Abstract-Band KLIFF-Tagung 2.und 3.9.13

InhaltSeite2. September 2013Plenarvorträge 1Risiken des Klimawandels aus der Perspektive einesinternationalen Rückversicherers. Eberhard Faust 2Von globalen Klimawirkungen zu regionalen Anpassungsstrategien.Hermann Lotze-Campen 4Von Anpassungsstrategien zum Handeln.Uwe Schneidewind 43. September 2013Thema 1: Regionale Klimaprojektionen undImpaktmodellierungen: Möglichkeiten undGrenzen 69:00 -10:30 Uhr: Klimaentwicklung 7Hauptvortrag: Regionaler Klimawandel: wo stehenwir heute? Daniela Jacob 7Umgang mit Bandbreiten in Klimadaten und Klimafolgenforschung.Christopher Moseley 8Validierung von Klimamodellniederschlägen – Erkenntnissefür die Interpretation von Klimafolgenabschätzungenin Niedersachsen. Uwe Petry 9Analyse regionaler Klimaprojektionen und Klimawirkungenmit dem Entscheidungshilfesystem Land-CaRe-DSS für Agrargebiete in Sachsen.Barbara Köstner 1011:00 - 12:40 Uhr: Hydrologie 12Was wissen wir über die Entwicklung der hydrologischenExtreme in Deutschland? Axel Bronstert 12Zeitlich und räumlich hochaufgelöste Simulation desWasserhaushalts im Aller-Leine-Oker-Einzugsgebietauf Grundlage von Klimamodelldaten.Marlene Gelleszun 13Unsicherheiten im Änderungssignal von modelliertenExtremabflüssen: Korrektur Klimamodelldaten vs.Kalibrierung des Impactmodelles. Markus WallnerAuswirkung von möglichen Klimaänderungen auf dieGrundwasserneubildung in der Metropolregion Hamburg.Frank Herrmann 16i15

InhaltSeiteQuantifizierung der Reaktion des Grundwassersystemsauf veränderte hydraulische und hydrologischeRandbedingungen als Folge der Klimaänderung. MariaHerold 1714:00 - 15:20 Uhr: 19Zu Bodenhydrologie und Kohlenstoffhaushalt sandigerAckerböden im Klimawandel. Karin Schmelmer 19Unsicherheiten in der Artverbreitungsmodellierungvon Ackerunkräutern unter den Bedingungen desKlimawandels. Jana Bürger 20Regionale Projektionen für Deutschland zu Erträgenvon Silomais und Winterweizen bei Klimawandel.Andrea Lüttger 21Vergleich der Auswirkungen des Klimawandels undvon sozio-ökonomischen Entwicklungen auf ein regionalesEnergiesystem. Stefan Gößling-Reisemann 23POSTER 25Auswirkungen des Klimawandels auf den WasserundStoffhaushalt von mesoskaligen Einzugsgebietenin verschiedenen Naturräumen Niedersachsens. JörgDietrich 26Statistisches Downscaling des Niederschlages bedingtan Großwetterlagen – eine Überprüfung derAnnahmen. Uwe Haberlandt 27Ein landnutzungssensitives Bodenmodell für die meso-und makroskalige Wasserhaushaltsmodellierung.Phillip Kreye 28Hydrodynamische Simulation der Wassertemperaturniedersächsischer Fließgewässer unter Berücksichtigungeiner variablen Beschattung durch Ufergehölze.Karoline Stein 30Thema 2: Regionale Wetterextreme und ihreFolgen 329:00 -10:30 Uhr: Wald 33Hauptvortrag: Entwicklung von Extremwetterereignissenin Deutschland – Beobachtung und Projektion.Thomas Deutschländerii33

InhaltSeiteIndikatoren für kombinierte zukünftige biotische undabiotische Wald-Risikofaktoren im Klimawandel.Jelka Braden 34Auswirkungen extremer Trockenereignisse auf dasWachstum von Buchen. Markus Wagner 35Ermittlung des künftigen Sturmrisikos für Waldökosystemeim Solling, Niedersachsen.Johannes Merklein 3611:00 - 12:40 Uhr: Wasser 38Einfluss des Klimawandels auf das hydrologischeRegime von Küstenregionen am Beispiel der Krumhörn,Ostfriesland. Thomas Gräff 38Auswirkungen des Klimawandels auf den Hochwasserschutzan tidebeeinflussten Nebengewässern derTideelbe. Edgar Nehlsen 39Auswirkungen des anthropogenen Klimawandels aufHydrodynamik und Salzgehalte des Weserästuars.Anna C. Zorndt 40Betriebsoptimierung eines Verbundspeichersystemsunter Einfluss des Klimawandels. Martin Gocht 42Einfluss des Klimawandels auf das Vorkommen ausgewählterPharmazeutika in Fließgewässern.Wibke Meyer 4414:00 - 15:20 Uhr: Landwirtschaft 45Auswirkungen von extremen Wetterperioden aufausgewählte Schadinsekten und Konsequenzen fürAnpassungsstrategien im Pflanzenschutz.Rainer Meyhöfer 45Der Einfluss von simulierten Dürreereignissen aufProduktivität und Qualität niedersächsischer Grünlandprodukte.Monika Hoffstätter-Müncheberg 47Multi-kriterielle Optimierung von Anpassungsmaßnahmenin der Landwirtschaft – Eine Modellstudiein der Westschweiz. Annelie Holzkämper 49Risikowahrnehmung und Risk Governance: Wasbrauchen Stakeholder von der Wissenschaft, um gutmit den Risiken im Klimawandel umzugehen?Manuel Gottschick 50iii

InhaltSeitePOSTER 53Radiation stresses and wave energy in a numericalmodel of the East-Frisian Wadden Sea (southernNorth Sea) during a storm event.Sebastian Grashorn 54Simulation komplexer Strömungsdynamik in Küstengrundwasserleitern– ein neuer, vollständig gekoppelterOberflächen-Grundwasser Ansatz.Maria Herold 55Tuning the Modelling System FVCOM-SWAVE forlong-term Morphodynamic Applications.Karsten Lettmann 56Übertragung von Methoden und Ergebnissen aus derKlimaforschung in die wasserwirtschaftliche Praxis.Uwe Petry 57Thema 3: Auswirkungen auf Pflanzen, Tiere undÖkosysteme 599:00 -10:30 Uhr: Hauptvorträge 60Pflanzenproduktion unter verschiedenen Klimabedingungen– Gewisses und Ungewisses.Andreas von Tiedemann 60Herausforderungen an die Nutztierhaltung infolgedes Klimawandels. Matthias Gauly 63Vulnerabilität von Waldökosystemen – Ein inter(trans)disziplinäres Puzzle. Friedrich O. Beese 6511:00 - 12:00 Uhr: Auswirkungen auf die Tierproduktion66Wechselwirkungen zwischen Leguminosenart undTrockenstress auf Nährstoffzusammensetzung, mikrobiellenAbbau und Fermentationsparameter vonverschiedenen Leguminosenarten in vitro.Carola Lindig 66Bewertung klimatischer Einflüsse auf Fruchtbarkeitsparametervon Sauen in Norddeutschland.Kerstin Wegner 67Der Einfluss des Klimawandels auf die Wettbewerbsfähigkeitder niedersächsischen Milchproduktion.iv

InhaltSeiteMaria Martinsohn 6812:00 - 12:40 Uhr: Wald und Forstwirtschaft 70Sensitivität der Rotbuche gegenüber Sommertrockenheit.Christoph Leuschner 70Adaptive Waldbewirtschaftung - der Schlüssel füreine Waldanpassung an den Klimawandel?Andreas Bolte 7114:00 - 15:20 Uhr: Pflanzenproduktion 73Die Zuckerrübe und der Klimawandel - Langzeitanalyseausgewählter Witterungsparameter und derenEinfluss auf die Ertragsentwicklung in verschiedenenRegionen von Rheinland-Pfalz. Pascal Kremer 73Unkräuter im (Klima-) Wandel.Horst-Henning Steinmann 74Mehr CO 2 in der Atmosphäre beeinflusst den Wasserverbrauchund mindert Wachstums- und Ertragsverlustebei Energiepflanzen unter Trockenheit: Ergebnisseaus Feldversuchen (FACE) mit Mais undSorghum-Hirse. Remy Manderscheid 76Auswirkung des regionalen Klimawandels auf dielandwirtschaftlichen Biomasseerträge Niedersachsens.Jan Degener 77POSTER 79Einfluss von Temperatur und Temperature-HumidityIndex (THI) auf Milchleistung und Melkfrequenz vonMilchkühen am automatischen Melksystem (AMS).Stefanie Ammer 80Effects of the four root rot pathogens on two pea(Pisum sativum L.) varieties in controlled conditions.Jelena Bacanovic 81Occurrence of Fusarium species and Ascochyta complexpathogens in the crop rotation winter pea - maize- winter wheat under variable climatic conditionsin organic agriculture. Jelena Bacanovic 82Einfluss eines möglichen Klimawandels auf den Befallvon Zuckerrüben mit der Späten Rübenfäule.Anneke Behn 83v

InhaltSeiteEinfluss von Umweltfaktoren und pflanzlicher Resistenzauf die Rizomaniaresistenz in Zuckerrüben.Kathrin Bornemann 84Morphological responses of different temperate turfgrass species to drought stress. Dorothee Ebeling 85Einfluss des Waldbodens von Buchenwäldern auf dieBiodiversität von Käfern. Martin Gabriel 86Untersuchungen zum Volatilenmuster von trockengestresstenBuchen (Fagus sylvatica). Martin Gabriel 88Impact of climate change on regional pest naturalenemy interactions: what can we learn to adaptplant protection strategies in horticulture?Konstanze Gebauer 89Impact of ambient temperature on digestibility inwethers fed Brown-midrib maize silage.Tobias Gorniak 91Anpassungsstrategien an den Klimawandel im Energiepflanzenanbaufür Biogasanlagen in Mittelgebirgslagen- KLIMZUG-Nordhessen. Rüdiger Graß 92Auswirkungen des Klimawandels auf die Flora desWestharzes. René Hertwig 93Assessment of the future abiotic climatic impact onhorticultural production in Lower Saxony, Germany.Holger Hoffmann 94Prognostizierter Klimawandel und Schaderreger inder Landwirtschaft: Auswertung der weltweit verfügbarenLiteraturergebnisse. Peter Juroszek 95Erfassung und Kontrolle von steigenden Gesundheitsrisikendurch parasitäre Infektionserreger beiRindern als Folge globaler Veränderungen.Christina Brandt 97Breeding strategies for adaptation to changing environments:Methods and applications to dairy cattlebased on quantitative-genetics and high-throughputgenotyping data. Sven König 98Auswirkungen steigender Winterbodentemperaturenauf den Abbau von Ernteresiduen, pilzliche Pflanzenpathogeneund die mikrobielle Zersetzergemeinschaft.Stefan Lukas 99vi

InhaltSeiteInnovative Experimente für integrierte Multiskalenmodelle:Freilandstudien zur Wechselwirkung vonHitzeperioden (FATE) und CO2-Anreicherung in derAtmosphäre (FACE) bei Winterweizen.Remy Manderscheid 101Leguminosen-basierte Grünlandwirtschaft als Beitragzur Sicherung der Grundfuttererzeugung.Maria Merten 102Anpassung der Pflanzenproduktion an den Klimawandel:Untersuchung der Reaktionen verschiedenerGerstegenotypen auf zukünftige atmosphärischeCO 2 -Konzentrationen als Grundlage zur züchterischenOptimierung des CO 2 -Düngeeffektes.Esther Mitterbauer 104Genetische Anpassungspotenziale an den Klimawandel:Variation in Kandidatengenen für das Austriebsverhaltenund die Trockenstresstoleranz bei der Buche(Fagus sylvatica L.). Markus Müller 105European beech (Fagus sylvatica L.) along a precipitationgradient: effects on anatomical, physiologicaland molecular features of wood. Nguyen Ngoc Quynh 107Auswirkungen von extremen Wetterperioden aufGetreideblattläuse und natürliche Gegenspieler.Hans-Michael Poehling 108Einfluss des Klimawandels auf das Erstauftreten derBlattkrankheiten Cercospora (Cercospora beticola)Mehltau (Erysiphe betae), Rost (Uromyces betae)und Ramularia (Ramularia beticola) in Zuckerrübenanbauregionenin Niedersachsen. Paolo Racca 110Einfluss des Klimawandels auf die Ontogenese desWinterweizens und die Blattkrankheiten Mehltau(Blumeria graminis), Braunrost (Puccinia triticina),DTR (Drechslera tritici-repentis) und Septoria (Septoriatritici) in ausgewählten Regionen in Niedersachsen.Paolo Racca 111Olfaktorische Antennenreaktion vom Nagelfleck(Aglia tau) auf Stamm-VOC der Buche (Fagus sylvatica).Christine Rachow 113Auswirkungen des Klimawandels auf die Fertilität desGroßen Rapsstängelrüsslers (Ceutorhynchus napivii

InhaltSeiteGyll.). Antje Reinhardt 114Effects of experimental warming on three economicallyimportant pathogens in oilseed rape.Magdalena Siebold 115Hochfrequenzbehandlung von Schadinsekten in Weizenals Alternative zur konventionellen Entwesungbei globaler Erwärmung. Christian Söchtig 116Die Vogelwelt der Lüneburger Heide im Klimawandel:Prognosemöglichkeiten und Konsequenzen für denArtenschutz. Janine Sybertz 118A complex set of parameters influences successfulwestern corn rootworm development under globalwarming. Stefan Vidal 120Vulnerabilitätsanalyse für den Naturschutz in derMetropolregion Bremen-Oldenburg - ein Baustein fürdie regionale Klimaanpassungsstrategie von ‚nordwest2050‘.Stefan Wittig 120Thema 4: Entwicklung und Umsetzung von (flexiblen)Anpassungsstrategien 1239:00 - 10:30 Uhr: Klimaanpassung von Landund Kommunen 124Anpassung an den Klimawandel - eine Herausforderungfür die nachhaltige Landnutzung.Hermann Spellmann 124Entwicklung einer Niedersächsischen Strategie zurAnpassung an die Folgen des Klimawandels.Christian Jacobs 125Strategieentwicklung in der Klimaanpassungspolitik:Niedersachsen und Bayern im Vergleich.Veit Ebermann 126Kommunales Klimafolgenmanagement.Björn Beermann 12711:00 - 12:40 Uhr: Sektorale Anpassungsstrategien129Die Analyse und praktische Erprobung von Klimaanpassungsstrategienin der nordwestdeutschen AgrarundErnährungswirtschaft. Marion Akamp 129viii

InhaltSeiteEntwicklung von Anpassungsstrategien im transdisziplinärenInnovationsnetzwerk INKA BB.Verena Toussaint 130Dynamischer Kulturlandschaftsplan "Obere Wipperau"- Ein Instrument zur Anpassung an die Folgendes Klimawandels und zur Entwicklung zukunftsfähigerKulturlandschaften. Imke Mersch 132Potenzielle Auswirkungen des Klimawandels auf Arten-und Biotope im östlichen Niedersachsen - Anpassungsbedarfund Anpassungsstrategien.Michael Reich 133Bewertung integrierter Pläne zum Umgang mit ausÜberschwemmung resultierenden Risiken in Städtenund Regionen. Nancy Kretschmann 13514:00 - 15:20 Uhr: Regionalplanung/regionaleKooperation 137Die Roadmap of Change als integrativer Handlungsrahmenfür regionale Klimaanpassungsprozesse.Andreas Lieberum 137Regionale Kooperation zur Klimaanpassung im BergischenStädtedreieck. Christoph Riegel 137Naturnahe, klimagerechte Metropolregion 2050.Kristin Barbey 139IMPLAN: Regionalplanung und Klimaanpassung inNiedersachsen. Enke Franck 141POSTER 143Naturnahe, klimagerechte Metropolregion Rhein-Neckar 2050. Kristin Barbey 144Raumentwicklungsstrategien zum Klimawandel – Wiekann Regionalplanung zur Anpassung an den Klimawandelbeitragen? Lutke Blecken 146Rezente Veränderungen von Unkrautflora und-management als Basis für zukünftige Anpassung.Laura Breitsameter 147Hochwasserrisiko heute und unter zukünftigem Klimaim Meinungsbild der niedersächsischen Bevölkerung.Birgit Gerkensmeier 148Klimawandel als Aufgabe der Regionalplanung -ix

InhaltSeiteSektorale Vulnerabilitätsanalysen im Landkreis Celle.Meike Hellmich 150KlimaAnpassungsStrategie Extreme Regenereignisse.Michael Koch 151Strategieentwicklung für touristische Destinationenunter Einfluss des Klimawandels. Edgar Kreilkamp 152Talsperrenbewirtschaftung mit Blick auf ein sich veränderndesKlima. Andreas Lange 154Elemente eines Planungsprozesses zur Anpassung andie Auswirkungen des Klimawandels aus der Perspektiveder Raumplanung. Ortwin Peithmann 154Einfluss des Klimawandels auf die Pflanzenproduktionin Niedersachsen – Ergebnisse einer Expertenbefragung.Margit Paustian 156Anpassung an den Klimawandel - wie funktioniert dieKommunikation? Ivika Rühling 157Potentielle Anpassungsmaßnahmen im direkten undindirekten Pflanzenschutz wichtiger Ackerbaukulturenan mögliche Klimaänderungen in Niedersachsen.Magdalena Siebold 158Landwirtschaftlicher Beregnungsbedarf und demographischbedingter Bedarfsrückgang - Welche Synergiensind möglich? Thomas Sommer 159Anpassung an die Auswirkungen des Klimawandelsim niedersächsischen Küstenraum – Konsequenzenund Aufgaben für die räumliche Planung.Jan Spiekermann 161x

Montag, 02.09.2013PlenarvorträgeModeration:Friedrich O. BeeseHartmut Graßl1

Plenarvorträge14:00 – 16:00 Uhr: PlenarvorträgeRisiken des Klimawandels aus der Perspektive eines internationalenRückversicherersEberhard FaustClimate Risks and Natural HazardsGeo Risks Research, Munich ReVersicherer sind in einem substanziellen Teil ihres Geschäfts, nämlichder Versicherung von Schäden, die durch wetterbedingte Ereignisseentstehen, vom Klimawandel betroffen. Dabei spielt nichtalleine der für die Zukunft noch wesentlich stärker erwartete Klimawandeleine Rolle, vielmehr gibt es Anzeichen, dass in einzelnenRegionen und für einzelne Wettergefahren bereits heute der Klimawandeldie Schäden verändert.Treten Schadenereignisse aus Wetterextremen häufiger oder mitgrößerer Intensität auf, so entstehen für Versicherer große Auszahlungslasten.Da beim Rückversicherer als „Versicherung vonVersicherungsunternehmen“ solche Belastungsspitzen aus diversenMärkten zusammenlaufen, gehört eine globale Aufstellung zu seinemGeschäftsmodell: Er diversifiziert das Gesamtrisiko aus wetterbedingten(und anderen) Katastrophen weltweit über verschiedeneMärkte, um so sein Geschäft über möglichst viele voneinanderunabhängige Risikoregionen zu legen und damit einen Ausgleichim Kollektiv zu erreichen. Klimawandel ist auch deshalb einwichtiges Thema, weil das globale Diversifikationspotenzial leidenkönnte, wenn aufgrund des globalen Klimawandels aus diversenMärkten gleichzeitig höhere Schadenlasten aus Wetterereignissenentstünden.Freilich waren es vor allem Bevölkerungs- und Wohlstandswachstum,sowie die Ausbreitung von Wohn- und Gewerbefläche inHochrisikogebiete, die primär die Schäden über die Zeit nach obengetrieben haben. Jedoch wird die Annahme, dass die Änderung desKlimas bereits heute für Regionen und bestimmte Naturgefahrenzum Schadenänderungssignal beiträgt, durch aktuelle wissenschaftlicheArbeiten gestützt. Weltweit hat zum Beispiel über dieletzten vier Jahrzehnte die bodennahe Feuchte zugenommen, wasAuswirkungen auf Starkniederschläge und sommerliche Gewitterschädenhat. Für Nordamerika konnten wir in einer Studie kürzlich2

Plenarvorträgezeigen, das klimatische Veränderungen über die letzten 40 Jahredie mittlere Höhe und Variabilität der Gewitterschäden (Hagel,Tornado, Böen) bereits nach oben getrieben haben, und auch fürden Südwesten Deutschland ist ähnliches bereits gezeigt worden.Eine vom Gesamtverband der Deutschen Versicherungswirtschaft(GDV) in Auftrag gegebene Studie zu den zukünftigen Schadenerwartungenaus Überschwemmungen und sommerlichen sowie winterlichenStürmen in Deutschland lässt bereits für die kommenden30 Jahre deutliche Schadenanstiege erwarten.Um mit den durch den Klimawandel verursachten Zunahmen vonExtremwetterereignissen auch hierzulande angemessen umzugehen,müssen neben das Bemühen um die Verminderung des Klimawandelsauf der Emissionsseite verstärkte Anpassungsmaßnahmentreten. Eine Schlüsselfunktion kommt hier den Regionenund – hier beispielhaft fokussiert – ihren Städten zu.Städte weisen hohe Konzentrationen von Menschen, zerstörbarenWerten und Infrastruktur auf. Qua großer Wirtschaftsleistung undhohem Energieverbrauch sind sie große Emittenten von Treibhausgasen,insbesondere von CO 2 . Sie sind aber auch besonders durchden Klimawandel betroffen, man denke nur an die thermischenBelastungen während heißer Tage aufgrund des städtischen Wärmeinseleffekts.Die Kapazität der Stadtentwässerung reicht beiStarkniederschlägen nicht mehr aus, wie die drastischen Überschwemmungennach solchen Extremereignissen in Dortmund,Kopenhagen und anderen Orten der letzten Jahre gezeigt haben.Schließlich bieten Städte aber auch Chancen bei der Verminderungdes Klimawandels und der Anpassung. Die größere Dichte bei Bevölkerungund Siedlungen, Industrie, Dienstleistung, und Kultur,ermöglicht kürzere Wege und potenziell geringeren Energieverbrauch.Versicherer können durch dem Risiko entsprechende Naturgefahrendeckungen,auch durch Deckungskonzepte wie Wetterderivate,beispielsweise zur Übernahme von wetterbedingtem Ausfallrisikobei der Energienachfrage in warmen Wintern, oder durchDeckungen für Erneuerbare Energien, ihren Beitrag zur Anpassungan den unvermeidlichen Klimawandel und zur Verminderung desKlimawandels leisten.3

PlenarvorträgeVon globalen Klimawirkungen zu regionalen AnpassungsstrategienHermann Lotze-CampenResearch Domain II - Climate Impascts and Vulnerabilities,Potsdam Institute for Climate Impact Research (PIK)Analysen zu Klimawirkungen und Anpassungsoptionen werden aufverschiedenen Skalen durchgeführt. Regionale Modellansätze müsseneingebettet werden in globale Szenarien zur Entwicklung vonBevölkerung, Wirtschaftsentwicklung und Handel. Dazu müsseneine Reihe von Annahmen getroffen werden. Globale Modellansätzesind in der Lage, die Dynamik des internationalen Handels sowieandere globale Wechselwirkungen explizit abzubilden. Dafürkönnen sie nur bedingt auf regionale Besonderheiten bezüglichKlimawirkungen und Anpassungsfähigkeit eingehen. Anhand einerReihe von globalen und regionalen Klimawirkungsmodellen sollgezeigt werden, wie die Stärken beider Ansätze skalenübergreifendkombiniert werden können. So können Wechselwirkungen zwischenglobalen und regionalen Prozessen und Randbedingungenkonsistent analysiert und dargestellt werden. Dies ist vor allemwichtig für die Übersetzung von biophysikalischen Klimawirkungenin sozio-ökonomische Schäden und Kosten der Anpassung.Von Anpassungsstrategien zum HandelnUwe SchneidewindWuppertal InstitutBei der Klimaanpassung ist die Übersetzung von wissenschaftlichenErkenntnissen in konkrete Handlungsstrategien eine besondereHerausforderung. Sie braucht einen besonderen Typus "transformativer"Wissenschaft. Dies ist eine Wissenschaft, die Akteure vonAnfang an in die Wissensproduktion mit einbezieht und neben naturwissenschaftlich-technischeninsbesondere auch ökonomische,institutionelle und kulturelle Perspektiven integriert. Erst auf dieseWeise entsteht bei den Akteuren eine "Literacy" im Sinne einer aufdie Klimaanpassung ausgerichteten Orientierungs- und Handlungsfähigkeit.Der Vortrag illustriert an Beispielen aus der nieder-4

Plenarvorträgesächsischen Regierungskommission Klimaschutz sowie den großenKlimaschutzanpassungsprojekten KLIMZUG des Bundesforschungsministeriumswie eine solche Übersetzung aussehen kann.5

Dienstag, 03.09.2013Thema 1:Regionale Klimaprojektionen und Impaktmodellierungen:Möglichkeiten und GrenzenLeitung:Uwe HaberlandtJörg Dietrich6

Thema 1: Regionale Klimaprojektionen und Impaktmodellierungen:Möglichkeiten und Grenzen9:00 -10:30 Uhr: KlimaentwicklungHauptvortrag: Regionaler Klimawandel: wo stehen wir heute?Daniela JacobMax-Planck-Institut für Meteorologie, HamburgClimate Service Center, HamburgBeobachtungen klimatischer Größen zeigen, dass sich das Klima invielen Regionen verändert, so auch in Niedersachsen. Um regionalenÄnderungen in der Zukunft projizieren zu könnten, müssen dieProzesse, die dazu führen, verstanden und modelliert werden können.In Deutschland werden deshalb seit Anfang der 1990er Jahre dynamischeregionale Klimamodelle entwickelt, die als eine Methodeangesehen werden, um im Zeitalter globaler Klimaveränderungenmögliche Veränderungen des Klimas einer Region studieren zukönnen. Diese Entwicklung wurde durch die Arbeiten von FilippoGiorgi am NCAR, USA, stimuliert, der als erster ein regionales Wettervorhersagemodellso adjustierte, dass damit auch Zeiträumevon mehreren Monaten bis hin zu Jahren simuliert werden konnten.Mittlerweile existieren mehr als zwei Dutzend regionale Klimamodelle,die für alle Kontinente hoch aufgelöste Klimaszenarien bis2100 berechnen. Deren Ergebnisse werden nicht nur in der Klimaforschungverwendet, sondern bilden eine wesentliche Daten- undInformationsbasis für die Klimafolgenforschung und im Bereich derAnpassung an den Klimawandel. Im Vortrag wird ein Abriss darübergegeben, welche Informationen heute zur Verfügung stehen,wie belastbar diese Aussagen sind und welche Voraussetzungenerfüllt sein müssen, um mit diesen Daten und Informationen planerischtätig werden zu können.Regionaler Klimawandel, regionale Klimamodellierung, Klimainformationen,Anpassung7

Thema 1: Regionale Klimaprojektionen und Impaktmodellierungen:Möglichkeiten und GrenzenUmgang mit Bandbreiten in Klimadaten und KlimafolgenforschungChristopher Moseley 1) , Oleg Panferov 2) , Claus Döring 3) ,Diana Rechid 4) , Daniela Jacob 1)1)Climate Service Center Hamburg2)Georg-August-Universität Göttingen, Fakultät für Forstwissenschaftenund Waldökologie, Abt. Bioklimatologie3)Georg-August-Universität Göttingen, Fakultät für Forstwissenschaftenund Waldökologie, Abt. Ökopedologie der gemäßigten Zonen4)Max-Planck-Institut für Meteorologie, HamburgKlimaimpaktmodelle werden an Beobachtungsdaten kalibriert undvalidiert, um anschließend Zukunftsszenarien mit Hilfe vonKlimamodelldaten zu untersuchen. Die Anforderungen, die verschiedeneImpaktmodelle an die benötigten Klimadaten stellen,sind sehr heterogen. Dies betrifft nicht nur die räumliche und zeitlicheAuflösung und die Anzahl der Klimavariablen, sondern auchdie Ansprüche an die Genauigkeit von Klimamodelldaten, so dassunter Umständen Bias-Korrekturen notwendig werden.Wir diskutieren die in den Projekten KLIFF und KLIMZUG-NORDgewonnenen Erfahrungen aus der Aufarbeitung von Klimadaten fürdie Nutzung in der Klimafolgenforschung an Beispielen. Dabei gehenwir auf die Unsicherheiten sowohl der Beobachtungsdaten alsauch der Klimamodelldaten (mit und ohne Bias-Korrekturen), sowiederen Fortpflanzung in den Impaktmodellen ein.Diese Unsicherheiten müssen letztendlich in Bandbreiten angegebenwerden, um konkrete Anpassungsmaßnahmen zu ermöglichen.Die in den beiden Projekten gewonnenen Erfahrungen könnenzukünftigen Forschungsprojekten dabei helfen, die Interaktionvon Klimamodellierern und Klimadatennutzern zu optimieren.Klimamodelle, Bandbreite, Unsicherheit, Bias, Impaktmodellierung, Klimadatennutzung8

Thema 1: Regionale Klimaprojektionen und Impaktmodellierungen:Möglichkeiten und GrenzenValidierung von Klimamodellniederschlägen – Erkenntnissefür die Interpretation von Klimafolgenabschätzungen inNiedersachsenU. Petry 1) , M. Wallner 2) , J. Dietrich 2) , U. Haberlandt 2) ,M. Anhalt 1) , K. Förster 3)1)Niedersächsischer Landesbetrieb für Wasserwirtschaft, Küsten- undNaturschutz (NLWKN), Betriebsstelle Hannover-Hildesheim2)Leibniz Universität Hannover, Institut für Wasserwirtschaft, Hydrologieund landwirtschaftlichen Wasserbau3)Technische Universität Braunschweig, Leichtweiß-Institut für Wasserbau,Abt. Hydrologie, Wasserwirtschaft und GewässerschutzKlimamodelldaten können in Kombination mit Wirkmodellen (z.B.hydrologischen Modellen) dazu genutzt werden, um die zukünftigeEntwicklung verschiedener Größen (z.B. der Abflussmengen) abzuschätzen.In der Kette Klimamodell – Wirkmodell treten Unsicherheitenauf, welche quantifiziert und bei der Interpretation der Ergebnissekommuniziert werden müssen. Ein Schritt zur Identifikationeiner dieser Unsicherheiten ist die Validierung der Klimavariablenaus den Klimamodellen.In dieser Studie wurden die Daten eines statistischen regionalenKlimamodells (WETTREG2006) sowie eines dynamischen Klimamodells(REMO, Lauf UBA und BfG), hinsichtlich ihrer Qualität diebeobachteten Klimaverhältnisse nachzubilden, untersucht. DieValidierung erfolgte für den Zeitraum von 1961 – 2000 auf Basisvon Tageswerten. Als Grundlage für den Referenzdatensatz dientenbeobachtete Klima-Zeitreihen des Deutschen Wetterdienstes.Das Untersuchungsgebiet umfasste das Einzugsgebiet von Allerund Leine sowie einige mesoskalige Teileinzugsgebiete, um regionaleUnterschiede zu identifizieren. Bewertungsgegenstand warenverschiedene Indizes des Niederschlags, wie Mittelwerte, Extremwerteund Trockentage bzw. maximale Trockenphasen. Als Gütekriterienwurden der Nash Sutcliffe Koeffizient sowie die prozentualeAbweichung gegenüber den Werten aus den Beobachtungsdatenverwendet. Alle Niederschlagsdaten wurden mittels geostatistischerVerfahren auf ein regelmäßiges Raster interpoliert, Beobachtungund WETTREG zusätzlich Richter-korrigiert, und anschließendzu Gebietsmitteln aggregiert.WETTREG2006 zeigt im direkten Vergleich zu den beobachtetenDaten eine gute Übereinstimmung bei den Mittelwerten, wobei die9

Thema 1: Regionale Klimaprojektionen und Impaktmodellierungen:Möglichkeiten und GrenzenVariation der einzelnen Tageswerte insgesamt zu gering erscheint.Kleinere Extremwerte trifft das Modell ebenfalls gut, bei größerenkommt es zu einer leichten Unterschätzung. Die Anzahl der Trockentageund die maximale Länge der Trockenphasen werden dagegen,je nach Schwellenwert, stark unterschätzt. Die Bandbreiteder Realisationen nimmt in den oberen Extrembereichen zumeistzu. Das Modell REMO überschätzt vor allem trockenere Jahre imMittel (BfG stärker als UBA), was sich durch eine starke Überschätzungder Sommerniederschläge erklärt. Kleinere Extreme werdenvon beiden REMO-Versionen gut getroffen, bei großen Extremenerfolgt eine z.T. erhebliche Überschätzung. Die Anzahl der Trockentagepro Jahr wird von beiden relativ gut wiedergegeben (UBAetwas besser als BfG), ebenso die maximalen Trockenphasen, diein ihrer Dauer von REMO-UBA leicht über-, von REMO-BfG leichtunterschätzt werden. Die Tendenzen der Qualität der Klimamodellniederschlägespiegeln sich im Wesentlichen auch bei denResultaten der anschließenden Wirkmodellierung durch ein hydrologischesModell wider.Das Ergebnis, d.h. die Modellgüte im Beobachtungszeitraum, istnur bedingt auf die Zukunftsszenarien übertragbar und sollte nichtals einziges Kriterium für eine Modellbewertung herangezogenwerden. Es gibt aber Hinweise auf die Unsicherheiten der Modelldatenbei der Abbildung abflussrelevanter Klimaindizes, die bei derWirkmodellierung von Szenarien, vor allem deren bei Absolutwerten,berücksichtigt werden müssen.Klimamodelldaten, Modellgüte, Unsicherheiten, WirkmodellierungAnalyse regionaler Klimaprojektionen und Klimawirkungenmit dem Entscheidungshilfesystem LandCaRe-DSS für Agrargebietein SachsenBarbara Köstner 1) , Michael Berg 2) , Majana Heidenreich 1) ,Wilfried Mirschel 2)1)Technische Universität Dresden, Institut für Hydrologie und Meteorologie,Professur Meteorologie2)Institut für Landschaftssystemanalyse, ZALF e.V.10

Thema 1: Regionale Klimaprojektionen und Impaktmodellierungen:Möglichkeiten und GrenzenIm Rahmen des Forschungsverbundes „Land, Klima und Ressourcen(LandCaRe) 2020“ wurde das modellbasierte EntscheidungshilfesystemLandCaRe-DSS (DSS = Decision SupportSystem) entwickelt. Erste räumliche Übertragungen erfolgen im„Integrierten Regionalen Klimaanpassungs¬programm ModellregionDresden“ (REGKLAM). Neben der räumlichen Erweiterung wurdedie Klimadatenbank aktualisiert, die sowohl Klimaprojektionenvon dynamischen als auch statistisch-dynamischen Klimamodellenenthält (CCLM, REMO, WEREX-IV, WETTREG2006, WETTREG2010).Unterschiede zwischen diesen Projektionen einschließlich einzelnerRealisierungen wurden anhand von temperatur- und niederschlagsabhängigenIndizes wie zum Beispiel Klimatische Wasserbilanz,Thermische Vegetationsperiode und phänologische Eintrittsterminevon Pflanzen untersucht. Darüber hinaus erfolgten Simulationender Wirkung auf den Ernteertrag und Zusatzwasserbedarfvon landwirtschaftlichen Fruchtarten. Bei den rein temperaturabhängigenWirkungsanalysen ergaben sich keine prinzipiellen Unterschiedezwischen den Methoden der Klimamodellierung, d.h. dendynamischen und statistisch-dynamischen Klimamodellen. Sosteigt zum Beispiel die Länge der Thermischen Vegetationsperiodebis zum Jahr 2100 am stärksten bei Projektionen von WETT-REG2010 an, gefolgt von REMO-1, WEREX-IV, WETTREG2006 undCCLM. Aufgrund eines fehlenden deutlichen Niederschlagstrendsbei den dynamischen Klimamodellen gegenüber einem abnehmendenNiederschlagstrend bei den statistisch-dynamischen Modellen,resultierten hier grundsätzliche Unterschiede zwischen den Methodender Klimamodelle. So nimmt die jährliche Klimatische Wasserbilanzam stärksten unter WETTREG2010 ab, WEREX-IV undWETTREG2006 nehmen eine Mittelstellung ein, CCLM zeigt nureinen geringen abnehmenden Trend. Für die CCLM-Projektionenwurde im Projekt LandCaRe2020 eine Niederschlagskorrekturdurchgeführt (Lindau und Simmer, Univ. Bonn), um sie dem Wertebereichder Beobachtungen anzupassen. Wirkungen, die sichnicht auf Jahreswerte, sondern auf Jahreszeiten beziehen, wieEintrittstermine phänologischer Entwicklungsstadien, fallen sehrvariabel aus ohne grundsätzliche Unterschiede zwischen den Methodender Klimamodelle. In Abhängigkeit von Pflanzenart undphänologischer Phase ergeben sich beim Vergleich von Klimaprojektionensowohl Unterschiede in der Intensität als auch in derRichtung der Reaktion (Verfrühung oder Verspätung der Phase).Impaktsimulationen des Ernteertrages in den sächsischen Anbaugebietenwurden insbesondere für die Zeiträume 1991-2020 und11

Thema 1: Regionale Klimaprojektionen und Impaktmodellierungen:Möglichkeiten und Grenzen2021-2050 unter dem Emissionsszenario A1B durchgeführt. Aufregionaler Ebene ist nur unter Annahme eines CO 2 -Düngeeffekteszukünftig noch mit einer leichten Zunahme, im ertragsschwachenHeidegebiet bereits mit einer Abnahme der mittleren Erträge zurechnen. Simulationen mit CCLM ergaben sehr positive Ertragsentwicklungen,die jedoch beim Vergleich mit Beobachtungen alsnicht realistisch eingeschätzt werden müssen und auf keinen Anpassungsbedarfschließen lassen. Die neuen Projektionen vonWETTREG2010 haben zu einer deutlichen Verschärfung negativerAuswirkungen geführt, woraus zu schließen ist, dass Impaktstudienentsprechend dem Entwicklungsstand regionaler Klimaprojektionenimmer wieder zu erneuern sind. Dies wird durch ModellundDatenbanksysteme wie das LandCaRe-DSS erheblich erleichtertund standardisiert.Klimafolgenszenarien, Klimaindizes, Phänologie, Ernteertrag, Zusatzwasserbedarf11:00 - 12:40 Uhr: HydrologieWas wissen wir über die Entwicklung der hydrologischenExtreme in Deutschland?"Axel Bronstert, Shaochun HuangUniversität Potsdam, Institut für Erd- und UmweltwissenschaftenIn den letzten Jahrzehnten wurde eine Zunahme der Niederschlägein einigen Regionen in Deutschland beobachtet, so dass nun auchdie potentielle Veränderung von Hochwasserereignissen im Mittelpunktdes Interesses steht. Der Vortrag berichtet über: a) die Analysevon Hochwasserereignissen in Deutschland für unterschiedlicheAbflussregime und unter verschiedenen Klimaszenarien (dashohe A2-, das moderate B1- und das mittlere A1B - Emissionszenario)und b.) die Untersuchung der Unsicherheit, die durch dieklimatischen Eingangsdaten und die regionalen Klimamodelle hervorgerufenwerden. Die Daten von zwei dynamischen regionalenKlimamodellen (RCMs), REMO (REgional Model) und CCLM(Cosmo-Climate Local Model), sowie die von einem statistisch-empirischenRCM, Wettreg (Wetterlagenbasierte Regionalisierungsme-12

Thema 1: Regionale Klimaprojektionen und Impaktmodellierungen:Möglichkeiten und Grenzenthode) dienten als Eingangsdaten für das ökohydrologische ModellSWIM. SWIM wurde zuvor für 15 Abflusspegel in Deutschland validiert.Für die meisten Pegel konnte in den Hochwasserabflüssen(95% und den 99% Quantil) der mit SWIM simulierten Abflüsse -mit gemessenen Klimadaten als Eingangsparameter - eine guteÜbereinstimmung mit den gemessenen Abflüssen für den Zeitraumvon 1961-2000 gezeigt werden (±10% Abweichung). Wenn für diegleiche Periode die RCM-Daten als Randbedingung genutzt wurden,wiesen die simulierten Abflüsse hingegen einen Bias auf.Die Ergebnisse einer Extremwertanalyse mit der Generalized ExtremeValue (GEV)-VErteilung mit dem statistisch-empirischen Modellals Randbedingung zeigen für die meisten Flüsse einen abnehmendenTrend in der Höhe der Hochwässer. Dieser Trend ist inallen Emissionsszenarien zu sehen. Die Simulationen mit dynamischenModellen als Klimarandbedingung zeigen in Abhängigkeitvon der Region, von dem Emissionsszenario und der Prognosezeiträumehingegen ganz unterschiedliche Änderungen der Hochwasserereignissein Richtung und Stärke. Die Unsicherheit in der Prognoseder hohen Abflüsse, insbesondere der Extremhochwasserereignisse,bleibt daher groß und ist in den Unterschieden der regionalenKimamodelle, der Emissionsszenarien und der verschiedenenRealisationen der RCM’s zu finden.Zeitlich und räumlich hochaufgelöste Simulation des Wasserhaushaltsim Aller-Leine-Oker-Einzugsgebiet auf Grundlagevon KlimamodelldatenMarlene Gelleszun, Kristian Förster, Günter MeonTechnische Universität Braunschweig, Leichtweiß-Institut für Wasserbau,Abteilung Hydrologie, Wasserwirtschaft und GewässerschutzZur Quantifizierung von möglichen Auswirkungen des globalenKlimawandels auf den Wasserhaushalt des 14.730 km² großenAller-Leine-Oker-Einzugsgebiets bis zum Pegel Rethem wurde einflächendifferenziertes hydrologisches Modell erstellt. Dieses hydrologischeModell umfasst 4500 Teilflächen, 62.000 Hydrotope, 156Pegelstationen, 6 Talsperren sowie zahlreiche weitere hydrologischrelevante Bauwerke. Als Modellsystem wurde das WasserhaushaltsmodellPANTA RHEI verwendet, welches von der Abteilung13

Thema 1: Regionale Klimaprojektionen und Impaktmodellierungen:Möglichkeiten und GrenzenHydrologie, Wasserwirtschaft und Gewässerschutz des Leichtweiß-Instituts der TU Braunschweig in Kooperation mit dem IngenieurbüroHartung und Partner in Braunschweig entwickelt wurde.Die Kalibrierung erfolgte mit den vom Institut für Wasserwirtschaft,Hydrologie und Landwirtschaftlichen Wasserbau der UniversitätHannover regionalisierten Klimadaten als Input sowie mit denfür zahlreiche Pegel vorliegenden gewässerkundlichen Zeitreihendes Niedersächsischen Landesbetriebs für Wasserwirtschaft, Küsten-und Naturschutz als Vergleichsgrundlage.Im Ergebnis konnte ein sehr detailliertes Modell zur Beschreibungdes Wasserhaushalts aufgebaut werden, dass auch für einen vonder Kalibrierung unabhängigen Zeitraum aussagekräftig validiertwerden konnte. Auf dieser Grundlage kann das Modell als geeignetesWerkzeug zur Auswertung von Klimaszenarien angesehen werden.Es wurden Simulationen für das Emissionsszenario A1B auf Grundlageder regionalen Klimamodelle REMO (dynamisches Downscaling)mit jeweils zwei Läufen sowie WETTREG2006 (statistischesDownscaling) mit jeweils 20 Realisationen für das Aller-Leine-Oker-Einzugsgebiet in PANTA RHEI durchgeführt und ausgewertet.Ein Schwerpunkt umfasste dabei die Betrachtung der Saisonalitätder Wasserhaushaltskomponenten, da zahlreiche statistische Auswertungenvon Zeitreihen aus Klimamodelldaten auf eine unterschiedlicheAusprägung von möglichen Klimaänderungen in verschiedenenJahreszeiten hinweisen.Im Ergebnis zeigte sich eine Zunahme des winterlichen Abflussesinsbesondere in den Monaten Januar und Februar. Der Übergangzu den nachfolgenden Frühjahrsmonaten ist dabei durch einenmarkanten Rückgang der Wasserführung gekennzeichnet, wobeidie Abflusshöhe des Winterhalbjahrs gegenüber dem Referenzzeitraumder Vergangenheit unabhängig davon zunimmt. Die Ergebnisseweisen damit auf eine insgesamt geringere Bedeutung saisonalerSchneedecken hin. Das Abflussregime geht damit – je nachLage des untersuchten Teilgebiets – stärker in ein pluviales Regimeüber.Um mögliche Änderungen der Wasserführung im Sommer einschätzenzu können, wurden zudem Niedrigwasserstatistikendurchgeführt. Die nach Pegeln und verschiedenen Zeiträumen dif-14

Thema 1: Regionale Klimaprojektionen und Impaktmodellierungen:Möglichkeiten und Grenzenferenzierte Auswertung dieser Niederschlagsstatistiken weist aufBasis des aktuellen konzeptionellen Modells auf keine Änderungtypischer Niedrigwasserkenngrößen hin.Klimawandel, Wasserhaushalt, Saisonalität, Niedrigwasser, PANTA RHEIUnsicherheiten im Änderungssignal von modellierten Extremabflüssen:Korrektur Klimamodelldaten vs. Kalibrierungdes ImpactmodellesMarkus Wallner, Uwe Haberlandt, Hannes Müller, Jörg Dietrich,Aslan BelliLeibniz-Universität Hannover, Institut für Wasserwirtschaft, Hydrologie undlandwirtschaftlichen WasserbauFür die Dimensionierung wasserwirtschaftlicher Anlagen wird derBemessungsabfluss an einem bestimmen Querschnitt des Flusslaufesbenötigt. Dieser kann, unter der Annahme stationärer Bedingungen,mittels Extremwertstatistik aus beobachteten Zeitreihenermittelt werden. Es muss allerdings davon ausgegangen werden,dass sich die Häufigkeiten und die Größen von Hochwässern, undsomit auch die Bemessungsabflüsse, in der Zukunft ändern werden.Hydrologische Modelle angetrieben mit Klimavariablen ausregionalen Klimamodellen bieten eine Möglichkeit dies zu überprüfen.Allerdings ist diese Herangehensweise mit Unsicherheiten verbunden,welche sowohl aus den Klimaprojektionen, als auch ausdem konzeptionellen Ansatz des hydrologischen Modells resultieren.In einem ersten Schritt werden verschiedene Methoden (Bias-Korrektur; Change-Methode) für die Korrektur der Daten aus regionalenKlimamodellen vorgestellt und deren Auswirkung auf dasÄnderungssignal auf die Extremabflüsse verglichen. Desweiterenwird eine Kalibrierungsstrategie präsentiert, welche es ermöglichtdas hydrologische Modell auf die Extremwertstatistik zu trainieren.Als Referenz zu dieser Kalibrierungsstrategie dient die konventionelleKalibrierung auf die Ganglinie. Der Unterschied auf das Änderungssignalder Extremabflüsse aus den zwei Kalibrierungsstrate-15

