Integratives Management-Projekt - Impetus - Universität zu Köln

IMPETUS 

Westafrika 

Integratives Management-Projekt 

für einen Effizienten und Tragfähigen Umgang mit Süßwasser in 

Westafrika: 

Fallstudien für ausgewählte Flusseinzugsgebiete 

in unterschiedlichen Klimazonen 

Neunter Zwischenbericht 

Zeitraum: 1.1.2008 - 31.12.2008 

Ein interdisziplinäres Projekt der Universität zu Köln und der Universität Bonn 

01. April 2009

Universität zu Köln 

Institut für Geophysik und Meteorologie 

HD. Dr. habil A. Fink (Sprecher) 

Kerpener Str. 13 

D-50923 Köln 

Tel.: 0221-470 3819 / Fax: 0221-470 5161 

E-Mail: andreas.fink@uni-koeln.de 

IMPETUS 

Koordinierende Institutionen 

Kontaktadresse: 

Universität zu Köln 

Institut für Geophysik und Meteorologie 

Dr. M. Christoph (Geschäftsführer) 

Kerpener Straße 13 

D – 50923 Köln 

Telephon: (0221) 470 3690 

Fax: (0221) 470 5161 

E-mail: christoph@meteo.uni-koeln.de 

Universität Bonn 

Steinmann-Institut für Geologie, Mineralogie 

und Paläontologie 

Prof. Dr. B. Reichert (Stellv. Sprecher) 

Nussallee 8 

D-53115 Bonn 

Tel.: 0228-73 2490 / Fax: 0228-73 9037 

E-Mail: b.reichert@uni-bonn.de

IMPETUS 

Inhaltsverzeichnis 

I Zusammenfassung 1 

II Spatial Decision Support Systems (SDSS) 9 

II.1 Entwicklungsstand der SDSS/IS/MT 10 

II.2 Entwicklungsstand des SDSS-Frameworks 12 

II.3 Datenbanken 15 

II.4 Implementierung des Geodatensystems in Projektländern 17 

II.5 Internet 23 

II.6 Capacity development im Teilprojetk C2 24 

II.7 Literatur 26 

III Stand der Problemkomplexe 27 

III.1 Benin und seine Themenbereiche 27 

III.1.1 Ernährungssicherung 27 

PK Be-E.1 Landnutzung und Versorgungssicherung bei Ressourcenknappheit und Niederschlagsvariabilität 

in Benin 

PK Be-E.2 Auswirkungen von Landnutzungsänderungen, Klimaveränderungen und Pflanzenmanagement 

29 

auf Bodendegradation und Ernteertrag im oberen Ouémé-Einzugsgebiet 

PK Be-E.3 Saisonale und langfristige Niederschlagsvorhersage in Benin und Einsatzmöglichkeiten in der 

39 

Landwirtschaft 

PK Be-E.4 Ausweisung von geeigneten Standorten und nachhaltiges Management von Kleinstauseen für 

48 

die Landwirtschaft 57 

PK Be-E.5 Land- und Wasserbedarf der Nutztierhaltung in Benin 63 

PK Be-E.6 Erhaltung der natürlichen Produktionsgrundlagen unter Berücksichtigung des globalen Wandels 68 

PK Be-E.7 Nutzungspotenzial von Inland-Valleys im Oberen Ouémé Einzugsgebiet 78 

III.1.2 Hydrologie 88 

PK Be-H.1 Wasserverfügbarkeit und Wasserverbrauch im Ouémé-Einzugsgebiet 

PK Be-H.2 Wassernachfrage der Sektoren (Haushalt, Industrie und Landwirtschaft) unter Berücksichtigung 

89 

möglicher Wasserkonflikte 

PK Be-H.3 Satellitenbasiertes Niederschlags-Monitoring System für die Anwendung in der Landwirtschaft 

102 

und Abflussvorhersage 114 

III.1.3 Landnutzung 125 

PK Be-L.1 Landnutzung und Landbedeckungsänderungen im Ouémé-Einzugsgebiet: Erfassung, Ursachen, 

Prognosen, Maßnahmen 126 

Seite

IMPETUS 

PK Be-L.3 Einfluss der Landnutzungsänderung in den drei Untersuchungsregionen auf das zukünftige 

Niederschlagsverhalten 136 

PK Be-L.4 Ökovolumendynamik und Anpassung des Anbausystems an die Klimaänderung im Ouémé- 

Einzugsgebiet 145 

PK Be-L.5 Nachhaltiges Feuermanagement für Ressourcenschutz mit Fernerkundung und GIS 153 

