Dachgarten anstreben. Es gibt aber auch wesentlich einfachere Lösungen, die relativ günstig umzusetzen und in ihrer Wirkung trotzdem effektiv sind. Über die Lebensdauer eines Gebäudes kalkuliert, können unter Umständen sogar die Kosten für Begrünung geringer ausfallen als der Unterhalt für Dach- und Fassadenflächen, da die Gebäudehülle durch Begrünungsmaßnahmen geschützt wird. Begrünung kann durchaus den Wert eines Gebäudes steigern, nicht zuletzt auch vom ästhetischen Aspekt her. Projektteam: Harald Hoeckner Doris Krusch Dr. Johanna Lenz Susanne Schroth Ulrich Sommer Stadtgrün Städtische Grünflächen, Straßenbäume und Parks haben unter den Witterungsbedingungen der letzten Sommer vielerorts in besonderem Maße gelitten. Die Pflanzen kämpften deutschlandweit mit Trockenstress, Hitze und Schädlingen. Derzeitige Klimaprojektionen deuten darauf hin, dass Hitze und Trockenheit zunehmen werden. Ob für Klima, Erholung und Freizeit, als Wasserspeicher oder als Lebensraum verschiedener Tierarten, unser Stadtgrün steht vor vielen Herausforderungen. Städtisches Grün sollte daher so geplant und angelegt werden, dass es diesen verschärften Bedingungen trotzen kann. Gleichzeitig ist der Einsatz von Stadtbegrünung vor allem durch Kühl- und Verschattungseffekte auch eine wirkungsvolle Maßnahme zur Verbesserung des Stadtklimas. Um Stadtgrün nachhaltig zu gestalten, muss spätestens bei Neupflanzungen und Begrünungsstrategien daher genauestens abgewogen werden, welche Pflanzenarten unter den zukünftigen Bedingungen wachsen können, welche Begrünungsmaßnahme für den jeweiligen Standort am geeignetsten ist und welche stadtklimatischen Effekte sie bewirken. Hier finden Sie Informationsmaterialien, Interessante Projekte und Links zu Beratungsstellen! Broschüre des HLNUG mit vielen Beispielen, einer Einführung in das Online-Tool Stadtgrün im Klimawandel sowie hilfreichen Tipps und Tricks für mehr Grün in Städten und Gemeinden. Forschungs- und Innovationsprojekt der Bayrischen Landesanstalt für Wein und Gartenbau: "Stadtgrün 2021+": Neue Bäume braucht das Land! Langzeit-Baumversuche zur Klimaresilienz an verschiedenen Standorten Bayerns in den Städten Würzburg, Hof / Münchberg und Kempten. Broschüre Zukunftsbäume für die Stadt der Gartenamtsleiterkonferenz (GALK) sowie des Bundes deutscher Baumschulen (BdB) Hinweis: die GALK Straßenbaumliste sowie die genannte Broschüre gehören zu den Quellen des Stadtgrün Online-Tools. Abschlussbericht TU Darmstadt, N. Pfoser Hinweis: der Leitfaden und Auszüge daraus sind im Online-Tool als Steckbriefe verlinkt. Im Modul Dachbegrünung finden sich einzelne Steckbriefe aus dem Leitfaden zum passenden Filterergebnis. Der Bundesverband GebäudeGrün (BuGG) hat diverse kostenfreie Broschüren zu Dach- und Fassadenbegrünung auf seinen Seiten, beispielsweise die Fachinformation "Positive Wirkungen von Gebäudebegrünungen (Dach-, Fassaden- und Innenraumbegrünung)" Die Gärten von heute für morgen: Praxis-Broschüren des Landesbetriebs Landwirtschaft Hessen (LLH) zu verschiedenen Themen, wie Hecken, blühende Beete oder Nutzgärten. Projektteam: Harald Hoeckner Doris Krusch Dr. Johanna Lenz Susanne Schroth Ulrich Sommer Stadtgrün Die Handlungshilfen enthalten detaillierte Leitfäden als Planungshilfe, die auch die energetischen, klimatischen und gestalterischen Belange berücksichtigen. Behandelt werden die Wechselwirkungen zwischen Gebäude, Bauwerksbegrünung und Gebäudeumfeld. Sie finden hier beispielhafte Stadt- und Straßenbaumkonzepte, die die verschiedenen Kommunen erfolgreich in der Praxis umsetzen. Unter Richtlinien sind hier die einschlägigen Regelwerke zu Baumpflanzung und Pflege, zur Bauwerksbegrünung, sowie zur Bewässerung und