Thema 1: Regionale Klimaprojektionen und Impaktmodellierungen:Möglichkeiten und Grenzengien in Kombination mit den verschiedenen Datensätzen (Rohdaten,korrigierte Daten) wird untersucht.Erste Ergebnisse zeigen, dass bei kurzen Beobachtungszeitreiheneine alleinige Kalibrierung auf die Ganglinie nicht zielführend ist.Das Änderungssignal variiert sowohl für unterschiedliche Eingangsdaten,als auch für die unterschiedlichen Kalibrierungsstrategien.Als hydrologisch am plausibelsten hat sich die Kalibrierungauf Abflussstatistiken in Kombination mit der Change-Methodeherausgestellt.Hydrologische Modellierung, Extremwerte, Bias-Korrektur, UnsicherheitenAuswirkung von möglichen Klimaänderungen auf dieGrundwasserneubildung in der Metropolregion HamburgFrank Herrmann 1) , Shaoning Chen 1) , Lena Heidt 2) ,Udo Müller 2) , Ralf Kunkel 1) & Frank Wendland 1)1)Forschungszentrum Jülich, Institut für Bio- und Geowissenschaften –IGB-32)Landesamt für Bergbau, Energie und Geologie, HannoverIn den ländlichen Gebieten der Metropolregion Hamburg findetintensive Landwirtschaft statt. Vor allem im südlichen Teil, in derLüneburger Heide, muss jedoch für hohe Erträge in der landwirtschaftlichenProduktion eine intensive Feldberegnung durchgeführtwerden. Ursache dafür sind einerseits das relativ geringe Wasserspeichervermögender Böden und andererseits die während derVegetationsperiode von der Nordseeküste ins Landesinnere hinabnehmenden Niederschläge. Ein Großteil der für die Feldberegnungbenötigten Wassermengen müssen aus den Grundwasserleiternder Region gefördert werden. Im Sinne einer am Prinzip derNachhaltigkeit orientierten Bewirtschaftungsstrategie der Grundwasserressourcen,sollten nur die Mengen Grundwasser entnommenwerden (Grundwasserdargebot), die heute und zukünftigdurch die Prozesse im Landschaftswasserhaushalt auch wieder neugebildet werden können.16

Thema 1: Regionale Klimaprojektionen und Impaktmodellierungen:Möglichkeiten und GrenzenVor diesem Hintergrund wurden im Rahmen des BMBF-ProjektesKLIMZUG-Nord die möglichen Auswirkungen von Klimaänderungenauf das Grundwasserdargebot in der Metropolregion Hamburg regionaldifferenziert ermittelt. Dies erfolgte basierend auf Simulationenmit dem Wasserhaushaltsmodell mGROWA (Herrmann et al.,2013). Mit mGROWA können der zeitlich variable Wassergehalt inden Böden, die auf Basis dieses Wassergehaltes und der klimatischenBedingungen stattfindende Verdunstung, die Sickerwasserbewegungsowie auch die Grundwasserneubildung (und weitereAbflusskomponenten mehr) in hoher räumlicher (z.B. 100 m Raster)und zeitlicher Auflösung (Tage) auf Landesebene für langeZeiträume (hydrologische Perioden >30 Jahre) auf Basis beobachteteroder projizierter Klimadaten simuliert werden.Für die Metropolregion Hamburg werden zunächst die mGROWA-Simulationsergebnisse für die beobachtete hydrologische Periodevon 1971-2000 präsentiert und die Evaluierung der Ergebnisseanhand beobachteter Abflussganglinien diskutiert. Anschließendwerden möglich erscheinende zukünftige Änderungen der Grundwasserneubildunggegenüber der Referenzperiode dargestellt. DieseDarstellung basiert auf mehreren Simulationen, bei denenmGROWA mit den Ergebnissen verschiedener regionaler Klimaprojektionen(WETTREG, REMO) angetrieben wurde.Referenzen:Herrmann F., Chen S., Heidt L., Elbracht J., Engel N., Kunkel R., Müller U.,Röhm H., Vereecken, H. und Wendland F. (2013): Zeitlich und räumlichhochaufgelöste flächendifferenzierte Simulation des Landschaftswasserhaushaltsin Niedersachsen mit dem Model mGROWA. (akzeptierte Publikationin Hydrologie und Wasserbewirtschaftung, voraussichtlich Heft 5, Oktober2013, 57. Jahrgang)Wasserhaushalt, Grundwasserneubildung, KlimawandelQuantifizierung der Reaktion des Grundwassersystems aufveränderte hydraulische und hydrologische Randbedingungenals Folge der KlimaänderungMaria Herold, M. Alhaqurahman Isa, Nicholas T. Ryan, ThomasPtak-Fix17

Thema 1: Regionale Klimaprojektionen und Impaktmodellierungen:Möglichkeiten und GrenzenUniversität Göttingen, Fakultät für Geowissenschaften und Geographie,Abt. Angewandte GeologieDer Fokus der Forschungsarbeiten liegt auf der Quantifizierung derReaktion des Oberflächen-Grundwassersystems auf verändertehydraulische und hydrologische Randbedingungen mit einer erwartbarenstärkeren Dynamik und einer größeren Bandbreite alsFolge der Klimaänderung.Das eingesetzte gekoppelte Oberflächen-Grundwassermodell wurdefür dreidimensionale, standortbezogene, prozessorientiertenumerische Simulationen und Parameterstudien auf unterschiedlichenSkalen bis zur Größe der Modellregion eingesetzt, um (i) dieReaktion des Systems Grundwasserleiter – Vorfluter auf verändertehydraulische und hydrologische Randbedingungen für die Ist-Situation zu charakterisieren, (ii) die die Grundwasserdynamiksteuernden Parameter und Größen zu identifizieren, und (iii) umden Einfluss zukünftiger Klimaänderungen auf das System abzuschätzen.Neben einem Grundwassermodell des Gesamteinzugsgebietes Aller-Leine-Oker,werden spezifische Parameterstudien unter Verwendungvon 2 kleineren Untereinzugsgebietsmodellen (EinzugsgebietBöhme) durchgeführt.Die zwei kleineren Modelle wurden eingesetzt, um den Einfluss vonLandnutzungsänderungen auf die Grundwasserneubildung, diePufferkapazität des Hanges und die Änderung der überschwemmtenFläche während eines Starkregenereignisses zu untersuchen.Des Weiteren wurde die Sensitivität der Grundwasserneubildungauf Änderungen des Niederschlags und der potentiellen Evapotranspirationuntersucht. Schlussendlich wurden alle Modelle eingesetzt,um Änderungen im Abfluss, bei der Grundwasserneubildungund beim Basisabfluss unter den Bedingungen des IPCC SzenariosA1B zu analysieren. Die Ergebnisse zeigen mögliche Effekteder Klimaänderung auf Komponenten des Wasserhaushalts, wobeisich die Unsicherheit des Klimamodells in den Strömungsmodellenfortsetzt.Oberflächen-Grundwassersystem, Parameterstudien, Grundwasserneubildung,Basisabfluss, Pufferkapazität18

Thema 1: Regionale Klimaprojektionen und Impaktmodellierungen:Möglichkeiten und Grenzen14:00 - 15:20 Uhr:Zu Bodenhydrologie und Kohlenstoffhaushalt sandigerAckerböden im KlimawandelKarin Schmelmer, Brigitte UrbanLeuphana Universität Lüneburg, Institut für ÖkologieFür die Bodenfruchtbarkeit der sandigen Ackerböden Nordost-Niedersachsens ist der Humusgehalt von besonderer Bedeutung.Die Klimaerwärmung und eine veränderte Niederschlagsverteilunglassen einen steigenden Abbau organischer Bodensubstanz undzunehmende Bodentrockenheit erwarten. In KLIMZUG-NORD(www.klimzug-nord.de) wird anhand von Computersimulationendie Entwicklung des Bodenwasserhaushaltes eines Versuchsstandortesunter dem IPCC-Szenario A1B abgeschätzt. Der Einfluss vonBodeneigenschaften und Bewirtschaftung auf die projizierte Entwicklungder Humusgehalte ist darüber hinaus die Basis für dieAbleitung von Anpassungsmaßnahmen.Die Interpretation von Simulationsergebnissen erfordert die Berücksichtigungvon Unsicherheiten bezüglich aller Bodendaten,Wetterdaten, Bewirtschaftungsdaten sowie der Modellalgorithmenselbst (Schmidt et al., 2008). Daher werden Bandbreiten für diemögliche Entwicklung bodenhydrologischer Kennwerte und derHumusgehalte berechnet. Die Simulationen erfolgen mit dem AgrarökosystemmodellCANDY (Franko et al., 1995), das mit Klimaprojektionsdatenaus dem Regionalmodell REMO gespeist wird;REMO ist von dem Globalmodell ECHAM5-MPIOM angetrieben. Fürden Zeitraum 1980-2010 werden DWD-Wetterdaten mit REMO-Daten verglichen und die entsprechenden CANDY-Simulationsergebnissediskutiert.Der Bodenwassergehalt liegt aktuell an durchschnittlich ca. 70Tagen im Jahr unter 40% der nutzbaren Feldkapazität (nFK). Diefür die untersuchten Böden ermittelte Bandbreite verdeutlicht denEinfluss der Korngrößenverteilung auf das Ausmaß von Trockenstress.Für die 2020er Jahre wird eine Zunahme von durchschnittlich11%, für die 2030er Jahre von rund 14% berechnet. In derzweiten Hälfte des Jahrhunderts nimmt die Bodentrockenheit stärkerzu, wobei der Mai sowie der Spätsommer und Herbst besondersbetroffen sind. Die Simulation mit den REMO-Wetterdaten19

Thema 1: Regionale Klimaprojektionen und Impaktmodellierungen:Möglichkeiten und Grenzenergibt eine um 4-14% höhere mittlere Anzahl an Tagen mit nFKunter 40% im Vergleich zu den Simulationen mit den Messdaten.Ursachen sind die von REMO für alle Monate ermittelte höhereAnzahl an Regentagen, also eine projizierte geringere Niederschlagsintensitätim Vergleich zu den Messwerten, sowie eine abweichendesaisonale Niederschlagsverteilung.Sensitivitätsanalysen mit CANDY verdeutlichen den Einfluss derTemperatur als entscheidender Klimakenngröße auf die Entwicklungder Humusgehalte. Der Tongehalt des Bodens hat einen etwagleich großen, jedoch umgekehrten Einfluss.Die Erhöhung der Jahresmitteltemperatur um 2°C führt nach denSimulationsergebnissen zur Absenkung der Gehalte an organischemKohlenstoff um etwa 1,3 Tonnen pro Hektar. Die Umstellungauf Energiefruchtfolgen wird einen zusätzlichen, stärkerenRückgang bewirken. Durch Anpassungsmaßnahmen werden alsodie erhöhte Mineralisierung organischer Substanz als Folge derKlimaerwärmung und vielfach auch die bewirtschaftungsbedingteHumuszehrung auszugleichen sein.Literatur:Franko, U., Oelschlägel, B., Schenk, S. (1995): Simulation of temperature-,water- and nitrogen dynamics using the model CANDY. Ecological modelling81, 213 222. Schmidt, T.G., Franko, U., Meissner, R. (2008): Uncertaintiesin large-scale analysis of agricultural land use - A case study forsimulation of nitrate leaching. Ecological modelling 217, 174 -180.Unsicherheiten, Klimaprojektionen, Bodenwasserhaushalt, Humusdynamik,ModellierungUnsicherheiten in der Artverbreitungsmodellierung vonAckerunkräutern unter den Bedingungen des KlimawandelsJana Bürger 1) , Barbara Edler 2) , Bärbel Gerowitt 1) ,Horst-Henning Steinmann 2)1)Universität Rostock, Professur für Phytomedizin2)Georg-August-Universität Göttingen, Zentrum für Biodiversität undnachhaltige Landnutzung (CBL)Ein Forschungsthema im Bereich der Pflanzenproduktion ist es abzuschätzen,wie sich der Klimawandel auf das Auftreten von20

Thema 1: Regionale Klimaprojektionen und Impaktmodellierungen:Möglichkeiten und GrenzenAckerunkräutern auswirken wird. Dabei geht es einerseits um derenVerbreitung in verschiedenen Regionen, aber auch um die Einschätzung,ob bestimmte Arten Probleme in der Bekämpfung verursachenwerden.Im Vortrag werden Ergebnisse der Verbreitungsmodellierung verschiedenerMaisunkräuter unter Verwendung von projiziertenKlimadaten des REMO-Modells vorgestellt. Die Auswahl der Artenorientierte sich einerseits an der Auswahl von vorangegangenenexperimentellen Arbeiten in KLIFF (Edler et al. 2012), andererseitsan der Experteneinschätzung einer europaweiten Studie über wichtigeUnkräuter in wärmeren Regionen (Meissle et al. 2010). DieModellierung erfolgte mit Maxent (Phillips et al. 2006, Elith et al.2011) auf der Basis von Vegetationsaufnahmen, hochaufgelöstenKlima-, Boden- und Landnutzungsdaten, sowie den REMO-Projektionen.Der Vortrag beschäftigt sich insbesondere mit den verschiedenenQuellen von Unsicherheit in der Modellierung und deren Auswirkungauf die projizierte Artenverbreitung, darunter der Unsicherheitin den Klimadaten, in den anderen Eingangsdaten und in derMethode.Referenzen:Edler et al.(2012) : Julius-Kühn-Archiv 438, 134-135.Elith, J. et al. (2011). Diversity and Distributions 17: 43-57.Phillips,S. et al. (2006): Ecological Modelling 190: 231-259.Meissle et al. (2010): Journal of Applied Entomology 134: 357–375.Unsicherheit, Unkraut, KlimawandelRegionale Projektionen für Deutschland zu Erträgen vonSilomais und Winterweizen bei KlimawandelAndrea Lüttger, Pia Gottschalk, Frank WechsungPotsdam-Institut für KlimafolgenforschungDie Produktivität landwirtschaftlicher Erzeugnisse wird von denTemperatur- und Wasserverhältnissen, sowie dem Boden bestimmt.Zu den wichtigsten landwirtschaftlichen Kulturen inDeutschland zählen Winterweizen und Mais. In der Vergangenheitschwankten die Erträge dieser beiden Kulturen in einem Bereich21

Thema 1: Regionale Klimaprojektionen und Impaktmodellierungen:Möglichkeiten und Grenzenvon plus minus 20 Prozent mit einzelnen Ausreißern in Jahren mitungewöhnlicher Witterung. Generell fallen die Schwankungen beider Sommerkultur Mais deutlicher als bei der Winterkultur Weizenaus. Die Ertragsschwankungen sind im Osten Deutschlands, inmehr kontinental geprägten Regionen wie beispielsweise dem Einzugsgebietder Elbe ausgeprägter als im Westen, hier beispielsweiseim Einzugsgebiet des Rheins. Analog zu den Schwankungsbreitendifferieren die Ertragsniveaus zwischen Ost und West. Dashöhere Ertragsniveau und die größere Ertragsstabilität im Westengegenüber dem Osten lassen sich gut auf die generell bessereWasserversorgung im Westen zurückführen. Mit durchschnittlich200 mm mehr an Niederschlag und vergleichbarem Verdunstungsanspruchist die Wasserbilanz in den stärker atlantisch beeinflusstenRegionen deutlich günstiger. Bei einer Erwärmung des Klimaskann tendenziell damit gerechnet werden, dass sich der Verdunstungsanspruchder Kulturpflanzen erhöht. Bei gleichbleibendenNiederschlägen verschlechtert sich damit die klimatische Wasserbilanz– die Differenz zwischen Verdunstungsanspruch und Niederschlägen.Für Deutschland wäre demnach zu vermuten, dass dieErtragsaussichten für Mais von einer Erwärmung stärker negativbeeinträchtigt wären als jene für Winterweizen. Ebenfalls könnteangenommen werden, dass der Gradient im Ertragsniveau und derErtragsstabilität zwischen den mehr atlantisch, bzw. kontinentalbeeinflussten Regionen Deutschlands zunehmen wird. Mithilfe desstatistischen Ertragsmodells IRMA wurde eine quantitative Abschätzungvon Witterungseffekten auf Erträge vorgenommen. Fürjeden Landkreis in Deutschland wurde ein eigenes Ertragsmodellgeschätzt und die Klimawirkung auf den Ertrag für konkrete Szenariendes Klimawandels simuliert. Parallel dazu wurden die Erträgevon Winterweizen und Silomais mit einem dynamischen Modell,dem ökohydrologischen Modell SWIM, simuliert. Die zu erwartendeWirkung des Klimas auf die Erträge von Winterweizen und Silomaisohne den Effekt einer erhöhten CO 2 -Konzentration werden für dienächsten Jahrzehnte als Dekadenmittel dargestellt. Hierbei liegtder Focus auf den zukünftig zu erwartenden Ertragsaussichten.Der Modellvergleich ermöglicht Aussagen über die Unsicherheit derpotentiellen Ertragsentwicklung.Die Ergebnisse der Ertragssimulationen mit dem statistischen Modellsind in dem Portal http://www.klimafolgen online.com einsehbar.Klimawandel, Ertrag, Winterweizen, Silomais, regional, Deutschland22

Thema 1: Regionale Klimaprojektionen und Impaktmodellierungen:Möglichkeiten und GrenzenVergleich der Auswirkungen des Klimawandels und von sozio-ökonomischenEntwicklungen auf ein regionales EnergiesystemStefan Gößling-Reisemann, Sönke Stührmann,Jakob WachsmuthUniversität Bremen, artec – Forschungszentrum NachhaltigkeitIm Rahmen des Forschungsprojekts nordwest2050 wurde eineVulnerabilitätsanalyse des regionalen Energiesystems in der MetropolregionBremen-Oldenburg durchgeführt. Dabei wurden nichtnur die Auswirkungen des Klimawandels, sondern auch von sozioökonomischenEntwicklungen im Kontext der Energiewende berücksichtigt.Die Analyse hat gezeigt, dass einerseits die sozioökonomischenEinflüsse fast überall dominierend sind, der Klimawandelandererseits in bestimmten Situationen als verstärkenderEffekt relevant sein kann (Gößling-Reisemann et al).In unserem Beitrag werden wir dies an zwei verwendeten Impact-Modellen demonstrieren:• Die Auswertung eines sozio-technischen Modells des Heizwärmebedarfshat ergeben, dass der Klimawandel im Fall einer zügigenund hochwertigen Sanierung des Gebäudebestands, wie imnationalen Energiekonzept vorgesehen, eine untergeordnete Rollefür den Heizwärmebedarf spielt. Sollten jedoch die Ziele bei Sanierungsratenoder den individuellen Einsparungen verfehlt werden,kann der Klimawandel zu relevanten Einsparungen führen (Litfin2012).• Die Simulation eines regionalen Verteilnetzes hat gezeigt, dassdie Klimafolgen allein die Stabilität des Netzes nicht bedrohen,aber in Kombination mit einem starken Anstieg der Stromerzeugungaus erneuerbaren Energien oder einer deutlichen Änderungdes Bedarfs kann es zu einem erheblichen Anstieg der Spannungsbandabweichungenkommen. Allerdings ist die Sensitivität gegenüberden Klimasignalen deutlich geringer als gegenüber den Ausbau-bzw. Änderungsraten (Wolter und Weidner 2012).Im Kontext dieser Ergebnisse liegt es nahe, nicht den Einflussfestgelegter Klimaszenarien auf ein System zu untersuchen, sonderndie Klimarobustheit oder allgemeiner die Resilienz bestimmterSystemkonfigurationen. In diesem Fall stellt sich dann die Frage,ob es nicht weniger wichtig ist, die genaue Ausprägung des regio-23

Thema 1: Regionale Klimaprojektionen und Impaktmodellierungen:Möglichkeiten und Grenzennalen Klimawandels und die damit verbundenen Konsequenzen zuuntersuchen als die Sensitivität sozio-ökonomischer Entwicklungenund Maßnahmen gegenüber unterschiedlichsten Klimaänderungen.Dies ist um so mehr der Fall, als sich in der jüngeren Vergangenheitdie Hinweise häufen, dass der Klimawandel regional gesehenzu in den Klimamodellen bisher nicht abgebildeten Wetterphänomenenmit deutlich geänderten Klimasignalen führen kann, wiez.B. den länger anhaltenden Transport arktischer Kaltluft nachMitteleuropa in den letzten Wintern (vgl. Liu et al 2012).Literatur:Gößling-Reisemann S, Wachsmuth J, Stührmann S, von Gleich A: Climatechange and structural vulnerability of a metropolitan energy supply system– the case of Bremen- Oldenburg in Northwest Germany. Akzeptiert zurVeröffentlichung in Journal of Industrial EcololgyLitfin, A (2012): Modellierung des Heizwärmebedarfs privater Haushalte inder Metropolregion Bremen-Oldenburg im Nordwesten im Kontext desKlimawandels. Diplomarbeit, betreut am Fachgebiet Technikgestaltung undTechnologieentwicklung, Fachbereich Produktionstechnik, Universität Bremen.Liu JP, Curry JA, Wang HJ, Song MR, Horton RM (2012): Impact of decliningArctic sea ice on winter snowfall. Proceedings of the National Academyof Sciences of the United States of America 109 (11):4074-4079.doi:10.1073/pnas.1114910109.Wolter M, Weidner J (2012): Modellierung der Vulnerabilität des Energiesektorsin der Region gegenüber Auswirkungen des Klimawandels. Abschlussberichtfür nordwest2050, Universität Hannover.Vulnerabilitätsanalyse, Energiesystem, Sensitivität, Resilienz24

Thema 1: Regionale Klimaprojektionen und Impaktmodellierungen:Möglichkeiten und GrenzenPOSTER25

Thema 1: Regionale Klimaprojektionen und Impaktmodellierungen:Möglichkeiten und GrenzenAuswirkungen des Klimawandels auf den Wasser- undStoffhaushalt von mesoskaligen Einzugsgebieten in verschiedenenNaturräumen NiedersachsensJörg Dietrich, Florian Krause, Nadine Maier,Sven van der HeijdenLeibniz Universität Hannover, Institut für Wasserwirtschaft, Hydrologie undlandwirtschaftlichen WasserbauNaturräume werden durch Relief, Böden, geologischen Untergrund,Lebewesen (v.a. Vegetation) sowie Klima und Wasserhaushaltcharakterisiert. Betrachtungsgebiete des Wasserhaushaltes sindFlusseinzugsgebiete, an deren Auslass Abflüsse und Stoffausträgebeobachtet und bilanziert werden können.Die landwirtschaftliche Nutzung, insbesondere die Wahl von Feldfrüchtenund Fruchtfolgen, hängt neben wirtschaftlichen und agrarpolitischenFaktoren stark vom Naturraum ab. Erhebungen erfolgenentsprechend der Agrarstatistik auf der Ebene von Gemeinden.Für die Überlagerung dieser Informationen wurden im Rahmendes KLIFF-Projektes „Wasser- und Stoffhaushalt“ im Forschungsthema„Binnengewässer“ zunächst ein Geoverarbeitungsmodellund ein Optimierungsalgorithmus zur Verteilung von naturraumtypischenFruchtfolgen im Flusseinzugsgebiet entwickelt undauf einen Zeitraum von 30 Jahren angewendet. Danach wurdenökohydrologische Modelle für mehrere jeweils 100 bis 1000 km²große Teileinzugsgebiete aufgestellt, welche überwiegend in einemNaturraum liegen. Es erfolgte eine Prozessbasierte Simulation desWasser- und Stoffhaushaltes für die Vergangenheit und die Zukunftmit dem Modell SWAT unter Verwendung von Beobachtungsdatenund REMO-Klimaprojektionen für das 21. Jahrhundert.Erste Modellergebnisse der zum Zeitpunkt der Konferenz nochnicht abgeschlossenen Arbeiten zeigen einen großen Einfluss derTemperatur auf den Nährstoffhaushalt und damit auch auf die Gewässergüte.Bei Änderung des Klimas ist mit Rückkopplungen derLandwirtschaft zu rechnen, welche sich anpassen dürfte. Aufgrunddes zusätzlichen und nicht vorhersagbaren Einflusses der Agrarpolitikhaben Projektionen der zukünftigen Änderung des Stoffhaushalteseine noch größere Unsicherheit als die Klimaprojektionen, sodass hier mit Szenarien gearbeitet wird. Die Kombination einesEnsembles von Klimaprojektionen mit mehreren Landnutzungsszenarienführt zu einer großen Menge an nötigen Simulationen zur26

Thema 1: Regionale Klimaprojektionen und Impaktmodellierungen:Möglichkeiten und GrenzenEinrahmung des Unsicherheitsbereiches. Daher wurde für eineentscheidungsorientierte schnelle Simulation von Stoffausträgenein Fuzzy-Ersatzmodell entwickelt, welches für den Beobachtungszeitraumerfolgreich angewendet und validiert wurde. Währenddieses für die Erfolgsprognose von großräumigen Bewirtschaftungsmaßnahmeneffizient und robust angewendet werden kann,sind weitere Untersuchungen zur robusten Anwendung datenbasierterModelle unter geändertem Klima erforderlich.Wasserhaushalt, Stoffhaushalt, Landwirtschaft, Naturraum, Fruchtfolgen,Temperatur, ErsatzmodellStatistisches Downscaling des Niederschlages bedingt anGroßwetterlagen – eine Überprüfung der AnnahmenUwe Haberlandt 1) , Aslan Belli 1) , András Bárdossy 2)1)Leibniz Universität Hannover, Institut für Wasserwirtschaft, Hydrologieund landwirtschaftlichen Wasserbau2)Universität Stuttgart, Institut für Wasser- und UmweltsystemmodellierungFür die Untersuchung von Klimaeinflüssen auf das Hochwassergeschehenwerden lange Zeitreihen des Niederschlages in hoherräumlicher und zeitlicher Auflösung benötigt. Eine Möglichkeit solcheDaten zu erhalten, ist das statistische Downscaling des Niederschlagesaus einem globalen Klimamodell (GCM) mit Hilfe einesstochastischen Niederschlagsmodells dessen Parameter an Großwetterlagen(GWL) bedingt sind. Dies erfordert: (1) das Vorhandenseineiner engen Beziehung zwischen GWL und Niederschlag,(2) die ausreichende Reproduktion der GWLs durch das GCM, (3)die adäquate Simulation des Niederschlages durch das Niederschlagsmodellund (4) die Stationarität der Beziehungen zwischenNiederschlag und GWLs. Ist Letzteres nicht gewährleistet, musseine Methode gefunden werden, die die Instationarität dieser Beziehungenberücksichtigt. Das Hauptziel dieses Beitrages ist diesorgfältige Überprüfung und Diskussion dieser Hypothesen anhandvon Daten für das 15000 km2 große Aller-Leine-Einzugsgebiet inNiedersachsen. Die Ergebnisse zeigen, dass es möglich ist GWLs sozu definieren, dass sie signifikante Unterschiede im Niederschlags-27

Thema 1: Regionale Klimaprojektionen und Impaktmodellierungen:Möglichkeiten und Grenzenverhalten aufweisen. Außerdem konnte gezeigt werden, dass dasverwendete GCM eine gute Reproduktion der GWLs und das Niederschlagsmodelleine gute Simulation der Beobachtungsdatengestatten. Allerdings hat sich auch gezeigt, dass die Änderungen inden Häufigkeiten der GWLs die Änderungen im Niederschlagsgeschehenzwischen Vergangenheit und Zukunft nicht erklären können.Dies resultiert wahrscheinlich aus instationären Zusammenhängenzwischen Niederschlag und Großwetterlagen und muss imstatistischen Downscaling durch eine Neuschätzung der Parameterdes Niederschlagsmodells berücksichtigt werden. Dafür wurdenhier mit Hilfe eines Delta-Change Ansatzes die Beobachtungen aufBasis von Änderungssignalen eines regionalen Klimamodells modifiziertund dann für die Neuschätzung der Parameter des Niederschlagsmodellsverwendet.Downscaling, Niederschlagsmodell, GroßwetterlagenEin landnutzungssensitives Bodenmodell für die meso- undmakroskalige WasserhaushaltsmodellierungPhillip Kreye, Malene Gelleszun, Günter MeonTechnische Universität Braunschweig, Leichtweiß-Institut für Wasserbau,Abteilung Hydrologie, Wasserwirtschaft und GewässerschutzDas umfangreiche Spektrum der hydrologischen Prozesse fordertzunehmend Interdisziplinarität für eine Verbesserung der Wasserhaushaltssimulation.Es wurde das für die Meso- bis Makroskala geeignete, physikalischbasierteBodenwasserspeichermodell DYVESOM (Dynamic VegetationSoil Model) entwickelt und als Komponente in das WasserhaushaltsmodellPanta Rhei integriert und getestet. Das hydrologischeModellsystem Panta Rhei wurde von der Abteilung Hydrologie,Wasserwirtschaft und Gewässerschutz des Leichtweiß-Instituts derTU Braunschweig in Kooperation mit dem Ingenieurbüro Hartungund Partner in Braunschweig entwickelt.Der vertikale Wasseraustausch des BodenwasserspeichermodellsDYVESOM in der ungesättigten Zone mit den Prozessen Infiltration,Perkolation und kapillarem Aufstieg wurde u.a. durch die Verwendungder matrixpotentialabhängigen Darcy-Buckingham Beziehung28

Thema 1: Regionale Klimaprojektionen und Impaktmodellierungen:Möglichkeiten und Grenzenrealisiert. Es wurden drei Speicher verwendet, deren Retentionsbeziehungennach van Genuchten parametrisiert wurden. Abhängigvon der Landnutzung ist die Durchwurzelungstiefe als Grenze zwischenmittlerem und unterem Bodenspeicher definiert. Das Wurzelwachstum,interpretiert als Zu- bzw. Abnahme der Wurzeldichte,wird aus einer abgeleiteten Größe des GSI (Growing SeasonIndex) realisiert. Der GSI ermöglicht eine Simulation der Vegetationsphasenin Abhängigkeit meteorologischer Größen. Die Modifikationder Wurzeldichte über die Zeit führt im Modell zu einer Dynamisierungder Speichergrenze zwischen erstem und mittlerem Bodenspeicher.Der untere Bodenspeicher wird von Transpirationsprozessen nichtdirekt beeinflusst, dadurch lässt sich die den Speicher verlassendeSickerwassermenge als Grundwasserneubildung interpretieren.Erste Ergebnisse zeigen, dass der simulierte Wassergehalt desuntersten Speichers mit gemessenen Grundwasserpegelständensehr gut korreliert (R>0.9, Modelleffizienz>0.8). Dies plausibilisiertdie im Modell abgebildete Interaktion von Oberflächen-, BodenundGrundwasser.In der praktischen Anwendung liefert DYVESOM sehr gute Ergebnisse.Vergleiche mit einem bewährten konzeptionellen Bodenspeicher-Ansatz,der sowohl in der Hochwasservorhersage als auch inder Klimafolgenforschung in Niedersachsen erfolgreich eingesetztwird, zeigen, dass die Resultate mit DYVESOM ähnliche bis höhereModellgüten für unterschiedliche Pegeleinzugsgebiete erzielen. Dielangjährigen Monatsmittelwerte der Wasserhaushaltskomponentenkönnen verbessert wiedergegeben werden. Durch die Rückkopplungmit der Vegetation über die Landnutzung und dem GSI sindsomit auch aussagekräftige Wasserhaushaltsimulationen für Klimaszenarienmöglich.Panta Rhei in Kombination mit DYVESOM wurde erfolgreich imForschungsverbund KLIFF in den Forschungsthemen Küste (FT 7)und Binnengewässer (FT 6) angewendet.Bodenmodell, Vegetationsmodell, Landnutzungsimpaktmodellierung, Wurzelwachstumsmodellierung,Wasserhaushaltsmodellierung29

Thema 1: Regionale Klimaprojektionen und Impaktmodellierungen:Möglichkeiten und GrenzenHydrodynamische Simulation der Wassertemperatur niedersächsischerFließgewässer unter Berücksichtigung einervariablen Beschattung durch UfergehölzeKaroline Stein, Günter MeonTechnische Universität Braunschweig, Leichtweiß-Institut für Wasserbau,Abteilung Hydrologie, Wasserwirtschaft und GewässerschutzDie Wassertemperatur beeinflusst viele physikalische Eigenschaftendes Wassers und ist eine wichtige Steuergröße aller biochemischenProzesse. Sie hat somit auch Einfluss auf den SauerstoffundNährstoffhaushalt sowie die Wachstumsraten von Phytoplankton,Bakterien und Makrophyten im Fließgewässer. Bei der Simulationder Wassertemperatur kann die zeitliche Variabilität meteorologischerGrößen berücksichtigt werden, da Messdaten in der Regelin hoher zeitlicher Auflösung zur Verfügung stehen und als Randbedingungin die Modelle eingehen. Dagegen wird die Beschattungdurch Ufervegetation meist nur als konstanter Modellparameterberücksichtigt. Ufervegetation wird in Norddeutschland vor allemdurch Laubgehölze dominiert, wodurch von einer im Jahresgangvariablen Beschattung der Fließgewässer auszugehen ist.Es wurden hydrodynamische Simulationen der Wassertemperaturan einer 36 km langen Teilstrecke der Böhme durchgeführt, ummögliche Maßnahmen gegen eine Erwärmung der Fließgewässerabzuleiten. Das eingesetzte Gewässergütemodell EPDRIV1 (Martinund Wool 2002) verwendet einen deterministischen Energiebilanz-Ansatz zur Simulation der Wassertemperatur in Abhängigkeit vonStrahlung, Lufttemperatur und Temperatur aller Zuflüsse. Um einebelastbare Szenariensimulation zu ermöglichen, wurde die Ufergehölzvegetationder untersuchten Teilstrecke detailliert kartiert unddie Vegetationsperioden im Untersuchungsgebiet aus Phänologiedatendes Deutschen Wetterdienstes ermittelt. Die Berechnung desModellparameters für die Gewässerbeschattung erfolgte in Abhängigkeitder Vegetationsperiode. Dafür wurde auf die Methodik nachLi et al. (2012) zurückgegriffen, die Gewässereigenschaften (Breite,Ausrichtung, Uferneigung), Vegetationsparameter (Höhe, Überhang,Belaubungsdichte) und den Sonnenstand (geographischeBreite, Tageszeit, Jahreszeit) in beliebiger zeitlicher Auflösungberücksichtigt. So konnte eine Nachbildung beobachteter Wassertemperaturenmit einer hohen Modelleffizienz von 0,91 erreichtwerden.30

Thema 1: Regionale Klimaprojektionen und Impaktmodellierungen:Möglichkeiten und GrenzenSensitivitätsstudien haben ergeben, dass die Beschattung kleinerund mittlerer Fließgewässer die sommerlichen Tagesmitteltemperaturen,vor allem aber die ökologisch relevanten Tagesmaximumtemperaturenaußerordentlich stark beeinflusst. Der Einfluss derBeschattung auf die Wassertemperatur scheint größer zu sein, alsdie durch Klimawandel zu erwartende Wassererwärmung. Dadurchkönnte ein Ausbau der Ufergehölzvegetation eine interessanteMaßnahme zur Verringerung der Erwärmung von Fließgewässerndarstellen. Die zusätzliche Verringerung des Strahlungseinfallswirkt sich positiv auf das Makrophyten- und Algenwachstum aus.Zudem verbessert der Ausbau der Ufergehölzvegetation die Vernetzungaquatischer und terrestrischer Lebensräume und unterstützteine naturnahe Fließgewässerentwicklung. Zielsetzung fürfolgende Langzeitsimulationen der Wassertemperatur ist die Abbildungdynamischer, von den meteorologischen Bedingungen gesteuerterVegetationsperioden.Referenzen:Li, G.; Jackson, C. R.; Kraseski, K. A. (2012): Modeled riparian streamshading: Agreement with field measurements and sensitivity to riparianconditions. J. Hydrol 428-429, pp. 142–151.Martin, J. L., Wool, T. (2002): A Dynamic One-Dimensional Model of Hydrodynamicsand Water Quality - EPD-RIV1. User’s Manual. United StatesEnvironmental Protection Agency, Ecosystem Research Division, Athens,GeorgiaWassertemperatur, Beschattung, Ufervegetation, hydrodynamische Simulation31

Thema 2:Regionale Wetterextreme und ihre FolgenLeitung:Oleg PanferovClaus Döring32

Thema 2: Regionale Wetterextreme und ihre Folgen9:00 -10:30 Uhr: WaldHauptvortrag: Entwicklung von Extremwetterereignissen inDeutschland – Beobachtung und ProjektionThomas DeutschländerDeutscher Wetterdienst OffenbachIn Zusammenarbeit mit dem Bundesamt für Bevölkerungsschutzund Katastrophenhilfe, dem Technischen Hilfswerk sowie demUmweltbundesamt hat der Deutsche Wetterdienst ein Ensemblevon insgesamt vier regionalen Klimaprojektionen für Deutschlandbezüglich der zukünftigen Entwicklung von Wetterextremen untersucht.Darüber hinaus überwacht der DWD die Klimaentwicklungoperationell und wertet das Extremverhalten ausgewählter Parameterauch für die Vergangenheit standardmäßig aus. Im Vordergrundstehen hier die Größen Temperatur und Niederschlag, imHinblick auf das erhebliche Schadenspotential wird aber auch dieWindgeschwindigkeit betrachtet. Ein wesentlicher Faktor der Analysenist dabei stets die grundsätzliche Definition von Extremen.Als Alternativen stellen sich hierbei die Festlegung auf Basis desImpakts der einzelnen Ereignisse oder die Berücksichtigung dervollständigen Häufigkeitsverteilung des jeweiligen meteorologischenParameters. Das bedeutet, es gilt zu entscheiden, ob die alsextrem zu bewertenden Schwellenwerte schlicht vorgegeben oderaber aus den vorliegenden Daten selbst bestimmt werden.Die Auswertung des rezenten Klimas zeigt insbesondere für dieZahl der Heißen Tage mit einer Tageshöchsttemperatur von mindestens30°C für fast alle Regionen Deutschlands einen deutlichenTrend. Besonders auffällig ist dabei die Zunahme in einigen Regionenim Nordosten sowie im Südwesten, wo sich die Zahl solcherTage teilweise mehr als verdoppelt hat. Ähnliches gilt auch für dasFlächenmittel Deutschlands, das seit 1951 von etwa 3 auf 8 Tagepro Jahr angestiegen ist. Im Gegensatz dazu lassen sich für einigeausgewählte Niederschlagsschwellen im Deutschlandmittel meistnur sehr geringfügige Trends erkennen. Dabei sind regional zwareinige Änderungen auszumachen, auf Grund der hohen zeitlichenund bei diesem Parameter auch räumlichen Variabilität sind dieseaber kaum robust. Das 98. Perzentil der geostrophischen Windgeschwindigkeitals Proxygröße für die Zahl der Stürme zeigt ebenfallskeinen klaren Trend. Für diese Kenngröße sind lediglich einige33

Thema 2: Regionale Wetterextreme und ihre Folgenperiodische Schwankungen zu erkennen, welche sich auch im zeitlichenVerlauf der mittleren Windgeschwindigkeit wiederfinden.Zur Abschätzung zukünftig zu erwartender Änderungen wurdenausschließlich Perzentile zur Definition von Extremereignissen verwendet.Mittels der so genannten Kerndichteschätzung wurde danndie zeitliche Entwicklung der Überschreitungswahrscheinlichkeitdieser Schwellen als kontinuierliche Funktion innerhalb des gesamtenProjektionszeitraums bestimmt. Zusätzlich wurden die Änderungenausgewählter Jährlichkeiten und Wiederkehrwerte durchdie nicht-stationäre Anpassung der Verteilungsparameter der GPDberechnet. Im Ergebnis zeigt sich, dass für alle 3 betrachtetenGrößen eine Zunahme der Häufigkeit von Extremereignissen zuerwarten ist. Die stärksten Änderungen ergeben sich dabei für dieTemperatur, für deren 99. Perzentil sich z.B. mindestens eine Verfünffachungder Überschreitungswahrscheinlichkeit bis zum Endedes 21. Jahrhunderts ergibt. Die Spanne der Modellergebnissereicht dabei aber sogar bis zu einer Verzwanzigfachung. Für Niederschlagund Windgeschwindigkeit liegen die Werte dagegen zumeistnicht über 200%, d.h. es ist maximal mit einer Verdoppelungder Häufigkeiten zu rechnen. Vielleicht die wichtigste Erkenntnisaus dem gesamten Forschungsprojekt ist aber die Tatsache,dass die Zunahme der Häufigkeiten für alle Parameter je größerist, desto seltener, d.h. extremer das Ereignis prinzipiell ist.Indikatoren für kombinierte zukünftige biotische und abiotischeWald-Risikofaktoren im KlimawandelJelka Braden, Oleg PanferovGeorg-August Universität Göttingen, Fakultät für Forstwissenschaften undWaldökologie, Abt. BioklimatologieDie existierenden Klimaprojektionen deuten auf eine erhöhte Häufigkeitvon Wetterextremen im 21. Jahrhundert hin. Um Anpassungsstrategienfür die Bewirtschaftung von Waldlandschaften zuerarbeiten, müssen der Einfluss der Wetter- und Klimaextreme,ihre Kombinationen und die zugehörigen zu erwartenden Folgenauf die Waldentwicklung quantitativ eingeschätzt werden. In diesemVortrag wird eine Methode zur Quantifizierung der sich veränderndenUmweltbedingungen im Hinblick auf Wald-Risikofaktoren34

Thema 2: Regionale Wetterextreme und ihre Folgenvorgestellt. Hierbei werden die Risiken von Windschaden, Sommertrockenheitenund Insektenkalamitäten evaluiert. Da die reelleErscheinung der biotischen und abiotischen Waldschäden vongleichzeitigem Einfluss sehr vieler Faktoren abhängig ist (WetterundBodenbedingungen, Baumzustand, Topographie), ist die Genauigkeitder Datenbasis und der Klimaprojektionen nicht ausreichend,um eine realistische Prognose der Schadensereignisse zuerstellen. Stattdessen wurden in dieser Studie die Projektionen„günstiger“ meteorologischer Bedingungen benutzt, die als Indikatorenfür Windwurf, Trockenstress, Feuer oder Insektenbefall verwendetwerden können. Als solche Indikatoren wurden sowohlseparate Extremereignisse (z.B. extrem hohe Windgeschwindigkeit),als auch „gefährliche Kombinationen“ der Extremereignisseuntersucht (z.B. Sommertrockenheit nach einem Wintersturm).Um die räumliche Verteilung und die zeitliche Entwicklung desAuftretens dieser Indikatoren in Niedersachsen zu analysieren,wurden Daten der regionalen Klimamodelle REMO und CLM (SzenarioA1B und Kontrollläufe C20, jeweils Lauf 1 und 2) verwendet.Da im Speziellen Wald-Risikofaktoren untersucht wurden, wird inder weiteren Analyse ein Schwerpunkt auf Gebiete mit hohemWald-Anteil gesetzt. Im Vortrag wird ein Überblick über die sichhieraus ergebende zeitliche Entwicklung des Auftretens der Einzelindikatorenund deren Kombination geliefert.Waldschaden, Extremereignisse, MultiriskanalyseAuswirkungen extremer Trockenereignisse auf das Wachstumvon BuchenMarkus Wagner, Henning Meesenburg, Johannes Sutmöller,Julia Rudolph, Jan Hansen, Bernd Ahrends, Johannes Eichhorn,Birte Scheler, Inge Dammann, Jan Evers, Uwe Paar, Jürgen Nagel,Hermann SpellmannNordwestdeutsche Forstliche Versuchsanstalt, GöttingenUm die Wachstumsreaktionen von Bäumen auf Trockenheitsereignissebesser zu verstehen und das klimawandelbedingte zukünftigeRisikopotenzial von Trockenstress für Buchenbestände in Mitteleuropagenauer abschätzen zu können, wurden verschiedene hydro-35

Thema 2: Regionale Wetterextreme und ihre Folgenklimatische Trockenheitsindikatoren mit dem Durchmesserwachstumder Bäume verglichen. Jahrringchronologien von Level II-Monitoringflächen wurden hierfür in multiplen Regressionsmodellenverschiedenen Klima- und Wasserhaushaltsgrößen gegenübergestellt(1931-2006). Ergänzend standen für ausgewählte Flächenzeitlich hoch aufgelöste Dendrometerdaten zur Verfügung (ab ca.1999).Niederschlag, Lufttemperatur, Klimatische Wasserbilanz (KWB),relative Evapotranspiration (ETr) und relatives pflanzenverfügbaresBodenwasser (SWr) wurden als sensitive Trockenstressindikatorenidentifiziert. Die Analyse erfolgte dabei auf verschiedenen zeitlichenSkalen, welche von Teilzeiträumen innerhalb der Vegetationsperiodebis hin zu mehrjährigen Zeitspannen reichen. In Übereinstimmungmit Angaben in der Literatur zeigt sich eine Unterbrechungdes Durchmesserwachstums, wenn das SWr unter 40 %sinkt. Ein ähnliches Bild ergibt sich für die ETr, wenn diese aufWerte unter 60 % abfällt. Im Allgemeinen korrelieren die hydroklimatischenIndikatoren gut mit der Wachstumsvariabilität derBäume, was besonders für extreme Trockenjahre wie 1947, 1959,1976 oder 2003 gilt, sofern eine mögliche zeitliche Verzögerungder Wachstumsreaktion um ein Jahr berücksichtigt wird (z.B.2003/04). Zwischen 1990 und 2006 ist die Übereinstimmungschwächer ausgeprägt. Weitere Umweltfaktoren könnten hiereventuell zu einer Überlagerung der Trockenstresseffekte geführthaben.Extreme Trockenereignisse, Trockenstress, Baumwachstum, BucheErmittlung des künftigen Sturmrisikos für Waldökosystemeim Solling, NiedersachsenJohannes Merklein 1) , Jelka Braden 1) , Claus Döring 2) ,Oleg Panferov 1)1)Georg-August Universität Göttingen, Fakultät für Forstwissenschaftenund Waldökologie, Abt. Bioklimatologie2)Georg-August Universität Göttingen, Fakultät für Forstwissenschaftenund Waldökologie, Abt. Ökopedologie der gemäßigten ZonenStürme sind der Hauptschadensfaktor für Waldökosysteme in Mittel-und Nordeuropa. Während die Ursache für die Schäden in den36

Thema 2: Regionale Wetterextreme und ihre Folgenextremen Windgeschwindigkeiten und der Böigkeit zu sehen ist,hängt die tatsächliche räumliche Verteilung der Schäden von verschiedenenmodifizierenden Faktoren wie Relief und Waldstrukturab. Die Kombination solcher Faktoren kann die Schäden in verschiedenenGegenden einer vom Sturm betroffenen Region sowohlabschwächen wie auch verstärken. Um regional potentiell gefährdeteWaldbereiche vorherzusagen, benötigt man Informationen zurzukünftig erwarteten Sturmhäufigkeit. Dazu braucht es ein passendesWerkzeug zur Ermittlung des kombinierten Einflusses vonWind, Relief und Vegetationsstruktur auf die konkrete Schadenswahrscheinlichkeit.Eines der geeignetsten Werkzeuge dafür ist in3D-Strömungsmodellen zu sehen, da in ihnen diese 3 Einflüsseschon implizit kombiniert sind. Die vorliegende Studie wertet dieWahrscheinlichkeit von derzeitigen und zukünftigen extremenWindgeschwindigkeiten für den Solling in Niedersachsen aus. DatenRegionaler Klimamodelle (REMO-UBA, CLM, WETT-REG_2010)für die Klimaszenarien C20, A1B und B1 zwischen 1960 und 2100wurden hinsichtlich des Sturmaufkommens in den Wintermonatenanalysiert. Auf Grundlage der Analysedaten fand mit Hilfe des 3D-Strömungsmodells SCADIS eine Modellierung der regionalräumlichenVerteilung der Risiken und der modifizierenden Effektevon Relief und Vegetation statt. Das Ergebnis der REMO_UBA-Datenanalyse zeigt eine signifikante Steigerung der Sturmereignissezwischen den 30-Jahres-Perioden 1971-2000 und 2071-2100.Die Modellierung mit SCADIS ergibt auf dieser Daten-Grundlageein stark variierendes und nichtlineares räumliches Muster derkonkreten Risiko-Gebiete in Abhängigkeit von Sturmgeschwindigkeitund Sturmrichtung, wie sie weder mit 1D- noch mit 2D-Modellen ermittelt werden können.Sturmrisiko, Extremereignisse, regionale Klimamodelle, Windwurfrisiko37