III.1.4 Gesellschaft und Gesundheit 160 

PK Be-G.1 Demographische Projektionen für das Ouémé-Einzugsgebiet 163 

PK Be-G.2 Wassermanagement und institutioneller Wandel 170 

PK Be-G.3 Existenzsicherung und Ressourcennutzung 178 

PK Be-G.4 Risikoabschätzung des Auftretens von Malaria in Afrika unter dem Einfluss des beobachteten 

und zukünftigen Klimawandels 190 

PK Be-G.5 Bakteriologische und virologische Belastung von Trinkwasserquellen im oberen Ouémé 


III.2 Marokko und seine Themenbereiche 214 

III.2.1 Existenzsicherung 214 

PK Ma-E.1 Ökonomische Aspekte des Wassermanagements im Einzugsgebiet des Drâa 216 

PK Ma-E.2 Landwirtschaftliche Anbaustrategien in den Drâa-Oasen bei Wasserknappheit 226 

III.2.2 Hydrologie 236 

PK Ma-H.1 Natürliche und anthropogene Einflüsse auf die Dynamik von Wasserressourcen im Drâa- 


PK Ma-H.2 Wechselwirkungen zwischen Wassernutzungsstrategien und den Grundwasser- und 

Bodenverhältnissen im mittleren Drâa-Tal 245 

PK Ma-H.3 Saisonale Abflussprognosen aus der Schneeschmelze für das Management des Mansour 

Eddahbi Stausees 253 

PK Ma-H.5 Auswirkung von Klimawandel und veränderter Wassernutzung auf den Niederschlag und die 

Verdunstung 263 

III.2.3 Landnutzung 272 

PK Ma-L.1 Strategien der Landnutzung unter limitierten Wasserressourcen im Zentralen Hohen Atlas 273 

PK Ma-L.2 Auswirkungen von Landnutzungs- und Klimawandel auf die Resilienz und 

Regenerationsfähigkeit der Vegetation in Südmarokko 288 

PK Ma-L.3 Risiken und Gefahren durch extreme Niederschläge: Überflutungen und Bodenerosion im 

Drâatal 302 

III.2.4 Gesellschaft 312 

PK Ma-G.1 Bevölkerungsdynamik im Einzugsgebiet des Drâa 312 

PK Ma-G.2 Wasser- und Weidenutzung im Spannungsfeld zwischen traditionellen Entscheidungsprozessen 

und staatlichen Institutionen 322 

IV Kommunikation von wissenschaftlichen Ergebnissen: Der IMPETUS Atlas 334

Zusammenfassung IMPETUS 1 

I Zusammenfassung 

Seit Beginn der 3. Projektphase liegt das Hauptaugenmerk von IMPETUS auf der Entwicklung und 

Implementierung von räumlichen Entscheidungsunterstützungssystemen (Spatial Decision Support 

Systems = SDSS) vor Ort. Diese in der Regel Computer-basierten Systeme gewährleisten Entscheidungsträgern 

(Stakeholder) Entscheidungsunterstützungen und Handlungsoptionen für verschiedene 

Aspekte des Süßwassermanagements. Die Erstellung der SDSS konnte im Berichtszeitraum 

1.1.2008 – 31.12.2008 größtenteils mit einer lauffähigen β-Version abgeschlossen werden. Bei den 

durch IMPETUS bereitgestellten Werkzeugen kann es sich im Einzelfall auch um ein Informationssystem 

(IS) oder um ein Monitoring Tool (MT) handeln. Ersteres System ist starr, d.h. es werden in 

erster Linie Informationen generiert und visualisiert, aber es beinhaltet kein Modell, das eine Neuberechnung 

bei veränderten Rahmenbedingungen zuließe. Ein Monitoring Tool stellt dagegen ein 

Satelliten-gestütztes Überwachungssystem des quasi-augenblicklichen Zustands der kontinentalen 

Hydrosphäre bzw. Biosphäre dar. Entsprechend der im Fortsetzungsantrag zur 3. Phase in Kapitel 

III definierten Rahmenbedingungen wurden die verschiedenen SDSS/IS/MT zentral konzipiert und 

in das SDSS framework eingebettet. Mit Vertretern aus Politik, staatlichen Behörden und Nichtregierungsorganisationen 

wurden zahlreiche Gespräche geführt, um die Vorgehensweise bei der operationellen 

Umsetzung abzustimmen. Parallel dazu fanden zweimal im Jahr Sitzungen des jeweiligen 

Steuerungsgremiums (Comité de Pilotage) vor Ort statt, die ebenfalls der Information und Absprache 

mit Stakeholdern dienten. Eine detaillierte Planung über den Fortgang der Arbeiten zu den 

SDSS sowie zu den dazugehörigen Schulungen im Rahmen des Capacity Developments wird seit 

2006 in Form sog. Roadmaps laufend aktualisiert und auf den Internetseiten des Projekts veröffentlicht. 