Versickerung zusammengestellt. Nachfolgend finden Sie hilfreiche Leitfäden, Konzepte und Richtlinien zum Thema Stadtgrün im Klimawandel. Abschlussbericht TU Darmstadt, N. Pfoser An mehreren Stellen im Online Tool verweisen wir bereits auf diesen Leitfaden. Der Leitfaden vereint anschauliche und detaillierte Informationen zu verschiedenen Begrünungsformen mit ihren energetischen Wirkungen auf Gebäude und Umfeld. Das Ziel, unseren Siedlungsraum durch mehr Begrünung an den Klimawandel anzupassen, gelingt nur, wenn die Pflanzen vital sind und ihnen ausreichend Wasser zur Verfügung steht. Insbesondere sommerliche Trockenphasen und Starkregenereignisse, die derzeit vorwiegend oberflächig abfließen, sind dafür herausfordernd. Wir müssen umdenken: Regenwasser und Grauwasser müssen in Zukunft als Ressource angesehen werden und sollten nicht ungenutz im Kanal landen. Siedlungsräume können durch natürliche und technische Lösungen zu Schwämmen umgebaut werden, das Wasser versickern, verdunsten und für die spätere Nutzung speichern und damit den natürlichen Wasserkreislauf stärken. Lösungen für verschiedene Siedlungstypen und weitere Informationen finden Sie im Leitfaden des Hessischen Ministeriums für Landwirtschaft und Umwelt, Weinbau, Forsten, Jagd und Heimat. Beispiele für Straßenbaumentwicklungskonzepte auf den Seiten der 'Deutsche Gartenamtsleiterkonferenz' (GALK e.V.) Stadtbaumkonzept der Stadt Jena: Bäume in Jena - Stadt- und Straßenbäume im Klimawandel Hilfreiche Praxistipps für die zukunftsfähige Grüngestaltung von privaten Gärten, Fassaden und Dächern, die auch Anregungen für den öffentlichen Raum geben, bietet der Landesbetrieb Landwirtschaft Hessen . Projektteam: Harald Hoeckner Doris Krusch Dr. Johanna Lenz Susanne Schroth Ulrich Sommer Stadtgrün
PRAXIS | Wasserwirtschaft Auswirkungen der Dürreverhältnisse 2018-2020 auf die Grundwasserstände in Mitteldeutschland Die Jahre 2018-2020 waren außergewöhnlich trocken! Hiervon waren nicht nur menschliche Nutzungen, wie Land- und Forstwirtschaft oder Wasserversorgung, sondern auch der Naturraum, insbesondere aquatische Ökosysteme, betroffen. Ein besonders stark getroffenes Gebiet ist hierbei der mitteldeutsche Raum, der ohnehin durch geringe Niederschläge und Grundwasserneubildung charakterisiert ist. Im Rahmen der Studie wurden die Pegelstände von über 220 Grundwasser messstellen in Mitteldeutschland untersucht und das historische Ausmaß des Wasserdefizits aufgezeigt. Karsten Rinke, Sarah-Christin Mietz and Martin Schneppmüller 1 Motivation der Studie Die Jahre 2018, 2019 und 2020 waren durch ausgeprägte Tro- ckenperioden geprägt und werden in der Öffentlichkeit und Presse sowie in Fachkreisen zurecht als Dürre bezeichnet. Die Definition einer Dürre ist komplex und beinhaltet eine statisti- sche Bewertung, d. h. eine Dürre ist eine Zeit außergewöhnlicher Trockenheit mit deutlicher Abweichung vom Normalzustand. In der Typologie von Dürreereignissen werden meteorologische, hydrologische und landwirtschaftliche Dürren unterschieden. Erstere beschrieben Zeiten mit deutlich unterdurchschnittlichen Niederschlägen, hydrologische Dürren beziehen sich auf nied- rige Wasserverfügbarkeit in Oberflächengewässern und land- wirtschaftliche Dürren stehen in Verbindung mit geringer Bodenfeuchte und Ertragseinbußen in der landwirtschaftlichen Produktion. Die beiden aufeinanderfolgenden Jahre 2018 und 2019 haben in Zentraleuropa Dürreverhältnisse verursacht, die in den vergangen 250 Jahren nicht aufgetreten waren [1]. Die tro- ckenen Verhältnisse 2018 bis 2020 haben die Sichtweise auf die Ressource Wasser deutlich verändert und verdeutlicht, dass im Kompakt ¾ Die Pegelstände der vergangenen 30 Jahre von über 