Thema 2: Regionale Wetterextreme und ihre Folgen11:00 - 12:40 WasserEinfluss des Klimawandels auf das hydrologische Regimevon Küstenregionen am Beispiel der Krumhörn, OstfrieslandThomas Gräff, Gabriele Baroni, Axel Bronstert,Clemens Brunk, Isabel Martínez, Sascha OswaldUniversität Potsdam, Institut für Erd- und UmweltwissenschaftenKüstenregionen sind besonders stark durch die Folgen des Klimawandelsbetroffen. Die Erhöhung des Meeresspiegels führt einerseitszu erhöhten Eintrittswahrscheinlichkeiten von Sturmfluten.Zusätzlich werden erhöhte Niederschlagsmengen im Winter erwartet.Das Wassermanagement des Hinterlandes wird durch dieseFaktoren stark eingeschränkt sein. Als weitere Belastung musszusätzlich mit vermehrter Überströmungswahrscheinlichkeit derSchutzbauwerke gerechnet werden, was durch kontinuierlichenAusbau des Küstenschutzes eingeschränkt wird. Für die Sommerperiodenwerden deutlich trockenere Zustände vorhergesagt. Diezu erwartenden Folgen sind ein Zustrom salzigen Grundwassers indas Hinterland.In der hier vorgestellten Studie wird die Region Krummhörn inOstfriesland an der Deutschen Küste betrachtet. Mehr als 30 % derRegionen liegen unter dem Meeresspiegelniveau. Um Vorhersagenfür diese Region unter zukünftigen Klimabedingungen durchzuführenwurden zwei verschiedene Modellansätze unterschiedlicherKomplexität in der Region entwickelt.Mit einem physikalisch basierten hydrologischen Modell werdenGrundwasserintrusionen und Salzwassertransport durch potentielleStörungen in der geologischen Deckschicht an die Oberfläche, alsauch Deich- und Dünenüberströmung und die Aussüßung des Hinterlandesim 2D Schnitt untersucht. Durch Lysimeterexperimenteund Farbtraceranalysen im Feld wurden bodenphysikalische Kennwerteund präferentielle Fließpfade ermittelt.Mit einem konzeptionellen Modellansatz wird das gesamte Einzugsgebietdes lokalen Entwässerungsverbandes modelliert, umÜberstau im Winter und Trockenheit im Sommer bei verschiedenenLandnutzungsszenarien zu quantifizieren und dabei die Ergebnisseder physikalisch basierten Modellierung zu integrieren.Die gegenwärtige Landnutzung und die vorhandenen meteorologischenZeitreihen werden zum Kalibrieren und Validieren genutzt.Klimasimulationen basierend auf RCM-Analysen des GCM Echam538

Thema 2: Regionale Wetterextreme und ihre FolgenModelllauf werden für die Prognosen zukünftige Zeiträume genutztunter Verwendung von drei unterschiedlichen Landnutzungsszenarien.Dabei wurden die folgenden Szenarien aufgestellt: neben derunveränderten aktuellen Landnutzung mit angepasstem Wassermanagement,werden zwei Szenarien mit einem Hochwasserschutzpolderaufgebaut, der im Szenario CO 2 Sequestrierung alsKohlenstoffsenke durch Schilfbepflanzung dient und im SzenarioWassermanagement nur zur Speicherung von Starkniederschlägenund überspülten Meerwasser genutzt wird. In Trockenperiodenwird Bewässerung ermöglicht.Die Modellergebnisse werden die Grundlage für ökologische undökonomische Studien darstellen um Prognosen über Vegetationsentwicklungund wirtschaftliche Entwicklungen in den Küstengebietendurchzuführen.Klimawandel, Küste Landnutzungsszenarien, ModellkopplungAuswirkungen des Klimawandels auf den Hochwasserschutzan tidebeeinflussten Nebengewässern der TideelbeEdgar Nehlsen, Peter FröhleTechnische Universität Hamburg-Harburg, Institut für WasserbauDie hydrodynamischen Prozesse der Nebengewässer der Tideelbewerden sowohl durch den Binnenabfluss als auch durch den Tideeinflussder Nordsee geprägt. Daher ist zu erwarten, dass dieseGewässer in besonderem Maße vom Klimawandel und den damiteinhergehenden Folgen betroffen sein werden. Im Rahmen desVerbundprojektes KLIMZUG Nord wurden die Auswirkungen vonprojizierten häufiger auftretenden Starkregenereignissen und einemsteigenden mittleren Meeresspiegel auf den Hochwasserschutzim Mittel- und Unterlauf der Gewässer untersucht.Während der Bemessungswasserstand im Oberlauf der Gewässerallein durch den Binnenabfluss geprägt wird, bestimmt im tidebeeinflusstenBereich eine Überlagerung von Tide und Binnenabflussden maßgebenden Wasserstand. Wesentlichen Einfluss habenanthropogene Einflüsse wie das Mündungssperrwerk, die beidseitigeEindeichung und die Schöpfwerke entlang der Deichlinie. DasMündungssperrwerk wird bei höheren Wasserständen in der Elbe,39

Thema 2: Regionale Wetterextreme und ihre Folgenz.B. bei Sturmfluten, geschlossen was zu einer hydraulischen Entkopplungvon der Tideelbe führt. Die Schöpfwerke, deren maximaleFördermenge dieselbe Größenordnung beträgt wie ein häufigesBinnenabflussereignis, stellen die Entwässerung der tiefliegendenMarsch hinter den Deichen sicher und werden auch bei geschlossenemSperrwerk betrieben. Das zu betrachtende Gesamtsystemgewinnt durch die Interaktion der einzelnen Komponenten anKomplexität wodurch zur Systemanalyse der Einsatz numerischerModelle erforderlich wird.Im Rahmen des Forschungsvorhabens wurde eine Modellkette bestehendaus einem Niederschlag-Abfluss (NA-) Modell und einemzweidimensionalen Strömungsmodell erstellt. Auf dieser Basiswurden die Ergebnisse verschiedener regionaler Klimamodelleverwendet, um eine Spanne an möglichen Änderungen der Bemessungsabflüssezu ermitteln und diese anschließend mit den Annahmenaus verschiedenen Meeresspiegelanstiegsszenarien zukombinieren.Bereits die Untersuchung der Änderungen der Bemessungsabflüssezeigt eine sehr große Streubreite, die aus verschiedenen Faktorenwie dem Emissionsszenario, der Realisierung, der Auswahl desZeitfensters und der Extremwertstatistik herrühren. Die Kombinationmit veränderten Tiderandbedingungen führt zu einer weiterenZunahme der Streubreite der Bemessungsgrößen. Im Rahmen derPräsentation werden die Auswirkungen der einzelnen Faktoren imDetail dargestellt und ein Ansatz zum Umgang mit der großenStreubreite präsentiert.Impactmodellierung, Unsicherheiten, Hochwasserschutz, ÄstuarAuswirkungen des anthropogenen Klimawandels auf Hydrodynamikund Salzgehalte des WeserästuarsAnna C. Zorndt, Torsten SchlurmannLeibniz-Universität Hannover, Franzius-Institut für Wasserbau und KüsteningenieurwesenDas am Franzius-Institut angesiedelte Teilprojekt FT7 TP5.2 desKlimafolgenforschungsverbundes KLIFF beschäftigt sich mit Hydro-40

Thema 2: Regionale Wetterextreme und ihre Folgendynamik und Salzgehalten der Weser. Die Salzverteilung in derWeser wird von der Tidedynamik, dem Abfluss aus dem Einzugsgebiet,der Menge des aus der offenen See eindringenden Salzwassersund den Salzgehalten von See- und Flusswasser bestimmt.Durch den Klimawandel kann es zu vielfältigen und komplexenÄnderungen dieser äußeren Einflussfaktoren auf das Ästuarkommen. Dies hat neben den Implikationen für die (Scheitel-)Wasserstände auch Folgen für die Salzverteilung und damit dasWassermanagement, da das ästuarine Wasser beispielsweise fürdie Bewässerung des landwirtschaftlich genutzten Hinterlandesgenutzt wird.Für die Untersuchung möglicher Folgen des Klimawandels ist eineReihe aktueller Forschungsergebnisse zu verschiedenen Aspektender sich ändernden ästuarinen Randbedingungen relevant. So istbeispielsweise ein beschleunigter Anstieg des globalen Meeresspiegels(Meehl et al., 2007) mit regional variierender Wirkung zu erwarten.In der Deutschen Bucht ist daher von einer mittleren Wasserstandserhöhungund einhergehend einer Änderung der Tidedynamikin der Nordsee auszugehen (Pickering, 2012, Plüß, 2004).Weiterhin kann es zu einer Erhöhung der Frequenz von Extremereignissenkommen, was sowohl Sturmfluten in der Nordsee (Gaslikova,2012, Weisse, 2008), als auch Hochwasserereignisse ausdem Hinterland betrifft (Huang, 2012, Hölscher, 2012). Allen Forschungsergebnissenist jedoch eine Vielzahl von Unsicherheiteninherent, wie beispielsweise die der betrachteten Prozesse, derglobalen (Woth, 2005) und regionalen Klimamodelle (Huang,2012) und der verwendeten Anfangsbedingungen (Gaslikova,2012). Oftmals sind eindeutige Trendaussagen über die untersuchtenGrößen oder Festlegungen auf Zeitscheiben kaum möglich. DasWeserästuar ist somit eine Schnittstelle, an der der Klimawandelzwar vielfältige signifikante Folgen haben kann, jedoch auch Forschungsergebnisseunterschiedlicher Methoden und Unsicherheitenfür die Untersuchung dieser zu vereinen sind.Der hier vorgestellte Beitrag präsentiert eine Übersicht über möglicheFolgen des Klimawandels auf die Weser und geht dabei insbesondereauf die Folgen von regionalen Extremwetterereignissenein. Es wurde hierfür ein hydrodynamisch-numerisches Modellaufgestellt, welches mit Hilfe von Simulationen vergangener Ereignissevalidiert wurde, darunter neben mittleren Zuständen mehrereSturmfluten und Hochwasserereignisse.Die präsentierten Ergebnisse umfassen eine Systemstudie mit synthetischenAbflussereignissen unterschiedlicher Höhe sowie Analysenvon vergangenen Ereignissen und Messungen. Neben der lon-41

Thema 2: Regionale Wetterextreme und ihre Folgengitudinalen tiefengemittelten Salzverteilung wird auch die abflussabhängigeSchichtungsdynamik detailliert untersucht. Ein weitererSchwerpunkt ist der Einfluss von Sturmereignissen und möglichenzukünftigen Änderungen des Sturmflutklimas auf das Ästuar. Hierfürwurden sowohl synthetische, als auch Sturmfluten aus Klimasimulationsläufendes FT7 TP1 modelliert und untersucht. Weiterhinwird auf die Auswirkungen eines gestiegenen Meeresspiegelseingegangen. Es folgt eine abschließende Beurteilung der vorgestelltenStudien und eine Einordnung in die genannten Forschungsergebnisse.Weser, numerische Modellierung, Klimafolgen, Salzgehalte, ExtremereignisseBetriebsoptimierung eines Verbundspeichersystems unterEinfluss des KlimawandelsMartin Gocht, Günter MeonTechnische Universität Braunschweig, Leichtweiß-Institut für Wasserbau,Abteilung Hydrologie, Wasserwirtschaft und GewässerschutzIm Rahmen des Forschungsverbundes KLIFF – Klimafolgenforschungin Niedersachsen - wurde der Talsperrenverbund im Westharzhinsichtlich des Klimawandels untersucht und optimiert. Diekomplexen Einflüsse des Klimas auf Änderungen im Abflussregimewurden durch die Verwendung des Wasserhaushaltsmodells PANTARHEI in Kombination mit regionalen Klimamodellen abgeschätzt.Kalibriert an Beobachtungswerten der Zeitreihe 1971-2000 fürTageswerte und 2002-2008 für Stundenwerte diente es der Modellierungdes Verbundbetriebs mit Daten aus den KlimamodellenWETTREG und REMO. Besonderes Augenmerk lag hierbei auf demHochwassermanagement. Insbesondere der REMO-UBA-Lauf zeigteinige deutliche erhöhte Winterhochwässer in der fernen Zukunft2070-2100. Der langjährige Betrieb des Talsperrensystems mitÜberleitungen, Trinkwasser- und Energieproduktion ließ sich imTageswertmodell gut wiedergeben. Ganglinien und Dauerlinien derSpeicherinhalte aus Beobachtung und Rechnung stimmen gutüberein. Betriebsunterbrechungen wegen Wartungsarbeiten oderBetriebsanpassung an Nachfrageänderungen waren allerdings nichtGegenstand der Kalibrierung, weil für die Klimafolgenabschätzung42

Thema 2: Regionale Wetterextreme und ihre Folgenein Modell benötigt wird, welches als Abstraktion der Realität einenkonstanten Betrieb über 30 Jahre voraussetzt. Auf der Grundlagedes Tageswertmodells konnte auch das Stundenmodell erfolgreichkalibriert werden. Die Klimamodelle sind, verglichen mit der Orographiedes Harzes, räumlich grob aufgelöst. Die langjährige Niederschlagsverteilungüber dem Harz weicht daher von der Beobachtungab. Insbesondere in den hohen Lagen sind die Niederschlägein den Klimamodellen, wohl wegen der zu geringen Auflösungder Orographie, zu gering. Zwei Talsperren, deren Einzugsgebieteaus diesen hohen Lagen gespeist werden, konnten dahermit den Daten der Klimamodelle nicht hinreichend modelliert werden.Bei vier weiteren, deren Einzugsgebiete weniger extrem sind,gelang dies jedoch gut. Optimierungsmodelle erfordern – abhängigvom verwendeten Optimierungsalgorithmus -zahlreiche Rechenläufe,um ein optimales Regelsystem für den Talsperrenbetrieb untergeänderten Randbedingungen zu ermitteln. Komplexe Wasserhaushaltsmodellesind wegen ihres hohen Rechenbedarfs hierfürungeeignet. Daher wurde der Talsperrenbetrieb mit berechnetenZuflüssen und Abflüssen aus der Wasserhaushaltsmodellierung ineinem vereinfachten Metamodell mittels der Speichergleichung undden monatlichen Betriebsregeln abgebildet. Das Metamodell wurdemit einem genetischen Algorithmus durch Variation der Abgabenim Winter so optimiert, dass die Maximalabgaben im Zeitraum2070 – 2100 die Maximalabgaben der Vergangenheit nicht überschreiten.Grundsätzlich gelingt die Einhaltung der Scheitelwerteder Vergangenheit unter Randbedingungen der Klimamodell-Zukunft. Jedoch würde dabei die Multifunktionalität der Speicherdeutlich verändert. Verringerte Speicherinhalte würden weit in denSommer reichen. Dies hätte Auswirkungen auf Trinkwasser- undEnergieproduktion. Die veränderten Einnahmen in diesen Bereichenwerden an einem Beispiel dem verringerten Hochwasserrisikogegenübergestellt. Dadurch gelingt eine umfassende Darstellungder Multifunktionalität des Talsperrenverbundes im gesellschaftlichenKontext.Hochwassermanagement, Hochwasserrisiko, Regionale Klimaprojektionen,Wetterextreme, Talsperren, Multifunktionalität43

Thema 2: Regionale Wetterextreme und ihre FolgenEinfluss des Klimawandels auf das Vorkommen ausgewählterPharmazeutika in FließgewässernWibke Meyer, Ralf OtterpohlTechnische Universität Hamburg-Harburg (TUHH), Institut für Abwasserwirtschaftund Gewässerschutz, Eissendorfer Str. 42, 21073 Hamburg (E-Mail: wibke.meyer@tuhh.de)Ergebnisse der aktiven Klimawandelforschung projizieren speziellfür Norddeutschland häufiger auftretende Extremwetterlagen, welcheunter anderem stark verlängerte Trockenperioden in den Frühjahrs-und Sommermonaten mit sich bringen. Durch in diesen Periodenausbleibende Niederschläge kommt es zu einer Verringerungdes Abflusses vor allem in kleinen Fließgewässern. In Norddeutschlandmüssen schon heute zum Teil sehr abflussschwacheGewässer den Ablauf großer Kläranlagen aufnehmen. Im Ablaufder Kläranlagen enthaltene Pharmazeutika können im Fließgewässeroder nach der Entnahme zur Weiterverwendung des Wassersschädliche Auswirkungen nach sich ziehen. Erhöht sich deren Konzentrationzukünftig durch eine deutlich geringere Verdünnungkönnen die Folgen gravierend sein. Ziel der Untersuchungen ist es,nach der hydrologischen und chemisch-analytischen Aufnahme dervorherrschenden Situation, einen Bezug der gemessenen Pharmazeutikakonzentrationenzu Wetterereignissen herzustellen. Diesermöglicht eine Einordnung der Problematik hinsichtlich langfristigerklimatischer Entwicklungen.Es wurde ein einjähriges Monitoring an vier Kläranlagen durchgeführt,welche sich durch im Verhältnis zur Anlagengröße besonderskleine Vorfluter auszeichnen. Die Probenahmen erfolgten aus denKläranlagenabläufen sowie ober- und unterhalb der Einleitungsstellenaus den zugehörigen Fließgewässern. Es wurden die vier PharmazeutikaCarbamazepin, Diclofenac, Metoprolol und Atenolol mittelsHPLC-MS detektiert. Die Stoffe wurden basierend auf einerumfangreichen Literaturrecherche auf Grund ihrer Umweltrelevanzausgewählt.Es konnte festgestellt werden, dass die höchsten Pharmazeutikakonzentrationenin den Fließgewässern zu verzeichnen waren,wenn diese am wenigsten Wasser führten. Im Zeitraum niedrigerPegelstände des vorgestellten Monitorings befanden sich die Konzentrationenvon Diclofenac und Metoprolol unterhalb der Einleitungsstelleim Fließgewässer teilweise über einem Wert von 0,1µg/l. Dieser Wert wird in einschlägiger Fachliteratur als Maximal-44

Thema 2: Regionale Wetterextreme und ihre Folgenwert für Pharmazeutikarückstände je Einzelstoff genannt, um vorausschauendenRessourcenschutz zu gewährleisten. In niederschlagsreichenMonaten wurde dieser Wert nicht überschritten.Metoprolol wies die höchsten Konzentrationen auf, gefolgt vonDiclofenac und Carbamazepin, Atenolol wurde nur zweimal imKläranlagenablauf detektiert. Der Abwasseranteil im Fließgewässerhat einen ausschlaggebenden Einfluss auf das Konzentrationsniveau.Mit Bezug zu den aktuellen Klimaprojektionen, welche öfterauftretende und längere Trockenperioden voraussagen, ist mitstärkeren Belastungssituationen für das Ökosystem Fließgewässerzu rechnen.Klimawandelbedingte Trockenphasen; Pharmazeutika; Kläranlagenablauf;Fließgewässer14:00 - 15:20 LandwirtschaftAuswirkungen von extremen Wetterperioden auf ausgewählteSchadinsekten und Konsequenzen für Anpassungsstrategienim PflanzenschutzRainer Meyhöfer, Christine Tölle-Nolting, Robert Wachira,Lea Anna Hüweler, Hans-Michael PoehlingGottfried Wilhelm Leibniz Universität Hannover, Institut für GartenbaulicheProduktionssysteme, Abt. PhytomedizinNeben ackerbaulichen Kulturen haben in Niedersachsen der Obstbau(Äpfel, Erdbeeren) und der Freilandgemüsebau (Spargel, Salat,Kohl, Zwiebeln, Karotten) einen hohen Stellenwert. Pflanzenschutzmaßnahmensind unerlässlich, da der Ertrag durch einenSchädlingsbefall stark beeinträchtigt werden kann. Das Auftretenvon Schadinsekten ist dabei in besonderem Maße von Umweltfaktorenabhängig. Es ist anzunehmen, dass der Klimawandel maßgeblichzu veränderten Schädlingsspektren und Schädlingsproblematikenbeitragen wird.Im Rahmen der vorliegenden Untersuchungen wurden die Auswirkungenvon extremen Wetterereignissen auf ausgewählte Getreideschädlinge,Große Getreideblattlaus (Sitobion avenae) sowieKohlschädlinge, die Kohlmottenschildlaus (Aleyrodes proletella)und die Mehlige Kohlblattlaus (Brevicoryne brassicae), genaueruntersucht. Alle Schädlingsarten stellen in ihren Kulturen aktuelle45

Thema 2: Regionale Wetterextreme und ihre FolgenProblemschädlinge dar. Als ein Schwerpunkt wurde der Einflussvon extremen Wetterereignissen, d.h. Hitzeperioden (30 - 38 °C,1 - 5 Tage), Starkregen-Ereignisse(bis zu 1 l/min) und Wasserstress(15 - 80 % Feldkapazität), auf die Mortalität, Reproduktionund Lebensdauer der Insekten untersucht. Alle Untersuchungenfanden in Klimakabinen bzw. Kleingewächshäusern unter kontrolliertenBedingungen statt. Die Ergebnisse zeigen, dass die Mortalitätvon A. proletella Weibchen bei 30 °C und nach 3 - 4 Hitzezyklensowie bei über 34 °C bereits nach einem Hitzezyklus stark zunimmt.Die Eiablageaktivität hat A. proletella bereits nach einemHitzezyklus von 38 °C eingestellt. Die Larvalentwicklung vonA. proletella wurde durch Hitzestress nur geringfügig beeinträchtigt.Im Gegensatz zu A. proletella stieg die Mortalität beiB. brassicae erst bei 34 °C und 3 Hitzetagen an. 38 °C an 3 aufeinanderfolgendenHitzetagen überlebten noch 40 % der Adultenbzw. 10% der Nymphen. Erst bei 3 Hitzetagen von 38 °C verringertesich die Nachkommenanzahl um 2-Drittel. Entwicklungs- undLebensdauer von B. brassicae wurden erst bei 5 Hitzetagen über38 °C negativ beeinträchtigt. Unter Wasserstress leidende Kohlpflanzenhaben sich nicht auf die Mortalität bzw. Fekundität von A.proletella und B. brassicae ausgewirkt. Durch 20-minütige Starkregen-Ereignissenvon bis zu 1 l/min wurde A. proletella nicht beeinflusst,bei adulten B. brassicae konnte aber bis zu 50 % Mortalitätfestgestellt werden.Die Getreideblattlaus Sitobion avenae reagierte nach wiederholterWärmexposition > 30 o C mit einer erhöhten Mortalität und verringertenReproduktionsrate. Allerdings wurden auch bedeutendenatürlichen Gegenspieler wie die Schlupfwespe Aphidius rhopalosiphioder die Schwebfliege Episyrphus balteatus gleichermaßen inihrer Überlebensrate oder Prädations-/Parasitierungsleistung vomTemperaturstress betroffen. Trockenstress hemmte erst nach längererEinwirkung die Populationsentwicklung der Blattläuse, führteaber zu einer signifikant vermehrten Bildung von geflügelten Migrantenin der gestressten Population. Wie bei dem Wärmestressreduzierte aber auch der Trockenstress die Nutzleistung von A.rhopalosiphi und E. balteatus. Insgesamt betrachtet sind HitzeundTrockenperioden signifikante Parameter für die Populationsdynamikvon S. avenae, wobei allerdings die direkten Effekte auf dieAphiden indirekt durch veränderte Leistungsfähigkeit der Gegenspielerkompensiert werden können, was aber letztlich nur in aufwendigenInteraktionsstudien oder komplexen Modellen differenzierterzu quantifizieren wäre.46

Thema 2: Regionale Wetterextreme und ihre FolgenInsgesamt zeigen die Untersuchungen, dass Höhe und Dauer einerExposition entscheidende Störfaktoren für die Populationsentwicklungvon Schädlingen sind. Die untersuchten Schädlingsarten erwiesensich aber als tolerant gegenüber Wetterextremen wie Hitze,Regen und Trockenheit. Es ist daher zu erwarten, dass beide Artenauch in Zukunft ein hohes Schadpotential im Getreide- bzw.Kohlanbau haben werden. Diese Schlussfolgerungen werden durchErgebnisse zur Modellierung der Populationsdynamik unter verschiedenenKlimaszenarien gestützt. In Zukunft gilt es Anbauflächenstärker als bisher gegenüber Schädlingsbefall zu schützen.Dieser Herausforderung kann sich der Pflanzenschutz nur stellenwenn der integrierte Pflanzenschutz konsequent weiterentwickeltwird. Die Förderung und Nutzung von natürlichen Regulationsprozessensollten dabei einen ebenso hohen Stellenwert haben wie dieEntwicklung von automatisierten Entscheidungshilfen.Schädlinge, Brevicoryne brassicae, Aleyrodes proletella, Sitobionavenae, Nützlinge, Entwicklungsparameter, Mortalität, Hitzeperioden,Trockenstress, Starkregen, Klimawandel, Anpassungsstrategien,PflanzenschutzDer Einfluss von simulierten Dürreereignissen auf Produktivitätund Qualität niedersächsischer GrünlandprodukteMonika Hoffstätter-Müncheberg 1) , Maria Merten 1) ,Manfred Kayser 1) , Nicole Wrage-Mönnig 2) , Johannes Isselstein 1)1)Georg-August Universität Göttingen, Institut für Graslandwissenschaft2)Hochschule Rhein-Waal, Life SciencesIm Zuge des Klimawandels werden Dürreereignisse in Mitteleuropaimmer häufiger auftreten. Dürren können die Produktivität und dieQualität von Agrarprodukten negativ beeinflussen. Da Grünlandeine wichtige Quelle der Futterproduktion für Wiederkäuerdarstellt, testeten wir den Einfluss von Dürreereignissen aufunterschiedlich gemanagte Grünländer typischer niedersächsischerStandorte (südliches und nordöstliches Tiefland, Mittelgebirge).Frühjahrs- und Sommerdürre wurde in 2011 und 2012 durch Regendächerinduziert, trockengestresste Bestände erhielten währendder Experimente 25 – 50 % weniger Niederschlag. Um denEinfluss der Grasnarbenzusammensetzung zu testen wurden auf47

Thema 2: Regionale Wetterextreme und ihre Folgender Hälfte der jeweiligen Flächen Dikotyle durch Herbizide entfernt.Der Einfluss der Nährstoffversorgung wurde durch Stickstoffdüngung(90 kg ha -1 Jahr -1 ) auf der Hälfte der jeweiligen Flächen getestet.Trockenmasse wurde erfasst und die FutterqualitätsparameterRohprotein und saure Detergenzienfaser (ADF) wurden mitNahinfrarot-Spektroskopie geschätzt.Die Regennutzungseffizienz trockengestresster Bestände wargrundsätzlich erhöht. Dürre reduzierte die Trockenmasseerträge,jedoch war dieser Zusammenhang nicht immer signifikant. Düngungerhöhte die Erträge immer, besonders unter ungünstigenKonditionen. Düngung erhöhte auch die Regennutzungseffizienz,jedoch war dieser Zusammenhang nicht immer signifikant. Eingradliniger Einfluss der Grasnarbenzusammensetzung auf Ertragund Regennutzungseffizienz war nicht messbar, es gab jedochjahres- und standortabhängige signifikante Effekte.Rohproteingehalte waren im Sommer höher als im Frühjahr und ingedüngten Beständen erhöht. Während Sommerdürre meist denRohproteingehalt erhöhte, gab es im Frühjahr keinen solch klarenEffekt. Die Grasnarbenzusammensetzung war generell für denRohproteingehalt weniger wichtig. Die Standorte zeigten ausgeprägtunterschiedliche Reaktionen des Rohproteingehalts auf dieFaktoren dieses Experiments.Trockengestresste Bestände des südlichen Tieflandes und demMittelgebirge hatten niedrigere ADF-Gehalte als Bestände mitnatürlichen Niederschlägen. Düngung verminderte die ADF-Gehalteder Bestände aus dem nördlichen Tiefland und dem Mittelgebirgeim Frühjahr, im Sommer ergab Düngung jedoch fast keinen Effekt.Ein direkter Einfluss der Grasnarbenzusammensetzung auf ADF-Gehalte konnte nicht nachgewiesen werden.Aus diesen Ergebnissen schließen wir, dass sich zukünftig häufigerauftretende Dürreereignisse nur moderat auf die Produktivität undQualität von Grünland auswirken wird. Offenbar reagieren die Beständerelativ plastisch, was v.a. an der erhöhten Regennutzungseffizienzunter Trockenstress sichtbar wird. Abhängig von Standort,Nutzung und Grasnarbenzusammensetzung kann es sogar zu einerSteigerung der Qualität kommen, da Rohprotein akkumuliert undADF gesenkt werden. Eine diverse Grasnarbe und eine gute Nährstoffversorgungkönnen diese Möglichkeit unterstützen, wobei diebislang unklare Rolle der Grasnarbenzusammensetzung weitererAnalyse hinsichtlich funktioneller Gruppen oder Artidentitätseffektebedarf.48

Thema 2: Regionale Wetterextreme und ihre FolgenMulti-kriterielle Optimierung von Anpassungsmaßnahmen inder Landwirtschaft – Ein Modellstudie in der WestschweizAnnelie Holzkämper, Tommy Klein, Pierluigi Calanca,Jürg FuhrerAgroscope Reckenholz, Zürich, SchweizKlimaänderungen stellen die Landwirtschaft vor Herausforderungen.In vielen Teilen Europas ist die Agrarproduktion bereits heutevon der Bewässerung abhängig und mit fortschreitender Klimaerwärmungist in Zukunft häufiger mit Beeinträchtigungen durchWassermangel zu rechnen. Wenn Gebietsabflüsse abnehmen undim Sommer, wenn das Wasser für das Pflanzenwachstum am nötigstengebraucht wird, Wasserknappheit auftritt, kann die Verfügbarkeitvon Bewässerungswasser eine wesentliche Limitierung fürdie Agrarproduktivität darstellen. Andere Anpassungsmaßnahmen,wie z.B. Änderungen in der Wahl der angebauten Kulturen, in derLandnutzung oder im Betriebsmanagement müssen in Erwägunggezogen werden, um die Effizienz der Wassernutzung in der Landwirtschaftzu verbessern. Im Einzugsgebiet der Broye in der Westschweizuntersuchen wir modellgestützt, wie sich zukünftige Klimaänderungenauf die Agrarproduktivität auswirken könnten, undwelche Möglichkeiten es für die Anpassung gibt. Dabei berücksichtigenwir, dass die Landwirtschaft neben der Produktionsfunktionauch eine wichtige Rolle als „Ökosystemdienstleister“ spielen soll,indem sie zum Beispiel zur Reinhaltung der Gewässer oder zumBodenschutz beiträgt. Mit einem multikriteriellen Optimierungsansatzwerden räumlich explizite Anpassungsmöglichkeiten zur Erhaltungder Produktivität bzw. zur Reduktion der Umweltauswirkungenerarbeitet.Die Modellergebnisse zeigen, dass bei gleichbleibender Praxis bis2050 gegenüber heute (1981-2010) in dieser Region mit einerAbnahme der Produktivität zu rechnen ist, während Umweltauswirkungen,speziell Bodenerosion und Nährstoffauswaschung, gleichzeitigzunehmen. Mit dem Optimierungsansatz werden für verschiedeneGewichtungen der einzelnen Funktionen Konflikte zwischenProduktion und Umweltwirkungen identifiziert. Exemplarischwird eine Kompromisslösung aufgezeigt, bei der Landnutzungsverteilungund Bewirtschaftung so angepasst sind, dass die Agrarproduktionbei minimalen Umweltwirkungen auch unter Klimawandelgewährleistet bliebe.49

Thema 2: Regionale Wetterextreme und ihre FolgenKlimawandel, Landwirtschaft, Anpassung, multikriterielle OptimierungRisikowahrnehmung und Risk Governance: Was brauchenStakeholder von der Wissenschaft, um gut mit den Risikenim Klimawandel umzugehen?Manuel GottschickUniversität Hamburg, KLIMZUG-NORD / Q4 GovernanceEtwas ungewöhnlich für einen Abstrakt möchte ich zu Beginn meinepersönlichen Kompetenzen und Erfahrungen darstellen, umnach dieser „Selbstbeweihräucherung“ den eigentlichen Inhalt desVortrags zu skizzieren.Im KLIMZUG-NORD Projekt arbeite ich in der QuerschnittsaufgabeGovernance. Zusätzlich bin ich unterstützend für die (naturwissenschaftlichen)Kollegen tätig, um die Einbindung von Stakeholdernin den Forschungsprozess zu befördern. Weiterhin habe ich intensivdas Konzept für das integrative Produkt „Kursbuch Klimaanpassung“und die sozio-ökonomischen Rahmenszenarien für KLIM-ZUG-NORD entwickelt.Mit meinem Doktorand Jürgen Schaper habe ich an dem „KooperationsNetzwerk Wasser“ in der Ostheide mitgearbeitet undu.a. die Problemwahrnehmung von den Akteursgruppen (u.a. Naturschutz,Untere Wasserbehörde, Landwirtschaft) erhoben, analysiertund zur Diskussion gestellt. Eine weitere Fallstudie habe ichmit Cornelius Laaser (PIK) in Buxtehude durchgeführt. Dort habenwir mit Vertretern zivilgesellschaftlicher Gruppen komplexe Zukunftsfragenzur nachhaltigen Entwicklung von Buxtehude im Klimawandelbearbeitet. Mit Kollegen aus INKA BB und KLIMZUGNordhessen habe ich eine sehr erfolgreiche Tagung zur Partizipationin der Klimaforschung organisiert und bin Mitherausgeber desdaraus entstandenen ersten Bandes der KLIMZUG Reihe im ökomVerlag (Knierim/Baasch/Gottschick 2013, im Erscheinen). Auf derECCA habe ich die Session Transdisziplinäre Forschung geleitet understelle einen Artikel zur „Investigativen Transdisziplinären Forschung“in einem weiteren Band der KLIMZUG Reihe zu „Kommunikationund Bildung bei der Klimaanpassung“ (Gottschick 2013, inVorbereitung).50

Thema 2: Regionale Wetterextreme und ihre FolgenAuf Basis der zahlreichen qualitativen Interviews (Textkopus von120.000 Wörtern) habe ich genauer untersucht, wie die Interviewtenden Klimawandel und die damit verbundenen Unsicherheitenim Wissen wahrnehmen und damit umgehen. Methode: WissenssoziologischeDiskursanalyse (Keller). Ich habe dazu aus der Literaturverschiedene Konzeptionalisierungen des Umgangs mit Unsicherheitabgeleitet und als Analyserahmen verwendet. MöglicheKonzeptionalisierungen von unsicherem Wissen sind: rational, noregret,segensreich und gestaltend (Gottschick 2013, in review).Vor diesem Hintergrund leite ich anhand des IRGC Risk Governanceframework ab, was stakeholder von der Wissenschaft brauchen,um gut mit den Risiken des Klimawandels umzugehen.Der International Risk Governance Council (IRGC), hat sich zurAufgabe gemacht, Risk Governance Konzepte zu entwickeln, diemit verschiedenen Risikotypen und Problemfeldern umgehen können(Aven/Renn 2010, S. 12; IRGC 2005, 2008; Klinke/Renn2012). Als besondere Herausforderung werden drei Bereiche gesehen:(1) der Grad der Komplexität, (2) der Umgang mit Unsicherheitund (3) Ambiguität. Ich halte das IRGC Risk GovernanceFramework als eines der besten Governance Prozessbeschreibungen,um auch Klimawandelrisiken differenziert zu analysieren unddem fachlichen und öffentlichen Diskurs zugänglich zu machen. Indiesem Beitrag möchte ich nur zwei Besonderheiten herausheben.Zum einen ist die „Kommunikation“ zwischen den verschiedenenPhasen zentral in dem Framework angeordnet (und nicht nachoderuntergeordnet). Zum anderen wird explizit die Analyse von„sozialen Anliegen, Bedürfnissen und Befindlichkeiten“ in dem Konzeptverortet. Die Kombination von klassischer Risikoanalyse undder Analyse der sozialen Anliegen führt zu einer ausgewogenenDarstellung des Risikos, welches in der Phase der TolerabilitätsundAkzeptabilitätsbewertung in den sozialen und politischen Kontexteingebettet wird. Denn es besteht die Gefahr, dass (Klima-)Forscher, die ein einzelnes gesellschaftliches Risiko detailliert analysieren,„ihr“ analysiertes Risiko regelmäßig für das Wichtigsteund Dringendste halten und andere Risiken systematisch ausblenden.Literatur:Aven, Terje; Renn, Ortwin (2010): Risk Management and Governance,Technology, Risk, and Society, Berlin Heidelberg, Springer,http://dx.doi.org/10.1007/978-3-642-13926-0_1.Gottschick, Manuel (2013, in review): How Stakeholders HandleUncertainty in Local Climate Adaptation Network. Special issue CIRCLE2JIabout Climate Uncertainties, in Climatic Change.51

Thema 2: Regionale Wetterextreme und ihre FolgenGottschick, Manuel (2013, in Vorbereitung): Plädoyer für eine investigativeAnpassungsforschung, in Beese, K.; Fekkak, M.; Katz, C.; Körner, C.;Molitor, H. (Hrsg.): Anpassung kommunizieren?! Konzepte, Fallstricke undPerspektiven von Bildung, Kommunikation und Wissenstransfer für eineregionale Anpassung an den Klimawandel, München, Oekom Verlag.IRGC, International Risk Governance Council, (2005): White Paper on RiskGovernance. Towards an Integrative Approach, Geneva.IRGC, International Risk Governance Council, (2008): An introduction tothe IRGC Risk Governance Framework, Geneva.Klinke, Andreas; Renn, Ortwin (2012): Adaptive and integrativegovernance on risk and uncertainty, in Journal of Risk Research 15 (3), S.273-292.Knierim, Andrea; Baasch, Stefanie; Gottschick, Manuel (Hrsg.) (2013, imErscheinen): Partizipation und Klimawandel – Ansprüche, Konzepte undUmsetzung, München, ökom verlag.Anpassung an den Klimawandel, Umgang mit Unsicherheit, Risiko,Governance52

Thema 2: Regionale Wetterextreme und ihre FolgenPOSTER53

Thema 2: Regionale Wetterextreme und ihre FolgenRadiation stresses and wave energy in a numerical model ofthe East-Frisian Wadden Sea (southern North Sea) during astorm eventSebastian Grashorn 1) Karsten A. Lettmann 2) ,Jörg-Olaf Wolff 2) , Thomas H. Badewien 3) , Emil V. Stanev 3)1)Helmholtz-Zentrum Geesthacht Centre for Materials and Coastal Research(HZG), Institute of Coastal Research2)Carl-von-Ossietzky Universität Oldenburg, Institut für Chemie und Biologiedes Meeres, Department Physikalische Ozeanographie3)Carl-von-Ossietzky Universität Oldenburg, Institut für Chemie und Biologiedes Meeres, Department Marine SensorensystemeThe German coast located in the area of the southern part of theNorth Sea has been exposed to storm surges and resultant floodingssince hundreds of years. Hence, people living close to thecoast tried to adapt themselves and their environment to preventdamage caused by extreme storm conditions and extreme sealevels. Extreme sea levels can be caused by high astronomicaltides, storm surges, wind-generated gravity waves at the surfaceof the ocean, swells or a changing sea level (see Weisse et al.,2012). Especially considering climate change and sea level rise,future storm events might be even more destructive compared tothe past. Therefore, the enhancement and improvement of thedike structures in this area have to be reconsidered. Under stormconditions wave-current interactions can generate strong longshorecurrents that can also contribute to a longshore sedimenttransport. With the possibility of a higher frequency of stormevents and stronger wind speeds in the next century these longshorecurrents could be a main driver for a redistribution of sedimentfractions in the area of the East-Frisian Wadden Sea islands.An unstructured-grid model (FVCOM) (see Chen et al., 2003), coupledto a wave model (FVCOM-SWAVE) (see Qi et al., 2009), withtwo different setups with different grid resolutions is used to investigatethe hydrodynamic and wave energy conditions during amoderate and a storm situation in this area. The results of bothmodel setups are validated, compared to each other and analysedwith a focus on longshore currents, radiation stress effects andwave energy. The numerical results show that during storm conditionsstrong longshore currents occur in the front of the East-Frisian Wadden Sea islands with current speeds up to around 1m/s. The output of the model setup with a higher resolution in the54

Thema 2: Regionale Wetterextreme und ihre Folgenarea of interest shows even higher current speeds than the coarsersetup. The wave-current interaction also takes influence on thesurface elevation by raising the water level in the area of the tidalbasins. The calculated results for the wave energy show big differencesbetween moderate and storm conditions with values up to190 kW/m.References:Chen C., Liu H., Beardsley R.C., 2003. An Unstructured Grid, Finite-Volume, Three-Dimensional, Primitive Equations Ocean Model: Applicationto Coastal Ocean and Estuaries, Journal of Atmospheric and Oceanic Technology,20(1): 159-186. Qi J., Chen C., Beardsley R.C., Perry W., CowlesG.W., Lai Z., 2009. An unstructured-grid finite-volume surface wave model(FVCOM-SWAVE): Implementation, validations and applications, OceanModelling, 28(1-3): 153-166. Weisse R., von Storch H., Niemeyer H.D.,Knaack H., 2011. Changing North Sea storm surge climate: An increasinghazard? Ocean & Coastal Management, 68: 58-68Numerical modelling, FVCOM, Wave-current interaction, Longshorecurrents, Wave energy, Wadden SeaSimulation komplexer Strömungsdynamik in Küstengrundwasserleitern– ein neuer, vollständig gekoppelter Oberflächen-GrundwasserAnsatzMaria Herold 1) , Jie Yang 2) , Thomas Graf 2) , Thomas Ptak-Fix 1)1)Georg-August Universität Göttingen, Geowissenschaftliches Zentrum,Angewandte Geologie2)Leibniz Universität Hannover, Institut für Strömungsmechanik und Umweltphysikim BauwesenKüstengrundwasserleiter sind komplexe hydrologische Systeme, dadort viele verschiedene physikalische Prozesse interagieren: (i)ungesättigte Strömung, (ii) Änderungen der Fluiddichte in Raumund Zeit, (iii) Tideschwankungen, (iv) Sturmfluten, die den Deichüberströmen, und (v) Oberflächenabfluss von Sturmflutwasser.Tideschwankungen verursachen in einem Strömungsmodell an derMeeresberandung sich ständig ändernde Randbedingungen.Während einer Sturmflut strömt Salzwasser über Land und bedecktTeile der Landoberfläche. Dieses Salzwasser infiltriert in dieungesättigte Zone und strömt in Richtung Grundwasserspiegel.55

Thema 2: Regionale Wetterextreme und ihre FolgenUm all diesen Prozessen Rechnung zu tragen, wurde ein vollgekoppelterAnsatz in der Modelliersoftware HydroGeo Sphere entwickelt,wobei die Küstenzone als hydraulisch gekoppeltesOberflächen-Grundwasser-System behandelt wird. Mit diesem Ansatzkönnen nun (i) Oberflächenabfluss, (ii) variabel gesättigte,dichteabhängige Grundwasserströmung, (iii) Salzwassertransportan der Oberfläche und im Untergrund sowie (iv) Süß- und Salzwasserinteraktionzwischen Oberfläche und Untergrund simuliertwerden. Dieser Ansatz wird zur Simulation von realen Tideschwankungenund Sturmflutereignissen in 2D- und 3D-Grundwassermodelleneingesetzt. Die Ergebnisse bestätigen die Existenz einer Rezirkulationszoneund beschreiben die möglichen Gefahren für dieGrundwasserqualität im Fall von Sturmflutereignissen.Salzwasserintrusion, Oberflächen-Grundwasser-System, Sturmflut,GrundwasserqualitätTuning the Modelling System FVCOM-SWAVE for long-termMorphodynamic ApplicationsKarsten Lettmann, Jörg-Olaf WolffCarl-von-Ossietzky Universität Oldenburg, Institut für Chemie und Biologiedes Meeres, Department Physikalische OzeanographieIn coastal waters of tidal flat systems wind-generated surfacewaves are an important driver of sediment- and morphodynamics.Together with wind- and tide-induced currents, waves are responsiblefor sediment erosion and contribute e.g. due to Stokes driftand wave induced currents to net sediment movements.Therefore, each morphodynamic modelling system should incorporatethe influence of waves in a proper manner. Present day thirdgenerationwave models like SWAN are appropriate tools to calculatethe wave climate in coastal waters for specific wind and bathymetricconditions.However, these wave models are computationally very expensivefor small scale applications, which makes it difficult (even withpresent supercomputers) to model the wave climate for long-termmorphodynamic studies.To give a rough estimate, for the FVCOM-SWAVE modelling system the wave computational step needsabout 80%of the computational time.56

Thema 2: Regionale Wetterextreme und ihre FolgenTherefore, our contribution deals with tuning the FVCOM-SWAVEmodelling system with respect to the parameters of the wave andmorphodynamic module to reach simulation intervals of severalyears.Wave modelling, morphodynamics, FVCOMÜbertragung von Methoden und Ergebnissen aus der Klimaforschungin die wasserwirtschaftliche PraxisUwe Petry 1) , Markus Anhalt 1) , Jörg Hölscher 1) , Marlene Gelleszun 2) ,Kristian Förster 2) , Günter Meon 2) , Hannes Müller 3),Uwe Haberlandt 3)1)Niedersächsischer Landesbetrieb für Wasserwirtschaft, Küsten- undNaturschutz (NLWKN), Betriebsstelle Hannover-Hildesheim2) Technische Universität Braunschweig, Leichtweiß-Institut für Wasserbau,Abt. Hydrologie, Wasserwirtschaft und Gewässerschutz3)Leibniz Universität Hannover, Institut für Wasserwirtschaft, Hydrologieund landwirtschaftlichen WasserbauDer globale Klimawandel kann sektoral und regional unterschiedlicheAuswirkungen haben. Während sich die wissenschaftliche Forschungdabei vor allem mit der Analyse, Bewertung und Interpretationder Daten beschäftigt, ist die fachliche Praxis darum bemüht,ihre Methodenkompetenzen hinsichtlich des Klimawandelszu erweitern und Handlungsempfehlungen für die politischen Entscheidungsträgerabzuleiten.Im Zuge des Projektes KliBiW (Globaler Klimawandel – WasserwirtschaftlicheFolgenabschätzung für das Binnenland) wurden dieAuswirkungen des Klimawandels auf die Wasserwirtschaft (Hochwasser)in Niedersachsen untersucht und die Methodenkompetenzender Praxispartner erweitert. Hierzu wurden zunächst verschiedeneKlimamodelldaten (WETTREG, REMO) räumlich interpoliertund zum Teil zeitlich disaggregiert, um hoch aufgelöste Klimainformationenbereitzuhalten. Anschließend erfolgte die Kopplungmit einem hydrologischen Modellsystem (Panta Rhei), das bereitsin der Hochwasservorhersagezentrale des NLWKN im Einsatz ist.Über Langzeitsimulationen wurden zukünftige Veränderungen inden Abflussverhältnissen räumlich und zeitlich differenziert für dasAller-Leine Gebiet identifiziert. Als Betrachtungszeiträume dienten57

Thema 2: Regionale Wetterextreme und ihre Folgeneine frühe Zukunftsphase (2021–2050) und eine ferne Zukunftsphase(2071–2100). Die Veränderungen verschiedener hydrologischerKenngrößen wurden gegenüber einem Kontrollzeitraum(1971–2000) aufgezeigt. Die Auswertungen an 8 Pegeln in Einzugsgebieten>1.000 km² auf Tageswertbasis und an 6 Pegeln inEinzugsgebieten

Thema 3:Auswirkungen auf Pflanzen, Tiere undÖkosystemeLeitung:Andreas von TiedemannMatthias GaulyFriedrich O. Beese59