Neben der weitgehenden Fertigstellung der raumbezogenen Entscheidungsunterstützungssysteme 

SDSS/IS/MT wurden im vergangenen Jahr deren Übergabe in die Partnerländer vorbereitet, 

die Hardwareausstattung verschiedener Partner verbessert, die gesammelten Projektdaten und - 

ergebnisse in eine nutzerfreundliche Softwareumgebung, das SDSS framework, implementiert und 

deren Nutzung und Anwendung in Schulungen erstmals vermittelt. Darüber hinaus wurden die Arbeiten 

an der Projektdatenbank (inkl. Geodatenbank und Metadatenbank), am Internetauftritt weiter 

vorangetrieben sowie eine vollständige Neubearbeitung des IMPETUS-Atlas bewerkstelligt. Die 

IMPETUS-Atlanten für Marokko und Benin sind dafür konzipiert, eine Brücke zwischen den Wissenschaftlern 

und den aktuellen sowie potentiellen Nutzern der wichtigsten während der Projektlaufzeit 

gewonnenen wissenschaftlichen Erkenntnisse zu schlagen. Auch bei der Neuauflage lag 

daher neben dem wissenschaftlichen Wert der Anspruch auf einer gut verständlichen und ansprechenden 

Form. Dies wurde sowohl für die Druckversionen (Englisch, Französisch) unter Beachtung 

guter Layout-Standards als auch bei der Neuentwicklung des Digitalatlas (Englisch, Französisch, 

Deutsch) mit open source software verwirklicht. In den Partnerländern wurden die Atlanten u.a. 

auch durch die GTZ sehr interessiert aufgenommen. 

In den einzelnen Problemkomplexen wurden folgende herausragende Fortschritte für Benin erzielt: 

Die im Themenbereich „Ernährungssicherung“ in Benin zusammengefassten PKs (Be-E.1 bis Be- 

E.7) befassen sich vordringlich mit den ökonomischen und ökologischen Voraussetzungen der Nahrungsmittelproduktion. 

Im PK Be-E.1 wurden die BenIMPACT-Projektionen zur künftigen Nahrungsproduktion 

und –versorgung in Benin für den Zeitraum bis 2025 fortgesetzt. Im Vordergrund 

stand die Endogenisierung von Pflanzenerträgen in Abhängigkeit von der Mineraldüngerverwen-


dung. Als Ergebnis kann festgehalten werden, dass eine Ausweitung der steuervergünstigten Abgabe 

von NPK-Dünger wesentlich dazu beitragen kann, das absehbare Nahrungsmitteldefizit in Benin 

zu verringern und gleichzeitig die Entwaldung sowie die damit einhergehende Bodendegradation zu 

bremsen. Die Ergebnisse der Szenarien können in einem für BenIMPACT erstellten Szenario- 

Viewer eingesehen und aufbereitet werden. Im PK Be-E.2 wurden einerseits die Optionen für die 

Parametrisierung der Anbaumaßnahmen im SDSS PEDRO aufgrund der Nutzeransprüche und der 

inhaltlichen Konsistenz ausgedehnt und andererseits die Kalibrierung des Systems für die Ertragsabschätzung 

von Yams und Mais auf der Feld- bzw. auf der Gemeindeebene weiter vorangetrieben. 

Die Nutzerführung innerhalb des SDSS und eine Bedienungsanleitung wurden in drei Sprachen 

fertig gestellt. Erste Szenarienrechnungen wurden durchgeführt und die Ergebnisse sowohl während 

wissenschaftlicher Tagungen und Stakeholdertreffen vorgestellt als auch als Eingabegrößen an das 

Modell BenImpact (siehe PK Be-E.1) eingebaut. Das vom PK Be-E.3 geplante SDSS PREMA für 

die saisonale Vorhersage des Monsunverlaufs über Westafrika befindet sich noch in der Bearbeitung 

der statistischen Einzelelemente. Allerdings taucht das Problem auf, dass der zur Berechnung 

der Klimamodelle nötige eingeplante Großrechner für mehrere Monate nicht verfügbar sein wird. 

Dem gegenüber wurde innerhalb des Jahres 2008 ein Informationssystem namens ClimModInfo für 

das SDSS framework entworfen und erstellt. Es erklärt interessierten Anwendern in Benin (und 

Marokko) den Aufbau von Klimamodellen und enthält diverse graphische Darstellungen zur Visualisierung 

der vom Problemkomplex erstellten Klimamodellergebnisse. Die Entwicklung des DSS 

SYMBA im Rahmen des PK Be-E.4 wurde 2008 auf unterschiedlichen Ebenen fortgesetzt. Auf der 

technischen Seite wurde in der im Rahmen von IMPETUS entstandenen raumbezogenen Modellierplattform 

