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Welche Folgen hat der Klimawandel auf wasserwirtschaftliche Systeme und wie kann man sich daran anpassen? Das diskutieren wir hier in AKWAS 4.0.

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Zusammenfassung

Der Klimawandel ist eine der größten Herausforderungen, der sich die Menschheit derzeit und auch zukünftig zu stellen hat. Die Folgen des Klimawandels sind mannigfaltig und höchst heterogen in den verschiedenen Regionen der Welt. In einigen Regionen verstärken sich Hitzewellen und Dürren. Anderenorts treten häufiger extreme Wetterereignisse mit z.B. Starkniederschlägen und extremen Abflussereignissen auf. Vor diesem Hintergrund sind praktisch alle Arbeitsfelder der Wasserwirtschaft und des Wasserbaus sind von den zu erwartenden Auswirkungen des Klimawandels betroffen. Vier der sechs handlungsfeldübergreifenden Schwerpunkte der Folgen des Klimawandels haben einen Bezug zum Wasserbau und zur Wasserwirtschaft (Fortschrittsbericht DAS, 2015). Steigende Meeresspiegel, veränderte Sturmintensitäten sowie ein verändertes Niederschlagsverhalten haben Auswirkungen u.a. auf den Küstenschutz, den Hochwasserschutz an Flüssen, das Regenwassermanagement im urbanen Raum, die Wasserkraftnutzung, den Binnenverkehrswasserbau sowie das Sedimentmanagement und die Gewässerökologie. Ziel des Lernangebots ist es, allgemeine Grundlagen und Erkenntnisse zum Klimawandel und seinen regionalen Ausprägungen zu vermitteln. Darauffolgend werden, über die Diskussion der Auswirkungen des Klimawandels auf den regionalen Wasserkreislauf, die Herausforderungen veranschaulicht, die sich in verschiedenen wasserwirtschaftliche und wasserbauliche Tätigkeitsfeldern (z.B. Küsten- und Hochwasserschutz, Sedimentmanagement etc.) ergeben und denen wir uns stellen müssen. Hierzu werden verschiedenen Strategien und Maßnahmen zur Anpassung an die veränderten hydrologischen und hydrodynamischen Randbedingungen vorgestellt und diskutiert.

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Inhalt

Methodik

Inhaltlich und strukturell gliedert sich Lernangebot AKWAS 4.0 in zwei Themenblöcke, die die beiden Betrachtungsweisen der Thematik interdisziplinär abbilden. Einerseits werden der Klimawandel und seine zu erwartenden Auswirkungen auf wasserwirtschaftliche / wasserbauliche Themenfelder (u.a. Hochwasserschutz, Küstenwasserbau, Dürre) betrachtet. Andererseits diskutieren wir in AKWAS 4.0 die ingenieurwissenschaftlichen Antworten auf die möglichen Folgen des Klimawandels im Bereich wasserbaulichen Fragestellungen (Hochwasserschutz in urbanen Räumen und in Flusseinzugsgebieten, Küstenschutz und Hochwasserschutz im Küstenbereich).Hierbei werden die wasserwirtschaftlichen Systeme i) Wasser/Stadt, ii) Wasser/Fluss und iii) Wasser/Küste unterschieden. Die zu diskutierenden Themen werden in verschiedenen Kapitel gegliedert. Das Kapitel "Grundlagen und Begriffe" definiert grundlegende Begriffe aus den Klimawissenschaften und den Ingenieurwissenschaften und erörtert wesentlichen Zusammenhänge und Prozesse (z.B. Treibhausgase und Klimawandel, Entstehung von Seegang und seine Transformation im Küstennahbereicht, u.v.a.). In dem Kapitel "Der Klimawandel und seine Ausprägungen" werden bisher beobachtete und zukünftige Änderungen von Klimaparamenter global und regional betrachtet. Hierbei werden die oben genannten Systeme unterschieden. Darauf aufbauend werden im Kapitel "Der Klimawandel und seine Auswirkungen auf die Komponenten des regionalen Klimawandel" die konkreten Auswirkungen auf die wasserbaulichen relevanten Komponenten des regionalen Wasserkreislaufs (z.B. Meeresspiegelanstieg, Sturmfluten, Niederschlag, Abfluss, Grundwasserneubildung und Verdunstung) diskutiert. Die klimawandelbedingt veränderten hydrologischen und hydrometeorologischen Größen, haben Konsequenzen für betrachteten wasserwirtschaftliche Systeme aus denen sich die typischen Fragestellungn für den Wasserbau (Hochwasserschutz, Küstenschutz, etc.). Diese werden im Kapitel "Konsequenzen der Auswirkungen des Klimawandels in wasserwirtschaftlichen Systemen" diskutiert. Hier geht es um Hochwasser/Überflutungen in urbanen Gebeiten und Flussgebieten, die sich verändernde Küstenmorphologie und Belastungen auf Bauwerke im Küstenbereich oder auch einen veränderten Wasserhaushalt, Sedimenttransport und Morphodynamik in Flussgebieten.
Um den beschriebenen Konsequenzen begegnen zu können, werden im Kapitel "Klimaanpassungsmaßnahmen in den wasserwirtschaftlichen Systemen" Strategien und Maßnahmen zur Anpassung in den wasserwirtschaftlichen Systemen diskutiert. Im Kapitel "Bewertung und Kommunikation von Maßnahmen" wird ein kurzer Exkurs in die Bewertung, Priorisierung und Kommunikation von Klimaanpassungsmaßnahmen gegeben. Alle beschriebenen Kapitel benötigen Daten und Modelle für die quantitative Untersuchung des Klimawandels, seiner Auswirkung und Konsequenzen, aber auch für die Auswahl und Dimensionierung möglicher Anpassungsmaßnahmen. Diese werden im Kapitel "Daten und Modelle" beleuchtet. Einen zentralen Stellenwert im Weiterbildungskurs nehmen Fallstudien zu (komplexen) wasserbaulichen und wasserwirtschaftlichen Fragestellungen ein. Diese stellen die Verbindung zwischen den beiden Themenblöcken her, indem das theoretisch erworbene Wissen praktisch und praxisorientiert angewendet wird. In den Fallstudien arbeiten die Teilnehmer eigenständig und eigenverantwortlich in Kleingruppen und interaktiv mit den Betreuern zusammen. Die Heterogenität der Teilnehmer und deren mannigfaltigen Sichtweisen tragen zu einem lebendigen und konstruktiven Diskurs über die zu bearbeitende Fragestellung bei. Das Lernangebot ist konzeptioniert, dass flexible Lernpfade verfolgt werden können. D.h. die TeilnehmerInnen können nach eigener Interessenslage und Vorwissen in das Lernangebot einsteigen und sein Wissen erweitern. Am Ende einer jeden Kapitelseite werden Vorschläge für den nächsten Schritt auf dem Lernpfad gemacht.