Thema 3: Auswirkungen auf Pflanzen, Tiere und Ökosysteme9:00 -10:30 Uhr: HauptvorträgePflanzenproduktion unter verschiedenen Klimabedingungen– Gewisses und UngewissesAndreas von Tiedemann, Peter JuroszekPflanzenpathologie und Pflanzenschutz, Fakultät für Agrarwissenschaften,Georg-August-Universität GöttingenPflanzliche Produktivität ist die Lebensgrundlage der Biosphäre derErde und maßgeblich vom örtlich wie zeitlich variablen Klima abhängig.Auch die landwirtschaftliche Pflanzenproduktion, essentiellfür die Welternährung, findet global unter sehr variablen klimatischenBedingungen statt und es wurden kontinuierlich entsprechendangepasste Anbausysteme entwickelt. Gegenwärtig variiertdie potentielle landwirtschaftliche Biotrockenmasseproduktion vonetwa 80 t ha -1 a -1 für C4-Pflanzen in den Tropen bis zu etwa 20 tha -1 a -1 für C3-Pflanzen im kühl gemäßigten Klima (Imhoff et al.2004). Da die global gegebene Schwankungsbreite der Klimabedingungen,unter denen gegenwärtig Pflanzenproduktion erfolgt,vermutlich größer ist als die an einem Standort in diesem Jahrhundertzu erwartenden Klimaveränderungen, sollte eine Anpassungdes Anbaus an den meisten Standorten im Rahmen des technischMöglichen liegen.Die produktivsten Zonen der Nettoprimärproduktion an Biomasseliegen in den warmen Klimazonen (Afrika, Südamerika). Hier werdenim Durchschnitt aber nur 6-12% des Produktionspotentialsvom Menschen genutzt, während dieser Anteil in den klimatischweniger produktiven gemäßigten Zonen (Asien, Europa) 60-80%beträgt (Imhoff et al. 2004). Diese Zahlen entsprechen mit wenigenAusnahmen (z.B. Brasilien) annähernd den jeweils realisiertenFlächenerträgen und zeigen, dass für die landwirtschaftliche Produktivitätvor allem Technologieeinsatz und Wissen und wenigerdie Klimabedingungen von Bedeutung sind. Eine Vergleichsstudiezur derzeitigen Produktivität von 5 Ackerbauregionen in Europabestätigt, dass Technologieeinsatz und Anpassung des AnbausystemsKlimaunterschiede in der für dieses Jahrhundert diskutiertenGrößenordnung weitgehend ausgleichen können (Wendt 2013).Dabei muss allerdings beachtet werden, dass Bewässerung zumBeispiel in der Poebene bereits heute eine bedeutende Rolle einnimmt,im Gegensatz z.B. zur Köln-Aachener Bucht und HildesheimerBörde, wo bislang kaum künstlich bewässert werden muss,60

Thema 3: Auswirkungen auf Pflanzen, Tiere und Ökosystemeum Höchsterträge zu erzielen, bei ähnlichen Bodenqualitäten inallen drei Regionen. Die gegenüber Klimaveränderungen dominierendeRolle des Technologiefortschritts für die Ertragsentwicklungwurde mittels Modellierung auch für 5 Hauptkulturen in 25 EU-Staaten ermittelt (Angulo et al. 2013).Alle für die Ertragsbildung wesentlichen Determinanten, die ertragsbestimmenden(z.B. Temperatur, Einstrahlung, Sorteneigenschaften,Anbausystem), ertragsbegrenzenden (z.B. Wasser undNährstoffe) und ertragsreduzierenden (z.B. abiotische und biotischeSchadfaktoren), werden durch Klimabedingungen beeinflusst(Van Ittersum et al. 2003). Bezogen auf die 8 wichtigsten Nutzpflanzenweltweit können biotische Schaderreger (Krankheiten,tierische Schädlinge und Unkräuter) bis zu 67% des potentiellmöglichen Ertrags kosten (Oerke 2006), wenn keine Pflanzenschutzmaßnahmenergriffen werden.Die zukünftige Bedeutung von Schaderregern in der Landwirtschaftist aufgrund der Ungewissheit sowohl in den Klimamodellierungenals auch in der Entwicklung der Anbautechnologie nicht genau vorhersagbar.In den detaillierten Untersuchungen im Rahmen vonKLIFF ergaben sich bezüglich der zukünftigen Bedeutung vonSchaderregern differenzierte Ergebnisse sowohl in den Literaturstudien(Meta-Studien), als auch den Experimenten und Computersimulationen.In allen Schaderregergruppen der vier untersuchtenKulturpflanzenarten Weizen, Mais, Raps und Zuckerrübe wurdenfördernde, hemmende und neutrale Effekte der zu Grundegelegten oder getesteten Erwärmungsszenarios (durchschnittlicheErhöhung der Lufttemperatur um etwa 2-4°C in Niedersachsen)festgestellt. Eine generelle Zu- oder Abnahme des Schaderregerauftretensbei Erwärmung konnte in den Untersuchungen nichtfestgestellt werden.Falls es zu einer anhaltenden Klimaerwärmung in Niedersachsenkommen sollte, wird sich die relative Bedeutung pilzlicher Pathogenevor allem artspezifisch verschieben. Zum Beispiel ergaben Computersimulationen,dass sich die Infektionswahrscheinlichkeit fürDTR-Blattdürre in Winterweizen bis Ende des 21 Jahrhunderts erhöhen,während diese für Mehltau abnehmen wird. Diese Effektewerden konterkariert, wenn sich wärmeadaptierte Pathogenpopulationenentwickeln, wie dies bereits bei Gelbrost in den USA beobachtetwurde (Milus et al. 2009). Ein nennenswertes Auftretenneuer Pathogene ist dagegen weniger wahrscheinlich. Neue Schaderregerwaren bislang stets die Folge von Veränderungen im Anbau,wofür es zahlreiche Beispiele gibt. Klimaveränderungen könnenallerdings auch hier eine Rolle spielen, wenn infolge der Er-61

Thema 3: Auswirkungen auf Pflanzen, Tiere und Ökosystemewärmung zum Beispiel neue Kulturpflanzen (z.B. Sojabohne, Sonnenblume)eingeführt werden. Bei Schadinsekten und Unkräuternkönnten dagegen viele bereits etablierte Arten von der Wärmeprofitieren und durch schnellere Vermehrung und Verbreitung (z.B.mehr Generationen pro Jahr) eine erhöhte Schadwirkung entwickeln.Insgesamt sind die möglichen Interaktionen im Dreieck“Wirt-Schaderreger-Umwelt“ äußerst vielfältig und nur für klardefinierte Umweltbedingungen und Wirt-Schaderreger Eigenschaftendarstellbar (Juroszek & Tiedemann 2013).Zusätzlich zu den Unsicherheiten, die sich aus der ungewissenKlimaentwicklung und den ungewissen biologischen wie agronomischenAnpassungsprozessen ergeben, müssen die durch Klimaveränderungenzu erwartenden Effekte im Sinne einer Gesamtrisikobetrachtungauch in den Kontext aller übrigen Einflussvariablengestellt werden. Den Spekulationen zum Schaderregerauftreten beiveränderten Klimabedingungen steht weltweit wie regional (z.B. inNiedersachsen) die Tatsache gegenüber, dass vor allem die Art desAnbauverfahrens das Schaderregerauftreten maßgeblich bestimmtund es auch zukünftig von den Methoden des vorbeugenden (z.B.Fruchtfolge, resistente Sorten, gesundes Saat- und Pflanzgut, Hygiene,regelmäßige Feldkontrolle) und direkten Pflanzenschutzes(chemisch, biologisch, physikalisch) abhängen wird, welche BedeutungSchaderreger haben werden.Wesentliche Voraussetzung für hohe Produktivität in der Pflanzenproduktionwird auch zukünftig der technologische Stand in Anbautechnikund Pflanzenschutz sein, deren weiterer Fortschritt in denProjektionen nicht enthalten ist. Innovative Methoden der Schaderregerkontrollebefinden sich bereits jetzt im Forschungsstadium(z.B. RNA Silencing, Einsatz von Nanopartikeln und Superabsorbern;siehe Zohuriaan-Mehr et al. 2010, Khot et al. 2012, Gu &Knipple 2013) und könnten den Entwicklungen in der Pflanzenproduktionund im Pflanzenschutz eine völlig neue Richtung geben.Analoges gilt für die Agrartechnik und Sortenentwicklung.Literatur:Angulo C, Rötter R, Lock R, Enders A, Fronzek S, Ewert F (2013) Implicationof crop model calibration strategies for assessing regional impacts ofclimate change in Europe. Agricultural Forest Meteorology 170, 32-46.Gu L & Knipple DC (2013) Recent advances in RNA interference research ininsects: Implications for future insect pest management strategies. CropProtection 45, 36-40.Imhoff ML, Bounoua L, Ricketts T, Loucks C, Harriss R & Lawrence WT(2004) Global patterns in human consumption of net primary production.Nature 429, 870-873.62

Thema 3: Auswirkungen auf Pflanzen, Tiere und ÖkosystemeJuroszek P & Tiedemann A von (2013) Plant diseases, insect pests andweeds in a changing global climate: a review of approaches, challenges,research gaps, key studies and concepts. Journal of Agricultural Science151, 163-188.Khot LR, Sankaran S, Maja JM, Ehsani R & Schuster EW (2012) Applicationsof nanomaterials in agricultural production and crop protection: A review.Crop Protection 35, 64-70.Milus EA, Kristensen K, Hovmoller MS (2009) Evidence for increased aggressivenessin a recent widespread strain of Puccinia striiformis f. sp.tritici causing stripe rust of wheat. Phytopathology 99, 89-94.Oerke EC (2006) Crop losses to pests. Journal of Agricultural Science 144,31-43.Van Ittersum MK, Leffelaar PA, van Keulen H, Kropff MJ, Bastiaans L, GoudriaanJ (2003) On approaches and applications of the Wageningen cropmodels. European Journal of Agronomy 18, 201–234.Wendt MJ (2013) Anpassung intensiver Ackerbausysteme an geographisch,jährlich und zukünftig schwankende Klimabedingungen. Masterarbeit, Fakultätfür Agrarwissenschaften, Department für Nutzpflanzenwissenschaften,Abteilung Allgemeine Pflanzenpathologie und Pflanzenschutz, Georg-August-Universität Göttingen.Zohuriaan-Mehr MJ, Omidian H, Doroudiani S & Kabiri K (2013) Advancesin non-hygienic applications of superabsorbent hydrogel. Journal of MaterialsScience 45, 5711-5735.Erwärmung, Produktivität, Schaderreger, Pflanzenschutz, Anbausystem,technischer FortschrittHerausforderungen an die Nutztierhaltung infolge des KlimawandelsMatthias GaulyGeorg-August-Universität Göttingen Department für Nutztierwissenschaften,Abteilung Produktionssystem für NutztiereBereits in den nächsten Jahrzehnten werden weitere signifikanteVeränderungen des Klimas in Zentraleuropa erwartet. Dazu zählenu.a. auch trockenere und wärmere Sommermonate sowie das häufigereAuftreten von Klimaextremen im Jahresverlauf. Diese Veränderungenwerden zweifelsohne auch die verschiedenen Systemeder Tierhaltung direkt und/oder indirekt betreffen bzw. tun es bereits.Dabei wird häufig angenommen, dass vor allem Tierhaltungenin Offenställen mit und ohne Auslauf bzw. Weidegang betroffensind. Diese Annahme ist grundsätzlich richtig, gilt aber den-63

Thema 3: Auswirkungen auf Pflanzen, Tiere und Ökosystemenoch nur mit Einschränkungen. Auch bei reinen Stallhaltungsverfahrenzeichnen sich deutliche Effekte ab, die u.a. auch in den nurunvollständigen Kompensationsmöglichkeiten der gegenwärtig genutztenKlimaregelein-richtungen begründet sind.Zu den Tierhaltungen mit wesentlichen Freilandanteilen gehörenim Mitteleuropa die Milchvieh- und Mutterkuhhaltung sowie dieHaltung kleiner Wiederkäuer. Mittlerweile wurden bereits verschiedeneStrategien auf verschiedenen Ebenen diskutiert, mit derenHilfe sich die Erzeugung auf die entsprechenden Veränderungeneinstellen bzw. vorbereiten kann. Wesentliche Maßnahmen zurAnpassung werden gegenwärtig in der Zucht thermotoleranter,robuster und krankheitsresistenter Nutztiere, der Optimierung derStrategien in der Tierseuchenbekämpfung und des Hygienemanagements,der Entwicklung verbesserter Verfahrenstechniken undStallsysteme sowie Futtermittelanbausysteme gesehen.Die Thermotoleranz von Tieren, d.h. deren Fähigkeit mit Hitze- undKältestress umzugehen hängt in gewissem Umfang von deren genetischerVeranlagung ab. Es ist deshalb naheliegend dies züchterischzu nutzen. Mithilfe der Methoden der genomischen Selektioneröffnen sich vielversprechende Perspektiven.Verfahrenstechniken bzw. Stallsysteme sind in unterschiedlichemMaße geeignet Umwelteffekte, wie z.B. Temperaturschwankungen(Hitzestress) zu kompensieren. Dies ist vor allem für Tiere wichtig,die aufgrund hoher Stoffwechselraten besonders viel Wärme produzieren.Dazu zählt vor allem die Hochleistungskuh. Bereits heuteliegen verschiedene technische Stallbaulösungen zur Reduktion derHitzeauswirkungen vor. Die Beurteilung und Weiterentwicklungsolcher Lösungen hinsichtlich Hitzestress induzierter Leistungsbzw.Gesundheitsbeeinträchtigungen sowie die Abschätzung derökonomischen und/oder ökologischen Vorteile verschiedener Produktionssystemeist eine der zentralen Herausforderungen derkommenden Jahre. Neben den direkten Effekten des Klimas aufdas Tier werden indirekte Effekte, wie die Verfügbarkeit und Qualitätder Futtermittel erwartet. In Zucht und Anbau von Kulturartenmit erhöhter Wassernutzungseffizienz und Toleranz gegenüber denAuswirkungen des Klimawandels werden erfolgversprechende Ansätzegesehen. Unter Berücksichtigung dieser Konsequenzen müssenauch Anpassungsmaß-nahmen für die Fütterung der Tiere diskutiertwerden.Der Klimawandel wird auch zu Veränderungen im Spektrum derPathogene führen. Es ist zu erwarten, dass sowohl das Vorkommenals auch die Saisonalität und Intensität vieler Vektoren und Krankheitserregerstark beeinflusst werden. Nicht alle Vektoren und64

Thema 3: Auswirkungen auf Pflanzen, Tiere und ÖkosystemePathogene finden dabei verbesserte Bedingungen, so dass es zueiner Verschiebung des Spektrums kommen wird. Dies ist bei derZucht auf Krankheitsresistenz zu berücksichtigen.Nutztierhaltung, Zucht, Fütterung, KlimawandelVulnerabilität von Waldökosystemen – Eininter(trans)disziplinäres Puzzle -Friedrich O. BeeseGeorg-August Universität Göttingen, Zentrum für Biodiversität und nachhaltigeLandnutzung (CBL), Sektion WaldökosystemforschungDie Analyse der Vulnerabilität von Waldökosystemen bildet dieGrundlage für die Entwicklung standortgemäßer Anpassungsmaßnahmen.Ihre Quantifizierung stellt eine große Herausforderungdar, da die Vulnerabilität eine Funktion der Exposition, dem Gradin welchem das System dem Klimawandel ausgesetzt ist, der Sensitivität,der Empfindlichkeit des Systems und seiner Komponentengegenüber klimabedingter Einwirkungen sowie der Adaptation, derAnpassungsfähigkeit des Systems an Veränderungen des Klimasist. In der Landschaft variiert die Vulnerabilität daher räumlichextrem stark aufgrund der regionalen Unterschiede der Expositionund der vielfältigen Kombinationen biotischer und abiotischer Systemkomponenten.Anhand von Buchenökosystemen entlang eines im Rahmen vonKLIFF untersuchten Klimagradienten wird gezeigt, wie sich die dreiFaktoren in unterschiedlicher Weise darstellen, wie sie wirksamwerden, und wie sie zu einem Gesamtbild zusammengefügt werdenkönnen. Dabei werden sowohl genetische, physiologische alsauch ökosystemare Indikatoren herangezogen.Der hier vorgestellte Ansatz ist interdisziplinär naturwissenschaftlichausgerichtet, da er die Vulnerabilität der Anthroposphäre nichtberücksichtigt, die sich aus den Veränderungen der Ökosystemleistungenergibt. Zum Ergreifen von Anpassungsmaßnahmen ist jedochin einem weiteren Schritt eine Einbeziehung der Akteure ineinem transdisziplinären Ansatz unumgänglich.Klimagradient, Buchenwaldökosysteme, organismische und ökosystemareSensitivität, Adaptation65

Thema 3: Auswirkungen auf Pflanzen, Tiere und Ökosysteme11:00 - 12:00 Auswirkungen auf die TierproduktionWechselwirkungen zwischen Leguminosenart und Trockenstressauf Nährstoffzusammensetzung, mikrobiellen Abbauund Fermentationsparameter von verschiedenen Leguminosenartenin vitroCarola Lindig 1) , Hansjörg Abel 2) , Johannes Isselstein 3) ,Bernd Schröder 1) , Susanne Riede 1) , Gerhard Breves 1)1)Tierärztliche Hochschule Hannover, Physiologisches Institut2)Georg-August Universität Göttingen, Institut für Tierernährungsphysiologie3)Georg-August Universität Göttingen, Department für NutzlandwissenschaftenEinleitung: In verschiedenen regionalen Klimaprojektionen wirdfür das 21. Jahrhundert in Deutschland eine vermehrte Sommertrockenheitangenommen. Da Leguminosen in Diskussion stehen,von den Auswirkungen des Klimawandels zu profitieren, könntensie unter zukünftigen Klimabedingungen eine größere Rolle imRahmen der Wiederkäuerfütterung einnehmen. Mit den durchgeführtenUntersuchungen soll festgestellt werden, ob und inwiefernsich Trockenstress auf die Nährstoffzusammensetzung von Leguminosensowie deren ruminalen Abbau und mikrobielle Fermentationauswirkt und ob dabei Unterschiede zwischen verschiedenenLeguminosenarten vorhanden sind.Methoden: Es wurden Monokulturen von Lotus corniculatus, Medicagolupulina, Medicago falcata und Trifolium repens im freien Feldausgesät, von denen die Hälfte der entstandenen Aufwüchse jederArt während 5 Wochen der Vegetationsperiode von Niederschlägengeschützt wurde. Somit entstanden eine trockengestresste undeine Kontrollvariante, die im Juni 2011 geerntet wurden (2.Schnitt). Mit einer repräsentativen Stichprobe jeder Variante wurdeeine Nährstoffanalyse durchgeführt. Im Anschluss wurde dasPflanzenmaterial 11 Tage lang in jeweils 3 Parallelansätzen mit derRumen-Simulations-Technik untersucht. Dabei wurden zu Versuchsbeginndie Fermentationgefäße mit frisch entnommenemPanseninhalt inokuliert. In der Folge wurde das Substrat alle 48Stunden erneuert. Redoxpotential und pH-Wert wurden täglichgemessen, um stabile Bedingungen in den Fermentationsgefäßenzu überprüfen. Nach einer 6-tägigen Äquilibrierungsphase wurdenwähren einer 5-tägigen Versuchsphase einmal täglich Proben ent-66

Thema 3: Auswirkungen auf Pflanzen, Tiere und Ökosystemenommen. Die Produktionsraten der kurzkettigen Fettsäuren (SCFA)sowie des Fermentationsgases Methan wurden mittels Gaschromatographiebestimmt, während die Ammoniakkonzentrationen mittelsSpektrophotometrie analysiert wurden. Außerdem wurde derAbbau von organischer Substanz (OS), Rohprotein (XP) sowieneutraler Detergentienfaser (NDF) bestimmt. Die statistische Auswertungerfolgte in Form einer zwei-faktoriellen Varianzanalyse(ANOVA) mit den beiden Hauptfaktoren Leguminosenart und Trockenstress.Direkte Gruppenunterschiede wurden mit dem multiplenVergleichstest nach Tukey spezifiziert.Ergebnisse: Die Leguminosenart hatte einen Einfluss auf den Abbauder OS sowie auf die Produktion der kurzkettigen Fettsäurenund Methan. Der Faktor Trockenstress verminderte den Abbau derOS unabhängig von der Leguminosenart. Wechselwirkungen warenandeutungsweise bei der Nährstoffzusammensetzung und statistischsignifikant beim Abbau von NDF und XP sowie im Bezug aufdie Ammoniakkonzentrationen festzustellen.Schlussfolgerung: Diese Ergebnisse können dazu dienen, geeigneteLeguminosenarten zu identifizieren, die unter eventuellenzukünftigen Trockenstressbedingungen gut als Grünfutter für Wiederkäuereingesetzt werden könnten. Empfehlungen, die aus invitro Untersuchungen, wie sie in diesem Fall durchgeführt wurden,abgeleitet werden, müssen aber, vor allem im Hinblick auf die Tierernährung,um in vivo Untersuchungen erweitert werden.Ruminale Fermentation, Leguminosen, TrockenstressBewertung klimatischer Einflüsse auf Fruchtbarkeitsparametervon Sauen in NorddeutschlandKerstin Wegner, Christian Lambertz, Eva Moors, Gürbüz Daş,Matthias GaulyGeorg-August-Universität Göttingen, Department für Nutztierwissenschaften,Produktionssysteme der NutztiereHitzestress wirkt sich negativ auf die Reproduktionsleistung vonSauen aus. Ziel der vorliegenden Studie war es zu untersucheninwieweit sich das Klima auf die Fruchtbarkeitsparameter von Sauenin Norddeutschland auswirkt. Dazu wurden auf 6 ferkelerzeugendenBetrieben in Niedersachsen die Temperatur und relative67

Thema 3: Auswirkungen auf Pflanzen, Tiere und ÖkosystemeLuftfeuchtigkeit von Juni 2011 bis August 2012 stündlich aufgezeichnetund der Temperatur-Luftfeuchtigkeits-Index (THI) berechnet.Auf jedem Betrieb wurden je 2 Datenlogger im Besamungs-,Warte-, und Abferkelabteil angebracht. Die Fruchtbarkeitsdatenvon 4743 Sauen mit insgesamt 8350 Würfen umfasstengesamt geborene Ferkel, lebend und tot geborene Ferkel, abgesetzteFerkel und Ferkelverluste. Anhand einer Regressionsanalysewurde Einfluss des THI für die Zeiträume vor und nach der Abferkelungauf die Anzahl der lebend und tot geborenen Ferkel sowiedie Anzahl abgesetzter Ferkel und die Ferkelverluste berechnet.Zudem wurde der Einfluss des THI nach der Besamung auf dieAnzahl der gesamt geborenen Ferkel bestimmt.Der mittlere THI über alle Stallabteile reichte im Versuchszeitraumvon 65 bis 79, der maximale THI von 67 bis 87. Mit steigendenTHI-Werten am Tag der Abferkelung sank die Zahl tot geborenerFerkel (p

Thema 3: Auswirkungen auf Pflanzen, Tiere und Ökosystemefür Tierhaltungsverfahren mit nicht klimatisierten Ställen wie beispielsweisedie Milchproduktion. Hier wirken Klimaveränderungensowohl auf den Futterbau wie auch auf die Tiergesundheit und dietierischen Leistungen. Die meisten Studien zu Auswirkungen desKlimawandels auf die Milchproduktion konzentrieren sich jedochnur einen Teilbereich (z.B. Grasland) und analysieren nicht daskomplexe Gesamtsystem. Darüber hinaus werden überwiegendbiologische Veränderungen analysiert, ohne ökonomische Konsequenzenoder Anpassungsreaktionen der Milchviehhalter zu berücksichtigen.Insbesondere die Analyse von Anpassungsreaktionenerfordert die Einbindung praktischer Milchviehhalter im Rahmeneines interaktiven Prozesses.Die vorliegende Studie trägt dieser Problematik Rechnung, da sieam Fallbeispiel Niedersachsens a) bio-physiologische Veränderungenin der Silageproduktion, wie auch Milchleistungseinbußendurch Hitzestress untersucht, b) die Wirkung von Anpassungsmaßnahmendurch die Landwirte berücksichtigt, c) eine ökonomischeBewertung anführt und d) die betroffenen Akteure integriert. Hierzuwurden Klimadaten eines bias-korrigierten dynamischen sowieeines statistischen Modells in drei bio-physiologische Modelle eingespeist.So wurden Projektionen zu Hitzestress und Erntemengenbei Gras- und Maissilage für das Referenzszenario 1971-2000 undzwei Zukunftsszenarien 2021-2050 und 2071-2100 erreicht. Anhandtypischer Milchviehbetriebe (agri benchmark-Methodik) wurdenin vier verschiedenen Regionen Niedersachsen die Ergebnisseeiner ökonomischen Bewertung zugeführt (Veränderung des Betriebsgewinns).Die Validierung und Rückkopplung der einzelnenProzessschritte erfolgte im Rahmen von Fokusgruppendiskussionenmit Praktikern und Beratern.Zusammenfassend wirkt sich der Klimawandel positiv auf dieMilchviehbetriebe aus, was vor allem auf positive Veränderungenbeim Maiswachstum zurückzuführen ist. Die ökonomischen Zugewinnesind jedoch marginal, wenn sie, wie von den Landwirtenangeregt, mit den Gewinnschwankungen durch reale Preisvolatilitätoder die natürliche Variabilität des Wetters verglichen werden.Klimawandel, Betriebswirtschaft, Milchproduktion, Maissilage,Grassilage, Hitzestress69

Thema 3: Auswirkungen auf Pflanzen, Tiere und Ökosysteme12:00 - 12:40 Wald und ForstwirtschaftSensitivität der Rotbuche gegenüber SommertrockenheitChristoph Leuschner, Hilmar Müller-Haubodt, Florian Knutzen,Dietrich Hertel, Berhardt Schuldt, Ina C.MeierGeorg-August Universität Göttingen, Pflanzenökologie und ÖkosystemforschungVor dem Hintergrund des prognostizierten Klimawandels wird insbesonderedie Rolle der Rotbuche (Fagus sylvatica) in Deutschlandkontrovers diskutiert. Eine Zunahme von Trockenstress könnte dieVitalität sowohl der Altbäume als auch die der Verjüngung negativbeeinflussen. Dieses Vorhaben hat die Trockenstress-Empfindlichkeitder Buche sowohl in Altbeständen als auch im Jugendstadiumuntersucht; ein besonderer Fokus lag auf der Bedeutung der Bodenart(Sand vs. Lehm) im pleistozänen Tiefland für die Entwicklungsommerlicher Bodenfeuchtedefizite und der Antwort der Bäume.Ziel war die Erkennung von artspezifischen Schwellenwertenin der Trockenstress-Antwort der Buche und die Identifizierung vonHerkünften mit besonderem Gefährdungspotenzial. In einer Freilandstudiein der Lüneburger Heide in 12 Altbuchenbeständen entlangeines Niederschlagsgradienten (543-816 mm a -1 ) wurde dieAntwort folgender Parameter auf abnehmende Wasserverfügbarkeituntersucht: ober- und unterirdische Biomasseproduktion, Anpassungder hydraulischen Architektur und verschiedene physiologischeKenngrößen auf Blattebene. Die erwartete Reduktion derNettoprimärproduktion bei sinkenden Niederschlägen konnten inden Buchen-Altbeständen in den Untersuchungsjahren 2009-2011nicht gefunden werden. Vielmehr unterschieden sich die untersuchtenBestände an unterschiedlich wasserversorgten Standortenhinsichtlich der Kohlenstoffallokation in Richtung auf die Produktionvon Früchten, Feinwurzeln, Blattmasse und Stammholz. Eine plastischeAntwort der Altbäume an langjährig unterschiedliche Niederschlagshöhenfand sich auf bei der hydraulischen Leitfähigkeit undder Kavitations-Gefährdung des Xylems in den Zweigen. Ergänzendzu diesen Untersuchungen an Altbeständen wurde ein commongarden-Experiment an Jungbuchen von vier Herkünften entlangdieses Niederschlagsgradienten durchgeführt. Gemessen wurdendie ober- und unterirdische Biomasseproduktion sowie verschiedenestressphysiologische Parameter in Abhängigkeit derBodenfeuchte. Die Ergebnisse des Experiments demonstrieren die70

Thema 3: Auswirkungen auf Pflanzen, Tiere und Ökosystemegroße Bedeutung sommerlicher Wasserverfügbarkeit für eine erfolgreicheBestandesverjüngung der Buche.Fagus sylvatica, Niederschlagsgradient, NPP, Wurzelproduktion,Fruktifikation, C-AllokationAdaptive Waldbewirtschaftung - der Schlüssel für eineWaldanpassung an den Klimawandel?Andreas Bolte 1) , Peter Spathelf 2)1)Thünen-Institut für Waldökosysteme, Eberswalde2)Hochschule für Nachhaltige Entwicklung Eberswalde (HNEE), FB Waldund Umwelt, Professur für angewandten WaldbauDie Wälder in Mitteleuropa werden im Zuge des Klimawandelswahrscheinlich zunehmend von extremen Witterungs- und Wetterlagenwie Hitze- und Trockenheit sowie Sturm betroffen sein. DieWechselwirkung der abiotischen Extremereignisse Hitze, Trockenheitund Sturm mit biotischen Schaderregern kann die Auswirkungendes Klimawandels auf Wälder verstärken und die Konkurrenzzwischen Baumarten verändern. Solche Wechselwirkungen spieleneine wichtige Rolle für die Waldsukzession infolge des Klimawandels.Wälder passen sicher einerseits langfristig durch evolutionäre Anpassungvon Baumpopulationen und andererseits kurzfristig durchphänotypische Plastizität einzelner Individuen (Änderung der Morphologieund/oder Physiologie) an geänderte Umweltbedingungenan. Eine besondere lokale evolutionäre Anpassung an Trockenheiterfahren isolierte Randpopulationen von Baumarten an deren vonTrockenheit und Wärme bestimmten Verbreitungsgrenzen (‚rearedges‘). So zeigen Buchenherkünfte der Rotbuche vom kontinentalen,trockenen Verbreitungsrand der Baumart eine höhere Trockenheitsresistenzals Herkünfte aus dem Zentrum der Buchenverbreitung,die unter feuchteren und sommer-kühleren Bedingungenwachsen. Zusätzlich ist aber auch eine hohe adaptive Plastizität beiBuche festzustellen; Projektionen des zukünftigen Wuchsverhaltensunter trockeneren Bedingungen ergaben ein höheres Wuchspotentialfür dieselben Baumindividuen, wenn die Kalibrierung derWuchsmodelle in den letzten Jahrzehnten statt zur Mitte des 20.Jahrhunderts erfolgte.71

Thema 3: Auswirkungen auf Pflanzen, Tiere und ÖkosystemeEine adaptive Waldbewirtschaftung passt wiederholt Ziele undMaßnahmen an geänderte Umweltsituationen und sich wandelndeAnsprüche an den Wald an. Dies kann mit einer Kombination vonaktiven Anpassungsmaßnahmen wie dem Waldumbau und passivenElementen wie dem Zulassen von spontaner Waldsukzessionerfolgen. Eine strategische Zusammenarbeit verantwortlicher Institutionenvon der internationalen bis zur lokalen Ebene ist erforderlich,um Informationen zur Eignung von Baumarten und Herkünftenbeim lokalen Waldmanagement zielgerichtet zu nutzen. Der inMitteleuropa praktizierte naturnahe Waldbau mit seinen Handlungsprinzipienliefert sowohl Voraussetzungen als auch Widerständefür ein adaptives Waldmanagement. Widerstände betreffendie vorrangige und ggf. ausschließliche Nutzung von Naturverjüngunglokaler Baumpopulationen (passive Anpassungsmaßnahme),die dem Transfer angepasster ‚rear edge‘-Herkünfte und angepassterBaumarten als aktive Anpassungsmaßnahme entgegensteht.Die waldbauliche Bevorzugung von mitt- und spätsukzessionalenHalbschatt- und Schattbaumarten, insbesondere von Buche, begrenztdas Auftreten stresstoleranter und lichtbedürftiger Pionierbaumarten.Die adaptive Waldbewirtschaftung stellt durch ihreflexible Maßnahmenanpassung eine Schlüsselstrategie für dieWaldanpassung an den Klimawandel dar. Der Anteil aktiver undpassiver Anpassungsmaßnahmen kann aber deutlich variieren undbietet daher Anlass für Diskussionen zwischen den verschiedenenInteressentengruppen (Waldbesitzer, Waldbauer, Naturschützerund andere).Extremwetterlagen, Trockenheit, Sturm, Biotische Schaderreger,aktive Anpassung, passive Anpassung, Herkünfte, NaturnaherWaldbau72

Thema 3: Auswirkungen auf Pflanzen, Tiere und Ökosysteme14:00 - 15:20 PflanzenproduktionDie Zuckerrübe und der Klimawandel - Langzeitanalyseausgewählter Witterungsparameter und deren Einfluss aufdie Ertragsentwicklung in verschiedenen Regionen vonRheinland-PfalzPascal Kremer 1) , Hans-Joachim Fuchs 1) , Ulrich Matthes 2)1)Johannes Gutenberg-Universität Mainz, Geographisches Institut2)Rheinland-Pfalz Kompetenzzentrum für KlimawandelfolgenDie Zuckerrübe ist aufgrund der thermischen Gunst und der hohenBodengüte ein wichtiges Fruchtfolgeglied der Landwirtschaft in denrheinland-pfälzischen Anbauregionen Rheinhessen und Pfalz. Dielandwirtschaftliche Produktivität ist maßgeblich von den klimatischenVerhältnissen im Allgemeinen und der Jahreswitterung imSpeziellen abhängig, sodass das Ertragspotential gegenüber etwaigenKlimaveränderungen eine große Vulnerabilität aufweist. DerFaktor Jahreswitterung ist für mindestens 40-50% der interannuellenErtragsschwankungen der Zuckerrübe verantwortlich. Sie weistkeine kritischen Wachstumsstadien auf und bildet somit die Gesamtheitder Witterungseinflüsse von der Aussaat bis zur Ernte imErtrag ab. Dies prädestiniert sie für eine Untersuchung des Einflussesder Jahreswitterung auf den Ertrag.Zwischen 1949-2011 konnte in den Regionen Mainz, Worms undFrankenthal ein Ertragszuwachs von gut 50% bei starken interannuellen,auf Witterungseinflüsse rückführbare Schwankungen festgestelltwerden. Dieser Produktionsfortschritt ist maßgeblich aufden Faktor Züchtung, aber auch auf veränderte Anbauverfahrenbzw. Produktionstechniken zurückzuführen. Demnach müssen diereal erzielten Erträge zunächst vom Züchtungsfortschritt bereinigtwerden, um statistische Zusammenhänge zwischen der Jahreswitterungund dem erzielten Ertrag herzustellen. Hierfür wurde dieZüchtungsfortschrittsbereinigung (eigene Methode) entwickelt:E z = E x (1 – p/100) nE z =züchtungsfortschrittsbereinigter Ertrag; E=real erzielter Durchschnittsertrag;p=prozentualer Züchtungsfortschritt (LOEL et. al(2011): 0,9%; KOCH (2006): 0,75%); n=Anzahl der Jahre ausgehendvom Indexjahr der ZüchtungsfortschrittsbereinigungÜber korrelationsstatistische Verfahren wurde zunächst der Zusammenhangzwischen Niederschlags- sowie Temperatursummenund dem Ertrag bezogen auf unterschiedliche Abschnitte der Vege-73

Thema 3: Auswirkungen auf Pflanzen, Tiere und Ökosystemetationsperiode nachgewiesen. Es zeigen sich hohe Zusammenhänge,wobei die züchtungsfortschrittsbereinigten Erträge durchweghöher mit den Witterungsparametern korrelieren. Für die Hauptwachstumsphaseder Zuckerrübe zwischen Juni und August wurdendie höchsten Zusammenhänge ermittelt. Die Niederschlagssummenkorrelierten positiv, die Temperatursummen negativ mitdem Ertrag.Die Entwicklung der besonders ertragsbeeinflussenden Witterungsfaktorenzwischen 1961-2011 ist regional durch tendenziell abnehmendeNiederschlagssummen und steigende Temperatursummengeprägt. Beide Entwicklungen und speziell deren Kombinationwirkt sich aufgrund häufiger auftretender Trockenstressereignissewährend der Hauptvegetationsperiode der Zuckerrübe negativ aufdie Ertragsentwicklung aus. Die tendenziell früher mögliche Aussaat,steigende Temperatursummen in der Früh- und Spätphaseder Vegetationszeit sowie der kontinuierliche Anstieg der atmosphärischenCO 2 -Konzentration wirken sich positiv auf die Ertragsentwicklungaus. Anhand des Rückgangs der züchtungsfortschrittsbereinigtenErträge zeigt sich jedoch, dass im Untersuchungszeitraumdie negativen Entwicklungstendenzen die positiven überwiegen.Die Züchtung überkompensiert jedoch diese klimawandelinduziertenErtragseinbußen. Die für die Zukunftsprojektion verwendetenKlimamodelle weisen für die Zukunft eine Fortsetzung desTrends aus, sodass sich der Klimawandel möglicherweise auch inZukunft negativ auf die Ertragsentwicklung auswirken wird. Dieszeigt auch die projizierte höhere Eintrittshäufigkeit potentiell ertragsschwacherJahre im Vergleich zum Referenzzeitraum.Klimawandel in Rheinland-Pfalz, Zuckerrübe, Züchtungsfortschrittsbereinigung,Witterung, ErtragUnkräuter im (Klima-) WandelHorst-Henning Steinmann 1) , Barbara Edler 1) ,Kristian Peters 2) , Jana Bürger 2) , Laura Breitsameter 1) ,Bärbel Gerowitt 2)1)Georg-August Universität Göttingen, Zentrum für Biodiversität undnachhaltige Landnutzung (CBL)2)Universität Rostock, Professur für Phytomedizin74

Thema 3: Auswirkungen auf Pflanzen, Tiere und ÖkosystemeZur Forschung über die möglichen Reaktionen von Unkräutern undUnkrautpopulationen auf einen Klimawandel können verschiedenemethodische Ansätze verfolgt werden. Im Rahmen des KLIFF-Projektes wurden Experimente und Modellierungen mit ausgewähltenUnkrautarten durchgeführt. Die Auswahl der eingehender zuuntersuchenden Arten erfolgte auf der Grundlage einer umfangreichenLiteraturstudie. Die Wahl fiel vorrangig auf wärmeliebendesommerannuelle Arten, die in Hackfrüchten und anderen Sommerungenvon einer allgemeinen Erwärmung profitieren können. Aberauch einige Winterannuelle und ganzjährig auflaufende Arten wurdenin die Arbeiten einbezogen.Versuche im Gewächshaus und in Klimakammern zeigten, dassUnkrautarten, die sich hinsichtlich ihrer bekannten Klimaansprücheähneln, durchaus unterschiedlich auf experimentell erzeugten Klimastressreagierten. Das wurde nicht nur in Klimakammern beierhöhten Temperaturen sichtbar, sondern auch, wenn Erwärmungund Trockenstress in verschiedenen Bodensubstraten induziertwurde. Die möglichen Konsequenzen für Niedersachsen mit seinenunterschiedlichen regionalen Bedingungen werden diskutiert.Neben dem experimentellen Ansatz wurde ein zweiter Weg gewählt,um eine Klimafolgenabschätzung für das potenzielle Vorkommenvon Unkrautarten in Niedersachsen durchzuführen. Dazuwurde die frei verfügbare Software MAXENT genutzt, in die Datenzu Vorkommen der untersuchten Arten, Standorteigenschaften undklimatische Variablen aus mehreren europäischen Regionen eingespeistwurden. Dadurch konnten Karten erzeugt werden, die sowohlfür das heutige, als auch für ein künftiges Klima, günstigeund weniger günstige Vorkommensbedingungen für diese Arten inNiedersachsen prognostizieren.Bei der Diskussion der Befunde ist zu beachten, dass die Landnutzungfür die Entwicklungschancen von Unkräutern eine entscheidendeRolle spielt. In diesem Fall ist dies der Anbau derjenigenFeldfrüchte, in denen die Unkrautarten aufgrund der Jahresrhythmikgut gedeihen können. Die Verbreitung von Winterungen undSommerungen in den niedersächsischen Ackerbauregionen wirddaher für einen Ausblick und eine Interpretation herangezogen.Niedersachsen, Landnutzung, Sommerannuelle, Winterannuelle,Unkrautmanagement75

Thema 3: Auswirkungen auf Pflanzen, Tiere und ÖkosystemeMehr CO 2 in der Atmosphäre beeinflusst den Wasserverbrauchund mindert Wachstums- und Ertragsverluste beiEnergiepflanzen unter Trockenheit: Ergebnisse aus Feldversuchen(FACE) mit Mais und Sorghum-HirseRemy Manderscheid, Martin Erbs, Hans-Joachim WeigelThünen-Institut für Biodiversität, BraunschweigMais spielt heute aufgrund seines hohen Wachstumspotentials eineherausragende Rolle als Energiepflanze. Als Alternative zu Mais aufGrenzertragsstandorten und zur Auflockerung der Fruchtfolge wirdzunehmend auch Sorghum-Hirse geprüft bzw. angebaut. Für eineBeurteilung der weiteren Tauglichkeit von Mais und Sorghum-Hirseals Energiepflanzen der Zukunft sind deren mögliche Reaktionenauf zukünftige Klimaänderungen, die vor allem durch den Anstiegder atmosphärischen CO 2 -Konzentration, weiter steigende Temperaturensowie einer Zunahme der Sommertrockenheit bestimmtwerden, von entscheidender Bedeutung.Es werden Resultate aus mehrjährigen Feldversuchen vorgestellt,in denen Wasserhaushalt und Wachstumsverhalten von Mais undfünf verschiedenen Sorten von Sorghum-Hirse unter Feldbedingungenunter heutigen (395 ppm) und zukünftigen (550-600 ppm)CO 2 -Konzentrationen bei gleichzeitiger Ab- und Anwesenheit vonSommertrockenheit untersucht wurden. Die Simulation der Klimaszenarienim Experiment erfolgte erstmalig mit der FACE-Technikunter Kopplung mit Rain-Sheltern.Es wurde u.a. nachgewiesen, dass Mais sowie Sorghum-Hirse untererhöhter CO 2 -Konzentration weniger Wasser transpirieren. DieseWasserersparnis wurde einheitlich mit verschiedenen Untersuchungsmethoden(Messungen des Blattgaswechsels, des Saftflussesund der Bodenfeuchte) nachgewiesen. Bei ausreichender Wasserversorgunghatte Mais meist eine höhere Biomasseproduktionals Sorghum-Hirse. Innerhalb des Sortenspektrums von Sorghumwurde eine deutliche Variabilität in der Biomasseproduktion nachgewiesen.Die Erhöhung der atmosphärischen CO 2 -Konzentrationhatte bei ausreichender Wasserverfügbarkeit keinen Einfluss aufdas Pflanzenwachstum bei Mais und bei allen Sorghum-Hirse Genotypen.Bei der Simulation einer Sommertrockenheit (z.B. Absenkungder Bodenwasserreserven unter 30 % nFK bis hin zu 10%nFK) kam es zu einem Abfall des grünen Blattflächenindex undkorrespondierend des Trockenmasseertrages, wobei dieser Effektunter CO 2 -Anreicherung abgemildert war. Die Sorghum-Sorten re-76

Thema 3: Auswirkungen auf Pflanzen, Tiere und Ökosystemeagierten unterschiedlich stark mit Wachstumseinbußen unter Trockenheit.Der positive CO 2 -Effekt auf die Biomasseproduktion unterSommertrockenheit war mit +18% bei Mais am größten und innerhalbder Gruppe der Sorghum-Hirsen variierte er von +5% bis+15%. Es zeigte sich ein enger Zusammenhang zwischen demTrockenheitseffekt bei heutiger CO 2 -Konzentration und der Wirkungder erhöhten CO 2 -Konzentration unter Trockenheit.Nach diesen Resultaten mit aktuellen Sorten von Mais undSorghum-Hirse profitiert nicht letztere, sondern vor allem der Maisvom Anstieg der CO 2 -Konzentration unter Sommertrockenheit.Mais, Sorghumhirse, Trockenheit, erhöhte CO 2 -Konzentration,FACE, rain shelter, Wasserhaushalt, ErtragAuswirkung des regionalen Klimawandels auf die landwirtschaftlichenBiomasseerträge NiedersachsensJan DegenerGeorg-August Universität Göttingen, Geographisches Institut, AbteilungKartographie, GIS und FernerkundungEine umfassende Betrachtung der regionalen Klimawandelfolgenauf die landwirtschaftlichen Erträge des agrarintensiven LandesNiedersachsen fehlt bislang. Deshalb wurde das neuentwickelterobuste Pflanzenmodell BioSTAR (Bauböck, 2013) herangezogenum mittels hochaufgelösten (100 x 100 m) WETTREG Klimadatendes 21. Jahrhunderts die Entwicklung der Biomasseerträge vonvier Wintergetreiden (Weizen, Gerste, Roggen & Triticale), dreiMaissorten (differenziert nach Reifezeitpunkt) und drei weitererFeldfrüchte (Sonnenblume, Sorghum & Sommerweizen) zu modellieren.Bei dem Pflanzenmodell BioSTAR handelt es sich um ein kohlenstoffbasiertesPflanzenmodell, mit dem anhand von Eingangsklimadaten(Niederschlagshöhe, Temperatur, Globalstrahlung, Luftfeuchteund Windgeschwindigkeit) und dem verfügbaren Bodenwasser(Feldkapazität) der Ertragszuwachs im Verlauf der Vegetationsperiodesimuliert wird. Das Modell eignet sich für die behandelteThematik insbesondere dadurch, dass es an der Universität77

Thema 3: Auswirkungen auf Pflanzen, Tiere und ÖkosystemeGöttingen entwickelt und auf Niedersächsischen Standorten validiertwurde.Die zur Modellierung benötigten Bodenparameter wurden der NiedersächsischenBÜK50 entnommen. Dabei kamen nur Flächen zurAnwendung, die nach der CORINE Landbedeckungserhebung von2005 zu den landwirtschaftlich genutzten Flächen in Niedersachsenzählen. Die mittlere Größe dieser gut 90.000 Flächen liegt damitum 33 ha.Die Entwicklung wird unter Berücksichtigung des IPCC SzenariosA1B sowie des CO2-Düngeeffekts bis zum Ende des Jahrhundertspflanzenabhängig stagnierend bis deutlich positiv verlaufen, wovonallerdings nicht alle Regionen in gleicher Weise profitieren können.Insgesamt verschieben sich die landwirtschaftlichen Gunstgebieteweiter nach Westen, während die insgesamt positivste Entwicklungdann erst in der zweiten Jahrhunderthälfte zu erwarten ist. Nochbis zur Mitte des Jahrhunderts ist die Entwicklung deutlich verhaltener,fällt aber nur in einem Fall negativ aus.Die vorliegenden Daten bilden damit ein anschauliches, fundiertessowie räumlich und zeitlich differenziertes Abbild der landwirtschaftlichenEntwicklung Niedersachsens.Landwirtschaft, regionaler Klimawandel, Biomasse, Ertragsentwicklung78