220 Grundwassermessstellen in Sachsen-Anhalt und Brandenburg wurden untersucht und vielerorts historische Tiefstände in der Trockenperiode 2018-2020 erreicht ¾ Die trockenen Verhältnisse in 2018 bis 2020 sind zwar hinsichtlich ihrer Intensität außergewöhnlich gewesen, reihen sich aber konsistent in den fort- schreitenden Klimatrend ein. ¾ Sinkende Grundwasserstände werden bereits seit 2011 beobachtet und markieren damit eine Phase mit abnehmender Wasserverfügbarkeit im Mitteldeut- schen Raum. www.springerprofessional.de/wawi Zuge des Klimawandels auch in Deutschland regional Wasser- mangel (z. B. ausgetrocknete Fließgewässer) auftreten kann. In der im Juni 2021 veröffentlichten Nationalen Wasserstrategie greift die Bundesregierung die Wasserproblematik auf und zeichnet Wege für einen nachhaltigen Umgang mit der Res- source Wasser auf [2]. Aus diesem Strategiepapier geht deutlich hervor, dass die Politik den Handlungsbedarf erkannt hat. Für die Bürger und die Presse stehen in diesem Kontext in der Regel die menschlichen Wassernutzungen im Vordergrund und den größten Raum in den Berichterstattungen nimmt die Wasserversorgung, d. h. die Bereitstellung von Wasser in aus- reichender Menge und Qualität für Haushalte, Gewerbe und Industrie sowie die landwirtschaftliche Produktion ein. In diesem Beitrag möchten wir auf einen weiteren wichtigen Aspekt der Wasserproblematik der vergangenen drei Jahre hinweisen, der in unseren Augen zu wenig Aufmerksamkeit erlangt hat, langfristig aber immense Wichtigkeit einnimmt und Herausfor- derungen bringen wird: Die Verfügbarkeit von Wasser für den Naturraum, d. h. das Vorhandsein von Wasser, um unsere aqua- tischen Lebensräume (Flüsse, Seen, Feuchtgebiete, Moore, Auen- wälder) und deren Funktionen sowie die Produktivität der ter- restrischen Lebensräume (inkl. der landwirtschaftlichen Nutz- flächen) zu erhalten. Letztlich ist hier der Landschaftswasser- haushalt, d. h. der langjährige mittlere Zustand der Wasserver- fügbarkeit im Untergrund (Bodenkörper, Kapillarsaum, gesättigte Zone bzw. Grundwasser) angesprochen. Dessen Dynamik wird durch das Wasserdargebot in Form von Nieder- schlag und durch Wasserverluste in Form von Evapotranspira- tion, Transpiration und Abfluss geprägt. Der größte und wich- tigste Speicher in den Komponenten des Landschaftswasser- haushaltes ist das Grundwasser. Ein mehrjähriges Wasserdefizit in der Landschaft schlägt sich zwangsweise im Wasserstand des Grundwassers nieder. Diese Änderungen unterhalb der Erdoberfläche sind aber auch ohne Pegelmessstände für den Beobachter erkennbar. So sinkt der Wasserpegel grundwassergespeister Seen und es kommt in der Regel zu einem spürbaren Flächenverlust des Gewässers und 11 | 2021 49 entsprechendes Trockenfallen von Ufervegetation und Flach- wasserzonen (z. B. Seddiner See, Bild 1). Oft gehen diese Was- serverluste mit erheblichen Wasserqualitätseinbrüchen einher, denn die nun stärkere Aufheizung, erhöhte Sauerstoffzehrung und Nährstofffreisetzung führen zu starken Eutrophierungser- scheinungen (Bild 1), die u. a. mit vollständigem Sauerstoffver- lust, Schwefelwasserstoffbildung und Fischsterben einhergehen. In Fließgewässern verringern sich die Niedrigwasserabflüsse, die sich weitestgehend aus dem Grundwasser rekrutieren und im Extremfall zum vollständigen Austrocknen führen. Schließ- lich wird durch sich vergrößernde Grundwasserflurabstände der Abstand zwischen Vegetation und Grundwasseroberfläche erhöht. Durch den Verlust des Grundwasseranschlusses kann dies zur Austrocknung von Feuchtgebieten (grundwasserabhän- gige Vegetation) sowie dem Absterben von Baum- und Busch vegetation, d. h. Waldverlust (Bild 1) führen. In Deutschland