Vortrag: Auswirkungen des Klimawandels auf den Wasserhaushalt und die Grundwasserstandsentwicklung in Thüring

[Lukas Birkhoff]

Dipl.-Ing. Martin Becker
delta h Ingenieurgesellschaft mbH
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Vorhersagen zur Grundwasserneubildung, des Grundwasserdargebots und der Entwicklung der Grundwasserstände spielen bei der Beurteilung der Planung wasserwirtschaftlicher Fragestellungen und ihrer naturschutzfachlichen Folgenabschätzung eine entscheidende Rolle. Dabei ist der ganzheitlichen Erfassung aller Teilströme des Wasserhaushalts vom Niederschlag bis zum Abfluss gerade im Rahmen der Klimafolgenforschung und ihrer zukünftigen Entwicklung auf langfristige, aber auch saisonale Effekte - besondere Bedeutung beizumessen.
Das Thüringer Landesamt für Umwelt, Bergbau und Naturschutz (TLUBN) unterhält ein landesweites Grundwassermodell, das eine integrierte Interaktion mit dem Gewässernetz beinhaltet, so dass der grundwasserbürtige Abfluss und der niederschlagsbedingte Direktabfluss eine Ableitung der täglichen Gewässerspiegelhöhen ermöglicht. Das Modell wurde durch das Büro delta h aufgebaut und auf Basis täglicher, flächendifferenzierter Grundwasserneubildungsraten nach der Methode RUBINFLUX [1] und jährlicher Grundwasserentnahmen instationär kalibriert. Es wird im Jahresturnus aktualisiert und weiterentwickelt.
Angestoßen durch die 2018/2019 wiederholt aufgetretenen, extrem niedrigen Grundwasserneubildungsraten in Thüringen wird seit 2021 eine Untersuchung der Klimafolgen hinsichtlich des Grundwasserdargebots und der daraus resultierenden Grundwasserstandsentwicklung für das Bundesland Thüringen durchgeführt. Grundlage hierfür ist das vom TLUBN gemeinsam mit den Nachbarändern Sachsen und Sachsen-Anhalt in Zusammenarbeit mit der TU Dresden aufgestellte „Mitteldeutsche Kernensemble (MDK)“ [2] zur Auswertung regionaler Klimamodelldaten. Das MDK umfasst drei der vier typischen Szenarien (1/RCP2.6=“Klimaschutz-sofort“-Szenario bis 4/RCP8.5=“Weiter-wie-bisher“-Szenario) zur Abschätzung des zukünftigen Klimas aufgrund der Treibhausgasentwicklung durch Bevölkerungswachstum und Primärenergieverbrauch bis zum Jahr 2100. Die Arbeitsgruppe hat hierfür je Szenario 7 Projektionen zur Abdeckung der jeweiligen Szenario-Bandbreite für Mitteldeutschland erarbeitet.
Im Vortrag werden das Vorgehen und die Ergebnisse der Ermittlung und Bewertung der aus den Klimamodellen resultierenden Grundwasserneubildungsraten vorgestellt. Die Folgen auf den Grundwasserhaushalt werden anhand von Beispielen der Grundwasserstandsentwicklungen dargestellt und ein Ausblick auf weitergehende Auswertungsmöglichkeiten gezeigt.

Literatur
[1] Zepp, H. et al: Implizite Berechnung der Grundwasserneubildung (RUBINFLUX) im instationären Grundwasserströmungsmodell SPRING. Eine neue Methodik für regionale, räumlich hochaufgelöste Anwendungen; Grundwasser - Zeitschrift der Fachsektion Hydrogeologie, Band 22, Heft 2, Juni 2017
[2] Landesamt für Umweltschutz Sachsen-Anhalt (Hrsgb.): Mitteldeutsches Kernensemble (MDK) zur Auswertung regionaler Klimamodelldaten – Dokumentation; Halle a.d.S.; März 2020