Thema 3: Auswirkungen auf Pflanzen, Tiere und ÖkosystemePOSTER79

Thema 3: Auswirkungen auf Pflanzen, Tiere und ÖkosystemeEinfluss von Temperatur und Temperature-Humidity Index(THI) auf Milchleistung und Melkfrequenz von Milchkühenam automatischen Melksystem (AMS)Stefanie Ammer, Christine Sanker, Christian Lambertz,Matthias GaulyGeorg-August Universität Göttingen, Department für Nutztierwissenschaften,Abteilung Produktionssysteme der NutztiereZiel der Studie war es, den Einfluss von Temperatur und THI aufdie Milchleistung und die Melkfrequenz von laktierenden Kühen amAMS zu untersuchen. Hierfür wurden auf zwei niedersächsischenMilchviehbetrieben, ein gedämmter Stall (120 Kühe) und ein Außenklimastall(130 Kühe) mit je zwei AMS im freien Kuhverkehr,Daten erhoben.Von April bis September 2009 wurden die tägliche Milchleistungsowie die tägliche Melkfrequenz je Kuh erfasst. Anhand stündlichgemessener Klimadaten (Temperatur und Luftfeuchte) der nächstgelegenenStationen des Deutschen Wetterdienstes, konnte derTHI berechnet werden.Für die Datenauswertung mit dem Statistikprogramm SAS 9.2wurden 3-Tages-Mittelwerte von Temperatur und THI gebildet undin Klassen eingeteilt (Temperatur: < 20 °C, ≥ 20 °C; THI: < 55,55 – 60, ≥ 60). Das gemischte Modell enthielt die fixen Effekte:Laktationsstadium, Laktationsnummer, THI-Klasse, Temperaturklassesowie die Interaktionen der Parameter und den zufälligenEffekt der Kuh.Im Versuchszeitraum lag die mittlere Tagestemperatur bei 15,5 °C(± 3,4 °C; Minimum: 8,3 °C; Maximum: 25,7 °C) und der durchschnittlicheTages-THI-Wert bei 59 (± 5,0; Minimum: 47,8; Maximum:71,4). Die Höhe der täglichen Milchleistung war zwischenden Temperatur- (32,98 ± 0,4; 32,19 ± 0,4 kg/Tag) und THI-Klassen (33,75 ± 0,4; 33,16 ± 0,4; 32,01 ± 0,4 kg/Tag) signifikantunterschiedlich (p < 0,001). Weiterhin nahm die täglicheMelkfrequenz je Kuh mit steigender Temperatur- (2,70 ± 0,04;2,78 ± 0,04) und THI-Klasse (2,63 ± 0,03; 2,70 ± 0,03; 2,76 ±0,03) zu (p < 0,001). Mit einem Anstieg des THI von < 55 bis ≥60 verringerte sich die Milchleistung während der mittleren undspäten Laktation signifikant (p < 0,001), wobei die Anzahl Melkungenje Tier zunahm.Weder im frühen, noch im späten Laktationsstadium unterschiedensich die Milchleistung und die Melkfrequenz je Kuh zwischen den80

Thema 3: Auswirkungen auf Pflanzen, Tiere und ÖkosystemeTemperaturklassen (p > 0,05). Im mittleren Laktationsstadiumhingegen war die Milchleistung der Kühe signifikant geringer unddie Melkfrequenz signifikant höher bei Temperaturen ≥ 20 °C (p 0,05).Die Untersuchung zeigt, dass Milchkühe in Niedersachsen vonTemperatur und THI beeinflusst werden. Die deutlichsten Effekteauf Milchleistung und Melkfrequenz wurden unter THI-Einfluss undim Außenklimastall festgestellt.Temperatur, THI, Milchleistung, MelkfrequenzEffects of the four root rot pathogens on two pea (Pisumsativum L.) varieties in controlled conditionsJelena Bacanovic 1) , Adnan Šišić 2) , Christian Bruns 1) ,Maria R. Finckh 1)1)Universität Kassel, Fachbereich Ökologische Agrarwissenschaften, ÖkologischerPflanzenschutz2)University of Sarajevo, Bosnia and Herzegovina, Faculty of Agricultureand Food ScienceClimate change scenarios exhibit a definite warming trend and willhave an impact on crop management strategies. Increase in winterprecipitation and higher temperatures favor soil borne pathogensand can lead to an increase in survival and rapid populationbuildup. In recent years, foot and root diseases are one of themain reasons for declining production of summer peas in organicfarming in Germany. Foot and root rots are caused by soil bornepathogens belonging to the Ascochyta complex (Mycosphaerellapinodes, Phoma medicaginis and Ascochyta pisi) and Fusariumspp. There are indications that winter pea is more resistant to predominantsoil borne pathogens but little research has been done.The present study was carried out to evaluate the susceptibility ofthe winter pea variety EFB33 to different isolates of Fusarium avenaceum,F. solani f. sp pisi, M. pinodes and P. medicaginis under81

Thema 3: Auswirkungen auf Pflanzen, Tiere und Ökosystemecontrolled conditions in sterile sand compared to the summer peavariety Santana. Three weeks after sowing and inoculation diseasesymptoms were assessed and plant growth parameters measured.All of the tested pathogens resulted in disease development. F.avenaceum was the most aggressive pathogen causing severewilting symptoms on both varieties. Also, strong negative correlationwas observed between external tissue damage and the freshweight of pea plants. Reduction in fresh weight caused by thispathogen on Santana was 12.5%. P. medicaginis was second mostaggressive pathogen on Santana and reduced fresh weight for8.8% per unit of external tissue damage. F. solani caused moredamage on external tissue compared to M. pinodes, but reductionof fresh weight was 3.8% whereas for M.pinodes was 8.4%. Overall,EFB33 was less susceptible. Although, F. avenaceum was themost damaging pathogen also on EFB33, statistical analysis didnot show difference in external tissue damage amongF.avenaceum, P. medicaginis and F. solani. M. pinodes was theleast aggressive pathogen. On the other hand, there was significantdifference in reduction of fresh weight per unit of externaltissue damage for all of the tested pathogens. Strongest reductionwas measured in treatment with F. avenaceum, 15.8%, followedby M. pinodes, 7.8% and P. medicaginis, 4.9%. Fresh weight ofEFB33 was not affected by inoculation with F. solani. This studyimplicates that EFB33 is more tolerant to tested pathogens, and ifincluded in crop rotation can be potential solution for overcomingrecent decline in pea production in organic farming in Germany.Ascochyta complex, Fusarium spp., Pisum sativum L., root rotOccurrence of Fusarium species and Ascochyta complexpathogens in the crop rotation winter pea - maize - winterwheat under variable climatic conditions in organic agricultureJelena Bacanovic, Jan Henrik Schmidt, Christian Bruns,Maria R. FinckhUniversität Kassel, Fachbereich Ökologische AgrarwissenschaftenThe key for the success of the rotation winter peas as green manurecrop followed by maize and wheat is the ability of peas to fix82

Thema 3: Auswirkungen auf Pflanzen, Tiere und Ökosystemeenough nitrogen which depends crucially on pea health. However,little is known about the importance and specificity of pathogensaffecting winter peas in the German climate. Also, there are openquestions about the role of peas as alternative host for mycotoxinproducing Fusarium pathogens of maize and wheat. Field experimentswere carried out from 2009 until 2013 to assess the pathogensin the system and if the application of composts can improvesystem performance. The winter peas were left untreated or inoculatedwith Phoma medicaginis, in the presences or absence of yardwaste compost at rate of 5 t dry matter ha -1 . A second applicationof compost was made to the winter wheat. Fusarium ssp. wereisolated and identified from the roots of all three crops. In addition,the Ascochyta complex pathogens on peas were identified.The yield parameters of all crops were measured. Pathogen occurrencewas highly variable across the experimental field and amongyears. More than 15 different Fusarium species were isolated frommaize and wheat. Overall frequencies of Fusarium spp. maize andwinter wheat were highest in 2011. Dominating species on maizein all three years were F. graminearum and F. culmorum. Besidethem also F. proliferatum, Microdochium nivale, F. crookwellense,F. sambucinum, F. equiseti were frequently isolated species. Mostfrequently isolated species on winter wheat were F. oxysporum, F.culmorum, F. avenaceum and M. nivale. Three Fusarium specieswere dominating on pea plants, F. oxysporum, F. avenaceum andF. solani, and they were isolated in highest frequency in 2012. Itappears also that higher winter temperatures combined with lowerrainfall favored P. medicaginis on peas over other pathogens in2011 and 2012 in comparison to 2010. Application of compostsoverall stabilized crop performance but it did not lead to yield increases.Ascochyta, Fusarium spp., pea, maize, winter wheatEinfluss eines möglichen Klimawandels auf den Befall vonZuckerrüben mit der Späten RübenfäuleAnneke Behn, Mark VarrelmannGeorg-August Universität Göttingen, Institut für Zuckerrübenforschung,Abteilung Phytomedizin83

Thema 3: Auswirkungen auf Pflanzen, Tiere und ÖkosystemeDer bodenbürtige Schaderreger Rhizoctonia solani Kühn ist in Zuckerrübenfür die Späte Rübenfäule verantwortlich. Die Krankheitwurde auf deutschen Feldern in den letzten Jahren immer häufigerbeobachtet. Die beste Methode, großen Ertragseinbußen vorzubeugen,ist der Anbau von Sorten, die weniger Rhizoctonia-anfälligsind. Im Hinblick auf den prognostizierten Klimawandel stellte sichdie Frage, wie der Wärme- und Feuchtigkeit-liebende Schaderregerauf veränderte Umweltbedingungen reagiert und ob eine Anpassungdes Pilzes möglich ist. Weiterhin war zu untersuchen, ob dieResistenz der Zuckerrübe unter veränderten Bedingungen stabilbleibt. Vor diesem Hintergrund wurden in den Jahren 2010/2011Feldversuche mit einer Rhizoctonia-anfälligen und drei wenigeranfälligen Sorten durchgeführt, bei denen zwecks Variation derklimatischen Bedingungen die Parzellen partiell mit Vlies abgedecktund/oder bewässert wurden. Vor der Zuckerrüben-Aussaat erfolgteeine künstliche Inokulation der Versuchsfläche mit R. solanibesiedelterGerste. Bodentemperatur und -feuchte sowie Lufttemperaturwurden aufgezeichnet und der Rhizoctonia-Befall der Zuckerrübennach der Ernte geschätzt. Eine Anpassung des Schaderregersan veränderte Umweltbedingungen konnte so gezeigt werden;das Befallsniveau der resistenten Zuckerrüben-Sorten variierte,erwies sich im Vergleich zur anfälligen Referenzsorte aber alskonstant niedrig.Einfluss von Umweltfaktoren und pflanzlicher Resistenz aufdie Rizomaniaresistenz in ZuckerrübenKathrin Bornemann, Mark VarrelmannGeorg-August Universität Göttingen, Institut für Zuckerrübenforschung,Abteilung PhytomedizinDas Beet necrotic yellow vein virus (BNYVV) wird durch Polymyxabetae übertragen. Kontrolliert wird die Krankheit durch resistenteSorten, die ein Resistenzgen (Rz1) tragen. Seit einigen Jahrentreten BNYVV-Isolate mit bestimmten Mutationen auf, die in derLage sind, Rz1 zu überwinden. Unklar ist, ob die Variabilität vonBNYVV durch erhöhte Temperatur und Feuchtigkeit gefördert wirdund ob eine Abhängigkeit der Resistenz von Umweltfaktoren bestehtoder ob durch den Anbau von resistenten Zuckerrüben-Sorten eine Selektion von resistenzüberwindenden Isolaten des84

Thema 3: Auswirkungen auf Pflanzen, Tiere und ÖkosystemeVirus erfolgt. Zur Untersuchung des Temperatureinflusses aufBNYVV Vermehrung und Ausbreitung wurden Blätter von anfälligenund resistenten Genotypen mit BNYVV inokuliert und bei 18, 24bzw. 30 °C kultiviert. Eine Läsionsausbildung und Resistenzreaktionwurde nur bei 18 °C beobachtet. Bei 30 °C konnte sich BNYVVsystemisch im Blatt ausbreiten. Bei 24 °C wurden die höchstenVirusgehalte gemessen. Ein Einfluss des Genotyps konnte nichtbeobachtet werden und führte zur Schlussfolgerung, dass die RzvermittelteBNYVV Resistenz wurzelspezifisch wirksam ist. Ein Vergleichvon natürlicher und mechanischer Infektion konnte keinenEffekt des Vektors auf die Virusvermehrung nachweisen. In Freilandgefäßversuchenmit natürlich infiziertem Boden wurde die Bodentemperaturmittels Heizmatte um 1 bis 4 °C variiert, um denEinfluss von geringen Temperaturerhöhungen auf die Resistenzstabilitätzu untersuchen. Eine Erhöhung der Virusgehalte in resistentenZuckerrüben-Genotypen in Abhängigkeit der Temperaturkonnte nicht nachgewiesen werden.Morphological responses of different temperate turf grassspecies to drought stressDorothee Ebeling 1) , Johanna Köhler 1) , Laura Breitsameter 2) ,Johannes Isselstein 1) ,1)Georg-August-Universität Göttingen, Department für Nutzpflanzenwissenschaften2)Georg-August Universität Göttingen Zentrum für Biodiversität und NachhaltigeLandnutzung (CBL), Sektion Landwirtschaft und UmweltDroughts are known to be among the most important factors limitingplant biomass production and have become more frequent inthe past decades. Turf grass areas have major importance for leisureand recreation in urban regions. The performance of turfgrass is likely to be affected by the increasing frequency ofdrought observed during the past decades. Therefore, in the experimentpresented here, the effects of drought stress on plantmorphology of common temperate turf grass species were studied.They are expected to show different susceptibilities to droughtstress and thus vary in their suitability for the use as turf grassesunder more frequent droughts.85

Thema 3: Auswirkungen auf Pflanzen, Tiere und ÖkosystemeThe experiment was conducted in a greenhouse at the Universityof Göttingen, from April to November 2012, and followed a twofactorialdesign with three harvest dates, relating to an establishment,a drought stress and a regeneration phase (18, 5.5 and 5.5weeks). Monocultures of Agrostis stolonifera L. Barifera, Festucaarundinacea Schreb. Mustang, Festuca rubra L. Rossinante, Loiliumperenne L. Bargold, Poa pratensis s. str. Julius and Poa supinaSchrad. Supreme were subjected to two levels of volumetric soilwater content (treatment and control), including three droughtstages (pF 1.8 – 2.3, 2.3 – 4.2 and 2.6 – 4.2). PVC tubes with aheight of 30 cm were organized in four completely randomizedblocks, comprising 120 pots in total. Dry matter, vertical root distributionand tiller density were measured and a dry matter productionindex (DMPI) was calculated. Effects of species and treatmentwere determined by two-way ANOVA.After the drought stress phase, nearly all species showed a reducedaboveground dry matter (78.1 – 96.6 %), whereas root drymatter was only reduced for F. rubra by 20.2 %. However, a highershare of root biomass in the water-bearing soil layer was foundfor F. rubra, L. Perenne and P. pratensis by 4, 5 and 4 %, whichmay indicate an adaptation to drought by root plasticity. Tillerdensity differed between species but was not affected by droughtstress treatment. P. supina showed no response to the treatment,thus, using the DMPI to evaluate aboveground performance, itperformed best (96.8 %). In contrast, the lowest DMPI was foundfor F. arundinacea (78.1 %). The experiment confirmed the expectationof different drought susceptibilities between species. BothDMPI during drought phase and growth adjustment must be consideredto do an evaluation.turf grass species, drought stress, dry matter production index,root plasticityEinfluss des Waldbodens von Buchenwäldern auf die Biodiversitätvon KäfernMartin Gabriel, Stefan SchützGeorg-August-Universität Göttingen, Fakultät für Forstwissenschaften undWaldökologie, Büsgen-Institut86

Thema 3: Auswirkungen auf Pflanzen, Tiere und ÖkosystemeDer Gesundheitszustand des Waldes hängt von abiotischen undbiotischen Faktoren ab. Diese Faktoren können miteinander interagieren,so können z.B. durch Trockenheit gestresste Bäume vermehrtSchadinsekten wie Borkenkäfer anlocken, welche den geschwächtenBaum leichter befallen können, da dieser sich nichtmehr wehren kann. In dieser Studie wird untersucht, welchen Einflussder Waldboden auf die Biodiversität von Insekten im Allgemeinenund von Käfern im Speziellen hat. Dazu wurden zwei annäherndgleiche Versuchsflächen bei Calvörde als Versuchsflächenfür das Sammeln von Insekten genutzt.Die Flächen mit einem lehmigen bzw. sandigen Boden hatten jeweils33.3 ha Fläche. Die durchschnittliche Jahrestemperatur(9.1°C) und die jährliche Niederschlagsmenge (543 mm) sind amunteren Ende der Standortsamplitude für Buchen hinsichtlich Niederschlagsmengeund für beide Versuchsflächen identisch. Unterschiedeergaben sich im Bestandsalter sowie beim BHD. Pro Flächewurden 9 Prallfallen in Brusthöhe und 9 Prallfallen darüber im Kronenbereichangebracht. Fänge wurden vom 06.04.2010 bis09.08.2010 wöchentlich durchgeführt.Während dieses Zeitraumes konnten insgesamt 4354 Insektengefangen werden, 2202 am lehmigen und 2152 am sandigenStandort. Am lehmigen Standort wurden 1190 (54%) Insekten imKronenbereich und 1012 (46%) in Brusthöhe gefunden, währendam sandigen Standort 1292 (60%) im Kronenbereich und 860(40%) in Brusthöhe gefunden wurden. Auf beiden Flächen konnten2501 Käfer gefangen werden. 1290 Käfer konnten am lehmigenStandort mit 468 (36%) Käfer im Kronenbereich und 822 (64%)Käfer in Brusthöhe gefangen werden und am sandigen Standort351 (29%) Käfer im Kronenbereich sowie 865 (71%) Käfer inBrusthöhe. Somit ist der Anteil an Käfern am lehmigen Standortauf Brusthöhe prozentual am höchsten.Eine genauere Betrachtung der identifizierbaren Käferarten zeigte,dass insgesamt 154 Käferarten bestimmt werden konnten, davon100 Arten am lehmigen und 111 Arten am sandigen Standort bzw.43 nur am lehmigen und 54 nur am sandigen Standort. Es wurden10 Arten mit einer Häufigkeit von mindestens 5% für eine Flächeund eine Höhe gefunden. Davon sind 2 Arten vom Habitat spezifischfür Buchenwälder, 3 Arten typisch für Mischwälder. 3 Artensind spezifisch für faulendes oder Totholz. Davon konnte jede Artauf dem sandigen Standort und nur eine auch auf dem lehmigenStandort gefunden werden. Der sandige Standort zeigt insgesamteine höhere Artenvielfalt an Käfern, jedoch ist die Individuenanzahlgeringer. Diese Befunde lassen vermuten, dass Bäume am sandi-87

Thema 3: Auswirkungen auf Pflanzen, Tiere und Ökosystemegen Standort durch einen Mangel an Wasser oder Nährstoffe geschwächtsein könnten und so früher Schädigungen aufweisen, dieals Nährboden für holzzersetzende Pilze dienen, welche ihrerseitsKäfer anlocken.Waldboden, Biodiversität, KäferUntersuchungen zum Volatilenmuster von trockengestresstenBuchen (Fagus sylvatica)Martin Gabriel, Stefan SchützGeorg-August-Universität Göttingen, Fakultät für Forstwissenschaften undWaldökologie, Büsgen-InstitutDie Emission von VOC (volatile organic compounds) aus Beständender deutschen Hauptbaumart Buche (Fagus sylvatica) sind nichtnur interessant für Atmosphärenchemiker, sondern auch für denWaldschutz, da durch diese VOC zahlreiche organismische Interaktioneninnerhalb des Ökosystems vermittelt werden. In dieser Studiesoll geklärt werden, ob sich das Volatilenmuster von trockengestresstenBuchen im Vergleich zu ausreichend wasserversorgtenBuchen qualitativ ändert. Dazu wurden jeweils sechs zweijährigeBuchensprösslinge aus Calvörde in eine ausreichend wasserversorgteKontrollgruppe und eine trockengestresste Versuchsgruppeuntergliedert und im Zeitraum vom 29.05.2012 bis 17.09.2012wöchentlich Volatilenproben genommen. Die Volatilenproben wurdenanschließend mit einem GC-MS analysiert.An 12 der 16 Versuchstage war die Anzahl der emittierten Volatilebei der Versuchsgruppe höher als bei der Kontrollgruppe. An einigenTagen war dieser Unterschied signifikant. An sechs Tagenwurde die Zusammensetzung des Volatilenmusters qualitativ genaueruntersucht. Dabei wurde nur auf solche Volatile geachtet,die bei mindestens der Hälfte einer Gruppe an mindestens einemTag zu finden war. Insgesamt konnten so 156 verschiedene Volatilegefunden werden, 110 in der Kontrollgruppe und 126 Volatile inder Versuchsgruppe. Von den 156 Volatilen wurden 78 Volatile inbeiden Gruppen gefunden. Die 156 Volatile konnten bisher auf 10Stoffklassen verteilt werden: Acetate (1), Aldehyde (5), Alkane(33), Alkene (2), Alkohole (4), Benzole (27), Carboxylsäure (1),Ketone (3), Monoterpene (19) und Sesquiterpene (4). Solche Vola-88

Thema 3: Auswirkungen auf Pflanzen, Tiere und Ökosystemetile sind von besonderem Interesse, die nur in einer der beidenGruppen auftreten: Bei der Kontrollgruppe treten 5 Alkane, 4 Benzole,2 Monoterpene und 1 Keton spezifisch auf, während dies beider Versuchsgruppe 10 Alkane, 7 Benzole, 6 Monoterpene, 3 Alkoholeund 2 Sesquiterpene sind.Die Ergebnisse zeigen, dass es deutliche Unterschiede im Volatilenmusterbei trockengestressten Buchensprösslingen im Vergleichzu nicht gestressten Buchensprösslingen gibt. Dieser Unterschiedist nicht nur in der erhöhten Anzahl der emittierten Volatile auszumachen,sondern auch an bestimmten, nur für eine der beidenGruppen spezifischen Volatile. So sind bei den trockengestresstenPflanzen wesentlich mehr spezifische Monoterpene, Sesquiterpeneund Alkohole zu finden. Diese Volatile können Markervolatile fürphytophage und xylophage Insekten sein und für die Wirtspflanzenfindungdienen. Solche Insekten sind in der Lage, die Volatileihrer Wirtspflanze zu finden und dabei auch den physiologischenZustand der Pflanze zu erkennen. Einige Insektenarten, wie z.B.Borkenkäfer, suchen geschwächte Pflanzen auf, da sich diesePflanzen schlechter gegen die Schädlinge wehren können und könnenso Ausgangspunkte für bestandesgefährdende Massenvermehrungenbilden.Volatilenmuster, TrockenstressImpact of climate change on regional pest natural enemyinteractions: what can we learn to adapt plant protectionstrategies in horticulture?Konstanze Gebauer 1) , Lia Hemerik 2) , Rainer Meyhöfer 1)1)Leibniz University Hannover, Institut für Pflanzenkrankheiten und Pflanzenschutz2)Wageningen University & Rsearch Centre, The Netherlands, Mathematicaland Statistical Methods GroupWithin the framework of the research co-operation KLIFF (Climateimpact and adaptation research in Lower Saxony) the project investigatesthe impact of climate change on vegetable pests andtheir natural enemies in Lower Saxony. Since Brassica cultivationhas an increasing importance we selected two of the most importantBrassica pests, the mealy cabbage aphid (Brevicoryne89

Thema 3: Auswirkungen auf Pflanzen, Tiere und Ökosystemebrassicae) and cabbage white fly (Aleyrodes proletella), and theirrespective parasitoids, Diaeretiella rapae and Encarsia tricolor, asmodel organism. The estimated impact of climate change for LowerSaxony includes mild winters, hot and dry summers, and anincreased frequency of extreme events. Because developmentaland reproductive rates of insect species are temperature dependentand species-specific, climatic changes can influence the pestand parasitoid species differently, and change pest-parasitoid populationdynamics. Changes in population dynamics then have to betaken into consideration for adaptations of pest managementstrategies. To model the impact of the predicted climatic changeson the pest-parasitoid interactions age-structured simulation modelswere developed which estimate changes in population size foreach species during the course of a year. Based on temperaturedata simulated by the climate model REMO (scenario A1B, MPI forMeteorology, Climate Service Center in Hamburg) the parameterswere estimated for two future time periods, 2021-2050 and 2071-2100, and compared to parameters estimated for a reference timeperiod (1971-2000). The relative changes in maximum populationsize and the occurrence of population peaks for each species wereanalysed for the Lower Saxony area to investigate regional differences.First results of independent simulations (without interaction)of population dynamics of B. brassica and D. rapae showedan increase in maximum population size and the length of activityperiod for both species in three vegetable growing regions in LowerSaxony (Peine, Cloppenburg and Harbug). The results differedbetween the two species but not significantly between regions.Simulations under examination incorporate the interactions thatoccur naturally between the species and allow comparison of impactsof climate change on pest parasitoid interactions betweentime periods. The generated results will help us to develop adaptationstrategies for plant protection in horticulture.Brevicoryne brassicae, Diaeretiella rapae, Aleyrodes proletella,Encarsia tricolor, population dynamics90

Thema 3: Auswirkungen auf Pflanzen, Tiere und ÖkosystemeImpact of ambient temperature on digestibility in wethersfed Brown-midrib maize silageTobias Gorniak 1) , Ulrich Meyer 1) , Karl-Heinz Südekum 2) ,Sven Dänicke 1)1)Friedrich-Loeffler-Institut, Bundesforschungsinstitut für Tiergesundheit,Institut für Tierernährung, Braunschweig2)Universität Bonn, Institut für Tierwissenschaften, BonnIt is very likely that climate change will lead to an increase in averagetemperature and intensity and frequency of heat waves.Therefore acute and chronic heat stress in ruminants will become amore important problem. The aim of the present trials was toevaluate the impact of prolonged heat stress on nutrient digestibilityin wethers fed maize silages differing in fibre quality.A series of six digestibility trials was conducted according to therecommendations of the German Society of Nutrition Physiology.Animals received 1 kg of dry matter (DM) of a Control (Con) orBrown-midrib (Bm) maize silage while exposed to an ambienttemperature of 15, 25, or 35 °C. Each treatment (Con or Bm fed at15, 25 or 35 °C ambient temperature) lasted 21 days, 13 days ofadaptation to diet and temperature and 8 days of total collection offaeces. To adapt crude protein content of the diets 20 g of ureaper animal per day were added to the diet.A significantly higher digestibility of organic matter (OM), neutraldetergent fibre (NDF), acid detergent fibre (ADF) and metabolizableEnergy (ME) content were determined for the Bm diet. Ambienttemperature, however, significantly interacted with diet. With increasingtemperature digestibility values and energy content of theCon silage increased whereas a decrease in digestibility and energycontent was noticed for the Bm silage.From the interaction between diet and ambient temperature itmight be concluded that in evaluating the impact of heat stress onfeeding value, forage characteristics should be considered in moredetail. The impact of heat stress even on animals that were welladapted to increased temperature and fed at maintenance levelshows that heat stress is a major problem. As it is likely that ruminantsfed at higher nutritional levels suffer more from heat stress(e.g. high yielding dairy cows) than animals fed at maintenancelevel, further research on heat stress in ruminants is necessary.Heat stress, feeding value, ruminants, maize silage91

Thema 3: Auswirkungen auf Pflanzen, Tiere und ÖkosystemeAnpassungsstrategien an den Klimawandel im Energiepflanzenanbaufür Biogasanlagen in Mittelgebirgslagen -KLIMZUG-NordhessenRüdiger Graß, Burga Thies, Michael WachendorfUniversität Kassel, FG Grünlandwissenschaft und Nachwachsende RohstoffeKlimaprojektionen zufolge ist in den Mittelgebirgsregionen Nordhessenszukünftig mit wärmeren und niederschlagreicheren Winternund trockeneren Sommern zu rechnen. Ferner werden vermutlichWetterextreme wie Starkregen und längere Trockenperiodenzunehmen.Beim Energiepflanzenanbau für Biogasanlagen ist Silomais dasvorherrschende Anbausystem, häufig nach Winterbrache und intensiverBodenbearbeitung. Dieses System wird als besondersvulnerabel gegenüber den projizierten Klimaveränderungen eingestuft.In den untersuchten hängigen Mittelgebirgsregionen trittdiese Anfälligkeit in Form der Gefahr von verstärkter Bodenerosion,erhöhter Nährstoffauswaschung und von Ertragseinbußen auf.Als Anpassungsmaßnahme zur Erhöhung der Robustheit gegenüberdieser Gefahren wurde im Projekt KLIMZUG-Nordhessen ein Zweikulturnutzungssystemaus Roggen als Winterkultur, die Ende Maigeerntet wird, und mit Mais, Sonnenblumen, Hirse und Sudangrasals Zweitkulturen intensiv untersucht. In zweijährigen Feldversuchenam Versuchsstandort der Uni in Neu-Eichenberg wurden umfangreicheDaten erhoben, die die Grundlage für die Ertragsmodellierungunter zukünftigen Klimabedingungen bildeten. Dabei wurdedeutlich, dass besonders die Winterkultur Roggen bei einem verändertenKlima zur Ertragsstabilisierung beiträgt. Die Sommerkulturenwerden vermutlich verstärkt unter Trockenstress geratenund im Ertrag tendenziell absinken. Der Anbau von zwei Kulturenführt zur Risikodiversifizierung. Systemimmanente Aspekte wieganzjährige Bodenbedeckung und Nährstoffentzug sowie Erhöhungder Artenvielfalt können sich dabei als vorteilhaft erweisen.Klimawandel, Zweikulturnutzungssysteme, Robustheit, Ertragsstabilisierung92

Thema 3: Auswirkungen auf Pflanzen, Tiere und ÖkosystemeAuswirkungen des Klimawandels auf die Flora des WestharzesRené Hertwig, Rüdiger PrasseLeibniz Universität Hannover, Institut für UmweltplanungIn Mitteleuropa wird es nach aktuellen Modellberechnungen biszum Ende des 21. Jahrhunderts zu einem Temperaturanstieg undzu einer Abnahme der Sommerniederschläge kommen. Es ist davonauszugehen, dass diese Veränderungen nicht ohne Folgen fürdas Vorkommen von Pflanzenarten bleiben werden. Bereits in denvergangenen Jahrzehnten wurden Verschiebungen der Verbreitungsarealebeobachtet, die auf die Veränderungen des Klimas zurückgeführtwerden. Anzunehmen ist, dass in Zukunft Arten regionalin ihrem Bestand zurückgehen oder ganz verschwinden undandere Arten wiederum regional in ihrem Bestand zunehmen oderneu einwandern. Da insbesondere die im Rückgang befindlichenArten im Fokus des Naturschutzinteresses stehen, wurde im Rahmendes Forschungsvorhabens KLIFF am Beispiel des Westharzesuntersucht, welche Pflanzenarten zukünftig durch die vom Klimawandelzu erwartenden Veränderungen Einbußen in ihrer Abundanzund Verbreitung erleiden werden.Um die Unsicherheiten, die mit der Prognose solcher Veränderungenverbunden sind, zumindest zu verringern, wurde diese Fragestellungmit Hilfe von drei unterschiedlichen methodischen Ansätzenbetrachtet. Zum einen wurde für alle Arten der aktuellen Florades Westharzes eine Empfindlichkeitsanalyse anhand morphologischerund physiologischer Arteigenschaften durchgeführt. Zumanderen wurde ein Vergleich der aktuellen Flora des Westharzesmit der aktuellen Flora solcher geographischer Räume vorgenommen,in denen bereits heute die für den Westharz zum Ende des21. Jahrhunderts zu erwartenden Klimabedingungen vorherrschen.Die Auswahl dieser geographischen Räume erfolgte GIS-gestütztanhand von Klimaparametern, die das Vorkommen von Pflanzen instarkem Maße beeinflussen. Ergänzt wurden diese Untersuchungsansätzedurch eine Befragung von lokalen und regionalen Expertenzu bereits beobachteten Veränderungen in der Flora des Westharzes.Die Ergebnisse der Empfindlichkeitsanalyse zeigen, dass für etwa15 % der Arten des Westharzes zukünftig eine hohe bis sehr hohe93

Thema 3: Auswirkungen auf Pflanzen, Tiere und ÖkosystemeAussterbewahrscheinlichkeit besteht. Der Vergleich der aktuellenFlora mit der Flora eines geographischen Raums, welcher bereitsheute das zukünftige Klima des Westharzes aufweist, ergab, dassdie überwiegende Zahl der Arten des Westharzes, die als zukünftigvom Aussterben bedroht identifiziert wurden, tatsächlich nicht inder Region anzutreffen waren. So kommen von den 171 Arten miteiner hohen bis sehr hohen Aussterbewahrscheinlichkeit 104 Artennicht in dem zukünftig klimaanalogen Raum vor. Dies unterstütztdie Annahme, dass diese Arten in Zukunft aus dem Westharz verschwindenwerden. Die Ergebnisse der Expertenbefragung hingegenunterstützen die Ergebnisse der Empfindlichkeitsanalyse nicht,da vor allem zur Ausbreitung bzw. Einwanderung von Arten Beobachtungenvorliegen. Negative Veränderungen der Bestände vonPflanzenarten wurden bi!sher in erheblich geringerem Maße beobachtet und sind zudemmeist auf Veränderungen in der Umwelt zurückzuführen, die nichtbis nicht eindeutig dem Klimawandel zuzuordnen sind.Pflanzen, Klimaempfindlichkeit, Klimaanaloge Räume, HarzAssessment of the future abiotic climatic impact on horticulturalproduction in Lower Saxony, GermanyHolger Hoffmann, Thomas RathLeibniz-Universität Hannover, Biosystems Engineering, Institute for BiologicalProduction SystemsHigh value plant production depends strongly on climate, whichdetermines the boundary conditions of plant development andgrowth (open field) as well as of technological infrastructure andenergy costs (greenhouse).In order to estimate the risk of future climatic change on horticulturalproduction systems, case studies were conducted to investigatepotential Knock-Out criteria of abiotic damages. Hereby futurevernalization of cauliflower (B. oleracea var. botrytis L.), blossomfrost risk in apple production (M. domestica) as well as greenhouseenergy consumption were projected using multiple climaterealizations of the SRES emission scenario A1B. Additionally, theinfluence of water limiting conditions on lettuce (L. sativa L. var.94

Thema 3: Auswirkungen auf Pflanzen, Tiere und Ökosystemecapitata) was investigated, developing a drought stress model forgrowth and yield.As a result, the risk of abiotic effects due changes in temperatureand shortwave radiation are expected to be maintained until themid-century, partially decreasing thereafter. While findings forvernalization and blossom frost risk were partially subject to characteristicsof cultivar / variety or chosen impact model, meangreenhouse energy consumption declined in all simulations. Furthermore,production time, quality and yield of lettuce were highlysusceptible to changes in water supply, depending on the growthstage. However, exemplary projection of future lettuce productiondid not render a significant risk. Concluding from the conductedcase studies, regional horticultural production in Lower Saxony(Germany) cannot be expected to face an increased productionrisk due to global warming. Conversely, positive effects were identified.However, these have to be put into context, as for exampleenergy costs might outperform decreasing energy consumption.Present findings can be regarded as confident with regard to theanalyzed uncertainty, excepting estimates of future irrigation demand.regional climate change, horticulture, frost risk, vernalization, energydemandPrognostizierter Klimawandel und Schaderreger in derLandwirtschaft: Auswertung der weltweit verfügbaren LiteraturergebnissePeter Juroszek, Andreas von TiedemannGeorg-August-Universität Göttingen, Department für Nutzpflanzenwissenschaften,Abteilung Allgemeine Pflanzenpathologie und PflanzenschutzIm Rahmen von “KLIFF Pflanzenproduktion“ wurde eine umfangreicheLiteraturrecherche zum Thema Klimawandel und Schaderreger(Insekten, Pathogene und Unkräuter) durchgeführt. Vor allem inden Jahren 2010-2012 wurden vergleichsweise viele Artikel zudiesem Thema weltweit publiziert. KLIFF (Klimafolgenforschung inNiedersachsen) fand demnach zum bisherigen Höhepunkt derweltweiten Forschung zum Thema Klimawandel und Schaderregerstatt. “KLIFF Pflanzenproduktion“ konnte bisher sechs Review-95

Thema 3: Auswirkungen auf Pflanzen, Tiere und ÖkosystemeArtikel (neben mehr als 30 anderen Artikeln) zur nationalen undinternationalen Literatur beitragen. Insekten und pilzliche Pathogenestanden im Vordergrund der weltweiten theoretischen undexperimentellen Forschung, während Unkräuter und vor allemphytopathogene Bakterien, Nematoden und Viren vergleichsweisewenig Beachtung fanden. Der Parameter Temperatur stand imMittelpunkt dieser Studien, während die Feuchtigkeitsansprüchevon Schaderregern weniger oft berücksichtigt wurden. Auffälligwar auch, dass eher die Risiken des möglicherweise eintretendenKlimawandels beleuchtet wurden als die Chancen, die sich ebenfallsergeben könnten. Zum Beispiel wurde in einer Simulationsstudieprognostiziert, dass die Stärke der Septoria-Blattdürre anWeizen in Frankreich bis zum Ende des 21 Jahrhunderts unter dendort prognostizierten Klimaveränderungen abnehmen wird. Einegeringfügige Abnahme der Infektionswahrscheinlichkeit wurdeauch für den Echten Weizenmehltau in Niedersachsen prognostiziert,während die Infektionswahrscheinlichkeit von Braunrost steigenkönnte. Ähnlich differenzierte Ergebnisse wurden in Versuchenmit Rapspathogenen unter simulierten Erwärmungsscenarios imFreiland in Niedersachsen gewonnen. Somit sind differenzierteEffekte von Klimaveränderungen zu erwarten, die zu einer Verschiebungder relativen Bedeutung einzelner Schaderreger, nichtaber zu einer generellen Zunahme führen werden. Es ist deshalbsehr wahrscheinlich, dass das Schaderregerauftreten auch in Zukunft- weltweit und regional (z.B. in Niedersachsen) beherrschbarbleiben wird, vorausgesetzt, dass weiterhin ausreichend wirksame,vorbeugende (z.B. Förderung natürlicher Gegenspieler, risikominimierteAnbausysteme) und direkte Pflanzenschutzmethoden zurVerfügung stehen werden. Zu Letzteren zählen beispielsweise innovative,hoch-selektive, chemische und biologische Wirkstoffe,die auch unter variierenden Umweltbedingungen wirksam sind.Insekten, pathogene Pilze, Unkräuter, Risiken, Chancen96

Thema 3: Auswirkungen auf Pflanzen, Tiere und ÖkosystemeErfassung und Kontrolle von steigenden Gesundheitsrisikendurch parasitäre Infektionserreger bei Rindern als Folgeglobaler VeränderungenChristina Brandt, Friederike Knapp-Lawitzke, Georg von Samson-Himmelstjerna, Janina DemelerFreie Universität Berlin, Institut für Parasitologie und TropenveterinärmedizinWeideparasitosen, die zum Beispiel durch Leberegel, Lungenwürmerund Magen-Darm-Parasiten verursacht werden, können einengroßen Einfluss auf die Tiergesundheit und Produktivität des Rindeshaben. Der Klimawandel verändert auch die Umweltbedingungenfür freilebende Parasitenstadien und Zwischenwirte und somitdie Infektionsgefahr für den Endwirt Rind.Teilprojekt 2.3.1: Um diese Auswirkungen genauer einschätzen zukönnen, wurden von 2009-2011 Milchproben von über 300 Milchviehbetriebenin drei klimatisch verschiedenen Regionen in Niedersachsenauf Antikörper gegen die oben genannten Parasiten mittelsELISA untersucht. Dabei konnten teilweise signifikante Unterschiededer Prävalenzen zwischen den Regionen und Jahreszeitenfestgestellt werden, zum Beispiel gab es im Herbst 2009 in derKüstenregion ein deutlich höheres Vorkommen an Leberegelinfektionen(Prävalenz:61,25%, CI: 50,26-71,44%) als in der Harzregion(Prävalenz: 24,53, CI: 14,38-37,4%). Die Ergebnisse wurdenmit Hilfe von Klimamodellierungen aus dem Querschnittsthema 1zur Erstellung von GIS-basierten Karten zur Risikoeinschätzung fürWeideparasiteninfektionen in Niedersachsen genutzt. Außerdemwurde ein Jungtierbetrieb in jeder Klimaregion regelmäßig beprobt(koproskopische und Blutuntersuchung sowie Dokumentation derGewichtszunahme).Teilprojekt 2.3.2: Schlechte Umweltbedingungen für infektiösedritte Larvenstadien (L3) von Magen-Darm-Parasiten führen zueinem verminderten Refugium und dadurch zu einem erhöhtenSelektionsdruck, wodurch die Gefahr einer schnelleren Bildung vonAnthelminthikaresistenzen gegeben ist. Die Weiden der schon erwähntenJungtierbetriebe wurden regelmäßig auf infektiöse L3untersucht. In Zusammenarbeit mit Teilprojekt 2.1 und 2.5 fandein Gewächshausexperiment in Göttingen statt, bei dem die Effektevon Trockenstress und Pflanzenzusammensetzung auf das Vor-97

Thema 3: Auswirkungen auf Pflanzen, Tiere und Ökosystemekommen von infektiösen L3 untersucht wurden. Die statistischeAnalyse belegt, dass sich Leguminosen positiv (p=0,3*10 -5 ) undTrockenstress negativ (p=0,1*10 -3 ) auf das Vorkommen auswirken.In einem Inkubator-Experiment wurden die Effekte von unterschiedlichenTemperaturprofilen (Frühlings- und Sommertag inNiedersachsen) und Trockenstress auf das Überleben von L3 aufGras und im Boden erforscht. Desweiteren wird gerade untersucht,wie sich regelmäßige Anthelminthikabehandlungen auf den Anteilresistenter Magen-Darm-Parasiten beim Rind vergrößert. Hierfürwird Pyrosequencing genutzt, welches den Anteil resistenter Alleleim β-Tubulin eines teilweise benzimidazolresistenten L3-Isolatsaufzeigt.Klimawandel, Weideparasitosen, Milchproben-ELISA, Anthelminthikaresistenzen,Trockenstress, Inkubator-Experiment, PyrosequencingBreeding strategies for adaptation to changing environments:Methods and applications to dairy cattle based onquantitative-genetics and high-throughput genotyping dataSven König, Tong Yin, Kerstin BrügemannUniversität Kassel, Witzenhausen, Department of Animal BreedingThe German dairy cattle industry, especially Lower Saxony'sbreeding organization 'Masterrind' is heavily involved in transfer oflivestock and semen also to tropical countries located in Asia, Africa,and South America. The existence of tropical and hot climatesin the importing countries raises the question of insufficient adaptationand possible genotype by environment interactions, e.g.resulting in a re-ranking of sires in different environments. From aquantitative genetics perspective, we will introduce the methodologyof random regression models (RRM) with both a time and atemperature x humidity (THI) dependent covariate. Traits of interestare Gaussian distributed production traits, and functional traits,e.g. binary conception rate. Genetic correlations close to rg = 1 inthe same production trait between different THI-levels suggest theuse of the same sires in different production systems. For functionaltraits, we observed genetic correlations close to zero forTHI-values in great distance, and differences of breeding values of98

Thema 3: Auswirkungen auf Pflanzen, Tiere und Ökosystemesires for different THI points. The evaluation of genomic breedingstrategies is based on the possibility of setting up a calibrationgroup of cows for scarcely recorded phenotypes. In this contextand as a further extension, longitudinal data analyses allow theprediction of genomic breeding values for environments that arepoorly represented in a dataset, e.g. genomic breeding values fortraits at the extreme ends of the THI-scale. We clearly show thatonly a small fraction of phenotyped cows (~ 20%) in environmentsrepresenting heat stress (= THI 75) is required to predict reliablegenomic breeding values in the trait of interest. This might be thecase when exporting livestock from Lower Saxony to tropical countries.A multitude of cows or heifers have genomic breeding valuesfor the moderate THI-range, but only a few cows have phenotypesin environments representing heat stress. Prediction of genomicbreeding values was accomplished for different genetic architecturesof traits, e.g. low versus high linkage disequilibrium (LD),and for different scenarios of natural selection (e.g. bottlenecksresulting in a small effective population size) and artificial selectionstrategies (e.g. changes of the mating system). Furthermore,the effect of the size of the SNP-chip (5 K low density versus 50 Khigh-density) was investigated on accuracies of genomic breedingvalues. Even for low LD and a low density 5K SNP chip, the averageaccuracy of prediction of genomic breeding values in extremeenvironments was 0.52, provided that 20% of cows have phenotypicrecords.Dairy cattle, genotype by environment interactions, breedingstrategiesAuswirkungen steigender Winterbodentemperaturen aufden Abbau von Ernteresiduen, pilzliche Pflanzenpathogeneund die mikrobielle ZersetzergemeinschaftStefan Lukas 1) , Magdalena Siebold 2) , Andreas von Tiedemann 2) ,Sayed Jaffar Abbas 3) , Petr Karlovsky 3) , Martin Potthoff 3) ,Rainer Georg Jörgensen 1)1)Universität Kassel, Fachgebiet Bodenbiologie und Pflanzenernährung2)Georg-August Universität Göttingen, Fachgebiet für Pflanzenpathologieund -schutz99

Thema 3: Auswirkungen auf Pflanzen, Tiere und Ökosysteme3)Georg-August Universität Göttingen, Zentrum für Biodiversität undNachhaltige Landnutzung (CBL)Wärmere Winter können zu steigenden Streuabbauraten führen,da bodenmikrobiologische Prozesse länger und möglicherweise inhöheren Raten ablaufen. Durch veränderte Habitatbedingungen fürpflanzliche Schaderreger sind außerdem phytopathologische Effektezu erwarten. Im Zeitraum von Oktober 2011 bis März 2012wurden Maisnetzbeutel auf einer Bodenerwärmungsanlage ausgebrachtund mit den Schaderregerpilzen Fusarium culmorum, Fusariumgraminearum und Rhizoctonia solani beimpft. Teilparzellender Anlage wurden durch Heizkabel im Boden auf 1,6 °C bzw. 3,2°C über der Temperatur in unbeheizten Referenzparzellen erwärmt.Am Ende der 152tägigen Versuchsphase zeigte sich, dassnach einem Pathogenbefall bei einem Temperaturanstieg von 1,6°C ca. 9 % mehr Substrat abgebaut wurde. Einen signifikantenEffekt erbrachte jedoch nur eine Erwärmung um 3,2 °C, hier warder Verlust des ausgebrachten Maisstrohs gegenüber unbeheiztenReferenzparzellen ca. 15 % höher. Der Abbau des unbehandeltenSubstrates wurde durch die Bodenerwärmung nicht beeinflusst.Das Wachstum von F. graminearum wurde in beiden Erwärmungsszenariengegenüber den Referenzparzellen positiv beeinflusst. EinTemperaturanstieg um 1,6 °C erhöhte die Menge an Pathogen-DNA um ca. 18 %, eine Erwärmung des Bodens um 3,2 °C sogarum 57 %. Im Gegensatz dazu wurde das Wachstum von F. culmorumdurch die Bodenerwärmung leicht gehemmt. Gegenüber denunbeheizten Referenzparzellen war die Menge an Pathogen-DNAnach einem Anstieg von 1,6 °C und 3,2 °C um 7 % bzw. 19 %reduziert. Unabhängig vom Temperaturszenarium zeigt der Anstiegder DNA Menge am Ende des Versuches gegenüber der Erstinokulationum den Faktor 4,845 * 10 3 jedoch deutlich das enormeSchadpotential von F. culmorum. Von der aufgebrachten Menge anSklerotien von R. solani konnten nach 152 Tagen unabhängig vonder Temperaturbehandlung nur noch knapp 19 % als DNA nachgewiesenwerden.Klimawandel, Bodenerwärmungsexperiment, Netzbeutel, Streuabbau,Fusarium culmorum, Fusarium graminearum, Rhizoctoniasolani, Aminozucker100