existieren große regionale Unterschiede hin- sichtlich des Wasserdargebotes und der daraus resultierenden regionalen Wasserbilanz. Eine besonders niederschlagsarme Region mit Grundwassererneuerungsraten von weniger als 25 mm/a ist die mitteldeutsche Ebene, die weite Teile Sachsen- Anhalts (Regenschatten des Harzes), das Thüringer Becken sowie das südliche Brandenburg und nördliche Sachsen umfasst. Die Auswirkungen der Dürreverhältnisse im Zeitraum 2018- 2020 waren in dieser Region besonders stark. Diese Studie fokus- siert deshalb auf eine Analyse der Langzeitdynamik von ausge- wählten Grundwasserständen im Mitteldeutschen Raum. 2 Datenbasis Wir fokussierten unsere Analyse auf die Grundwasserstände in den Bundesländern Sachsen-Anhalt und Brandenburg. Es wurden nur solche Messstellen ausgewählt, die mindestens für die vergangenen 30 Jahre Beobachtungsdaten aufweisen. Außer- dem wurde darauf geachtet, dass die ausgewählten Messstellen möglichst ungestörte Grundwasserverhältnisse repräsentieren. Die Messstellen erfüllten in der Regel die folgenden Kriterien: ¾ mind. 500 m Abstand zu Grundwassernutzungen, ¾ mind. 1 000 m Abstand von großen Fließgewässern (Elbe, Saale, Oder etc.), ¾ Meidung von bergbaubeeinflussten und urbanen Räumen (Flächenversiegelung). Die Datenbereitstellung erfolgte durch den Landesbetrieb für Hochwasserschutz und Wasserwirtschaft Sachsen-Anhalt, Geschäftsbereich 5.0 - Gewässerkundlicher Landesdienst, und dem Landesamt für Umwelt Brandenburg, Abt. Wasserwirt- schaft 1, Referat W12. Insgesamt wurden 87 Messstellen aus Sachsen-Anhalt und 140 Messstellen aus Brandenburg ausge- wertet. Um eine Vergleichbarkeit der Datenreihen herzustellen wurde einerseits eine Standardisierung vorgenommen und andererseits die absolute Abweichung vom jeweiligen Mittelwert der Messreihe (Anomalie) berechnet sowie die Saisonalität eli- miniert. Entsprechend den Empfehlungen von Hellwig [3] wurden zunächst die Daten jeder Messstelle auf eine einheitliche zeitliche Auf lösung aggregiert (monatlich, arithmetisches Mittel) und anschließend durch den langjährigen Monats 50 © A & B: Rinke, © C: Mietz PRAXIS | Wasserwirtschaft Bild 1: Auswirkungen der Dürreverhältnisse 2018 bis 2020 auf aquatische und terrestrische Lebensräume: A) Kleingewässer in der Nähe von Magdeburg (Bärenkolk, Gübs) in denen die Auf- heizung und der Wasserverlust oft mit Sauerstoffschwund und starken Wasserqualitätsproblemen einhergeht, B) Waldsterben, C) Wasserverlust und damit einhergehender Flächenverlust am Seddiner See, der Rückzug der Gewässerlinie ist zu schnell für das Nachrücken der Röhrichtzone und viele Tiergruppen (z. B.: Großmuscheln, siehe Vordergrund links) mittelwert (Referenzperiode 1990-2020, hydrologisches Jahr) korrigiert: _ Xj,t − X j,m _ Standardisierung: Xj,t,norm = s j,m _ Anomalie: Xj,t,anom = Xj,t − X j,m (1) (2) Hierbei beschreibt Xj,t den Messwert an der Messtelle j zum Zeit- _ punkt t und X j,msowie sj,m den arithmetischen Mittelwert sowie die Standardabweichung der Messreihe j im Monat m. Für die Berechnung der letzten beiden Maßzahlen wurden die Mess- werte des Zeitraums 1990 bis 2020 als Referenzzeitraum genutzt. Zu beachten ist, dass die Standardisierung zu einer dimensions- losen Zahl führt, während die Anomalie die Einheit (hier: m) bewahrt und somit absolute Grundwasserstände beschreibt. Parallel zu der Grundwasserdynamik wurden auch die mete- orologischen Verhältnisse in den Jahren 2018 bis 2020 in den langfristigen historischen Kontext auf der Basis von DWD-Beob- achtungsdaten eingeordnet und Auswirkungen auf den Wasser- kreislauf abgeleitet bzw. diskutiert. 