Klimafolgenanpassung Boden und Grundwasser Niedersachsen (KliBoG)

Einleitung

Der Klimawandel ist nicht erst ein Problem der fernen Zukunft, sondern im Hier und Jetzt angekommen. Das zurückliegende Jahr 2023 war sowohl global als auch national ein Jahr der klimatischen Extreme. In Deutschland war es das wärmste Jahr seit dem Beginn regelmäßiger Messungen (1881) und mit über 20% mehr Jahresniederschlag im Vergleich zu langjährigen Mittelwerten (1961- 1990 bzw. 1991-2020) auch eines der feuchtesten jemals gemessenen Jahre (DWD, 2024).

Um einen wichtigen Beitrag zur Klimafolgenanpassung zu leisten, hat das Niedersächsische Kompetenzzentrum Klimawandel (NIKO) des Niedersächsischen Ministeriums für Umwelt, Energie und Klimaschutz (MU) verschiedene Projekte initiiert. Eines dieser Projekte ist KliBoG (Klimafolgenanpassung Boden und Grundwasser), welches am LBEG bearbeitet wird und sich aus den im folgenden vorgestellten Teilprojekten zusammensetzt.

T. Widmer, J. Bug: Bodenwasserhaushalt und Grundwassermenge im Klimawandel, Teil Bodenwasserhaushalt

Im Zuge des Klimawandels sind Informationen zum Bodenwasserhaushalt für unterschiedliche Akteure von sehr hoher Bedeutung. In der Landwirtschaft ist es z.B. wichtig zu wissen, zu welchem Zeitpunkt Zusatzwasser benötigt wird. Im Winterhalbjahr spielt der Bodenwasserhaushalt eine wichtige Rolle bei der Entstehung von Hochwasser, der Nmin-Probenahme und der Befahrbarkeit der land- und forstwirtschaftlich genutzten Flächen. Zu diesem Zweck wurde das Modell BOWAB (Bodenwasserhaushaltsbilanzierung) entwickelt. Es ermöglicht den Bodenwassergehalt an einem ausgewählten Standort täglich zu berechnen. Im Rahmen des Projektes KliBoG erfolgt die Verbesserung der standortbezogenen Anwendung und die niedersachsenweite Umsetzung des Modells, z.B. in Form des Niedersächsischen Bodenfeuchteinformationsdienstes (NIBOFID). Zukünftig ist auch die landesweite Verwendung von Klimaprojektionsdaten zur Beschreibung der zukünftigen Entwicklung der Bodenfeuchte geplant. Im Hinblick auf die zu erwartenden klimatischen Veränderungen und die damit verbundene Zunahme an Extremwetterereignissen wie Dürre oder Starkregen ist es notwendig, einen Überblick über die Entwicklung des Bodenwassergehaltes von der Vergangenheit über die Gegenwart bis in die Zukunft zu erhalten. Somit könnten Folgen des Klimawandels durch entsprechende Maßnahmen und Klimaanpassungskonzepte auf regionaler bzw. kommunaler Ebene in der Landwirtschaft abgemildert werden.

J. Wessels, M. Hajati: Teol Grundwassermenge: Verbesserung der Eingangsdaten für mGROWA: Automatisierte Erkennung von Entwässerungsstrukturen mittels Machine Learning

Die künstliche Entwässerung in Niedersachsen, insbesondere von landwirtschaftlich genutzten Flächen, stellt einen wichtigen Einflussfaktor für den Boden- und Landschaftswasserhaushalt dar. So wird beispielsweise die Grundwasserneubildung durch die Anlage von Drainagen und Entwässerungsgräben reduziert. Im Rahmen des Teilprojektes „KliBoG1“ soll u.a. die Datenbasis für das Modell mGROWA, welches am LBEG zur Berechnung der Grundwasserneubildung eingesetzt wird, verbessert werden. In einem ersten Schritt werden vorhandene Entwässerungsgräben, welche bislang nicht systematisch erfasst bzw. kartiert wurden, aus dem Digitalen Geländemodell (DGM1) halbautomatisiert abgeleitet. Hierbei kommen Methoden des maschinellen Lernens, wie beispielsweise Random Forests, zum Einsatz. Mit dem entwickelten Verfahren können neben der Erkennung bislang nicht kartierter Entwässerungsgräben auch bereits bekannte Strukturen hinsichtlich ihrer tatsächlichen Lage überprüft werden.

A. Kirchner, R. Stadtmann: Wasserrückhalt in der Fläche - Förderung des Wasserrückhalts im boden durch Entsieglung und angepasste Landnutzung als beitrag zur Klimafolgenanpassung

Ein möglicher Ansatz, um sich an die Auswirkungen des Klimawandels anzupassen und letztlich klimaresiliente Ökosysteme zu fördern, besteht darin, den Wasserrückhalt in der Landschaft zu stärken. Dadurch können beispielsweise Abflussspitzen gemindert, Trockenperioden besser überbrückt und die Grundwasserressourcen geschont werden. Eine wesentliche Voraussetzung für einen verbesserten Wasserrückhalt sind unversiegelte und leistungsfähige Böden. Aus diesem Grund rückt neben der Reduzierung der Neuversiegelung das Thema Bodenentsiegelung zunehmend in den Fokus des Interesses. Im Rahmen des Vortrags wird ein Überblick zu den Projektaktivitäten im Themenfeld Bodenentsiegelung gegeben. Dazu gehört u.a. die Vernetzung und Beratung niedersächsischer Kommunen und Behörden, die Erstellung eines Leitfadens zum Thema Bodenentsiegelung oder die Bewertung und Begleitung von Entsiegelungsmaßnahmen.

J. Redeker, N. Deus: KliWaMoL - Klimaangepasstes Grundwassermanagement und 3D-Modellierung im Raum Lüneburg

Die Auswirkungen des Klimawandels sowie die oberflächennahe Grundwassernutzung können erheblichen Einfluss auf die Grundwasserversalzung haben (González et al., 2021a, 2021b, 2023). Im Projekt „KliWaMoL“ soll am Beispiel einer typischen Binnenversalzung im Raum Lüneburg eine exemplarische Planungsgrundlage entwickelt werden, um diesem Prozess mit gezielten Bewirtschaftungsmaßnahmen zu begegnen. Außerdem sollen Konzepte zur künstlichen Grundwasseranreicherung erarbeitet werden, um vor dem Hintergrund der Auswirkungen des Klimawandels auf den Wasserhaushalt die fortschreitende Grundwasserversalzung zu verhindern. Dafür wird die Versalzung des Grundwassers im Raum Lüneburg aufbauend auf einem detaillierten hydrogeologischen 3D-Modell untersucht, u.a. mit aerogeophysikalischen Verfahren (SkyTEM). Die Untersuchungen konzentrieren sich auf ein Gebiet mit vorhandener Grundwasserversalzung, welches sich von Seevetal im Westen bis nach Bleckede im Osten erstreckt, mit Lüneburg im Zentrum. Es erfasst damit mehrere ausgewiesene Bereiche der Grundwasserversalzung der hydrogeologischen Übersichtskarte (LBEG, 1987).

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