Thema 3: Auswirkungen auf Pflanzen, Tiere und ÖkosystemeInnovative Experimente für integrierte Multiskalenmodelle:Freilandstudien zur Wechselwirkung von Hitzeperioden(FATE) und CO 2 -Anreicherung in der Atmosphäre (FACE) beiWinterweizenRemy Manderscheid 1) , Frank Ewert 2) , Henning Kage 3) ,Johannes Müller 4) , Martin Erbs 1) , Hans-Joachim Weigel 1)1)Thünen-Institut für Biodiversität, Braunschweig2)Universität Bonn, Institut für Nutzpflanzenwissenschaften und Ressourcenschutz3)Universität Kiel, Institut für Pflanzenbau und Pflanzenzüchtung4)Universität Halle-Wittenberg, Institut für Agrar- und ErnährungswissenschaftenAngesichts des Klimawandels stehen die Pflanzenbauwissenschaftenvor vielschichtigen Herausforderungen. Die Komplexität dieserProblemstellung erfordert einen systemorientierten Forschungsansatz,der nur durch eine Kombination von Experimenten und Modellierungerreicht werden kann. Notwendig dazu ist eine integrierteBetrachtung über verschiedene Skalen von den physiologischenProzessen auf Organebene, über den Pflanzenbestand bis hin zuAnbauregionen. Dafür geeignete skalenübergreifende Kulturpflanzenmodellesind allerdings bisher kaum verfügbar und sollen imRahmen einer Projektgruppe der DFG initiiert und zur Simulationder Auswirkungen der prognostizierten Klimaänderungen (Dürre,Hitzestress, erhöhte atmosphärische CO 2 -Konzentration) auf dasWeizenwachstum in Deutschland getestet werden. Grundlage fürdie modellgestützte Folgenabschätzung sind parallel durchgeführteexperimentelle Untersuchungen. Im hier vorgestellten Teilprojektwerden dazu erstmals Feldexperimente zur Interaktion einer erhöhtenCO 2 Konzentration und Hitzestress auf Winterweizen durchgeführt.Klimaszenarien für die Zukunft stimmen darüber überein, dass dieCO 2 -Konzentration in der Atmosphäre, die Durchschnittstemperaturenund insbesondere die Anzahl heißer Tage (Nachmittagstemperaturenüber 30 o C) während der Hauptvegetationszeit landwirtschaftlicherKulturpflanzen deutlich zunehmen werden. Aus Laborversuchenund aus einigen Feldbeobachtungen ist bekannt, dassWeizen besonders während der Blüh- und frühen Kornfüllungsphasesehr empfindlich auf Temperaturen über 30 o C verbunden miteinem z.T. drastischen Ertragsabfall reagiert. Erhöhte CO 2 -Konzentrationenkönnen einerseits durch die Verminderung der Blatt-101

Thema 3: Auswirkungen auf Pflanzen, Tiere und Ökosystemetranspiration die Blatttemperatur erhöhen und damit Hitzeeffektepotentiell verstärken, andererseits durch eine Stimulation der Photosyntheseeinen prinzipiell positiven Effekt auf die Ertragsleistungder Pflanzen bewirken. Die Abschätzung dieser Interaktionen aufdie Pflanzenproduktion gelingt zurzeit jedoch nicht, da kaum relevanteDaten aus Praxisversuchen existieren.Es werden dreijährige Feldversuchsreihen mit Winterweizen (Batis)durchgeführt, bei denen die Getreidepflanzen während der Blühundder Kornfüllungsphase jeweils für mehrere Stunden mittelseiner dafür entwickelten „Freilanderwärmungsanlage“ aus Infrarotstrahlern(free air temperature enrichment = FATE) kurzzeitig Hitzeperiodenausgesetzt werden. Die Hitzebehandlungen erfolgensowohl unter der heutigen CO 2 -Konzentration (395 ppm) als aucherstmalig unter der zu erwartenden CO 2 -Konzentration des Zeitraums2040-2050 (550 ppm). Dazu werden die auf kleinen Ringflächen(12 Ringe mit Durchmesser je ca. 1,6 m) durchzuführendenHitzestressbehandlungen in eine großflächige (3 Ringe mitDurchmesser 20 m) Freiland-CO 2 -Anreicherungsanlage (FACE)integriert. Untersucht werden im Detail die Kornentwicklung, derKornertrag und die Kornqualität des Weizens. Die erzielten Datenwerden in die Modellierungsaktivitäten der Projektpartner ausBonn, Halle und Kiel eingespeist. Vorgestellt werden hier Hintergrund,Zielsetzung und experimentelles Design des Projektes sowieErgebnisse von Testläufen der Hitzebehandlung.Hitzestress, Weizen, erhöhte CO 2 Konzentration, FACE, Wechselwirkung,KornertragLeguminosen-basierte Grünlandwirtschaft als Beitrag zurSicherung der GrundfuttererzeugungMaria Merten 1) , Monika Hoffstätter-Müncheberg 2) ,Manfred Kayser 1) , Johannes Isselstein 2)1)Georg-August-Universität Göttingen, Department für Nutzpflanzenwissenschaften,Außenstelle Vechta2)Georg-August-Universität Göttingen, Department für Nutzpflanzenwissenschaften102

Thema 3: Auswirkungen auf Pflanzen, Tiere und ÖkosystemeEinleitung:Grasland bildet die agronomische Basis der Wiederkäuer- undPferdehaltung. Die sich im Zuge des globalen Klimawandels änderndenTemperatur- und Niederschlagsbedingungen führen zu derErwartung, dass Futterleguminosen in Gemengen mit Gräsern anGrünlandstandorten an agronomischem Potential gewinnen werden.Es gilt zu untersuchen, ob ausgewählte Leguminosenartenunter Trockenstress eine höhere Ertragssicherheit und eine verbesserteFutterqualität bieten können.Material und Methoden:Es werden 6 Leguminosenarten im Reinbestand und in Mischungmit Deutschem Weidelgras (Lolium perenne) in einem vierjährigenFeldexperiment angebaut. Das Feldexperiment wird an zwei Standorten(subatlantisch bis subkontinental) in Niedersachsen durchgeführt.Es wird ein Faktor ‚Trockenstress’ eingeführt mit den Stufen‚Überdachung’ und ‚unbehandelte Kontrolle’. Für durchschnittlich28 Tage (Variante ‚Überdachung’), jeweils im Frühjahr und imSommer, erhalten die Pflanzen keinerlei Wasserzufuhr, so dass dervolumetrische Bodenwassergehalt stark sinkt. Der oberirdischeBiomasseertrag wird drei Mal je Jahr durch Beerntung erfasst. AnTeilproben des Erntegutes werden morphologische Untersuchungenund Isotopenuntersuchungen (C13) vorgenommen, um Anpassungender Leguminosen zu dokumentieren. Durch Nahinfrarotspektroskopiewird die Futterqualität untersucht. Kontinuierlicherfasst werden Pflanzenwuchshöhe, Lufttemperatur, Luftfeuchte,Bodeninhaltsstoffe und Bodenfeuchte (mittels Time Domain Reflectometry,TDR).Ergebnisse:Die hier diskutierten Ergebnisse beziehen sich auf Untersuchungendes Biomasseertrages der zweiten Trockenstressphase des erstenHauptnutzungsjahres. Von den Leguminosen konnte Lotus corniculatussowohl gestresst als auch ungestresst am Standort Oldenburgden größten Biomasseertrag hervorbringen. Am Standort inGöttingen ist dies bei Onobrychis viciifolia ohne Stress und Lotuscorniculatus unter Stress der Fall. Leguminosen, die in Reinkulturgute Erträge bieten, zeigen auch eine hohe Konkurrenzkraft gegenüberGräsern. Der Rohproteingehalt der Leguminosen ist deutlichhöher als der der untersuchten Gräser. Fazit: Je nach Standortweisen die verschiedenen Leguminosen erhebliche Unterschiede inihrem Ertragspotential auf. Die Leguminosenarten unterscheidensich ebenfalls stark in ihrer Durchsetzungsfähigkeit im Mischbe-103

Thema 3: Auswirkungen auf Pflanzen, Tiere und Ökosystemestand. Die Untersuchungen des Anteils an löslichen Fasern zeigenUnterschiede zwischen den Leguminosenarten. Unter Trockenstresskönnen einige Leguminosenarten ihr agronomisches Potentialhalten und eine Alternative zu Weißklee darstellen.Literatur:Frame, J., J.F.L. Charlton & A.S. Laidlow (1998) Temperate forage legumes.Centre for Agriculture and Biosciences (CAB) International.Rochon, JJ; Doyle, CJ; Greef, JM; Hopkins, A; Molle, G; Sitzia, M; Scholefield,D; Smith, CJ, 2004: Grazing legumes in Europe: a review of theirstatus, management, benefits, research needs and future prospects. Grassand Forage Science 59, 197-214.Sölter U, Hopkins A, Sitzia M, Goby JP, Greef JM, 2007: Seasonal changesin herbage mass and nutritive value of a range of grazed legume swardsunder Mediterranean and cool temperate conditions. Grass and ForageScience 62, 372-388.Grasland im Klimawandel, Leguminosen und TrockenstressAnpassung der Pflanzenproduktion an den Klimawandel:Untersuchung der Reaktionen verschiedener Gerstegenotypenauf zukünftige atmosphärische CO 2 -Konzentrationen alsGrundlage zur züchterischen Optimierung des CO 2 -DüngeeffektesEsther Mitterbauer 1) , Jürgen Bender 1) , Martin Erbs 1) ,Matthias Enders 2) , Antje Habekuß 2) , Benjamin Kilian 3) ,Frank Ordon 2) , Hans-Joachim Weigel 1)1)Thünen-Institut für Biodiversität, Braunschweig2)Julius Kühn Institut, Quedlinburg3)Leibnitz-Institut für Pflanzengenetik und Kulturpflanzenforschung, GaterslebenDie atmosphärische CO 2 -Konzentration wird von derzeit ca. 395ppm bis gegen Mitte dieses Jahrhunderts auf ca. 550-600 ppmansteigen. Grundsätzlich stimulieren höhere CO 2 -Konzentrationendie Photosynthese und können zu einem Anstieg der Biomasse unddes Ertrages von C 3 Pflanzen führen(sog. „CO 2 -Düngeeffekt“). InCO 2 -Anreicherungsversuchen wird dabei häufig festgestellt, dassder potentielle CO 2 -Effekt auf die Photosynthese sich nicht in entsprechendgroßen Biomasse- bzw. Ertragszuwächsen wiederfindet.104

Thema 3: Auswirkungen auf Pflanzen, Tiere und ÖkosystemeDarüber hinaus sind insbesondere bei Getreidearten deutliche Sortenunterschiedein der Reaktion auf erhöhte CO 2 -Konzentrationenbekannt. Die Gründe dafür sind z.T. unverstanden.Bei weiter steigender CO 2 -Konzentration in der Atmosphäre stelltsich daher die Frage, wie sich die „Ressource CO 2 „ zukünftig gezielterals bisher nutzen lässt bzw. unter welchen Bedingungendies möglich ist. Feldversuche zur systematischen Überprüfung derReaktionsbreite von Genotypen auf erhöhte CO 2 -Konzentrationenliegen allerdings noch nicht vor. Offen ist auch, ob bzw. wie diephänotypischen Reaktionen genetisch unterlegt sind.Es wurden daher erstmals Feldversuche begonnen, in denen an100 verschiedenen Genotypen von Wintergerste die relativenWachstums- und Ertragsreaktionen auf eine erhöhte CO 2 -Konzentrationevaluiert werden. An die Phänotypisierung schließen sichgenetische Assoziationsstudien und Expressionsanalysen an. Anhandeiner Clusteranalyse, basierend auf 6807 SNP-Markern, wurden100 Wintergerste-Genotypen mit höchstmöglicher genetischerDistanz selektiert. Die Genotypen wurden 2011/2012 unter Feldbedingungenangebaut und über die gesamte Wachstumsperiode2012 in open-top Kammern unterschiedlichen CO 2 -Konzentrationenausgesetzt (Außenluft: ~395 ppm CO 2 ; angereicherte Außenluft:~700 ppm CO 2 ). Während der Wachstumsperioden werdendie Pflanzenentwicklungsstadien und Photosynthese-relevantesowie agronomisch bedeutende Parameter erfasst. Das zum Zeitpunktder Kornreife geerntete Material wird im Hinblick auf Biomasseproduktion,Ertrag und Ertragsqualität hin analysiert. Zusätzlichwerden Blattproben zu definierten Pflanzenentwicklungsstadienfür Expressionsanalysen genommen. Die Versuche erstreckensich über insgesamt drei Versuchsjahre. Erste Ergebnisse desVersuchsjahres 2012 werden vorgestellt.Gerste, Genotypen, erhöhte CO 2 Konzentration, Züchtung, Phänotyp,ExpressionsanalyseGenetische Anpassungspotenziale an den Klimawandel: Variationin Kandidatengenen für das Austriebsverhalten unddie Trockenstresstoleranz bei der Buche (Fagus sylvatica L.)Markus Müller, Sarah Seifert, Barbara Vornam, Reiner Finkeldey105

Thema 3: Auswirkungen auf Pflanzen, Tiere und ÖkosystemeGeorg-August-Universität Göttingen, Fakultät für Forstwissenschaften undWaldökologie, Büsgen-Institut, Abteilung Forstgenetik und ForstpflanzenzüchtungDie Buche (Fagus sylvatica L.) ist eine der wichtigsten LaubbaumartenMitteleuropas. Für diese Region prognostizieren Klimawandelmodelleabnehmende Niederschläge in den Sommermonatensowie höhere Jahresdurchschnittstemperaturen. Daher istdas Anpassungspotenzial der Buche hinsichtlich Trockenstresstoleranzund Austriebsverhalten von großem Interesse.In Zusammenarbeit mit weiteren Arbeitsgruppen innerhalb desVerbundprojektes „KLIFF – Klimafolgenforschung in Niedersachsen“wurden für diese Studie Buchen-Populationen entlang einesKlimagradienten in Niedersachsen und Sachsen-Anhalt untersucht.Der Niederschlagsgradient innerhalb einer relativ kleinen Regionbietet ideale Voraussetzungen für die Untersuchung von Trockenstresstoleranzbei der Buche. Für Untersuchungen des Austriebsverhaltensund der Anpassung von Jungpflanzen an Trockenstress,wurde mit Nachkommen dieser Populationen ein Translokationsexperimentmit insgesamt 3.600 Jungpflanzen etabliert, unter anderemauf der trockensten der Versuchsflächen. Wiederholte Aufnahmendes Austriebsverhaltens der Translokationspflanzen zeigtenUnterschiede zwischen den Populationen und machten eineUnterteilung in früh- und spätaustreibende Individuen möglich.Auch in Bezug auf Trockenstresstoleranz zeigten die Populationengroße Unterschiede. Die Analyse der neutralen genetischen Variationzeigte eine hohe und im Vergleich zu den Altbäumen nichtsignifikant veränderte genetische Diversität, die kaum Unterschiedezwischen den Populationen aufwies.Anhand einer vergleichenden Sequenzierung an 18 Kandidatengenen(insgesamt 11.759 bp in Exons und 7.568 bp in Introns), diemöglicherweise einen Einfluss auf das Austriebsverhalten und/oderdie Trockenstresstoleranz haben, wurden 179 SNPs (Single NucleotidePolymorphisms) identifiziert. Eine erste Analyse mit 17 SNPszeigte, dass sich mehrere SNPs signifikant zwischen den Populationenunterschieden und somit möglicherweise an der Anpassung anTrockenstress beteiligt sind. Aktuell wird mit 56 SNPs eine Genotypisierungvon über 1.400 als früh- oder spätaustreibendend charakterisiertenBuchen vorgenommen und damit eine Assoziierungzwischen genetischer und phänotypischer Variation ermöglicht.Diese Studie wird dazu beitragen, innerhalb des „KLIFF-Projektes“,106

Thema 3: Auswirkungen auf Pflanzen, Tiere und ÖkosystemeEmpfehlungen für die künstliche oder natürliche Verjüngung vonBuchenbeständen zu geben.Trockenstress, Blattaustrieb, genetische Diversität, KandidatengeneEuropean beech (Fagus sylvatica L.) along a precipitationgradient: effects on anatomical, physiological and molecularfeatures of woodNguyen Ngoc Quynh 1) , Andrea Polle 1) , Caroline Carsjens 1) ,Dennis Janz 2) , Gertrud Lohaus 3)1)Georg-August-Universität Göttingen, Fakultät für Forstwissenschaftenund Waldökologie, Büsgen-Institut, Abteilung Forstbotanik und Baumphysiologie2)Bergische Universität Wuppertal, Molekulare Pflanzenwissenschaften3)Bergische Universität Wupptertal, Biochemie der PflanzeDue to the drought sensitivity of European beech, it is expectedthat physiological performance, growth and competitive ability ofthe species will be negatively affected by climate change withdrastic consequences for current forests. However, beech forestscan already be found to date on sites with low precipitation whichmay indicate that acclimation is possible within certain limits.Since water transport in functional xylem is central to tree adaptationto dry conditions, the main objectives of our project were (i)the characterization of the anatomical features of European beechand (ii) the underlying molecular mechanisms to cope with lowprecipitation. Samples were taken from three sites in Lower Saxonyand Saxony–Anhalt, Germany, which are different in the longtermmean annual precipitation (Unterlüss (800 mm), Göhrde (600mmm) and Calvörde (550 mm)). Growth and anatomical woodproperties were analyzed in secondary xylem.During the period from 2007 – 2012, radial growth of beech onsites with high precipitation was significantly higher than that ondry sites. In years with low precipitation the annual rings showedhigher numbers of vessels and smaller vessel lumina on all studysites (latewood, transition wood and earlywood) than in years withhigh precipitation. The latewood in the driest site displayed a significantlythicker fibre wall than in the wettest site. Other anatomi-107

Thema 3: Auswirkungen auf Pflanzen, Tiere und Ökosystemecal features such as fibre frequency, fibre lumina, thickness ofvessel walls, cell wall area were unaffected by precipitation. Lowprecipitation was furthermore related to a remarkable increase inthe latewood δ13C of beech trees (increase of isotope 13 C concentration).To show the importance of tree nutritions for wood formation aminoacid contents in cambium tissues were measured. Aspartic,glutamic and asparagine acids are dominated in the amino – Npool of cambium tissues of beech wood during June and August.The asparagine content, a transport compound of nitrogen, decreasedfrom June to August, whereas both glutamic aand asparticacids levels were unaffected by seasonal changes.To get insight into the molecular background of wood formationduring the course of a year, we performed RNA sequencing (RNA-Seq) of samples from the above described site Calvörde: cambiumtissue of four harvests during the year 2010 (April, June, Augustand October) was analyzed. Differentially expressed genes relatedto wood formation have been chosen from this data and primerswere designed. Those genes have been then tested by quantitativeReal-time PCR during the course of several years (2009-2012) andon the different sites.In summary, years or sites with low precipitation result in changesof some anatomical features (radial growth rate, vessel numberand vessel lumina) which can be related to tree nutrition (carbonisotope composition (δ13C) and amino acid compounds) as well asto gene expression of beech trees.Beech, precipitation gradient, wood formation, climate changeAuswirkungen von extremen Wetterperioden auf Getreideblattläuseund natürliche GegenspielerHans-Michael Poehling, Nicole Buttelmann, Rasmia Al-Moalem,Rainer MeyhöferLeibniz Universität Hannover, Institut für PflanzenkrankheitenExtreme Wetterperioden hinsichtlich Temperatur und Trockenheitwurden in Klimakammern simuliert und die Reaktionen von Sitobionavenae sowie der natürlichen Gegenspieler Episyrphus balteatusund Aphidius rhopalosiphi untersucht.108

Thema 3: Auswirkungen auf Pflanzen, Tiere und Ökosysteme1. Wärme („Hitzewellen“): Hitzewellen wurden erzeugt, indem dieTemperatur über acht Stunden (ansteigend, Plateau, absteigend)von 20°C auf 25°C, 30°C oder 35°C erhöht wurde. Die Aphidenund natürlichen Gegenspieler wurden diesen Bedingungen für 1-6Tage unterworfen. Erst Temperaturstress oberhalb von 30 o C undüber mehrere Tage wiederholt führte zu signifikanten Veränderungenin Entwicklungsparametern der Aphiden, wobei erhöhte Mortalitätund reduzierte Reproduktionsraten für die Populationsdynamikam bedeutsamsten waren. Beispielhaft sei der Hitzeeffekt für dienatürlichen Gegenspielern an der Fraßleistung und Entwicklungvon E. balteatus gezeigt: Mit der Frequenz und/oder Höhe derTemperatur nahm die von E. balteatus konsumierte Biomasse anS. avenae zwar signifikant zu, allerdings erhöhte sich die Biomasseder Räuber nicht entsprechend. Der ECI-Wert (Efficiency of Conversionof Ingested food), errechnet aus dem Verhältnis von aufgenommenerNahrung zur zugelegten Biomasse, war unter demEinfluss von Hitzewellen für die Nützlinge signifikant reduziert.Larven von E. balteatus benötigten unter Wärmestress relativmehr Energie zum erfolgreichen Abschluss ihrer Entwicklung.2. Trockenheit („Dürreperioden“): Die Untersuchungen zum Effektvon Dürreperioden wurden ebenfalls in Klimakammern durchgeführt.Als Versuchsglieder wurden drei verschiedene Bodenfeuchteneingestellt: Starker Trockenstress (Dürre) mit 20-30%, moderaterStress mit 50-60% und Optimalbedingungen mit 80-90%Wassergehalt. Starker Trockenstress (20-30%) hemmte nach 10Tagen die Populationsentwicklung der Blattläuse und beeinflusstesignifikant die Morphenbildung. Der Anteil geflügelter Individuennahm in der Stressvariante deutlich zu, was unter natürlichen Bedingungenzu einer verstärkten Emigration aus befallenen Flächenund höheren Mortalität, aber auch zu einer räumlich weiteren Verteilungder Aphiden führt. Durch Bestimmung der Saugaktivität derAphiden über Messung der Honigtauausscheidung konnte gezeigtwerden, dass eine reduzierte Nahrungsaufnahme der Blattläuseein ursächlicher Faktor für die Trockenstressreaktion ist. Auch beiden Nützlingen konnten durchweg negative Effekte des Trockenstressesbeobachtet werden: Die Schwebfliege E. balteatus zeigteeinen signifikant reduzierten Entwicklungserfolg (Verpuppungsrate)und der Parasitoid A. rhopalosiphi parasitierte tendenziell wenigerBlattläuse.Insgesamt erwiesen sich simulierte Hitze- und Trockenperioden alssignifikante Parameter für die Populationsdynamik der Getreideblattläuse,wobei die negativen Effekte auf die Entwicklung der109

Thema 3: Auswirkungen auf Pflanzen, Tiere und ÖkosystemeAphiden durch entsprechende Beeinträchtigungen der PrädationsundParasitierungsleistung der natürlichen Gegenspielern kompensiertwerden können. Bei einer ersten vorsichtigen Einschätzung,auch unter zusätzlicher Berücksichtigung möglicher genetischerund verhaltensbiologischer Anpassungen, kann nicht von gravierendenÄnderungen im Schadpotential der Aphiden insgesamt inzukünftigen Witterungsszenarien ausgegangen werden.Hitzeperioden, Trockenperioden, Getreideblattläuse, Natürliche GegenspielerEinfluss des Klimawandels auf das Erstauftreten der BlattkrankheitenCercospora (Cercospora beticola) Mehltau(Erysiphe betae), Rost (Uromyces betae) und Ramularia(Ramularia beticola) in Zuckerrübenanbauregionen in NiedersachsenPaolo Racca 1) , Benno Kleinhenz 1) , Bernhard Hau 2) , Christian Kuhn 2)1)Zentralstelle der Länder für EDV-gestützte Entscheidungshilfen und Programmeim Pflanzenschutz (ZEPP)2)Leibniz-Universität Hannover, Institut für Pflanzenkrankheiten und PflanzenschutzDie Modelle CERCBET1, ERYBET1, UROBET1 und RAMUBET1 prognostizierenden Epidemiebeginn der vier wichtigsten Zuckerrüben-Blattkrankheiten Cercospora, Mehltau, Rost und Ramularia. Dabeiwird täglich die Zunahme des prozentualen Anteils befallenerSchläge je Region berechnet. Mit den Basisparametern Temperaturund relative Luftfeuchte werden unter Berücksichtigung von regionalenFaktoren (Anbaudichte, Fruchtfolge und Vorjahresbefall)zwei praxisrelevante Termine bewertet: 1. das Datum des Erstauftretensin einer Region (1% befallene Schläge) und 2. der Startterminfür Befallskontrollen (50% befallene Schläge). Als Input füralle Modelle wurden die Ergebnisse des REMO-Klimamodells (Lauf1, data stream 2) in stündlicher Auflösung genutzt, die bis jetztnoch ohne Biaskorrektur zur Verfügung stehen. Aufgrund der sehrhohen räumlichen Auflösung des REMO-Modells (10 x 10 km) wurdefür insgesamt 30 Gitterpunkte die Klimasimulation durchgeführt.Die Veränderungen des Klimas wurden für drei Zeiträumeanalysiert. Als Basis gilt der Zeitraum von 1971-2000, welcher die110

Thema 3: Auswirkungen auf Pflanzen, Tiere und Ökosystemederzeitige Situation repräsentiert. Dazu werden ein Kurzzeit-Periode (2001-2030) und ein Langzeit-Periode (2071-2100) inRelation gesetzt. Als Ergebnis wird der Mittelwert der drei Termine,ausgedrückt in Kalendertagen, betrachtet. Zur Bewertung derAuswirkungen auf das Krankheitsauftreten werden die Differenzenin Tagen zwischen den drei Zeiträumen genutzt. Für Cercosporawurde sowohl für das Kurzzeit- sowie das Langzeit-Periode im Vergleichmit dem Basis-Periode ein früheres Auftreten von 4 und 22Tagen festgestellt. Mehltau tritt im Vergleich zum Kurzzeit-Periode3 Tage früher und im Vergleich zum Langzeit-Periode 15 Tage früherauf. Das Auftreten von Rost wurde im Vergleich zum Kurzzeit-Periode 2, und im Vergleich zum Langzeit-Periode 14 Tage früherprognostiziert. Die vierte Krankheit, Ramularia, zeigte im Vergleichzum Kurzzeit- bzw. Langzeit-Periode ein 4 bzw. 29 Tage früheresAuftreten. Cercospora tritt immer früher auf als die drei anderenKrankheiten, und zwar zwischen 13 und 37 Tagen. Ramularia liegtin der Rangfolge auf der zweiten Position und tritt immer ca. 7 bis24 Tage früher als Mehltau und Rost auf. Das Auftreten von Mehltauwurde jeweils ca. 3 bis 4 Tage früher als das von Rost berechnet.Zuckerrüben Blattkrankheiten, PrognosesystemeEinfluss des Klimawandels auf die Ontogenese des Winterweizensund die Blattkrankheiten Mehltau (Blumeria graminis),Braunrost (Puccinia triticina), DTR (Drechslera triticirepentis)und Septoria (Septoria tritici) in ausgewähltenRegionen in NiedersachsenPaolo Racca 1) , Benno Kleinhenz 1) , Bernhard Hau 2) , Christian Kuhn 2)1)Zentralstelle der Länder für EDV-gestützte Entscheidungshilfen und Programmeim Pflanzenschutz (ZEPP)2)Leibniz-Universität Hannover, Institut für Pflanzenkrankheiten und PflanzenschutzFür Regionen mit intensivem Winterweizen (Anbaudichte > 50%)in Niedersachsen wurde in 2012, unter Nutzung der PrognosesystemeSIG-Getreide und SEPTRI sowie des Modells SIMONTO-WW,eine Risikoanalyse für die zukünftige räumliche und zeitliche Veränderungder wichtigsten BBCH-Stadien und den derzeit vier be-111

Thema 3: Auswirkungen auf Pflanzen, Tiere und Ökosystemedeutendsten Blattkrankheiten in Winterweizen (WW) durchgeführt.Mit Hilfe des SIMONTO-Modells wurden der Entwicklungsverlaufder BBCH-Stadien für 4 Aussaattermine prognostiziert: extremfrüh (1. September), früh (15. September), mittel (15. Oktober)und spät (1. November). Unter Einsatz regionaler Klimaprojektionendes Klimamodells REMO (Lauf 1, data stream 2; stündlicheAuflösung, ohne Biaskorrektur) konnte im Durchschnitt für diebetrachteten Zeitfenster Kurzzeit-Periode (2021-2050) und Langzeit-Periode(2071-2100) im Vergleich zur Basis-Periode (1971-2000) für alle Simulationen ein früheres Auftreten der BBCH-Stadien 11, 30, 49 und 69 um 1 bzw. 57 Tage errechnet werden.Für die Langzeit-Periode zeigt sich im Vergleich mit der Basis-Periode eine Verkürzung der Zeitspanne zwischen BBCH-Stadium11 und 30 für die frühen Aussaattermine 1. und 15. September um10 bis 17 Tage und eine Verlängerung für die späten Aussaattermine15. Oktober und 1. November bis zu 44 Tagen. Eine Verlängerungder Zeitspanne zwischen BBCH-Stadium 30 und 49 um ca.2 bis 5 Tage wurde für alle Aussaattermine festgestellt. Die Zeitspannezwischen BBCH-Stadium 40 und 69 bleibt für alle Aussaattermineunverändert. Auf Basis des SIG-Getreide-Modells wurdedie mittlere Infektionswahrscheinlichkeit für den Zeitraum BBCH11 – 30, BBCH 30 – 49 und BBCH 49 - 69 für die drei BlattkrankheitenMehltau, Braunrost und DTR berechnet und analysiert. DieAnzahl infektionsgünstiger Tage (IGT) für Septoria tritici wurde mitdem SEPTRI-Modell berechnet und analysiert. Für Mehltau war esnicht möglich, eine deutliche Veränderung der Infektionswahrscheinlichkeitzwischen den drei Zeitfenstern Basis-, Kurzeit- undLangzeit-Periode zu identifizieren. Sowohl Mittel- als auch Medianwertezeigten nur leichte Unterschiede in den drei untersuchtenZeitfenstern. Bei Braunrost und DTR sind die vorhandenen Unterschiededer Infektionswahrscheinlichkeit zwischen den untersuchtenZeiträumen eindeutiger. Die Infektionswahrscheinlichkeit steigtvon der Basis- zur Langzeit-Periode für alle 4 Aussaattermine an.Auch in diesem Fall zeigt die ANOVA signifikante Unterschiede zwischenden drei Zeitfenstern für beide Krankheiten. Für Septoriawurde eine starke und signifikante Veränderung (von ca. +9 bisca. +22 Tage) der Anzahl IGT für den frühesten Aussaattermin 1.September in allen BBCH Zeitspannen festgestellt. Für alle anderenAussaattermine wurden nur in der Zeitspanne BBCH 11-30 deutlichmehr IGT (ca. 5 bis 8 Tage) simuliertGetreide Blattkrankheiten, Ontogenese, Prognosesysteme112

Thema 3: Auswirkungen auf Pflanzen, Tiere und ÖkosystemeOlfaktorische Antennenreaktion vom Nagelfleck (Aglia tau)auf Stamm-VOC der Buche (Fagus sylvatica)Christine Rachow, Stefan SchützGeorg-August-Universität Göttingen, Fakultät für Forstwissenschaften undWaldökologie, Büsgen-InstitutInsekten nutzen nicht nur zur ihrer Wirtsfindung flüchtigen organischenVerbindungen (VOC), sondern auch zur Erkennung des physiologischenZustand ihrer Wirtspflanze. Sind Pflanzen gestresst,wie z.B. durch Trockenstress, emittieren diese andere VOC alsnicht gestresste Pflanzen. Mit Hilfe ihres olfaktorischen Sinnes undden auf den Antennen befindlichen Sensillen können Insekten zwischenden verschiedensten VOC aus den unterschiedlichsten Stoffklassenunterscheiden.In dieser Arbeit wurden die Wirtsfindung und das Auffinden dergeeigneten Oviposition-Stelle am Stamm der Wirtsbäume mittelsolfaktorischer Wahrnehmung der VOC durch den Nagelfleck (Agliatau) untersucht.Um herauszufinden, welche der spezifischen Stamm-VOC der Buche(Fagus sylvatica) der Nagelfleck wahrnehmen kann, wurdenDuftproben von frisch zerkleinerter Rinde der Buche genommen.Mittels Gaschromatograph mit einem gekoppelten Quadrupol Massenspektrometerund einem elektroantennographischen Detektor(GC-MS/EAD) wurden die Reaktionen der getesteten Antennen desNagelflecks auf die VOC der Rinden-Proben untersucht.Die Antennen des Nagelflecks reagierten auf 39 VOC. Zehn vondieser VOC verursachten bei beiden Geschlechtern Reaktionen derAntennen. Nur ein VOC verursachte ausschließlich bei den weiblichenFaltern Antennenreaktionen, 28 VOC dagegen ausschließlichbei den männlichen Faltern. Vier der 39 VOC wurden zudem regelmäßigbei Messungen an Buchenstämmen im Freiland gefundenund dienen vermutlich der Wirtsbaumerkennung.Auf den Grünblattduft (Z)-3-Hexen-ol und auf 3,3,5-trimethyl-Cyclohexanon, welche als Degradationsprodukte für Membranlipide((Z)-3-Hexen-ol) und Terpene (3,3,5-trimethyl-Cyclohexanon)bekannt sind, reagierten beide Geschlechter besonders häufig. DieFalter reagierten auch häufig auf (E)-4,8-Dimethyl-1,3,7-nonatrien,ein VOC, welches besonders für Prädatoren von Herbivorenattraktiv ist und bei vielen Pflanzen durch den Fraß von Insekteninduziert wird.113

Thema 3: Auswirkungen auf Pflanzen, Tiere und ÖkosystemeAglia tau, Fagus sylvaticaAuswirkungen des Klimawandels auf die Fertilität des GroßenRapsstängelrüsslers (Ceutorhynchus napi Gyll.)Antje Reinhardt, Bernd UlberUniversität Göttingen, Department für Nutzpflanzenwissenschaften, AgrarentomologieIm Zuge des Klimawandels werden ansteigende mittlere Jahrestemperaturenund insbesondere eine zunehmend frühere Erwärmungim Frühjahr erwartet. Diese Entwicklung kann sich nichtnur auf das Schadpotential, sondern auch auf die Populationsdynamikder wichtigen Schadinsekten im Winterraps auswirken. Alserster Schädling wandert nach dem Winter der Große Rapsstängelrüssler(Ceutorhynchus napi Gyll.) bei Temperaturen über 9°C indie Rapsbestände ein. Bei einem abrupten, sehr frühen Überschreitendieser Temperaturschwelle, wie es in den vergangenen Jahrenhäufig bereits Ende Februar/Anfang März beobachtet wurde, lösendie Weibchen durch ihre Eiablage unter die Triebspitzen bereits beibeginnendem Längenwachstum des Winterraps deutliche Triebstauchungenund Deformationen aus, die zu Mindererträgen vonbis zu 50 % führen können. Über die Konsequenzen einer frühenBesiedelung und Eiablage für die Populationsentwicklung diesesSchädlings lagen noch keine Kenntnisse vor.Im Rahmen des Forschungsverbundes ’Klimafolgenforschung inNiedersachsen’ (KLIFF) wurde untersucht, welche Auswirkungenunterschiedliche Temperaturen auf die Fertilität und Reproduktionsleistungdes Rapsstängelrüsslers haben. In Klimakammer-Versuchen wurde die Eiablage der Rapsstängelrüssler-Weibchensowohl unter konstanten (8°, 11° und 14°C) als auch unter wechselndenTag-Nacht-Temperaturbedingungen verglichen.Bei konstanten Temperaturen erstreckte sich die Eiablage übereinen langen Zeitraum von bis zu sieben Monaten. Die Zahl derinsgesamt pro Weibchen abgelegten Eier lag bei der höchstenTemperaturstufe von 14°C bei maximal 42,5 Eiern. Die mittlereZahl abgelegter Eier pro Weibchen und Lebenstag stieg von 0,19und 0,36 Eiern bei 8° bzw. 11° C signifikant auf 0,50 Eier bei 14°Can. In den ersten 3 Wochen dieses Versuches wurden bei 8°C,114

Thema 3: Auswirkungen auf Pflanzen, Tiere und Ökosysteme11°C und 14°C pro Weibchen und Tag 0,20; 0,52 und 0,82 Eierabgelegt.Die Wiederholung des Versuches bei wechselnden Tag-Nacht-Temperaturen von 10/6°C, 13/9°C und 16/12°C (mittlere Tagestemperaturebenfalls 8°, 11° und 14°C) zeigte, dass die Rapsstängelrüssler-Weibchenin dem Versuchszeitraum von insgesamt dreiWochen mehr Eier als bei konstanter Temperatur ablegten. Beieiner Wechseltemperatur von 13/9° wurden in diesem Zeitraummaximal 73 Eier je Weibchen festgestellt. Die mittlere Zahl abgelegterEier pro Weibchen und Tag betrug bei den Temperaturstufen10/6°C, 13/9°C und 16/12°C 0,62; 1,40 und 1,84 Eier. Die mittlereEizahl pro Weibchen war bei dem Tag-Nacht-Wechsel von10/6°C signifikant geringer als bei 13/9°C und 16/12°C.Diese Ergebnisse sowie weiterhin ermittelte Daten zum Einflussansteigender Temperatur auf Entwicklungsdauer, Mortalität undGenerationszeit können für die Entwicklung von phänologischenund populationsdynamischen Modellen des Rapsstängelrüsslers beiverschiedenen Klimaszenarien sowie für die Bewertung des Schadpotenzialsbei einer durch den Klimawandel ausgelösten Veränderungder Koinzidenz zwischen Befallsbeginn und Pflanzenentwicklungsstadiumgenutzt werden.Ceutorhynchus napi Gyll., Temperatureinfluss, Reproduktion, LebensdauerEffects of experimental warming on three economically importantpathogens in oilseed rapeMagdalena Siebold, Andreas von TiedemannGeorg-August-Universität Göttingen, Department für Nutzpflanzenwissenschaften,Abteilung Allgemeine Pflanzenpathologie und PflanzenschutzThe potential rise in temperature due to the assumed climatechange might affect both crop and fungal pathogen development inthe future. Within the research framework KLIFF (Climate ChangeResearch in Lower Saxony, Germany), potential effects of risingtemperatures on oilseed rape development and three major fungaldiseases of this crop were investigated experimentally utilizingclimate chambers and a field soil warming facility in two consecutivegrowing seasons. With the two experimental approaches, po-115

Thema 3: Auswirkungen auf Pflanzen, Tiere und Ökosystemetential effects of rising air and soil temperatures on soil- and plantdebris-borne life cycle stages of the three economically importantoilseed rape pathogens, Phoma lingam/Leptosphaeria maculans,Sclerotinia sclerotiorum and Verticillium longisporum, were studied.Treatments reflected warming scenarios for Lower Saxony,Germany, by 2050 (mid term) and 2100 (long term) as projectedby regional climate models. Investigations included (1) developmentof phoma crown canker in spring (field only), (2) apotheciaproduction of S. sclerotiorum in spring and (3) colonization of winteroilseed rape by V. longisporum. Results of two climate chamberexperiments and the two field growing seasons 2010/11 and2011/12 showed that oilseed rape growth and development respondedlinearly to increasing temperatures with an average floweringadvance of 7 days per 2°C warming. Development of phomacrown canker in the field showed large variation in response to thewarming treatments with no clear trend towards rising temperatures.Maximum germination of S. sclerotiorum sclerotia was 4 to7 days earlier under a 2°C temperature increase, potentially advancingthe oilseed rape infection window in the future, whichwould not represent an overall increase in disease risk. V. longisporumcolonization correlated with progress in plant developmentand was advanced in warmer chambers and plots. In the field experiment2010/11, plants growing in warmest plots were significantlystronger colonized with V. longisporum than plants of allother plots, particularly in the susceptible cultivar Falcon comparedto a tolerant genotype. The results suggest that warming may bean additional driver for an increased importance of this soil bornepathogen in the future, besides short crop rotations.Soil warming, degree days, Verticillium longisporum, Sclerotiniasclerotiorum, Phoma lingamHochfrequenzbehandlung von Schadinsekten in Weizen alsAlternative zur konventionellen Entwesung bei globaler ErwärmungChristian Söchtig, Dieter von HörstenGeorg August-Universität Göttingen, Department für Nutzpflanzenwissenschaften,Abteilung Agrartechnik116

Thema 3: Auswirkungen auf Pflanzen, Tiere und ÖkosystemeIn Deutschland wurde im Jahr 2012 auf ca. 5,5 Millionen HektarAckerfläche Getreide angebaut und nach der Ernte gelagert. ÜberregionaleVermarktungswege und umschlagintensiver Getreidehandelerhöhen die Gefahren für die Ausbreitung von Lagerschädlingen.Derzeit wird der jährliche Verlust an Getreide in Europadurch Schaderreger auf zwei bis fünf Prozent geschätzt, in Schwellenländernbzw. Entwicklungsländern können die Verluste auf mehrals die Hälfte der Erntemengen ansteigen. Mit einer durch denKlimawandel bedingten Erhöhung der jährlichen Durchschnittstemperaturund einer Zunahme von Extremereignissen mit negativemEinfluss auf die Lagerbedingungen steigt die von Schaderregerpopulationenausgehende Gefahr und, dadurch bedingt, die Lebensmittelsicherheit.Zusätzliche massive Einschränkungen des Insektizideinsatzesim Getreidelager zeigen die Dringlichkeit der Bereitstellungvon Alternativmethoden, wie beispielsweise Hochfrequenzbehandlungenzur Hygenisierung befallener Partien. Aufgrund derAnbaubedeutung bildet Z-Saatgut der Winterweizensorte Manageraus der Ernte 2010 mit einem Feuchtigkeitsgehalt von 14 % dieAusgangsbasis für die durchgeführten Versuche. Infektionen einzelnerChargen erfolgten durch Kornkäfer (Sitophilus granarius)die jährlich starke Verluste während der Lagerung verursachen undmit Reiskäfern (Sitophilus oryzae) die durch den Klimawandel anBedeutung gewinnen können. Anhand der beiden Rüsselkäferartenwird dargestellt, wann die sichere thermische Abtötung aller Entwicklungsstadiendurch einen Hochfrequenzeinsatz möglich ist. AlleApplikationen erfolgten in einer Versuchshochfrequenzanlage mitmaximal 3 kW Ausgangsleistung bei einer Frequenz von 27,12MHz, die stufenlos in der Leistung regelbar ist und nach demBatchprinzip arbeitet. Eine exakte Temperaturerfassung währendder Behandlung wurde durch drei faseroptische Fühler im Behandlungsraumsichergestellt und durch Infrarotaufnahmen ergänzt.Während chemische Applikationen Lücken bei der Behandlungverschiedener Entwicklungsstadien aufweisen bzw. Wiederholungenbei der Entwesung notwendig sind, zeigt die physikalischthermische Alternative in Form der Hochfrequenzbehandlung, dassdie Abtötung aller Stadien der Korn- und Reiskäfer mit einmaligerBehandlung möglich ist. Die Versuchsanstellung umfasste die Erwärmungin 5 °C Schritten von 40 °C bis max. 60 °C, um diewertgebenden Eigenschaften des Getreides zu schonen. Die Behandlungszeitenwurden zwischen 0, 1, 3, 5 und 10 Minuten nachErreichen der Zieltemperatur variiert. Abweichende Kornfeuchtenim Bereich zwischen 12 % und 18 % zeigten bei der Erwärmungkeinen signifikanten Einfluss auf den Abtötungserfolg. Erwartungs-117

Thema 3: Auswirkungen auf Pflanzen, Tiere und Ökosystemegemäß zeigte die Behandlungstemperatur die größte Auswirkungauf die letale Dosis. Werden Applikationen über 10 Minuten oderlänger durchgeführt, ist für die Abtötung der beiden Rüsselkäferarteneine Temperatur von 50 °C ausreichend. Bei geringeren Behandlungszeitenist das Erreichen von 55 °C für die vollständigeMortalität notwendig. Durch den Einsatz von Hochfrequenzbehandlungenund der damit verbunden Erwärmung ist die vollständigeAbtötung der untersuchten Lagerschädlinge effektiv möglich. Gegenüberder chemischen Entwesung werden zum Applikationszeitpunktalle Entwicklungsstadien der Insekten sicher erfasst und estritt innerhalb kürzester Zeit beim Erreichen von 55 °C die vollständigeMortalität ein.Climate change, radio frequency, sitophilus oryzaeDie Vogelwelt der Lüneburger Heide im Klimawandel: Prognosemöglichkeitenund Konsequenzen für den ArtenschutzJanine Sybertz, Michael ReichLeibniz Universität Hannover, Institut für UmweltplanungAuswirkungen des Klimawandels auf Vogelarten, darunter die regionaleAbnahme hitzemeidender Arten und die Verschiebung vonVerbreitungsgrenzen, wurden in den letzten Jahren in vielen Länderndokumentiert (Parmesan & Yohe 2003, Jiguet et al. 2010).Für den Naturschutz ist es wichtig, solche klimawandelbedingteEffekte frühzeitig abzuschätzen, um gegebenenfalls notwendigeAnpassungsstrategien zu entwickeln. Im Rahmen des ForschungsprojektsKLIFF haben wir daher untersucht, mit welchen Veränderungenin der Vogelwelt im Naturraum Lüneburger Heide biszum Ende des 21. Jahrhunderts zu rechnen ist.Die Prognose solcher Auswirkungen ist mit Unsicherheiten verbunden,die sowohl aus den Grenzen der Klimaprojektionen selbst alsauch aus dem oft unzureichenden Kenntnisstand ökologischerZusammenhänge resultieren. Um diesen Unsicherheiten zu begegnen,beziehen wir daher verschiedene Klimaszenarien ein, um einenKorridor möglicher Entwicklungen abdecken zu können. Weiterhinwählen wir einen Multimodellansatz, der verschiedene Methodenzur Abschätzung von Klimafolgen umfasst. Dazu haben wir118

Thema 3: Auswirkungen auf Pflanzen, Tiere und Ökosystemeeine kriterienbasierte Empfindlichkeitsanalyse entwickelt, mit derwir anhand der projizierten Klimaänderungssignale und daraufhinökologisch/physiologisch wirksam werdender Mechanismen potentiellnegativ betroffene Arten ermitteln. Außerdem haben wir imNaturraum aktive faunistische Experten befragt, bei welchen Artensie bereits Veränderungen beobachtet haben und welche klimawandelbedingtenAuswirkungen auf die Arten der Region sie vermuten.Schließlich haben wir die Vogelgemeinschaft der LüneburgerHeide mit den Artengemeinschaften solcher Räume in Europaverglichen, in denen bereits heute die zukünftig für die Heide zuerwartenden Klimabedingungen vorherrschen (zukünftig klimaanalogeRäume), um so ableiten zu können, welche Arten auch zukünftigin der Lüneburger Heide vorkommen können und welchevielleicht verschwinden werden.Beim Vergleich der verschiedenen Methoden zeigt sich eine guteÜbereinstimmung der Ergebnisse von Empfindlichkeitsanalyse undExpertenbefragung, vor allem für die empfindlicheren Arten. Inbeiden Fällen scheinen Arten der Binnengewässer und Feuchtlebensräumeaufgrund ihrer ökologischen Eigenschaften besondersvon Auswirkungen des Klimawandels betroffen. Die Analyse derArtengemeinschaften zukünftig klimaanaloger Räume zeigt jedoch,dass viele dieser potentiell empfindlichen Arten auch unter zukünftigenKlimabedingungen grundsätzlich noch vorkommen können.Je größer der Anteil von Feuchtgebieten und Binnengewässernin einer solchen Region ist, desto mehr Feuchtgebiets-Artenaus der Artengemeinschaft der Lüneburger Heide kommen dortvor.Eine Stärkung des Feuchtgebietsschutzes ist daher aus unsererSicht sinnvoll, um Auswirkungen des Klimawandels auf Arten abzumildern.Quellen:Jiguet, F. et al., 2010: Population trends of European common birds arepredicted by characteristics of their climatic niche. In: Global Change Biology(16): 497-505.Parmesan, C. & Yohe, G., 2003: A globally coherent fingerprint of climatechange impacts across natural systems. In: Nature (421): 37-42.Brutvögel, Klimaempfindlichkeit, Multimodellansatz, LüneburgerHeide119