11 | 2021www.springerprofessional.de/wawi PRAXIS | Wasserwirtschaft 3 Ergebnisse 3.1 Meteorologische Randbedingungen 3.2 Dynamik der Grundwasserstände Ein noch differenzierteres Bild bezüglich der Wasserverfügbar- keit in der Landschaft ergibt sich bei der Auswertung der Grund- wasserstände. Diese befinden sich seit 2011 in einem Abwärts- trend, der sich zwischen 2018 und 2020 rapide beschleunigte. So wurden an einzelnen Messstellen historische Tiefstände erreicht (Bild 3). Von den untersuchten 226 Messtellen in Brandenburg und Sachsen-Anhalt zeigen 138 Messtellen (d. h. 61 %) in den Trockenjahren 2018 bis 2020 den tiefsten Grundwasserstand in den vergangenen 30 Jahren. In der letzten Dekade ist der Grund- wasserpegel der Region großflächig um nahezu einen Meter abgefallen (linearer Trend: 8 cm/a, R 2 = 0,4). Bei einer mittleren Porosität von 0,45 entspricht dies überschlägig einem Wasser- defizit von etwa 360 mm pro Dekade. Dies ist ein hoher Wert in Anbetracht der Tatsache, dass die mittlere Grundwassererneu- erung in weiten Teilen der Region lediglich 25 bis 50 mm/a beträgt [4]. Die Messreihen zeigen eine erhebliche Variabilität über den Beobachtungszeitraum und es ist deshalb hilfreich, auf standar- disierte Werte zurückzugreifen (Bild 3), um die Variabilität innerhalb der Datenreihen zu berücksichtigen. Es zeigt sich hier, dass das Wasserdefizit in 2020 ungefähr dem Wasserüberschuss im Jahr 2011 entspricht. Mitteldeutschland hat also besonders in der vergangenen Dekade einen erheblichen Wechsel der Was- serverfügbarkeit erlebt, von ungewöhnlich hohen Grundwasser- ständen zu historisch niedrigen Grundwasserständen. Diese Tat- sache unterstreicht die Beobachtung, die sich bereits aus der Analyse der meteorologischen Verhältnisse zeigte, und verdeut- licht, dass die Wasserverknappung zwar in den vergangenen drei © Rinke Die meteorologischen Verhältnisse in 2018 bis 2020 waren im langjährigen Vergleich außergewöhnlich warm und trocken (Bild 2). Insbesondere für die Lufttemperatur sind die aufgetre- tenen hohen Werte aber keine singuläre Ausnahmesituation, sondern vielmehr im Erwartungsbereich des gegenwärtigen Erwärmungstrends, der seit den letzten Dekaden des vergange- nen Jahrhunderts feststellbar ist. Die Verhältnisse in 2018 bis 2020 sind somit zwar einerseits aus historischer Sicht als extrem zu bezeichnen, anderseits deutete sich diese Entwicklung bereits in dem Trend über die letzten Jahre an und die Dürreverhält- nisse bestätigen vielmehr den Trend als dass sie eine sprung- hafte Systemänderung repräsentieren. Es ist interessant, dass die Sonnenscheindauer einen sehr ähnlichen Trend aufweist (Bild 2). Diese ansteigende Sonnen- scheindauer mit einhergehender Temperatursteigerung deutet eher auf eine Abnahme der Bewölkung hin, da die Solarkons- tante, d. h. die Energieabgabe der Sonne, über diesen Zeitraum unverändert blieb. Der Niederschlag, der insgesamt ohnehin eine höhere Variabilität aufweist, zeigt keinen deutlichen Trend über den Zeitraum. Hier wechseln sich trockene und feuchte Jahre in unterschiedlichen Abständen und Verhältnissen ab. Die Jahre 2018 bis 2020 sind bezüglich des Niederschlags außerge- wöhnlich, da sie eine Folge mehrerer besonders trockener Jahre darstellen. Durch das geringere Wasserdargebot und die tempe- raturbedingt höhere Verdunstung ist die Wasserverfügbarkeit der Landschaft gesunken. Dies ist in integralen Variablen gut zu erkennen, z. B. im Sommerabfluss der Mittelelbe (Pegel Magde- burg-Strombrücke, Bild 2), der den niedrigsten Wert seit über 75 Jahren eingenommen hat. Bei den Tageswerten wurden 2018 bis 2020 mehrfach der absolute Pegeltiefststand seit Anbeginn der Messungen unterschritten. Bild 2: A) Jahresmittel der Lufttemperatur und des Niederschlags für Deutschland der vergangen 140 Jahre; B) Langfristige Entwick- lung der Sonnenscheindauer seit 1950; C) Mittlerer Sommerabfluss der Elbe beim Pegel Magdeburg; die Linie repräsentiert jeweils die langfristige Entwicklung der Variablen durch einen geglätteten Verlauf (mittels eines GAM, Generalized Aditive Model), die gelb unter- legte Fläche markiert die Entwicklung seit 1980, in diesem Zeitraum zeigen Lufttemperatur und Sonnenscheindauer einen Anstieg www.springerprofessional.de/wawi 11 | 2021 51