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Lernziele

Im Wesentlichen werden hier die folgenden Aspekte diskutiert: Klimawissenschaftliche Aspekte

  • Einführung in Klimawandel und Klimaschutz
  • Erkenntnisse zum Klimawandel: allg. Grundlagen, Klimamodelle und Klimaprojektionen
  • Regionale Ausprägungen von Klimaparametern
  • Auswirkungen des Klimawandels auf die Komponenten des regionalen Wasserkreislaufs
  • Grundlagen der praktischen Auswertung von Klimadaten

Ingenieurwissenschaftliche Aspekte

  • Folgen des Klimawandels für wasserbauliche Fragestellungen
  • Anpassungsstrategien und -maßnahmen zur Anpassung an die Folgen des Klimawandels
  • Bewertung von Maßnahmen
  • Grundlagen der praktischen Auswertung von hydrologischen und hydrometeorologischen Daten

Am Ende des Lernangebots haben die TeilnehmerInnen ihr Verständnis für die Ursachen des Klimawandel und die Auswirkungen auf die Komponenten des regionalen Wasserkreislaufs vertieft. die TeilnehmerInnen können die Konsequenzen veränderter hydrologischer und hyxdrometeorologischer Randbedinungen für wasserbauliche Fagestellungen (z.B. Hochwasserschutz, Sedimentmanagement, Küstenschutz) verstehen und einschätzen. Darüber hinaus haben sie sich mit möglichen Anpassungsstrategien und -maßnahmen auseindergesetzt und einen grundsätzlichen Einblick in die Bewertung und Priorisierung von Klimaanpassungsmaßnahmen erlangt. Weiterhin haben die TeilnehmerInnen einen umfassenden Einblick in das Thema Daten und Datenquellen, den Umgang mit den Daten und Modellen sowie deren Darstellung bekommen und sind sich über den kritischen und überlegten Umgang mit ihnen bewusst geworden. Die TeilnehmerInnen begreifen die Komplexität wasserbaulicher Fragstellungen vor dem Hintergrund des Klimawandels und erlangen konkretes Fachwissen und Fertigkeiten, um diesen angemessen begegnen zu können.

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Technische Voraussetzungen

Keine

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Nähere Informationen

Veröffentlicht am

November 27, 2020

Sprachen

Deutsch

Autor*innen

M.Sc. Angelika Gruhn

Beteiligte Institutionen

LRMI Metadaten

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