Thema 3: Auswirkungen auf Pflanzen, Tiere und ÖkosystemeA complex set of parameters influences successful westerncorn rootworm development under global warmingStefan Vidal, Anne WilstermannGeorg-August Universität Göttingen, Department für NutzpflanzenwissenschaftenInvasive species need to be specifically flexible in adapting to newenvironmental conditions. Preconditioned plasticity will contributeto the fitness of populations of these species. We used the westerncorn rootworm (Diabrotica virgifera virgifera LeConte) to test theimpact of different maize sowing dates, temperature regimes (eitherconstant or varying), and population origin on climatic changescenarios in this herbivore pest species. We show that distinctregional populations significantly differ with regard to their temperaturerequirements and thus developmental parameters, thatmaize sowing dates have a profound influence on the developmentof the larvae, mediated by plant growth, and that varying temperatureregimes significantly influence both timing of larval hatchand overall hatching rates. These findings have important implicationsfor the expected damage levels in intense maize growingregions, and will also require adapted control strategies.Western corn rootworm, control strategies, global warming, plasticityVulnerabilitätsanalyse für den Naturschutz in der MetropolregionBremen-Oldenburg - ein Baustein für die regionaleKlimaanpassungsstrategie von ‚nordwest2050‘Stefan Wittig, Bastian SchuchardtBioConsult Schuchardt & Scholle GbRIm KLIMZUG-Vorhaben „Perspektiven für klimaangepasste Innovationsprozessein der Metropolregion Bremen-Oldenburg im Nordwesten“(‚nordwest2050’) wurde auf dem Weg zu einer regionalenKlimaanpassungsstrategie (sog. „Roadmap of Change“) auch dieVulnerabilität des Handlungsbereiches „Natur- und Biodiversitätsschutz“analysiert. Hintergrund ist die Erkenntnis, dass der Klima-120

Thema 3: Auswirkungen auf Pflanzen, Tiere und Ökosystemewandel den Schutz der Natur und die Erhaltung der Biodiversität inder Metropolregion Bremen-Oldenburg vor zusätzliche Herausforderungenstellen wird, da durch ihn auch die durch die Flora-Fauna-Habitat-Richtlinie (FFH-RL) geschützten Lebensräume beeinflusstwerden.Im Rahmen der Vulnerabilitätsanalyse wurde die Einschätzung derpotenziellen Auswirkungen anhand regionalisierter Klimaszenarienvorgenommen. Die Sensitivität der lokalen Lebensraumtypen derFFH-Schutzgebiete wurde anhand folgender Sensitivitätskriterienbewertet: Regenerierbarkeit, Flächenverlust, Bestandsentwicklung,qualitative Gefährdung, Wasserabhängigkeit und Erhaltungszustand.Die Einschätzung der regionalen Anpassungskapazität imNaturschutz basiert auf der Erkenntnis, dass die natürliche Anpassungsfähigkeitder Ökosysteme aufgrund der hohen Vorbelastungschon heute begrenzt ist und sie durch die hohe Geschwindigkeitdes Klimawandels überschritten werden könnte. Der Klimawandelwirkt dabei häufig als zusätzlicher Stressfaktor zu den vorhandenenBeeinträchtigungen (z. B. intensive Landwirtschaft, Zerschneidungdurch Infrastruktur). Allerdings ist das vorliegende Wissenhierüber für eine detaillierte und kleinräumige Gefährdungseinschätzungund Ableitung konkreter naturschutzpolitischer Handlungsempfehlungenfür die naturschutzrelevanten Arten und Lebensräumenoch ergänzungsbedürftig.Dem Naturschutz stehen heute zahlreiche Handlungsmöglichkeitenund Instrumente wie der Arten- und Biotopschutz sowie das Managementvon Schutzgebieten zur Verfügung, die auch die negativenAuswirkungen des Klimawandels verringern können. Allerdingskönnte es notwendig werden, die vorhandene Konzepte und Strategieninsbesondere bei einem stark beschleunigten Klimawandelzu überprüfen und gegebenenfalls anzupassen. Ein Festhalten anNaturschutzstrategien, deren primäres Ziel der Erhalt des heutigenZustands der geschützten Lebensräume ist, erscheint unter Klimawandelbedingungenweniger erfolgreich, wohingegen Prozessschutzund Zulassung dynamischer Entwicklungen in Ökosystemenbesser geeignet erscheinen, um den Auswirkungen des Klimawandelszu begegnen.Die Ergebnisse der Vulnerabilitätsanalyse für den Bereich Naturschutzsind in einem internetbasierten Informationssystem öffentlichkeitswirksamaufbereitet worden. Dazu wurden die für die Metropolregionvorliegenden Daten in einem Geographischen Informa-121

Thema 3: Auswirkungen auf Pflanzen, Tiere und Ökosystemetionssystem (GIS) so bearbeitet, dass anhand eines Mapserversinteraktive Karten erstellt werden. Ein Nutzer kann so über verschiedeneAuswahlmöglichkeiten spezifische „Vulnerabilitätskarten“auf der Website von ‚nordwest2050‘ ansehen.Vulnerabilität, Naturschutz, Klimawirkungen, Anpassungskapazität,Schutzgebiete, Informationssystem122

Thema 4:Entwicklung und Umsetzung von (flexiblen)AnpassungsstrategienLeitung:Ortwin PeithmannEnke Franck123

Thema 4: Entwicklung und Umsetzung von (flexiblen) Anpassungsstrategien9:00 -10:30 Uhr: Klimaanpassung von Land und KommunenAnpassung an den Klimawandel - eine Herausforderung fürdie nachhaltige LandnutzungHermann SpellmannNordwestdeutsche Forstliche VersuchsanstaltEine zukunftsfähige Landnutzung muss Verantwortung für die Zukunftübernehmen und Gerechtigkeit zwischen den Generationenwalten lassen. Sie muss nachhaltig und multifunktional sein undsie muss sich den Herausforderungen von heute und morgen stellen.Die Treiber der Entwicklung sind der Klimawandel, der demographischeWandel und die Globalisierung der Märkte. Zu den regionalenFolgen des Klimawandels zählen veränderte Produktionsgrundlagen,Produktionsrisiken und Ertragsaussichten. Sie führenzu einer zunehmenden Flächenkonkurrenz zwischen den Landnutzernund zu Interessenkonflikten um die Ressource Wasser. DieserWandel erfordert sektorale und transsektorale Anpassungsmaßnahmenunter Beachtung der sehr unterschiedlichen Vulnerabilitätenund Reaktionspotenziale von Land- und Forstwirtschaft.Zur Entwicklung von Anpassungsstrategien bedarf es• einer Analyse der ökologischen Grundlagen, der Produktionsverfahren,der Risiken, der Wertschöpfungsketten und derStadt-Land-Beziehungen,• einer modellgestützten Abschätzung der Auswirkungen desKlimawandels und der Globalisierung der Märkte,• einer Identifikation quantitativer, transsektoraler Nachhaltigkeitsindikatoren,um Ziele zu konkretisieren, Zustände zu bewertenund Veränderungsbedarf zu identifizieren sowie• einer partizipativen Entwicklung von Leitbildern einer nachhaltigenLand-, Forst- und Wasserwirtschaft.Im Rahmen des Vortrages werden Lösungsansätze der NordwestdeutschenForstlichen Versuchsanstalt und ihrer Projektpartnervorgestellt, die in verschiedenen Projekten und Modellregionenentwickelt und erprobt wurden bzw. werden.124

Thema 4: Entwicklung und Umsetzung von (flexiblen) AnpassungsstrategienEntwicklung einer Niedersächsischen Strategie zur Anpassungan die Folgen des KlimawandelsChristian JacobsNiedersächsisches Ministerium für Umwelt, Energie und KlimaschutzDie Bedeutung des Klimawandels für Niedersachsen ist beträchtlich.Weite Bereiche der Gesellschaft unseres Landes sind heuteschon mit dem Klimawandel konfrontiert oder werden es zukünftigsein. Für die Klimapolitik des Landes ergeben sich daraus zweiAufgaben: die Treibhausgasemissionen müssen zügig gemindertwerden und es sind Maßnahmen zur Anpassung an die Folgen desKlimawandels zu ergreifen. Ausgehend von dem Grundsatz derKooperation wurde daher 2008 die Regierungskommission Klimaschutzeinberufen, um den künftigen klimapolitischen Kurs Niedersachsensmit allen gesellschaftlichen Gruppierungen und Kräfteneinvernehmlich zu entwickeln. Damit ist Niedersachsen einen eigenenWeg der Strategiefindung gegangen: In einem umfassenden3-jährigen gesellschaftlichen Beteiligungsprozess erarbeitete dieRegierungskommission sowohl eine niedersächsische Klimaschutzstrategieals auch eine Strategie zur Anpassung an die Folgen desKlimawandels. Für die Anpassungsstrategie wurde zunächst einesystematische Betrachtung aller potenziellen negativen und positivenAuswirkungen des zu erwartenden Klimawandels in Niedersachsenvorgenommen um dann in einem zweiten Schritt insgesamt590 konkrete Optionen für Anpassungsmaßnahmen ableitenzu können. Hierbei haben die Ergebnisse des ForschungsverbundesKLIFF eine wesentliche Rolle gespielt. Mit der Umsetzung der Anpassungsstrategiewurde mittlerweile begonnen. Langfristiges Zielist es dabei, die Anpassung an die Folgen des Klimawandel dauerhaftin der Landesverwaltung zu verankern.Klimafolgenanpassung, Strategieentwicklung, Kooperation und gesellschaftlicheBeteiligung, Verwaltungshandeln125

Thema 4: Entwicklung und Umsetzung von (flexiblen) AnpassungsstrategienStrategieentwicklung in der Klimaanpassungspolitik: Niedersachsenund Bayern im VergleichVeit EbermannLeuphana Universität Lüneburg, Zentrum für DemokratieforschungKlimaanpassung lässt sich wegen der Unsicherheiten und Kontroversenbei der Problemdefinition, dem Ausmaß möglicher ökologischerund sozialer Umwälzungen, der Komplexität der Problemeund der Vielzahl potenziell Betroffener, möglicher Akteure undAdressaten von Klimaanpassungspolitik als „wicked problem“ charakterisieren(van Nieuwaal, Driessen, Spit, &Termeer, 2009:18f.). Bei derartigen Problemtypen stößt die Leistungsfähigkeitetablierter demokratischer Verfahren politischer Willensbildung undEntscheidungsfindung an Grenzen (Saretzki 2011: 41ff.).Eine innovative Form der Politikformulierung stellt die 2008 vonder niedersächsischen Landesregierung eingerichtete „RegierungskommissionKlimaschutz“ dar, deren Aufgabe es war, die Landesregierunghinsichtlich einer Klimaschutz- und Klimaanpassungsstrategiedes Landes zu beraten. Das Forschungsprojekt A-CLIM imForschungsverbund KLIFF untersucht anhand eines qualitativenFallstudienvergleichs (I) wie Administrationen und politische Entscheidungsträgerim Regierungssystem eines deutschen LandesKlimaanpassungsstrategien entwickeln (Strategy-Making) und (II)welche Stärken und Schwächen verschiedene Verfahren und institutionelleSettings aus Sicht der politikwissenschaftlichen Strategieanalyseaufweisen (Raschke & Tils 2007).Als zentrale Herausforderungen bei der Entwicklung von Anpassungsstrategiengelten die horizontale und vertikale Politikkoordination,die Integration wissenschaftlichen und fachlichen Wissens,der Umgang mit Unsicherheit und die Beteiligung von nicht-staatlichenAkteuren (Bauer, Feichtinger, & Steurer, 2012). Die politikwissenschaftlicheStrategieanalyse bezieht darüber hinaus strategischeÜberlegungen der Akteure ein, die über das Politikfeld Klimaanpassunghinausgehen.Bei den ausgewählten Fallstudien handelt es sich mit Niedersachsenund Bayern um die beiden größten Flächenländer in Deutschland,die jeweils vielfältige Natur- und Wirtschaftsräume aufweisen.Mit Küste und Wattenmeer einerseits und den Alpen andererseitsliegen in beiden Ländern klimasensible Räume von nationalerBedeutung, die von den Folgen des Klimawandels besonders be-126

Thema 4: Entwicklung und Umsetzung von (flexiblen) Anpassungsstrategientroffen sein könnten. Beide Länder haben ihre Anpassungsstrategienin einem ressortübergreifenden Prozess entwickelt. Die Prozesseunterscheiden sich jedoch unter anderem hinsichtlich derhorizontalen Politikkoordination (Regierungskommission vs. InterministerielleArbeitsgruppe), der Wissensintegration und der Beteiligungvon nicht-staatlichen Akteuren.Literatur: Bauer, A., Feichtinger, J., & Steurer, R. (2012). The Governanceof Climate Change Adaptation in 10 OECD Countries: Challenges and Approaches.Journal of environmental policy and planning, 14(3), 279–304.;Raschke, J., Tils, R. (2007). Politische Strategie. Eine Grundlegung. Wiesbaden:VS, Verl. für Sozialwiss.; Saretzki, T. (2011): Der Klimawandel unddie Problemlösungsfähigkeit der Demokratie, in: Suzanne S. Schüttemeyer(Hg.): Politik im Klimawandel: Keine Macht für gerechte Lösungen? Baden-Baden: Nomos, S. 41-63; van Nieuwaal, K., Driessen, P., Spit, T., &Termeer, C. (2009). A State of the Art of Governance Literature on Adaptationto Climate Change: Towards a Research Agenda. KfC 003/2009.Policy making, Politikwissenschaftliche StrategieanalyseKommunales KlimafolgenmanagementBjörn BeermannGEO-NET Umweltconsulting GmbHDie „Deutsche Anpassungsstrategie an die Folgen des Klimawandels(DAS)“ und die Niedersächsische Regierungskommission Klimaschutz schreiben der lokalen Ebene im bundesdeutschen bzw.niedersächsischen Anpassungsprozess eine zentrale Rolle zu. Dabeiformuliert die Bundesregierung u.a. das Ziel, die Klimafolgenanpassungin alle relevanten lokalen Planungs- und Entscheidungsprozesseimplementieren zu wollen.Klimasensitive Entscheidungen sind gemäß der „Empfehlung füreine niedersächsische Strategie zur Anpassung an die Folgen desKlimawandels“ zukünftig in vierzehn sektoralen und fünf sektorübergreifendenHandlungsfeldern zu treffen. Angesichts der teilweiseenorm hohen internen Komplexität dieser Handlungsfeldernsowie ihrer vielfältigen Wechselbeziehungen wird deutlich, dass eseines zentralen Akteurs bedarf, der in der Lage ist, den lokalenAnpassungsprozess zielgerichtet zu steuern.127

Thema 4: Entwicklung und Umsetzung von (flexiblen) AnpassungsstrategienDas politisch-administrative System der Bundesrepublik Deutschlandweist diese Rolle quasi per se der Kommunalverwaltung und -politik zu. Neben ihrer Rolle als Betroffener kommt der InstitutionKommune dabei im Sinne eines „Good Climate Change AdaptationGovernance“ insbesondere die Aufgabe der Initiierungs-, Koordinierungs-und Moderationsfunktion zu.Diese Kernfunktion hat sich dem Governace-Ansatz zufolge nichtnur auf die klassischen Selbstverwaltungsaufgaben der Kommunezu konzentrieren, sondern soll in einem integrativen Sinne daraufabzielen, die Ziele aller lokal relevanten, klimasensitiven Handlungsfelderunter einem kooperativ-strategischen Leitbild zumAusgleich zu bringen.Um den Kommunen einen Orientierungsrahmen für diese hochgradigkomplexe Aufgabe zur Verfügung zu stellen, hat der Autor aufder Basis einer Fragebogenaktion und Expertengesprächen mitKommunalvertretern sowie einer internationalen Quellenrechercheein idealtypisches Prozessmodell zum kommunalen Klimafolgenmanagemententwickelt.Das Modell bildet in aufeinander aufbauenden Prozessphasen und -bausteinen sowie den gesamten Prozess begleitenden Querschnittsaufgabeneinen idealisierten Verlauf des iterativen, flexiblenkommunalen Anpassungsprozesses ab und diskutiert dabeizentrale Werkzeuge und Schlüsselfragestellungen für einen erfolgreichenAnpassungsprozess auf kommunaler Ebene.Inhaltliche Schwerpunkte dieses ganzheitlichen Ansatzes liegendabei u.a. sowohl auf akteursbasierten Instrumenten zur Kommunikationmit Prozessstakeholdern als auch auf dem Umgang mitUnsicherheiten sowie der Herleitung von erheblichen Klimafolgenund nachhaltigen Anpassungsmaßnahmen auf der Basis eines logisch-hierarchischenZielsystems.Prozess, Kommune, lokal, Klimafolgenmanagement, Anpassungsstrategie128

Thema 4: Entwicklung und Umsetzung von (flexiblen) Anpassungsstrategien11:00 - 12:40 Uhr: Sektorale AnpassungsstrategienDie Analyse und praktische Erprobung von Klimaanpassungsstrategienin der nordwestdeutschen Agrar- und ErnährungswirtschaftMarion Akamp, Hedda Schattke, Michael Mesterharm,Nana Karlstetter, Reinhard Pfriem, Karsten HurrelmannUniversität Oldenburg, Institut für BetriebswirtschaftslehreDie Metropolregion Bremen-Oldenburg liegt im Zentrum der niedersächsischenLand- und Ernährungswirtschaft, die zwischenNordseeküste und Osnabrücker Land regional unterschiedlicheSchwerpunkte besitzt. Ein Sektor übergreifendes Markenzeichensind die räumlichen Verbundsysteme zwischen Primärproduktionsowie der vor- und nachgelagerten Industrie, denen auch internationaleine starke Bedeutung zukommt. Im KLIMZUG Projektnordwest2050 steht die Metropolregion im Zentrum von Forschungsaktivitäten,die zum Ziel haben, flexible Anpassungsstrategienan den Klimawandel zu entwickeln. Hierbei wird insbesondereder Frage nachgegangen, welche innovativen Lösungsansätze fürdie regionale Agrar- und Ernährungswirtschaft geeignet sind, umnegative klimawandelbedingte Auswirkungen zu reduzieren undgleichzeitig die entstehenden Chancenpotenziale frühzeitig zu nutzen.Der vorliegende Beitrag stellt nicht nur die wesentlichenKlimaanpassungsstrategien für den Bereich der nordwestdeutschenAgrar- und Ernährungswirtschaft vor, sondern diskutiert diese auchhinsichtlich ihrer Betroffenheit und Innovationsfähigkeit und stelltsie in den Kontext einer nachhaltigen Entwicklung.In den zunächst durchgeführten wertschöpfungskettenbezogenenVulnerabilitätsanalysen (Betroffenheitsanalyse) richtete sich derFokus auf die natürliche Anpassungskapazität, die Anpassungsmöglichkeiten,das Anpassungswissen und die Anpassungsbereitschaftder betrachteten Branchen. Die Anpassungsbereitschaft derAkteure hat sich dabei als eine kritische Größe herausgestellt. Ausdiesem Grund wurden die Akteure der regionalen Agrar- und Ernährungswirtschaftgleich zu Beginn des Projektes in die Anpassungsprozesseeinbezogen. Gemeinsam mit ihnen wurden praktischePilotprojekte definiert und im Zuge der mehrjährigen Projektlaufzeitso genannte Innovationspfade identifiziert. Diese Projekte129

Thema 4: Entwicklung und Umsetzung von (flexiblen) Anpassungsstrategienumfassen sowohl unternehmensindividuelle als auch wertschöpfungskettenweitebzw. netzwerkbezogene Anpassungsaktivitäten.Aufbauend auf den gewonnenen Erkenntnissen zu den Anpassungsstrategienhat sich herausgestellt, dass mehrere Ebenen derunternehmerischen Anpassung existieren: Es kann hierbei grobunterschieden werden zwischen 1) technologischen Prozessinnovationen,2) Produktinnovationen sowie 3) organisatorischen Innovationen.Bei den technologischen Prozessinnovationen geht es darum,Technologien wie z.B. im Bereich der Kühlung und Belüftungvon Gebäuden oder Ställen auf mögliche Spannweiten und Unsicherheitendes Klimawandels vorzubereiten. Diese Innovationensetzen eher an der Anpassung des bestehenden Systems an, ohnees prinzipiell zu hinterfragen. Produktinnovationen implizieren einenumfassenderen strukturellen Wandel, z.B. im Hinblick auf verändertesKonsumentenverhalten und die Generierung von Zukunftsmärkten.Beispielsweise wird in diesem Innovationsfeld dieFrage behandelt, wie klimarobuste Rassen und Sorten erfolgreicheingesetzt und vermarktet werden können. Organisatorische Innovationenbeziehen sich auf Veränderungen in der Kooperation undKommunikation der Akteure, wie z.B. die Thematisierung von Klimawandelim Management der Wertschöpfungskette. In der Analyseund Erprobung der Anpassungsstrategien wurde vor allem deutlich,wie wichtig die Bereitschaft der Akteure zur langfristigen undnachhaltigen Anpassung an den Klimawandel ist.Pilotprojekte zur Klimaanpassung, Ernährungswirtschaft, nachhaltigeEntwicklungEntwicklung von Anpassungsstrategien im transdisziplinärenInnovationsnetzwerk INKA BBVerena Toussaint 1) , Andrea Knierim 2) , Sonja Siart 1)1)Leibniz-Zentrum für Agrarlandschaftsforschung2)Universität HohenheimDie gemeinsamen Ziele der Netzwerkpartner im InnovationsnetzwerkKlimaanpassung Brandenburg Berlin (INKA BB) sind es, dieNachhaltigkeit der Land- und Wassernutzung in der Region unterveränderten Klimabedingungen zu ermöglichen und die Anpas-130

Thema 4: Entwicklung und Umsetzung von (flexiblen) Anpassungsstrategiensungsfähigkeit von Akteuren aus Wirtschaft, Politik und Verwaltungan den sich abzeichnenden Klimawandel zu fördern (Knierim et al.2009). Die Erarbeitung und Umsetzung von Anpassungsstrategienan den Klimawandel wird durch die Unterstützung der transdisziplinärenKooperation und der gemeinsamen Planungs- und Umsetzungsprozessegefördert. Die Akteure sollen zur strategischen Planungund Ausrichtung unter Berücksichtigung der Chancen undRisiken des Klimawandels und möglicher Unsicherheiten befähigtwerden. Dazu bedarf es eines gemeinsamen methodischen Ansatzes,der beispielhaft für einen bottom-up-Prozess gesellschaftlicherSteuerung an der Schnittstelle Forschung–Praxis steht. Die durchINKA BB induzierte Entwicklung von Anpassungsstrategien ist institutionellund räumlich unterschiedlich verortet. Es zeichnen sich„Cluster“ der Strategieentwicklung ab: i) Standörtlich maßgeschneiderteInnovationen werden in den Untersuchungsregionen inZusammenarbeit mit Fachbehörden im Bereich Wassermanagementerarbeitet; ii) ein Set von einzelnen Innovationen, die aufunterschiedliche Anpassungserfordernisse des Klimawandels zugeschnittenund betriebsspezifisch kombinierbar sind, wird gemeinsammit landwirtschaftlichen, gartenbaulichen und forstwirtschaftlichenBetrieben erprobt; iii) in Kooperation mit Behörden undVerwaltungen wird themenspezifisch die Fachplanung auf unterschiedlichenVerwaltungsebenen unterstützt. Besondere Herausforderungenwährend des Projektes waren die Sensibilisierung derPraxisakteure für den Klimawandel, gerade auch vor dem Hintergrundvon aktuellen Witterungsbedingungen, die den Klimaszenarienscheinbar widersprechen. Daher kommt es insbesondere aufdie Entwicklung flexibler Anpassungsmaßnahmen unter Berücksichtigungsowohl von Temperaturerhöhung und Wassermangel alsauch von Wasserüberschuss und Hochwasser an. Ein Türöffner istauch, wenn Klimaanpassung zusammen mit Klimaschutz kommuniziertwird. Über die Projektlaufzeit hinaus soll erreicht werden,dass die Praxisakteure die Themen Klimawandelschutz und -anpassung in ihre unternehmens- oder organisationsinterne Strategieentwicklunglangfristig aufnehmen. Die Wahrnehmung vonINKA BB und seine Wirkungen bei den Praxisakteuren werden imersten Halbjahr 2013 empirisch erhoben und Ergebnisse hierzuwerden in den Tagungsbeitrag einfließen.Literatur: Knierim, Andrea; Toussaint, Verena; Müller, Klaus; Wiggering,Hubert; Bachinger, Johann; Kaden, Stefan; Scherfke, Wolfgang; Steinhardt,Ute; Aenis, Thomas; Wechsung, Frank (2009): Innovationsnetzwerk131

Thema 4: Entwicklung und Umsetzung von (flexiblen) AnpassungsstrategienKlimaanpassung Region Brandenburg Berlin – INKA BB. Rahmenplan gekürzteVersion.[Elektronische Ressource], Müncheberg: Leibniz-Zentrumfür Agrarlandschaftsforschung.",Landnutzung, Wassermanagement, Brandenburg, Landwirtschaft,TransdisziplinaritätDynamischer Kulturlandschaftsplan "Obere Wipperau" - EinInstrument zur Anpassung an die Folgen des Klimawandelsund zur Entwicklung zukunftsfähiger KulturlandschaftenImke Mersch 1) , Monika von Haaren 2)1)Landwirtschaftskammer Niedersachsen2)Niedersächsisches Ministerium für Ernährung, Landwirtschaft und Verbraucherschutz,vorher Landwirtschaftskammer NiedersachsenAufgrund der negativen klimatischen Wasserbilanz in der Vegetationsperiodeund der geringen Wasserspeicherfähigkeit der Bödenspielt die Feldberegnung im Nordosten Niedersachsens eine wichtigeRolle. Unter den zu erwartenden Rahmenbedingungen des Klimawandelsmit vermehrter Sommertrockenheit wird diese Bedeutungkünftig deutlich ansteigen, um Ernteausfälle zu vermeidensowie weiterhin Erträge und Qualitäten absichern zu können.Um das verfügbare Wasser noch effizienter zu nutzen und gleichzeitigEnergie einzusparen, sollen vermehrt Großflächenregner(Kreis- und Linearberegnung) zum Einsatz kommen. Dazu sindAnpassungen der Agrarstruktur hinsichtlich Form und Größe derBewirtschaftungseinheiten notwendig. Ohne integrierte Planungenkönnen dabei strukturarme Landschaften entstehen, die den ökologischenVernetzungsstrukturen eines Biotopverbundsystems entgegenlaufen.Die Anpassungen können jedoch bei entsprechenderPlanung und Kooperation der Akteure auch genutzt werden, umneben landwirtschaftlichen Belangen auch die Ansprüche des Natur-und Landschaftshaushaltes zu wahren. So können sich alleBereiche gleichrangig entwickeln.Für den Landkreis Uelzen, Modellgebiet „Obere Wipperau“, wurdeein Instrument der Landentwicklung zur Förderung von Anpassungsmaßnahmenan den Klimawandel erarbeitet. Der „Dynami-132

Thema 4: Entwicklung und Umsetzung von (flexiblen) Anpassungsstrategiensche Kulturlandschaftsplan“ erfasst die Wünsche aller Akteure wieLandwirtschaft und Naturschutz und zeigt Konflikte zwischen deneinzelnen Planungskonzepten auf. Oftmals stehen Planungsinteressendieser Akteure unverknüpft nebeneinander oder behindern sichsogar, die Kommunikation ist schwierig. Um diesem Problem vorzubeugen,wurde der „Kulturlandschaftsverband Obere Wipperau“gegründet. Er vereint die Stakeholder und begleitet in einem moderiertenVerfahren vom ersten Schritt an die Planungen bis hinzur Umsetzung. Schutzgüter werden so in ihrer Funktion nachhaltiggesichert und weiterentwickelt, Anpassungen an den Klimawandelerfolgen als „No-regret-Maßnahmen“.Die Übertragung des Verfahrens auf andere Regionen ist wünschenswertund könnte im Idealfall durch Fördermittel angeregtwerden.Landwirtschaft, Beregnung, Naturschutz, Agrarstruktur, Wasser,Zukunftsfähige KulturlandschaftenPotenzielle Auswirkungen des Klimawandels auf Arten- undBiotope im östlichen Niedersachsen - Anpassungsbedarfund AnpassungsstrategienMichael Reich, Rüdiger Prasse, Michael Rode, René Hertwig,Janine Sybertz, Christina WeissLeibniz Univerisät Hannover, Institut für UmweltplanungDie möglichen Auswirkungen des Klimawandels auf Objekte undZiele des Naturschutzes waren in den letzten Jahren Gegenstandmehrerer Forschungsvorhaben am Institut für Umweltplanung derLeibniz Universität Hannover. Im Verbundprojekt „Regionales Managementvon Klimafolgen in der Metropolregion Hannover-Braunschweig Göttingen“ (BMBF) standen die Auswirkungen desKlimawandels auf das Netzwerk Natura 2000 (FFH-Lebensraumtypen,Schutzgebiete der FFH- und Vogelschutzrichtlinie) im Vordergrund(Weiss et al. 2011), im F+E Vorhaben „Biotopverbund alsAnpassungsstrategie für den Klimawandel?“ (BfN, BMU) wurde dieBedeutung der bestehenden bundesweiten Habitat-Netzwerke fürdie vom Klimawandel potenziell betroffene Pflanzen- und Tierartenbetrachtet (Reich et al. 2012) und im Mittelpunkt unseres Teilpro-133

Thema 4: Entwicklung und Umsetzung von (flexiblen) Anpassungsstrategienjektes im KLIFF-Verbund standen die zu erwartenden Veränderungenin der Fauna und Flora der Naturräume Harz und LüneburgerHeide. In allen drei Projekten wurden außerdem der Anpassungsbedarfund geeignete Anpassungsstrategien formuliert. Die Ergebnissedieser Untersuchungen zeigen, dass bis zum Ende des 21.Jahrhunderts mit einer deutlichen Veränderung des heutigen Artenspektrumsgerechnet werden muss. Einige der Arten, die heuteim Fokus des Naturschutzes stehen werden voraussichtlich verschwinden,während sich bei anderen die Situation potenziell verbessernkönnte. Zusätzlich werden neue Arten auftreten und inNiedersachsen ausgestorbene Arten zurückkehren. Bei der Mehrzahlder heute nach FFH-Richtlinie geschützten Lebensräume istdamit zu rechnen, dass der Klimawandel einen negativen Einflussauf ihren Erhaltungszustand haben wird. Inwieweit dies lokal zumRückgang typischer Arten, zu Flächenverlusten, oder sogar zumvölligen Verschwinden des Lebensraumtyps führen kann, wird vonden jeweiligen Standortbedingungen und der tatsächlichen Ausprägungdes Klimawandels im regionalen Kontext abhängen. Diesbetrifft insbesondere die Gruppen der Feuchtlebensräume undGewässer, aber auch viele mesophile Lebensraumtypen, wie z.B.die Buchenwälder. Der Naturschutz wird seine Ziele (Arten undLebensräume) daher in Zukunft erheblich an die sich veränderndenUmweltbedingungen anpassen müssen. Die möglichen Anpassungsstrategienund –maßnahmen gehören aber durchweg zumbereits etablierten Instrumentarium, das auch heute schon imNaturschutz Anwendung findet. Hierzu gehört auch, dass die Anstrengungenzum Erhalt einer Reihe von schon heute erheblichenBelastungen unterliegenden Arten und Lebensräume (z.B. Feuchtgebiete)wesentlich verstärkt werden müssen. Die Reduktion bestehenderBelastungen in Schutzgebieten (z.B. Verinselung, Nährstoffeinträge,Störungen des Wasserhaushaltes) wird ebenso einzentrales Ziel bleiben, wie gezielte Artenhilfsmaßnahmen (wennauch für ein etwas verändertes Set an Arten), oder die Verbesserungdes Biotopverbundes. Die Sicherung von an hohe Grundwasserständegebundener Lebensgemeinschaften wird in Zukunft nochan Bedeutung gewinnen. Ihr kann aber, insbesondere bei der Dimensionierungder Maßnahmen, z.B. bei der Wiedervernässungvon Feuchtgebieten, schon heute Rechnung getragen werden.Anpassungsmaßnahmen, Naturschutz, Schutzgebiete, Artenschutz,Natura 2000, Biotopverbund134

Thema 4: Entwicklung und Umsetzung von (flexiblen) AnpassungsstrategienBewertung integrierter Pläne zum Umgang mit aus Überschwemmungresultierenden Risiken in Städten und RegionenNancy Kretschmann, Jörg Knieling, Katharina Klindworth,Thomas ZimmermannHafenCity Universität HamburgKlimatische Veränderungen und ihre Folgen erhöhen in Kombinationmit veränderten Landnutzungen die Eintrittswahrscheinlichkeitvon Überschwemmungen. Vor diesem Hintergrund verändern sichdas planerische Paradigma und damit die strategische Herangehensweisezum Umgang mit den aus Überschwemmung resultierendenGefahren und damit zum Umgang mit dem Risiko. Ihr Zielbesteht darin, die Vulnerabilität gegenüber den Gefährdungendurch Überschwemmungen flusseinzugsgebietsbezogen und damitregional auf ein gesellschaftlich akzeptiertes Maß zu verringern.Entsprechende integrative Strategien verknüpfen die Stadt- undSiedlungsentwicklung mit dem Aspekt des Umgangs mit Gefährdungen,die aus Überschwemmungen resultieren. Internationalwurden in den vergangenen Jahren bereits verschiedene Pläne,bspw. für Rotterdam, New Orleans oder Vancouver, entwickelt. Inder Regel handelt es sich dabei um informelle und damit nicht verbindlichePläne.Daher stellt sich folgende Frage: Gelingt es Städten und Stadtregionenvor dem Hintergrund des Klimawandels mit integrierten Plänendie Vulnerabilität gegenüber den Gefährdungen durch Überschwemmungenzu reduzieren? Ansätze für eine Analyse und Bewertungder möglichen Wirkungen von Plänen bietet die Diskussionum die Bewertung der Planqualität (BAKER et al. 2012, BEAR1997, BERKE/GODSCHALK 2009, BRODY 2003, OLIVEIRA/PINHO2009, PRESTON et al. 2011). Sie baut auf der Annahme auf, dass„gute Pläne“ eine höhere Chance auf Realisierung ihrer Inhaltehaben. Gegenstand der Diskussion sind Kriterien für eine analytischeBewertung von Raumordnungsplänen, die sich den folgendenOberkategorien zuordnen lassen: Informationsgrundlage, Strategie,Maßnahmen, Umsetzung, Monitoring. Der Beitrag greift diePlanqualitätsdiskussion auf, um einen Ansatz für die Bewertungvon städtischen und stadtregionalen Plänen zum Umgang mit deraus dem Klimawandel resultierenden zunehmenden Gefährdungdurch Überschwemmungen vorzustellen. Aus den Ergebnissen wer-135

Thema 4: Entwicklung und Umsetzung von (flexiblen) Anpassungsstrategienden Empfehlungen abgeleitet, die bei der Entwicklung von städtischenund stadtregionalen Plänen zum Umgang mit den Klimawandelrisikenbeachtet werden sollten.Der Beitrag gliedert sich wie folgt: Zunächst wird eine Einführungin die Problemstellung gegeben, welche die oben skizzierte Ausgangslagedetaillierter beschreibt. Es folgt die Ableitung der Bewertungskategorienaus der Planqualitätsdiskussion, d.h. welcheinhaltlichen Festlegungen ein guter Plan braucht, um seine Realisierungzu gewährleisten, sowie eine Erläuterung der entwickeltenBewertungssystematik. Die Bewertungskategorien werden anschließendgenutzt, um bestehende Pläne, die diese Thematik integrativbehandeln, zu bewerten. Zu den Fallbeispielen zählenunter anderem der Rotterdamer Water Plan 2 und der CopenhagenClimate Adaptation Plan sowie der Londoner TE2100 Plan.Verwendete Literatur:BAKER, I.; PETERSON, A.; BROWN, G. & MCALPINE, C. (2012): Local GovernmentResponse to the Impacts of Climate Change: An Evaluation ofLocal Climate Adaptations Plans, In: Landscape and Urban Planning, vol.107, no. 2, S. 127-136.BEAR, W.C. (1997): General Plan Evaluation Criteria: An Approach to MakingBetter Plans, In: Journal of the American Planning Association, vol. 63,no. 3, S. 329-344.BERKE, P.R. & GODSCHALK, D. (2009): Searching for the Good Plan, AMeta-Analysis of Plan Quality Studies, In: Journal of Planning Literature,vol. 23, no. 3, S. 227-240.BRODY, S.D. (2003): Are We Learning to Make Better Plans? A LongitudinalAnalysis of Plan Quality Associated with Natural Hazards, In: Journal ofPlanning Education and Research, vol. 23, no. 2, S. 191-20.POTSCHIN, M.B.; KLUG, H. & HAINES-YOUNG, R.H. (2010): From Vision toAction: Framing the Leitbild Concept in the Context of Landscape Planning,In: Futures, vol. 42, no. 7, S. 656-667.OLIVEIRA, V. & PINHO, P. (2009): Evaluating Plans, Processes and Results,In: Planning Theory & Practice, vol. 10, no. 1, S. 35-63.PRESTON, B.L.; Westaway, R.M. & Yuen, E.J. (2011): Climate adaptationplanning in practice: evaluation of adaptation plans from tree developednations, In: Mitigation and Adaptation for Global Change, vol. 16, no. 4, S.407-438.Planqualität, Hochwasserrisikomanagement, Bewertungsansatz136

Thema 4: Entwicklung und Umsetzung von (flexiblen) Anpassungsstrategien14:00 - 15:20 Uhr: Regionalplanung/regionale KooperationDie Roadmap of Change als integrativer Handlungsrahmenfür regionale KlimaanpassungsprozesseAndreas Lieberum, Manfred Bornecontur gGmbHDie Roadmap of Change ist regionaler Handlungsrahmen zur Umsetzungeiner Klimaanpassungstrategie in der Metropolregion Bremen-Oldenburg.Sie wird erarbeitet im Kontext des Klimzug-Projektesnordwest2050 und basiert auf einem mehrstufigen Forschungsansatz.Ausgehend von der Erarbeitung regionaler Klimaprojektionen,wurde für unterschiedliche Handlungsfelder eine Vulnerabilitätsanalyseund eine Innovationspotenzialanalyse durchgeführt.Auf der Basis von nicht durch die regionalen Akteure beeinflussbarenRahmenszenarien werden in einem aufwändigen BeteiligungsprozessHandlungsszenarien in insgesamt 12 Sektoren erstellt.In vier Bereichen (Energiewirtschaft, Hafenwirtschaft/Logistik,Landwirtschaft/Ernährungswirtschaft und im Bereich Governance)werden vertiefende sektrorale Roadmaps erstellt. Zusammengeführtwerden diese in der Roadmap of Change, in der kurzfristigeHandlungsempfehlungen bis zum Jahr 2050 und langfristigeHandlungsorientierungen bis zum Jahr 2050 beschrieben werden.In dem Vortrag wird dieser Prozess dargestellt und deutlichgemacht, welche kommunikativen Mittel zur Ansprache von Akteureneingesetzt wurdenRoadmap of Change, Rahmenszenarien, Handlungsszenarien, ResilienzRegionale Kooperation zur Klimaanpassung im BergischenStädtedreieckChristoph Riegel, Anika Trum, Dirk ValléeRWTH Aachen University, Institut für Stadtbauwesen und Stadtverkehr137

Thema 4: Entwicklung und Umsetzung von (flexiblen) AnpassungsstrategienSiedlungsklimatische Phänomene machen nicht an Gemeindegrenzenhalt. Im Jahr 2011 entschlossen sich daher die Städte Remscheidund Solingen, die seit der Regionalen 2006 kooperativ zusammenarbeiten,dieser Tatsache mit einer gemeinsamen, stadtregionalenAnpassungsstrategie an den Klimawandel entgegenzusehen.Das Vorhaben wurde zwischen Dezember 2011 und März2013 vom Institut für Stadtbauwesen und Stadtverkehr der RWTHAachen University gutachterlich bearbeitet und von einer sehr aktivenProjektgruppe, gebildet aus Mitarbeitern der Städte (Stadtplanungund Umwelt) sowie der Bergischen Entwicklungsagentur,begleitet. Weitere relevante Akteure wurden u.a. über vier Themen-Werkstättenund Fachgesprächen eingebunden. Gefördertwurde das Projekt im Rahmen der Nationalen Klimaschutzinitiativemit Mitteln des Bundesministeriums für Umwelt, Naturschutz undReaktorsicherheit.Die Zielsetzung lautete, die Akteure vor Ort für das Thema Klimaanpassungstärker zu sensibilisieren, vorhandene Anpassungsansätzezu ermitteln und aufzuzeigen, die lagebedingten bzw. soziodemografisch-bedingtenBetroffenheiten räumlich abzuschätzenund Vorschläge zur praktischen Umsetzung der Anpassungsstrategieauszuarbeiten. Dabei konnte herausgearbeitet werden, dassdas Bergische Städtedreieck durch seine Lage am Rande des BallungsraumsRhein-Ruhr einerseits vergleichsweise mäßige Auswirkungender Klimaveränderungen erwarten kann und andererseitssogar das Potenzial besteht, sich durch frühzeitige und konsequenteAnpassungsmaßnahmen als regionaler Gunstraum zu entwickeln.Die Präsentation gibt einen Überblick über den Erarbeitungsprozessdieser interkommunalen Anpassungsstrategie und stellt dieMethodik und Ergebnisse der durchgeführten Betroffenheitsanalysevor. Für die Analyse wurden vier Themenfelder ausgewählt, dieaufgrund der lokalen Gegebenheiten von besonderer Relevanzsind: „Hitze in der Stadt und Folgen für Wohnen, Gesundheit, Demografie“,„Starkregen und Hochwasser“, „Starkwind und Sturm“sowie „Schleichende Klimaänderungen und multifunktionales Leistungsspektrumdes Freiraums“. Die Stadtgebiete von Solingen undRemscheid wurden für die Analyse in über 700 stadtstrukturelleGebietseinheiten in neun Nutzungskategorien untergliedert. Basierendauf vorhandenen Daten wurden daraufhin Indikatoren für dielagebedingte bzw. soziodemografische Exposition und Sensitivitätabgeleitet und deren Zutreffen in einem Geographischen Informa-138

Thema 4: Entwicklung und Umsetzung von (flexiblen) Anpassungsstrategientionssystem für die Gebietseinheiten dargestellt. Eine Herausforderunghierbei stellte insbesondere die unterschiedliche Datenverfügbarkeitinnerhalb der beiden Städte dar. Durch die Überlagerungder Ergebnisse konnten Gebietseinheiten identifiziert werden,für die gegenüber der betrachteten Klimawirkung eine erhöhteBetroffenheit zu erwarten ist. Ausgehend von der Analyse wurden36 Maßnahmenvorschläge ausgearbeitet und zwölf Faktoren formuliert,die für eine erfolgreiche Umsetzung der Anpassungsstrategieals wichtig erachtet werden. Für die Umsetzung der Maßnahmenvorschlägewird nun zusammen mit der Stadt Wuppertalein gemeinsames Anschlussprojekt angestrebt.Regionale Kooperation, Klimaanpassung, Betroffenheitsanalyse,Anpassungsstrategie, Maßnahmenkatalog, RegionalentwicklungNaturnahe, klimagerechte Metropolregion 2050Kristin BarbeyKIT - Karlsruher Institut für TechnologieKlimawandel und Klimafolgen erfordern in der Konsequenz derErkenntnis um ihre anthropogenen Ursachen einen verändertenUmgang mit Raum und Natur. Der Raum selbst gewinnt als Ort derUmsetzung von Klimaschutz und Klimaanpassung und als Basis deranstehenden Transformationsprozesse der Energiewende an übergeordneterRelevanz für eine zukunftsfähige und klimagerechteEntwicklung. Die Komplexität der Fragestellung Klimawandel undKlimafolgen erfordert die gleichzeitige Entwicklung räumlicherStrategien Klimaschutz und Klimaanpassung auf regionaler undlokaler Ebene sowie die Etablierung wirksamer gesamtstrategischerKonzepte auf raumplanerischer und politischer Ebene.Die Frage stellt sich nach dem gesamträumlichen Konzept, dasausgehend von den naturräumlichen Gegebenheiten die StrategienKlimaschutz und Klimaanpassung räumlich verortet und eineräumliche Vorstellung von den in allernächster Zukunft anstehendenAufbau- und Umbauprozessen vermittelt. Zur Zeit fehlt es ankonkreten, gesamträumlichen Konzepten, die eine räumliche Vorstellungvon dem in allernächster Zukunft anstehenden räumlichen139

Thema 4: Entwicklung und Umsetzung von (flexiblen) AnpassungsstrategienStrukturwandel im Zusammenhang abbilden und die geeigneteMaßnahmen Klimaschutz und Klimaanpassung im Zusammenhangvon Stadt und Region verorten. Bezogen auf die besonderen Bedingungender Metropolregion Rhein-Neckar und der Stadt Mannheimwerden auf der Basis des PROJEKTs NATUR konkrete Raumentwicklungs-strategienentworfen, die ein aufeinander abgestimmtesgesamträumliches Konzept Klimaschutz und Klimaanpassungauf metropolregionaler und lokaler Ebene mit der PerspektiveNaturnahe, klimagerechte Metropolregion 2050 darstellen.Die Forderung nach gesamträumlichen Konzepten mit aufeinanderabgestimmten Strategien schließt die Forderung nach einer stärkerenVerknüpfung von Politik und Raum mit ein. Neben dem Ineinandergreifender Strategien NATURAUFBAU – STADTUMBAU –ENERGIEAUFBAU auf räumlicher Ebene gilt dieses Prinzip auchzwischen den Ebenen von POLITIK, KONZEPT und RAUM. PolitischeKonzepte müssen auf den konkreten Raum bezogen sein und verbindlichgeltende Umsetzungsziele und -zeiten formulieren, umentsprechende Erfolge in der räumlichen Umsetzung von Klimaschutz,Klimaanpassung und nachhaltiger Raumentwicklung zuerreichen. Politische Konzepte für Klimaschutz und Klimaanpassungkönnen nur durch den konkreten Raumbezug und in der Berücksichtigungdessen spezifischen geophysikalischen, natur- undstadträumlichen sowie klimatischen und energetischen Parameterdie avisierte Wirkung erreichen.Das gesamträumliche Konzept umfasst auf der konkret räumlichenEbene auch die strategischen Handlungsfelder verschiedener Disziplinenund verortet die Schwerpunkte des Spektrums räumlicherund politischer Möglichkeiten. Folgende wesentliche, mit der Entwicklungvon Klimaschutz und Klimaanpassung, Transformationund Energiewende eng verknüpfte Chancen ökologischer, raumästhetischerund gesellschaftspolitischer Qualifizierung kristallisierensich heraus. NATURAUFBAU: Chance der ökologischen (+ ästhetischen)Qualifizierung, STADTUMBAU: Chance der ästhetischen (+ökologischen) Qualifizierung und ENERGIEUMBAU: Chance dergesellschaftspolitischen + (ökologischen) Erneuerung. Im Zusammenhangund Zusammenwirken der Strategien NATURAUFBAU –STADTUMBAU – ENERGIEUMBAU entsteht ein Entwicklungspfadnachhaltiger Raumentwicklung in raumökologischer, raumästhetischerund gesellschaftspolitischer Hinsicht. ( http://digbib.ubka.uni-karlsruhe.de/volltexte/1000029071)140