Unterschiedlichen Ergebnissen aus der Untersuchungen mit dem SWMM und SWMM-UrbanEVA Modelle Das Verständnis regionaler Zusammenhänge bedarf guter Analyse-Werkzeuge. Dies betrifft auch Fragen des Umgangs mit Extremereignissen, wie Starkregen. Im Sinne des Prinzips der „Open Data“ ist der Code des „Storm Water Management Model“ (SWMM) für allen zugänglich. Das bietet die Möglichkeit zur Verbesserung des Modells von Fachexpert*innen. Trotz allgemeiner Verbreitung, hat das Modell jedoch noch Defizite. So werden die Einflüsse des Stadtgrüns über die sogenannte Evapotranspiration bei der Entwicklung von Wasserstrommodellen bis jetzt unzureichend berücksichtigt. Die aktuellen Annahmen, die mit der Software getroffen werden, sind hilfreiche Hinweise, bilden aber die Realität nicht ab. Die Untersuchungen der Autoren des Vorhabens Prosper-Ro haben die möglichen Effekte pflanzlicher Transpiration untersucht und quantifiziert. Im Rahmen des Vorhabens wurde das SWMM-UrbanEVA Model von der Universität Münster ausgewählt und in der Pilotregion von Prosper-Ro angewendet. Besonders in nassen sommerlichen Monaten kann die Transpiration erheblich zur Reduzierung der Grundwasserneubildung beitragen. Die charakteristischen Bedingungen in Norddeutschland (etwa flache Topographie), die in Prosper-Ro untersucht werden, spielen dabei auch eine wesentliche Rolle. Die Ergebnisse des komplexen Zusammenspiels von verschiedenen Wasserelementen und Prozessen bilden eine Grundlage für die bessere Berücksichtigung von Transpiration in flachen und tiefen Gebieten wie sie in Norddeutschland verbreitet sind. Die Ergebnisse wurden im Fachjournal „Water“ veröffentlicht. Sie können den Artikel über den folgenden Link herunterladen und lesen.
Das Projekt "Ökophysiologische Messungen an immissionsbelasteten Forstpflanzen - OTC Edelmannshof" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Hohenheim, Institut für Landschafts- und Pflanzenökologie, Fachgebiet Pflanzenökologie und Ökotoxikologie (320b) durchgeführt. Ergebnisse: Das Ziel des Forschungsvorhabens war es zu pruefen, ob vor dem Auftreten sichtbarer Schadsymptome unter Immissionsbelastung Veraenderungen im CO2/H2O-Gaswechsel auftreten und ob solche Veraenderungen auf Schaedigungen im Mesophyllbereich und/oder auf einer Schaedigung des Stomataapparates beruhen. Zu diesem Zweck wurden an nicht sichtbar geschaedigten Fichten, die an ihrem natuerlichen Standort in Open-Top-Kammern unter Reinluft sowie Umgebungsluft aufwuchsen, verschiedene oekophysiologische Untersuchungen durchgefuehrt. Hierbei wurde einerseits Photosynthese, Transpiration und Nadelsaugspannung im Tagesgang unter den natuerlichen Standortsbedingungen untersucht, andererseits erfolgten Messungen zur Bestimmung der Leistungsfaehigkeit des Photosyntheseapparates mittels Faktorenabhaengigkeitsbestimmungen (Licht/CO2) unter kontrollierten Bedingungen. Die Ergebnisse der Tagesgangmessungen im Jahr 1989, das durch hohe Trockenheit und Episoden mit hohen Ozonkonzentrationen gekennzeichnet war, zeigten bei vergleichbarem Strahlungsangebot bei den Umgebungsluftbaeumen niedrigere Nettophotosyntheseraten. die nicht generell auf Schliessbewegungen der Stomata zurueckzufuehren waren. Diese Baeume wiesen zudem eine erheblich gesteigerte Atmungsaktivitaet waehrend der Nachtstunden auf. Aus der Analyse von Licht- und CO2-Saettigungskurven ergaben sich Hinweise auf moegliche Schaedigungen im Mesophyllbereich. Im Untersuchungszeitraum 1990 (Folgeprojekt: PEF 1 89 018) wurden die im Jahr 1988 begonnenen vergleichenden Untersuchungen zum CO2/H2O-Gaswechsel fortgefuehrt. Im Gegensatz zu den Vorjahren waren im Jahr 1990 sieben der acht Kammerbaeume in die Untersuchungen einbezogen. Hierbei wurde einerseits das Gaswechselverhalten im Tagesgang unter den natuerlichen Standortsbedingungen untersucht, andererseits erfolgten Messungen zur Bestimmung der Leistungsfaehigkeit des photosynthetischen Apparates mittels Faktorenabhaengigkeitsbestimmung (Licht/CO2) an intakten Zweigen unter kontrollierten Bedingungen. Entsprechende Hinweise auf ein reduziertes Leistungsvermoegen des Photosyntheseapparates als Effekt der Luftfilterung, wie sie oben exemplarisch dargestellt wurden, zeigten sich erstmals im Jahr 1989 und wurden in den folgenden Jahren bis zum Fruehjahr 1992 bestaetigt. Die beobachteten Veraenderungen in Form einer verminderten RuBP-Carboxylas-Aktivitaet und reduziertem Funktionieren der Elektronentransportkette deuten hierbei auf Schaedigungen im Mesophyllbereich hin. Entsprechende Veraenderungen der photosynthetischen Leistungsfaehigkeit waren im Rahmen des Hohenheimer Langzeitexperimentes bei ozonbegasten Fichten festgestellt worden. Neben diesen seit 1989 ...
Das Projekt "Grundlagen zur nachhaltigen Entwicklung von Oekosystemen bei veraenderter Umwelt - Teilprojekt A1: Steigerwald: Bedeutung von Lichtklima und Blattflaechenentwicklung fuer die Wasser- und CO2-Fluesse des Kronendaches entlang eines Baumarten-Struktur-Gradienten im" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Bayreuth, Bayreuther Institut für Terrestrische Ökosystemforschung, Lehrstuhl für Pflanzenökologie durchgeführt. Im Rahmen dieses Projektes wird der Frage nachgegangen, wie gross das durch Baumartenmischung und Bestandesaufbau gegebene strukturelle Potential einzuschaetzen ist, das die Wasser- und CO2-Fluesse im Kronenraum von Mischbestaenden steuert. Es soll aufgezeigt werden, dass innerhalb eines Wuchsraumes mit vergleichbaren Standortsbedingungen quantifizierbare und systematisierbare Beziehungen zwischen dem Bestandesaufbau, den Wasserfluessen und modellierten CO2-Fluessen von Mischwaldoekosystemen bestehen. An einem Baumarten-Struktur-Gradienten von Buche-Eiche-Mischbestaenden mit unterschiedlichen Anteilen der Baumarten und einem Buchenreinbestand im Steigerwald werden biometrische Messungen, Biomasseernten, Lichttransmissionsmessungen zur Bestimmung des saisonalen Blattflaechenindex sowie Mikroklima- und Xylemflussmessungen stattfinden. Die Messungen werden einerseits unmittelbar fuer die Struktur-Funktions-Analyse von Bestandesausschnitten mit unterschiedlichen Lichtbedingungen herangezogen und andererseits dienen sie als Grundlage fuer Projekt A2 (3D-Modelle des Gasaustausches), um die CO2-Fluesse der Bestaende zu modellieren. Zwischenbericht 1999: Mischwaelder nehmen in Nordbayern einen bedeutenden Teil der Waldflaeche ein, im Steigerwald dominieren naturnahe Buchen-Eichen-Mischwaelder. Aus der unterschiedlichen Licht- und Kronenraumnutzung beider Arten resultieren in Mischbestaenden andere Wuchsbedingungen fuer die einzelne Art als in ihren Reinbestaenden. Vor dem Hintergrund des zunehmenden Waldumbaus von Rein- in naturnaehere Mischbestaende besteht hier Bedarf an Einsicht in diese Zusammenhaenge, wozu bisher kaum Untersuchungen vorliegen. Die Effekte der Baumartenmischung und des Bestandesaufbaus auf die Wasser- und