Thema 4: Entwicklung und Umsetzung von (flexiblen) AnpassungsstrategienMetropolregion im Klimawandel – Räumliche Strategien Klimaschutzund KlimaanpassungIMPLAN: Regionalplanung und Klimaanpassung in NiedersachsenEnke Franck 1) , Jan Spiekermann 2)1)Akademie für Raumforschung und Landesplanung, Hannover2)Carl von Ossietzky Universität Oldenburg, Institut für Biologie und UmweltwissenschaftenDer Beitrag basiert auf dem KLIFF-Querschnittsprojekt 2 IMPLAN„IMplementierung von Ergebnissen aus KLIFF in der räumlichenPLANung in Niedersachsen“. Das Projekt läuft seit 2009 und wirdEnde 2013 mit einem Leitfaden für die Regionalplanung in Niedersachsenabgeschlossen.Da der Großteil der zu erwartenden Auswirkungen des Klimawandelsräumliche Bezüge und Konsequenzen aufweist, kommt bei derUmsetzung entsprechender Anpassungsmaßnahmen neben raumbezogenenFachplanungen (wie z.B. Wasserwirtschaft oder Naturschutz)vor allem der Raumplanung eine große Bedeutung zu. Diebesondere Rolle der Raumplanung im Vergleich zu den raumbezogenenFachplanungen resultiert daraus, dass sie als übergeordneteund querschnittsorientierte Disziplin den Fokus nicht auf einzelnesektorale Handlungsfelder legt, sondern zu einer nachhaltigenEntwicklung des Raums insgesamt beitragen soll. Ihre zentraleAufgabe im Kontext der Anpassung an die Folgen des Klimawandelsbesteht demnach in der Koordination der unterschiedlichensektoralen Anpassungserfordernisse im Raum, wobei eine besondereAnforderung in der Minimierung von Nutzungskonflikten bzw.der Identifizierung von Synergieeffekten liegt.Bei der Anpassung an die Auswirkungen des Klimawandels kommtvor allem der regionalen Handlungs- und Planungsebene eine bedeutendeRolle zu, da hier die Ergebnissen regionalisierter Klimaprojektionenmit den jeweiligen naturräumlichen und sozioökonomischenGegebenheiten verknüpft werden können. Auf diese Weiselassen sich regionsspezifische Vulnerabilitäten gegenüber dem141

Thema 4: Entwicklung und Umsetzung von (flexiblen) AnpassungsstrategienKlimawandel ermitteln, auf deren Basis dann entsprechende Anpassungsstrategienund -maßnahmen entwickelt werden können.Die Regionalplanung nimmt dabei in ihrer Funktion als „mittlere“Ebene der Raumplanung eine Schlüsselrolle als Vermittlerin zwischenstrategischen Zielformulierungen des Bundes und Landeseinerseits und der kommunalen Umsetzungsebene andererseitsein.Die gezielte Bewertung und Weiterentwicklung des vorhandenenraumplanerischen Instrumentariums, die Entwicklung geeigneterKooperations- und Koordinationsmechanismen für die Umsetzungvon Maßnahmen und auch das Erreichen einer hohen gesellschaftlichenAkzeptanz für diese Maßnahmen sind wichtige Voraussetzungenfür die Anpassung an den Klimawandel. Hier setzt dasQuerschnittsprojekt KLIFF-IMPLAN an und präsentiert Lösungsvorschläge,die insbesondere auf die besondere Situation der kommunalaufgestellten Regionalplanung in Niedersachsen abzielen.Die Veröffentlichung der Praxishilfe für die niedersächsische Regionalplanungzur Anpassung an die Folgen des Klimawandels wird imHerbst 2013 veröffentlich und unter www.kliff-implan.de abrufbarsein.Raumplanung, Regionalplanung, Klimaanpassung, Niedersachsen,IMPLAN142

Thema 4: Entwicklung und Umsetzung von (flexiblen) AnpassungsstrategienPOSTER143

Thema 4: Entwicklung und Umsetzung von (flexiblen) AnpassungsstrategienNaturnahe, klimagerechte Metropolregion Rhein-Neckar2050Kristin BarbeyKarlsruher Institut für TechnologieDas gesamträumliche Konzept Klimaschutz und Klimaanpassungist auf den konkreten Raum der Metropolregion Rhein-Neckar undder Metropole Mannheim bezogen und stellt im Zusammenhangdar, welche als geeignet erachteten Strategien Klimaschutz undKlimaanpassung wo anzusiedeln wären, d. h. an welchem Ort Kräfteräumlich konzentriert und gebündelt werden könnten, um dieUmsetzung der Ziele Klimaschutz und Klimaanpassung und dieRealisation der Prozesse NATURAUFBAU – STADTUMBAU – ENER-GIEUMBAU zeitnah im großen Stil voranbringen zu können. Dasgesamträumliche Konzept Klimaschutz und Klimaanpassung zeigtim Ergebnis wesentliche• räumliche Potenziale für Klimaschutz und Klimaanpassung,• räumliche Strategien und Maßnahmen,• räumliche Schwerpunkte in der Verortung der Maßnahmen,• konzentrierte Aktionsräume mit vielversprechenden Wirkungen,• Kombinationen und Synergien in der Gesamtleistung Klimaschutzund Klimaanpassung sowie• wesentliche Zusammenhänge des räumlichen Wirkungsgefügesvon Metropole und Metropolregion und• dient der Darstellung einer möglichen Perspektive zukünftigerRaumentwicklung mit dem Ziel:Naturnahe, klimagerechte Metropolregion Rhein-Neckar 2050Über die raumkonkrete Darstellung der räumlichen Strategienkann das Spektrum der für die Umsetzung der Perspektive Naturnahe,Klimagerechte Metropolregion 2050 notwendigen flankierendenMaßnahmen in Politik und Gesellschaft, Ökologie, Ökonomieund Philosophie aufgezeigt werden. Das gesamträumliche Konzeptumfasst also nicht einzig die konkret räumliche Ebene, sondern inder Konsequenz die genannten strategischen Handlungsfelder verschiedenerDisziplinen mit unterschiedlichen methodischen Ansätzen.Das gesamt-räumliche Konzept bildet Schwerpunkte desSpektrums räumlicher und politischer Möglichkeiten ab und veror-144

Thema 4: Entwicklung und Umsetzung von (flexiblen) Anpassungsstrategientet diese gewissermaßen als Roadmap 2012-2050 Klimaschutz undKlimaanpassung raumkonkret.Die besondere Herausforderung in der Umsetzung räumlicher StrategienKlimaschutz und Klimaanpassung und in dem Gelingen derdurch Klimawandel und Energiewende hervorgerufenen Transformationgilt den Prinzipien des Verbindens und Verknüpfens sowiedes Zusammenagierens und Zusammenwirkens, da die anstehendenAufgaben nur in einem gemeinsamen gesellschaftlichen Solidaraktzu bewältigen sein werden.Das Konzept der ineinandergreifenden Strategien verdeutlicht dasPotenzial, im Verbund der Akteure entsprechende Maßnahmen undStrategien realisieren sowie entsprechende Wirkungen erreichen zukönnen. Klimaschutz und Klimaanpassung bedeuten außerordentlicheraumkonzeptionelle, gesellschaftspolitische sowie klimapolitischeund klima-ökonomische Herausforderungen und werden nurin der konstruktiven Kultur gesellschaftlicher Kooperation zu realisierensein.Das gesamträumliche Konzept könnte in diesem Prozess über dieraumkonkrete Darstellung der relevanten Zusammenhänge, alsGrundvoraussetzung nachhaltiger Entwicklung, als informell vermittelndesInstrument und Diskussionsgrundlage bürgerlicher Partizipationwirken, in der Absicht, die räumliche Umsetzung deranstehenden Transformation zu befördern.Das gesamträumliche Konzept der ineinandergreifenden Strategienist auf alle räumlichen Ebenen der Metropolregion übertragbar:METROPOLREGION – STADT – STADTTEIL – QUARTIER – HAUSund räumliche Projekte Klimaschutz und Klimaanpassung wirkenim Verbund von STADTTEIL, STADT und METROPOLREGION.Metropolregion im Klimawandel - räumliche Strategien, Klimaschutzund Klimaanpassung, zur Entwicklung gesamträumlicherKonzepte am Beispiel der Metropolregion Rhein-Neckar145

Thema 4: Entwicklung und Umsetzung von (flexiblen) AnpassungsstrategienRaumentwicklungsstrategien zum Klimawandel – Wie kannRegionalplanung zur Anpassung an den Klimawandel beitragen?Lutke BleckenRaum & Energie, Institut für Planung, Kommunikation und ProzessmanagementDie Folgen des Klimawandels sind bereits präsent, weshalb schonheute Anpassungsmaßnahmen erforderlich sind. Dabei ist eineregionale Sichtweise notwendig, da unterschiedliche regionale Klimafolgenindividuelle Lösungsansätze erfordern und Anpassungsmaßnahmennicht nur lokal, sondern in einem größeren, regionalenZusammenhang betrachtet werden müssen. Um die Handlungsmöglichkeitender räumlichen Planung zur Klimaanpassungauf der regionalen Ebene zu ermitteln, wurde das Modellvorhabender Raumordnung „Raumentwicklungsstrategien zum Klimawandel“(KlimaMORO) initiiert. In acht Modellregionen wurden regionaleStrategien zur Anpassung an den Klimawandel entwickelt. Dabeistanden die Handlungsfelder Küstenschutz, Hochwasserschutz,Siedlungsklima, Naturschutz, Land- und Forstwirtschaft sowie Klimaschutzim Vordergrund. Institut Raum & Energie hat in Kooperationmit der RWTH Aachen und der Universität Gießen das Modellvorhabenals nationale Forschungsassistenz begleitet.Aus der Arbeit der Modellregionen lassen sich drei Bausteine einesregionalen Klimaanpassungsprozesses ableiten:• Ein umfassender Klimawandel-Governance-Prozess bildet denRahmen für die Entwicklung und Umsetzung regionaler Anpassungsstrategien.Erforderlich ist der Aufbau eines fachlichen Akteursnetzwerkesunter Einbezug von Landesebene, Kommunen undrelevanten Fachplanungen, das an Analyse, Strategieentwicklungund Umsetzung aktiv beteiligt ist. Entscheidungsträger und Öffentlichkeitmüssen über Vorgehen und Ergebnisse informiert werden.• Grundlage regionaler Anpassungsstrategien sind Analysen derregionalen Betroffenheit durch Klimafolgen, um Handlungsbedarfefestzustellen. Wenn die Ergebnisse als Planungsgrundlage für dieformelle Regionalplanung dienen sollen, muss die Analyse anerkanntewissenschaftliche Methoden und Standards sowie belastbareDaten verwenden. Zu berücksichtigen ist, dass die einfließendenPrognosen immer Ungewissheiten enthalten, die allerdings keinArgument sein dürfen, nicht zu handeln.146

Thema 4: Entwicklung und Umsetzung von (flexiblen) Anpassungsstrategien• Die Ergebnisse der Diskussionsprozesse und Analysen müssenin einer Strategie mit Maßnahmen und einem konkreten Plan zurUmsetzung münden. In der Strategie- und Umsetzungsphase werdenauf informeller Ebene gemeinsame Ziele und Projekte entwickelt.Eine verbindliche Verankerung erfolgt auf formeller Ebenedurch eine Implementierung von Klimaanpassung in die Ziele undGrundsätze im Regionalplan.Das Modellvorhaben hat gezeigt, dass die Regionalplanung aufgrundihrer Querschnittsorientierung ein geeigneter Akteur zurEntwicklung regionaler Anpassungsstrategien ist und über vielfältigeInstrumente mit Klimabezug verfügt. Dabei ist ein abgestimmtesZusammenwirken von informellen und formellen Instrumentenzentral, wobei der Prozess in verbindlichen Regelungen mündenmuss. Eine gesetzliche Erweiterung des Instrumentariums – insbesondereder Raumkategorien – ist nicht erforderlich, allerdingssollten formelle Instrumente konsequenter angewendet werden,um die Effektivität regionalplanerischer Festlegungen zu steigern.Insgesamt kann die Regionalplanung einen wesentlichen Beitragzur Klimawandelanpassung leisten. Sie hat dabei die Chance, ihreBedeutung und Akzeptanz aufzuwerten, indem sie im Spannungsfeldzwischen sektoraler und integrativer Ausrichtung, formellenund informellen Instrumenten und den verschiedenen Planungsebenenagierend und gestaltend neue Handlungsmöglichkeitenauslotet.Klimaanpassung, Anpassungsstrategien, RegionalplanungRezente Veränderungen von Unkrautflora und –managementals Basis für zukünftige AnpassungLaura Breitsameter, Horst-Henning SteinmannGeorg-August-Universität Göttingen, Zentrum für Biodiversität und nachhaltigeLandnutzung (CBL), Sektion Landwirtschaft und UmweltDie Folgen einer Veränderung des Klimas lassen sich in Niedersachsenbereits über die vergangenen Jahrzehnte nachzeichnen. Inder Landwirtschaft haben im Zuge dessen in unterschiedlichenBereichen Veränderungen in der Bewirtschaftungspraxis stattgefunden.Im Hinblick auf das Unkrautmanagement stellen wir diese147

Thema 4: Entwicklung und Umsetzung von (flexiblen) AnpassungsstrategienVeränderungen anhand von zwei Datenquellen qualitativ undquantitativ dar.Wir haben zum einen für mehrere Kulturarten für den Zeitraumvon den frühen 80er Jahren bis in die Gegenwart Veränderung inder Phänologie von Kultur- und Unkrautarten, sowie der Anwendungszeitpunktefür Herbizidbehandlungen ermittelt. Als Datengrundlagedienten hierfür die Versuchsberichte zum Pflanzenschutzder Landwirtschaftskammer Niedersachsen. Diese dokumentierenfür unterschiedliche Standorte und Kulturen die jeweils den lokalenGegebenheiten entsprechende, bestmögliche Behandlung.Des Weiteren haben wir unter Fachleuten aus landwirtschaftlicherBeratung, Behörden und Industrie eine Umfrage durchgeführt,anhand derer eine qualitative Expertenmeinung ermittelt wurde,welche Unkrautarten in den vergangenen Jahren an Bedeutunggewonnen haben oder für welche Arten ein Rückgang beobachtetwurde. Zusätzlich wurde die Einschätzung der Befragten über zukünftigzu erwartende Entwicklungen in der Bedeutung einzelnerUnkrautarten, und über mögliche zukünftige Veränderungen in derAnbaupraxis ermittelt (beispielsweise Verschiebung von Aussaatterminen,Veränderungen in der Durchführung von Pflanzenschutzmaßnahmen,veränderte Wirksamkeit von Herbiziden). Diezusammenschauende Auswertung dieser Dokumentation bisherigerVeränderungen in der landwirtschaftlichen Praxis kann eine Basiszur Abschätzung von zukünftigen Entwicklungen liefern und ergänztdurch die Expertenaussagen als Ausgangspunkt für die Konzeptionvon in die Zukunft gerichteten Empfehlungen für das Unkrautmanagementdienen.Herbizidbehandlung, Anwendungstermine, Artenspektrum, AnbaupraxisHochwasserrisiko heute und unter zukünftigem Klima imMeinungsbild der niedersächsischen BevölkerungBirgit Gerkensmeier, Markus Anhalt, Britta Restemeyer,Joseph Hölscher, Agnes RichmannNiedersächsischer Landesbetrieb für Wasserwirtschaft, Küsten- und Naturschutz148

Thema 4: Entwicklung und Umsetzung von (flexiblen) AnpassungsstrategienEin erfolgreicher Umgang mit Hochwasserrisiken sowohl unter heutigenals auch unter zukünftigen Klimabedingungen benötigt alsAusgangsbasis ein vorhandenes Risikobewusstsein aller beteiligtenAkteure gegenüber dem bestehenden Hochwasserrisiko. Eine entscheidendeAkteursgruppe stellt die Bevölkerung dar. Ihre Einbindungins Hochwassermanagement führt zu einer Stärkung des Risikobewusstseinsund einer erhöhten Bereitschaft zur aktiven Beteiligungund Eigenvorsorge. Diese Entwicklungen können nachhaltigzu einer Senkung des Schadenpotentials in gefährdeten Gebietenführen.Untersuchungen des Niedersächsischen Landesbetriebs für Wasserwirtschaft,Küsten- und Naturschutz im Rahmen des ProjektsKLIFWA (Auswirkungen von Klimaänderungen auf Wasserdargebot,Hochwasserrisiko und Gewässerbelastung) erfassen den aktuellenInformations- und Partizipationsbedarf der Bevölkerung gegenüberHochwasserrisiken mittels einer Online-Bürger-Umfrage.Diese Erkenntnisse werden durch Ergebnisse aus Experteninterviews,durchgeführt innerhalb der niedersächsischen Wasserwirtschaft,ergänzt, kritisch hinterfragt und zur Identifizierung undEntwicklung von Handlungsmöglichkeiten herangezogen.Die Untersuchungsergebnisse zeigen einen erhöhten Informationsbedarfder Bevölkerung auf. Insbesondere diejenigen Betroffenen,die die Hochwassersituation am eigenen Wohnort von sich aus alshoch einstufen, fühlen sich nicht ausreichend informiert. Zur Deckungdieses Informationsbedarfs sollten vorwiegend regionaleund überregionale Medien genutzt werden, da diese gegenüberPostwurfsendungen, Broschüren und Flyern von der befragten Bevölkerungbevorzugt beachtet werden. Grundsätzlich existiert einegesteigerte Nachfrage nach ortsbezogenen Informationen, die Aufschlussüber die persönliche Hochwassergefährdung und Informationenüber Möglichkeiten der Eigenvorsorge geben. Die persönlicheBetroffenheit, als ein entscheidender Faktor für die Ausprägungdes Hochwasserbewusstseins, wird in dieser Untersuchungbestätigt. Darüber hinaus ist ein deutlich geringerer Partizipationsbedarfgegenüber dem ermittelten Informationsbedarf innerhalbder Bevölkerung erkennbar.Eine nicht vorhandene Hochwassererfahrung führt dagegen häufigzu einer geringeren Aufmerksamkeit und Sensibilisierung gegenüberdem Hochwasserschutz. In Regionen mit geringer Hochwasserbeachtungsind eine mangelnde Aufmerksamkeit und eine fehlendeSensibilisierung häufig bei mehreren, verschiedenen, involviertenAkteuren festzustellen. Daraus wird ein Sensibilisierungs-149

Thema 4: Entwicklung und Umsetzung von (flexiblen) Anpassungsstrategienbedarf nicht nur in der Bevölkerung sondern auch bei kommunalenBehörden, Stakeholdern und bei Politikern deutlich.Weitere Hürden innerhalb eines erfolgreichen Hochwassermanagementswurden in den Untersuchungen in Form von unterschiedlichenWahrnehmungen der Verantwortlichkeiten im vorbeugendenHochwasserschutz und in Form unzureichender Kommunikationsowie Aufgaben- und Rollenverteilungen zwischen den involviertenAkteuren festgestellt.Die präsentierten Ergebnisse werden innerhalb des KLIFWA-Projektes in Empfehlungen zu Maßnahmen und Handlungsstrategieneinfließen, um dem grundsätzlich deutlich gewordenen Optimierungsbedarfinnerhalb des vorsorgenden Hochwasserschutzesnachzukommen. Diese Empfehlungen werden den betroffen Akteurenhinsichtlich einer Stärkung der Sensibilisierungs- und Partizipationsaufgabenim Hochwasserschutz als Unterstützung zur Verfügunggestellt. Darüber hinaus wird eine Informations- und Kommunikationsplattformbasierend auf den gewonnen Erkenntnissenerarbeitet, die den spezifischen Anforderungen sowohl der Bevölkerungaber auch anderer Akteure zur Information über Hochwasserrisikengerecht wird.Vorsorgender Hochwasserschutz, Sensibilisierung, BevölkerungKlimawandel als Aufgabe der Regionalplanung - SektoraleVulnerabilitätsanalysen im Landkreis CelleMeike HellmichThünen Institut für Ländliche RäumeDas Poster zeigt das methodische Vorgehen und ausgewählte Ergebnisseeiner sektoralen Vulnerabilitätsanalyse im Landkreis Celle.Die Ergebnisse entstanden im Rahmen einer Masterarbeit imStudiengang Umweltplanung an der Leibniz Universität Hannover.Ziel des Posters ist es, ausgewählte Ergebnisse durchgeführterVulnerabilitätsanalysen im Landkreis Celle in den Sektoren Wasserwirtschaftund Forstwirtschaft vorzustellen. Zur Eingrenzung desAufgabenfeldes wurden die nach der Studie Klimawandel als Handlungsfeldder Raumordnung (BMVBS 2010) definierten raumordnerischrelevanten Schwerpunkte Zunehmende Schwankungen des150

Thema 4: Entwicklung und Umsetzung von (flexiblen) AnpassungsstrategienGrundwasserspiegels, Einschränkung der nutzbaren Wasserressourcensowie Steigende Waldbrandgefahr für die Analyse imLandkreis gewählt.Die Vulnerabilität setzt sich aus der Verschneidung der Betroffenheitund der Anpassungskapazität des Landkreises in dem SchwerpunktWassermanagement und Forstwirtschaft zusammen. DieBetroffenheit wurde durch regionale Klimadaten und raumbezogenenDaten erfasst. Die Anpassungskapazität wurde durch Einschätzungenregionaler Experten ermittelt. Für die Analyse sind geeigneteKlimadaten des regionalen Klimamodells REMO, landkreisbezogene,räumlich klassifizierte Parameter sowie Einschätzungenlokaler Experten erfasst, bewertet und im Rahmen der Vulnerabilitätsanalysein einen Kontext gesetzt worden. Im Anschluss an dieAnalysen sind Empfehlungen zur Formulierung regionaler Anpassungsstrategienaufgeführt.Literatur:Bundesamt für Verkehr, Bau und Stadtentwicklung (BMVBS) 2010: Klimawandelals Handlungsfeld der Raumordnung - Ergebnisse der Vorstudie zuden Modellvorhaben „Raumentwicklungsstrategien zum Klimawandel“Bonn: Bundesamt für Bauwesen und Raumordnung.Vulnerabilitätsanalyse, Klimawandel, Anpassungskapazität, BetroffenheitKlimaAnpassungsStrategie Extreme RegenereignisseMichael Koch, Katrin BehnkenUmweltbetrieb BremenAusgehend von gleich zwei extremen Regenereignissen im August2011 wurde über einen politischen Beschluss in der StadtgemeindeBremen das Projekt „KlimaAnpassungsStrategie Extreme Regenereignisse“(KLAS) initiiert und wird im Rahmen der Deutschen Anpassungsstrategiean den Klimawandel (DAS) vom Bundesumweltministeriumals „Kommunales Leuchtturmprojekt“ von Juli 2012bis Dezember 2014 gefördert.Unter Leitung der senatorischen Umweltbehörde, des UmweltbetriebsBremen sowie der hanseWasser Bremen GmbH sollen Maßnahmenund Strategien sowohl 1. zum Objektschutz und zum Risi-151

Thema 4: Entwicklung und Umsetzung von (flexiblen) Anpassungsstrategienkomanagement bei extremen Regenereignissen als auch 2. füreine langfristige wasser- und klimasensible Stadtentwicklung entwickeltund umgesetzt werden. Fachlich wird das Projekt von demBüro Dr. Pecher AG und dem Institut für Stadtbauwesen undStadtverkehr der RWTH Aachen begleitet.Der 1. Projektpfad soll kurz- bis mittelfristig zur Prüfung und Umsetzungvon konkreten Maßnahmen zum Objektschutz und zumRisikomanagement in überflutungsanfälligen Bereichen führen. ImProjekt werden dazu Informationen zu den anfälligen Bereichenaufgearbeitet, die allen relevanten Trägern städtischer Aufgabenzur Verfügung gestellt werden sollen, damit diese das Risiko vorÜberflutungen ihrer Einrichtungen (z.B. Krankenhäuser, Pflegeeinrichtungen,Versorgungs- und Verkehrsinfrastruktur) abschätzenund eine Entscheidung über Anpassungsmaßnahmen treffen können.Der 2. Pfad hat langfristig zum Ziel, dass in der StadtgemeindeBremen der Umgang mit (extremen) Niederschlagswassern nichtallein Aufgabe der Stadtentwässerung bleibt, sondern zukünftig alskommunale Gemeinschaftsaufgabe betrachtet wird. Hierzu wird einDiskussionsprozess zur Anpassung der Planungs- und Verwaltungsprozessein Richtung einer wasser- und klimasensiblen Planungund Verwaltung mit allen relevanten Akteuren angestoßen.Für die Umsetzung einer wasser- und klimasensiblen Planung müssenggf. neue baulich-technische Optionen angewendet sowie Modifizierungendes technischen Regelwerks (z.B. für Wasserwirtschaft,Straßenbau) diskutiert und angestoßen werden.In KLAS werden begleitend konzeptionelle Überlegungen für eineinstitutionalisierte Öffentlichkeitsarbeit im Themenfeld der Klimaanpassungangestellt.Klimaanpassungsstrategie, Starkregen, extremer Regen, Stadtplanung,Stadtentwicklung, Stadtentwässerung, RisikomanagementStrategieentwicklung für touristische Destinationen unterEinfluss des KlimawandelsEdgar Kreilkamp, Larissa Kirmair, Anne KotzurLeuphana Universität Lüneburg, Lehrstuhl für Betriebswirtschaftslehre undTourismusmanagement152

Thema 4: Entwicklung und Umsetzung von (flexiblen) AnpassungsstrategienDie präsentierten Ergebnisse entstanden im Rahmen des ProjektsKLIFF (Klimafolgenforschung Niedersachsen). Finanziert wurde dasProjekt durch das Niedersächsische Ministerium für Wissenschaftund Kultur mit Mitteln der Volkswagen-Stiftung. Die analysiertenModellregionen sind zwei beliebte touristische Regionen Niedersachsens:der Harz und die Lüneburger Heide.Der erwartete Anstieg der Durchschnittstemperaturen und die zunehmendeHäufigkeit von extremen Wetterereignissen werfenkonkrete Fragen für die Tourismusbranche und -politik auf. Unsicherheitenbestehen vor allem in Bezug auf die Auswirkungen desKlimawandels auf Destinationen - insbesondere in Regionen mitnatürlichen Ressourcen als touristische Attraktionen, wie bei unserenModellregionen. Gerade weil genaue Prognosen in Bezug aufdie Auswirkungen des Klimawandels für Destinationen nicht vorliegen,ist es umso wichtiger, auf die Folgen vorbereitet zu sein. FürTourismusregionen ergeben sich in Zukunft mit großer Wahrscheinlichkeitsowohl Chancen als auch Risiken durch die Folgendes Klimawandels. Durch die Entwicklung von Strategien und Maßnahmensowie deren Umsetzung in ihren Marketing-Management-Prozessen können und müssen sie sich auf die Veränderungeneinstellen.Der geplante Vortrag sowie das dazugehörige Poster thematisierendieses Thema und zeigen, wie Destinationen eine entsprechendeStrategie entwickeln und umsetzen können. Die Ausführungenskizzieren die einzelnen Schritte der Strategieentwicklung undverdeutlichen, wie Destinationen mit Hilfe einer proaktiven Strategieplanungmit den Auswirkungen des Klimawandels umgehenkönnen. Basierend auf unserer Analyse haben wir die relevantenEinflussfaktoren der Tourismusentwicklung unter Einfluss des Klimawandelsidentifiziert. Diese Faktoren beeinflussen die Tourismusbranchedirekt oder indirekt. Auf deren Basis wurde ein Modellentwickelt, das die Zusammenhänge der Faktoren herausstellt.Diese Wissensbasis wurde in einem weiteren Schritt dazu genutzt,um einen ersten Strategieansatz für Destinationen zu entwickeln.Der Ansatz enthält Mindmapping, Moodboards und eine StrategyMap. Der vorgestellte Prozess kann auf vergleichbare Regionenübertragen werden. Anschließend wurden Maßnahmen für beideModellregionen entwickelt, um die Strategie in der Praxis umzusetzen.Tourismus, Strategieentwicklung, Klimawandel153

Thema 4: Entwicklung und Umsetzung von (flexiblen) AnpassungsstrategienTalsperrenbewirtschaftung mit Blick auf ein sich veränderndesKlimaAndreas Lange, Frank EggelsmannHarzwasserwerke GmbHDie Analyse des langjährigen Wasserdargebots im Westharz zeigtbei den mittleren jährlichen Abflüssen ein zweigeteiltes Bild. Die imsüdlichen bzw. westlichen Harz gelegenen Flussgebiete weiseneinen leicht ansteigenden Trend auf. Dagegen ist der Jahresabflussin Teilen des Nordharzes leicht rückläufig bis unverändert. Denvom Trend her kaum veränderten Jahresabflüssen stehen deutlicheVeränderungen der Werte für das Winter- bzw. für das Sommerhalbjahrgegenüber. Die beobachteten Niederschläge und Abflussmengensind im Winter zum Teil signifikant ansteigend, wohingegendie Abflussmengen im Sommerhalbjahr in allen Flussgebietenrückläufig sind.Für die Westharztalsperren - welche als Multifunktionsspeicherdem Hochwasserschutz, der Trinkwassergewinnung, der Energieerzeugungund der Niedrigwasseraufhöhung dienen – hat das zurFolge, dass sie in Zukunft noch weitaus stärker als bisher für einenAusgleich zwischen sehr nassen und sehr trockenen Perioden sorgenmüssen.Talsperren, Speicherbewirtschaftung, NutzungskonflikteElemente eines Planungsprozesses zur Anpassung an dieAuswirkungen des Klimawandels aus der Perspektive derRaumplanungOrtwin Peithmann 1) , Jan Spiekermann 1) , Enke Franck 2)1)Carl von Ossietzky Universität Oldenburg, Institut für Biologie und Umweltwissenschaften2)Akademie für Raumforschung und Landesplanung, HannoverDer Klimawandel erzeugt aufgrund seiner Auswirkungen auf zahlreicheRaumnutzungen und -funktionen Handlungsbedarf für die154

Thema 4: Entwicklung und Umsetzung von (flexiblen) Anpassungsstrategienräumliche Planung. Durch ihre Interdisziplinarität und langfristigeOrientierung ist die Raumplanung in besonderer Weise geeignet,nachhaltige Reaktionen auf künftige Entwicklungen vorzubereiten.Die Rahmenbedingungen für Planungen zur Anpassung an die Folgendes Klimawandels sind gekennzeichnet von Langfristigkeit(Zeithorizont der Klimawandelfolgen), Unsicherheit (Unschärfe derKlimaprojektionen und Wirkfolgenabschätzungen) und Komplexität(ebenen- und sektorübergreifende Wirkfolgen und Anpassungsoptionenmit einer Vielzahl betroffener Akteure) in ungewöhnlicherAusprägung. Das Zusammenwirken der bestehenden Unsicherheitenhinsichtlich des Eintretens und Ausmaßes von Klimaänderungsfolgeneinerseits mit Befürchtungen negativer Folgen für örtlicheEntwicklungschancen und den Wert von Eigentum andererseitsführt zu diffus defensiver Haltung von Stakeholdern (Attentismus).Daraus resultieren spezifische Anforderungen an die Entscheidungsfindungim Anpassungsprozess. Vor allem tiefgreifende Systemveränderungen(z.B. komplexe Veränderungen in der Landschaft,wie sie beispielsweise bei großräumigeren Anpassungsmaßnahmenim Bereich des Hochwasser- bzw. Küstenschutzesoder Wassermanagements sinnvoll werden können) benötigenbesondere planerische „Anbahnungsprozesse“, um von den Akteuren/Stakeholdernakzeptiert und unterstützt zu werden. Bei derAuswahl und Umsetzung von Anpassungsoptionen kommt der Minimierungvon Konflikten, der Ausschöpfung von Synergien sowieder Verwirklichung des „no-regret“-Anspruchs – auch im Kontextmit parallelen Veränderungstrends im Raum (z.B. Ausbau der erneuerbarenEnergien, demographischer Wandel) – besondere Bedeutungzu. Im Rahmen des im Forschungsverbund „KLIFF – Klimafolgenforschungin Niedersachsen“ angesiedelten Querschnittsthemas„IMPLAN – IMplementierung von Ergebnissen aus KLIFF inder räumlichen PLANung in Niedersachsen“ wurde ein Vorschlagzur Gestaltung, Organisation und Methodik eines Planungsprozesseserarbeitet, mit dem die Aufgabe der Klimaanpassung seitensder Raumplanung erfolgversprechend unterstützt werden kann.Zentrale Elemente des Anpassungsprozesses sind die Ermittlungder Anfälligkeiten gegenüber dem Klimawandel, die Durchführunginformeller Zielfindungsprozesse hinsichtlich der Anpassung an dieAuswirkungen des Klimawandels sowie die Anwendung formellerPlanungsinstrumente zur Vorbereitung und Sicherung von Anpassungsmaßnahmen.Raumplanung, Klimawandel, Planungsprozess, Instrumente155

Thema 4: Entwicklung und Umsetzung von (flexiblen) AnpassungsstrategienEinfluss des Klimawandels auf die Pflanzenproduktion inNiedersachsen – Ergebnisse einer ExpertenbefragungMargit Paustian, Ludwig TheuvsenGeorg-August Universität Göttingen, Department für Agrarökonomie undRurale Entwicklung, Betriebswirtschaftslehre des AgribusinessDas Teilprojekt „Ökonomische Analyse: Betriebliche Anpassungsstrategienund agrarstruktureller Wandel“ ist in das Forschungsthema3 Pflanzenproduktion in KLIFF (Klimafolgenforschung inNiedersachsen) eingebettet. Die Anpassungsstrategien von Ackerbaubetriebenin Niedersachsen an ein klimabedingt verändertesSchaderregergeschehen sollen untersucht werden. Die Landwirtewerden sich an die veränderten Bedingungen anpassen und operativeund strategische Anpassungsentscheidungen treffen. In denvorgeschalteten Teilprojekten werden die klimabedingten Veränderungendes Schaderregergeschehens und der Unkrautproblematikgenauer untersucht.Für die Abbildung der zu erwartenden betrieblichen Anpassungenhaben wir eine Expertenbefragung durchgeführt, in der wir die Erwartungenzu Erträgen, Entwicklung und klimabedingte Einflüsseauf die Erträge, Anbauanteile, Veränderung der Fruchtfolgen, Anbausystemeund Pflanzenschutzmaßnahmen abgefragt haben.Weiterhin wurden die Einschätzungen zu wichtigen Sorteneigenschaftenin der Zukunft, Beregnung und Extremwetterereignissenabgefragt von den Experten beschrieben. In der Befragung standenfünf pflanzenbaulich und strukturell unterschiedliche Regionenin Niedersachsen im Mittelpunkt, die auch in der ökonomische Analysegenauer betrachtet werden sollen: die Marschen des OstfriesischenKüstenlandes des Landkreises Aurich mit intensiver Weizenproduktion,der Geeststandort Cloppenburg/Süd-Oldenburg mitMais Daueranbau, der von Bewässerungslandwirtschaft und intensivemAckerbau geprägte Landkreis Uelzen, die Hildesheimer Bördemit intensivem Zuckerrüben- und Weizenanbau und das Leineberglandim Landkreis Göttingen mit hohem Rapsanbauanteil.Bis Mitte des Jahrhunderts wird mit einem Ertragsanstieg gerechnet,danach bis zum Ende des Jahrhunderts mit einer Stagnationder Erträge und zum Ende hin eventuell mit einer Abnahme infolgeder veränderten klimatischen Verhältnisse und des Schaderreger-156

Thema 4: Entwicklung und Umsetzung von (flexiblen) Anpassungsstrategiendrucks. Insbesondere Züchtung, Pflanzenschutz, Landtechnik undBewirtschaftungsmaßnahmen werden neben dem Klima großenEinfluss haben. Solange die Landwirte, Züchtung, Industrie undTechnik den Vorsprung vor den Schaderregen behalten, werdendie Erträge der Kulturen weiter gesteigert werden können. Dielandwirtschaftlichen Betriebe werden verschiedene Anpassungsstrategienverfolgen. Je nach Standort sind die produktionswirtschaftlichenVoraussetzungen unterschiedlich. Die Anpassungen anein durch den Klimawandel verändertes Schaderregergeschehenwerden im Bereich Pflanzenschutzmittelanwendung, Fruchtfolgeund Bodenbearbeitung erfolgen und sich je nach Intensität undAufwand unterschiedlich stark auf die Betriebsergebnisse auswirken.Expertenbefragung, Einzelbetriebliche AnpassungsstrategienAnpassung an den Klimawandel - wie funktioniert die Kommunikation?Ivika Rühling, Friedrich O. BeeseGeorg-August Universität Göttingen, Zentrum für Biodiversität und nachhaltigeLandnutzung, Sektion WaldökosystemforschungKommunikation und Austausch von Wissen bzw. Informationenzwischen Wissenschaftlern und Akteuren der Praxis ist verbesserungswürdig.Die Gründe dafür sind so vielfältig wie die Strukturender verschiedenen Sektoren (Land-, Forst-, Wasserwirtschaftusw.): Auf der einen Seite ist die Abschätzung des Klimawandelsund seiner Folgen noch unsicher - zumal sich Schäden und Erfolgevon Maßnahmen oft erst mittel- oder langfristig einstellen. Auf deranderen Seite wird die Kommunikation zwischen Wissenschaft undPraxis, also der inter- (zwischen Wissenschaftlern) bzw. transdisziplinäre(zwischen Wissenschaftlern, Entscheidungsträgern undPraktikern) Austausch durch dafür ungeeignete oder nicht vorhandeneStrukturen bzw. Arbeitsweisen be- bzw. verhindert. Für denTransfer von Wissen über die Anpassung an den Klimawandel auchunter unsicheren Voraussetzungen, wäre demnach eine Handlungsempfehlungoder Strategie von praktischem Nutzen, die denBedarf der Praxis an anwendbarem Wissen einbezieht.157

Thema 4: Entwicklung und Umsetzung von (flexiblen) AnpassungsstrategienEs werden Ergebnisse der Analyse der Strukturen und des Flussesan Informationen bzw. Wissen ausgewählter Akteurgruppen dargelegt.Daraus wird eine Strategie für den Austausch von Wissenzwischen Wissenschaftlern und Praktikern abgeleitet, die idealerweiseSektor-übergreifend (trans-sektoral) als „Transferstrategie“praxistauglich ist.KLIFF erarbeitet in einigen Teilprojekten Strategien zur Anpassungan den Klimawandel in ausgewählten Regionen. Z.T. haben dieTeilprojekte sich auch zum Ziel gesetzt, die Kommunikation zwischenWissenschaft und Praxis zu stärken. Es wird untersucht unddargestellt, inwiefern Ergebnisse dieser Teilprojekte in eine Transferstrategieeinfließen können.Zur Anpassung an den Klimawandel: Kommunikation, Austauschvon Wissen zwischen Akteuren der Wissenschaft und Praxis, Sektor-übergreifend.Potentielle Anpassungsmaßnahmen im direkten und indirektenPflanzenschutz wichtiger Ackerbaukulturen an möglicheKlimaänderungen in NiedersachsenMagdalena Siebold 1) , Joachim Kakau 2) , Peter Juroszek 1) ,Andreas von Tiedemann 1) , Bernd Ulber 3) ,Bernward Märländer 4) , Paolo Racca 5) , Benno Kleinhenz 5)und Bernhard Hau 6)1)Georg-August-Universität Göttingen, Department für Nutzpflanzenwissenschaften,Abteilung Allgemeine Pflanzenpathologie und Pflanzenschutz2)Hochschule Osnabrück, Fakultät Agrarwissenschaften und Landschaftsarchitektur,Integrierter Pflanzenschutz3)Georg-August-Universität Göttingen, Department für Nutzpflanzenwissenschaften,Abteilung Agrarentomologie4)IFZ – Institut für Zuckerrübenforschung Göttingen5)ZEPP - Zentralstelle der Länder für EDV-gestützte Entscheidungshilfenund Programme im Pflanzenschutz, Bad Kreuznach6)Leibniz Universität Hannover, Institut für Pflanzenkrankheiten und PflanzenschutzIn diesem Beitrag werden Risikoanalysen für ausgewählte Schaderregerder vier Kulturpflanzen Weizen, Raps, Mais und Zuckerrü-158

Thema 4: Entwicklung und Umsetzung von (flexiblen) Anpassungsstrategienbe auf Basis der regionalen Klimaprojektionen für Niedersachsenbis zum Ende des 21. Jahrhunderts vorgestellt. Wenn die verwendetenSimulationsmodelle Veränderungen im Schaderregeraufkommenin Niedersachsen projizierten, wurden Anpassungsmaßnahmenim Bereich Pflanzenschutz erarbeitet, wobei die Beschränkungdes Pflanzenschutzmitteleinsatzes auf das notwendige Maß berücksichtigtwurde. Unter sich ändernden Klimabedingungen könntenz.B. die Krankheitserreger Cercospora beticola in Zuckerrüben oderSclerotinia sclerotiorum im Raps früher auftreten. Potentielle Anpassungsmaßnahmenwären demnach der frühere Einsatz vonFungiziden, der aus heutiger Sichtweise in Zukunft notwendig seinkönnte, im Fall von Cercospora womöglich auch eine zusätzlicheBehandlung. Allerdings wird das Auftreten von pilzlichen Krankheitserregernund Schadinsekten nicht nur durch das zukünftigeKlima, sondern auch durch zukünftige Anbauverfahren beeinflusst.Ein geringeres Schaderregerrisiko resultiert oftmals aus einerKombination von weiter Fruchtfolge, wendender Bodenbearbeitungund dem Anbau einer resistenten Sorte. Die Anpassung von indirektenPflanzenschutzmaßnahmen an sich ändernde klimatischeBedingungen ist somit eine Grundvoraussetzung für eine gute undstandortangepasste Pflanzenbaupraxis, die sich bereits heutzutageauf die zum Teil erheblichen jährlichen Witterungsschwankungeneinstellen muss. Daher wurden im Rahmen dieser Studie auchpotentielle Anpassungsmaßnahmen im indirekten Pflanzenschutzberücksichtigt, um zukünftigen Änderungen im Schaderregeraufkommenvorbeugend und nachhaltig zu begegnen.Integrierter Pflanzenschutz, Weizen, Raps, Mais, Zuckerrübe, Pathogene,InsektenLandwirtschaftlicher Beregnungsbedarf und demographischbedingter Bedarfsrückgang - Welche Synergien sind möglich?Thomas Sommer 1) , Uwe Stodolny 1) , Iris Borgmann 2) ,Christiane Wiesner 2) , Detlef Prinzler 2)1)GFI Grundwasserforschungsinstitut GmbH Dresden2)TWM Trinkwasserversorgung Magdeburg GmbH159

Thema 4: Entwicklung und Umsetzung von (flexiblen) AnpassungsstrategienDie prognostizierten klimatischen Veränderungen (z.B. WETT-REG2010) können einen erhöhten landwirtschaftlichen Wasserbedarfbedingen; die Verfügbarkeit des Beregnungswassers kann sichjedoch auf Grund von Dargebotsrückgängen einschränken. Gleichzeitigist angesichts der demographischen Entwicklung in ländlichenRegionen von erheblichen Bedarfsrückgängen auszugehen.So zeichnen sich im Versorgungsgebiet eines großen Wasserversorgersin Sachsen-Anhalt für die kommenden Jahrzehnte tiefgreifendeWandlungsprozesse hinsichtlich der Wasserverfügbarkeit(Dargebot) und des Wasserbedarfs ab. Während die Änderung desWasserdargebots nahezu ausschließlich klimatisch bedingt ist, werdenmögliche klimatisch bedingte Änderungen des Wasserbedarfsin starkem Maße durch den demographischen Wandel und geänderteNutzungsansprüche aus der Landwirtschaft überlagert. Dieskann zu Synergieeffekten hinsichtlich einer stabilen Bereitstellungvon Beregnungswasser für die Landwirtschaft einerseits und einerstabilen Netzauslastung für Versorgungsträger andererseits führen.In einer Studie wurde die Prognose eines erhöhten Beregnungsbedarfsin der Landwirtschaft einem aufgrund der prognostiziertenBevölkerungsentwicklung zu erwartenden Bedarfsrückgang gegenübergestellt und mögliche Ausgleichswirkungen bilanziert. Bei derPrognose des Beregnungspotenzials war sowohl von der Beregnungsbedürftigkeitals auch von der Beregnungswürdigkeit auszugehen.Die Bilanzierung des zusätzlichen Bedarfspotenzials mitdem nach Prognosen zurückgehenden Bevölkerungsbedarf führtezu dem Ergebnis, dass der Rückgang des Bevölkerungsbedarfs biszu 89 % mit den landwirtschaftlich benötigten Wassermengenausgeglichen werden könnte. Dieser Fall tritt jedoch nur unter denAnnahmen ein, dass der Anteil der Beregnungsfläche bis 2100 auf10 % der landwirtschaftlichen Nutzfläche ansteigt und dass diesesgegenüber dem IST-Zustand zusätzliche Beregnungswasser zu100% aus dem Netz des Versorgers entnommen wird. Umgekehrtkann daraus geschlussfolgert werden, dass ein erhöhter landwirtschaftlicherWasserbedarf durch den demographisch bedingtenAbnahmerückgang ausgeglichen werden kann. Hinsichtlich derErlöse können die aus der Landwirtschaft erzielbaren Erlöse dieErlösdefizite aus dem Rückgang des Bevölkerungsbedarfs, aufGrund der erzielbaren Abgabepreise auf der Basis vergleichbarerBeregnungskosten der Landwirtschaft, nur zu maximal 50 % ausgleichen.160

Thema 4: Entwicklung und Umsetzung von (flexiblen) AnpassungsstrategienBeregnung, Wasserdargebot, Wasserbedarf, demographischerWandelAnpassung an die Auswirkungen des Klimawandels im niedersächsischenKüstenraum – Konsequenzen und Aufgabenfür die räumliche PlanungJan Spiekermann, Ortwin PeithmannCarl von Ossietzky Universität Oldenburg, Institut für Biologie und UmweltwissenschaftenDer klimawandelbedingte Anstieg der Tide- und Sturmflutwasserständeund die Änderung der Niederschlagsverhältnisse macheneine Anpassung von Küstenschutz und Wassermanagement entlangder niedersächsischen Nordseeküste erforderlich. Neben derFortführung bislang praktizierter Strategien (z.B. Ertüchtigung derHauptdeichlinie, Erhöhung der installierten Pumpleistungen zurEntwässerung) rücken vor dem Hintergrund der Auswirkungen desKlimawandels verstärkt auch raumbezogene bzw. flächenhafteAnpassungsoptionen wie z.B. die Errichtung multifunktionaler Küstenschutzzonenoder die Schaffung von Speicherkapazitäten innerhalbdes Entwässerungssystems (z.B. in Form von Speicherpoldern)ins Blickfeld. Überdies gehen die erforderlichen Ausbau- undAnpassungsmaßnahmen des Küstenschutzsystems mit einer deutlichenZunahme der Mengenanforderungen an Klei und Sand einher,für deren Gewinnung ebenfalls entsprechende Flächen beanspruchtwerden.Der zunehmende Flächenbedarf und die daraus resultierendenWechselwirkungen mit anderen Raumnutzungen erfordern einestärkere Berücksichtigung der (zukünftigen) Belange des Küstenschutzesund Wassermanagements in der räumlichen Gesamtplanung.Im Sinne einer integrierten Betrachtung sollten bei der Entscheidungüber künftige Anpassungsmaßnahmen neben den resultierendenKonflikten (insb. um die Ressource Fläche) vor allemauch potenzielle Synergien (insb. in Form multifunktionaler Nutzungen)mit anderen Raumfunktionen (z.B. Naturschutz, Landwirtschaft,Tourismus, Instrastrukturentwicklung, Ausbau erneuerbarerEnergien) berücksichtigt werden. Im Rahmen des Querschnitts-161

Thema 4: Entwicklung und Umsetzung von (flexiblen) Anpassungsstrategienthemas „IMPLAN – IMplementierung von Ergebnissen aus KLIFF inder räumlichen PLANung in Niedersachsen“ des Forschungsverbunds„KLIFF – Klimafolgenforschung in Niedersachsen“ wurdenentsprechende Vorschläge für die Organisation und Gestaltungeines am IKZM-Gedanken orientierten Anpassungsprozesses sowiefür die Vorbereitung und Sicherung von Anpassungsmaßnahmenim Prozess der Raumplanung entwickeltRaumplanung, Küstenschutz, Wassermanagement, IKZM, Klimawandel162