CO2-Fluesse im Kronenraum von Laubmischbestaenden aus Rotbuche (Fagus sylvatica) und Traubeneiche (Quercus petraea) werden analysiert und die Hypothese ueberprueft, dass quantifizierbare Beziehungen zwischen Bestandesstruktur, Wasser- und CO2-Fluessen bestehen. In zwei Bestaenden (Steinkreuz und Grossebene, Forstamt Ebrach) mit unterschiedlichen Anteilen von Buche (68 Prozent bzw. 37 Prozent der Grundflaeche) und Eiche (32 Prozent bzw. 63 Prozent) wurden 1998 und 1999 umfangreiche biometrische Erhebungen durchgefuehrt und die Kronendachtranspiration mittels der Xylemsaftflussmethode nach Granier (1987) bestimmt. Es wurden eingehende Messungen an Buchen zur Bestimmung der Variabilitaet des Xylemflusses mit der Splinttiefe durchgefuehrt als Grundlage einer quantitativen Extrapolation der Wasserfluesse auf Baum- und Bestandesebene. Die CO2-Fluesse werden in Teilprojekt A2 modelliert. Erste Analysen der Xylemsaftflussdaten auf Bestandesebene deuten an, dass sich Eichen und Buchen gleicher Groessenklassen beider Bestaende jeweils wenig in ihren Wasserfluessen unterschieden...
Das Projekt "Einfluss von Pflanzen-Wasser Beziehung auf Ökosystem Prozesse unter Wasserstress" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Friedrich-Schiller-Universität Jena, Institut für Geowissenschaften, Lehrstuhl für Angewandte Geologie durchgeführt. 2002 ist ein langfristiges Experiment (Jena Experiment) im Saale-Tal in der Nähe von Jena (Deutschland) gestartet worden, um die Wechselwirkungen zwischen Diversität und Ökosystem-Prozessen zu untersuchen, mit Schwerpunkt auf Elementzyklen und trophischen Wechselwirkungen. Unsere Studie ist ein Teil des Jena Artenvielfalt-Experimentes im Rahmen des Großprojektes Hydrologie.Vegetation spielt eine Schlüsselrolle beim Gestalten des vertikalen Flusses von Wasser, in dem sie Evapotranspiration und Grundwasseneubildungr beeinflusst. Jedoch erlauben die gegenwärtigen Kenntnisse insbesondere die verfügbaren Messungen des Pflanzenwasseraufnahmevermögens noch nicht das zuverlässige Modellieren des Wasseraufnahmevermögens, wie erforderlich, zum Beispiel um von der unterirdischen Konkurrenz für Wasser in verschiedenen Ökosystemen zu verstehen. In dieser Studie werden folgende Arbeitsschritte durchgeführt: 1) die Analyse des hydrochemischen Musters in Grundwasser, Bodenwasser und Xylem-Wasser, um eine qualitative Bewertung des ungesättigten Flusses zu bekommen und zu wissen, ob aufwärts Fluss- oder Grundwasserneubildung stattfindet. Das hydrochemische Muster aus der Bodenwasser und Artenvielfalt-Beziehung wird auch untersucht. 2) Analyse des hydrochemischen Musters von Grundwasser, Bodenwasser, Xylem-Wasser, und Niederschlag (Spurenelemente und seltene Erdelemente (SEE), wenn oberhalb der Nachweisgrenze), um Zeiten des schnellen und langsamen Matrixflusses und Grundwasser-Aufnahmevermögens zu identifizieren.3) Modellieren des reaktiven Transports der gelösten Stoffe, um das Fluss-Muster in der ungesättigten Zone zu verstehen. HP1 (HYDRUS1D-PHREEQC) (Jacques und Šimùnek 2005; Jacques u. a. 2006; Šimùnek u. a. 2006, 2008) wird verwendet, um diesen reaktiven Transport zu modellieren. Das Programm verwendet die Richards Gleichung, um veränderlich gesättigten Wasserfluss und Typ-Gleichungen der advektiven Verteilung für den Gelöststofftransport zu simulieren. PHREEQC wird verwendet, um die biogeochemischen Reaktionen in Wasser zu modellieren. 4) das Modellieren des Flusses von Wasser, um Transpiration und Boden-Wasserauffassungsvermögen abzuschätzen.
| Origin | Count |
|---|---|
| Bund | 222 |
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| Förderprogramm | 217 |
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