XULU (eXtended Unified Land Use and Land Cover Change) Analysefunktionen 

entwickelt, die dem Benutzer ermöglichen am Rechner an den gewünschten Orten geplante Stauseen 

anzulegen und unterschiedliche Höhen vorzugeben. Das SYMBA Modul in XULU berechnet 

dann für die jeweils vorgegebene Stauhöhe das Volumen des Stausees und die Oberfläche. Dies ist 

ein wesentlicher Schritt für die Abschätzung der durch den Kleinstausee zusätzlich zur Verfügung 

stehenden Wassermenge für Pflanzenabbau. Das Modul weist entsprechende Schnittstellen für die 

Integration von meteorologischen, bodenkundlichen und hydrologischen Daten auf, so dass für die 

Endversion die Evaporation und Infiltration berechnet werden können. Das SYMBA-Modul wurde 

in das IMPETUS framework integriert. Die Szenarienberechnungen für das Tierhaltungsmodul in 

BenIMPACT wurden im PK Be-E.5 im Berichtszeitraum vervollständigt. In den Szenarienberechnungen 

wurden die Auswirkungen sowohl einer intensiveren Produktionstechnik als auch verschiedene 

Waldschutzmaßnahmen auf die Tierhaltung simuliert. Somit wurden die IMPETUS-Szenarien 

B1 (Innovation), B2 (Stagnation) und B3 (Business-as-usual) simuliert. Es zeigte sich, dass die vorherrschende 

extensive Tierhaltung nur solange zunehmen kann, wie noch Landreserven zur Verfügung 

stehen. Das entsprechende SDSS ist aufgrund der inhaltlichen Nähe, der gleichen Modellbasis 

und zur Erhöhung der Nutzerfreundlichkeit identisch mit dem des PK Be-E.1. Im PK Be-E.6 wurden 

gegenwärtige sowie zukünftige naturräumliche Beschränkungsfaktoren für eine landwirtschaftliche 

Nutzung und die Gefahr von Landdegradation aufgrund agrarischer Übernutzung analysiert. 

Die Ergebnisse wurden für Gesamtbenin in einer räumlichen Auflösung von 1km x 1km ermittelt. 

Szenarienanalysen, basierend auf den Klimaszenarien A1B und B1, deuten darauf hin, dass sich bis 

zum Jahr 2025 die naturräumlichen Produktionsgrundlagen deutlich verschlechtern werden. Insbesondere 

Temperaturanstieg und Verkürzungen der Anbauperiode bei gleichzeitig höherer Variabili-


tät von Beginn und Ende der Regenzeit werden landwirtschaftliche Aktivitäten erschweren. Im 

Rahmen des PK-Be-E.7 wurde das Informationssystem BenIVIS um ein benutzerfreundliches Modul 

für eine einfache Auswertung wichtiger Eigenschaften von Inland-Valleys erweitert. Dieses 

Modul ist besonders relevant für Nutzer, die über keine ausreichenden Kenntnisse im Bereich Datenbanken 

und GIS verfügen, um solche Auswertungen auf Basis der Inland-Valley-Datenbank selber 

durchzuführen. In die Inland-Valley-Datenbank werden zurzeit die Inland-Valleys zweier weiterer 

Einzugsgebiete eingepflegt. Mit dem Modell UHP-HRU werden die lateralen Zuflüsse berechnet, 

die für die Ertragsmodellierung mit EPIC und ORYZA benötigt werden 

Im Themenbereich „Wasserdargebot, Wasserverbrauch, Wasserqualität“ sind alle Problemkomplexe 

in Benin zusammengefasst, bei denen das Wasser direkt im Fokus der Untersuchungen steht 

(PK Be-H.1 bis PK Be-H.3). Im Berichtzeitraum wurde im PK Be-H.1 schwerpunktmäßig das 

Wasserverbrauchsmodul BenEau entwickelt, das den häuslichen, gewerblichen und landwirtschaftlichen 

Wasserverbrauch in Benin ermittelt. Des Weiteren wurde die Simulation der Grundwasserkomponente 

mit MODFLOW und die Kopplung zwischen dem hydrologischen Modell UHP-HRU 

und MODFLOW weiterentwickelt und die Simulation benutzerdefinierter Landnutzungsszenarien 

in das SDSS integriert. Ein weiterer Schwerpunkt der Arbeiten des PKs im Berichtzeitraum stellte 

die Ausarbeitung einer ausführlichen Dokumentation des SDSS in Deutsch, Französisch und Englisch 

dar, die über das framework abrufbar ist. Im Rahmen des PK Be-H.2 wird die aktuelle sowie 

zukünftige sektorale Wassernachfrage (Haushalt, Industrie, Landwirtschaft) abgeschätzt. Die Ergebnisse 

der umfassenden Wasserverbrauchsstudien in Zusammenhang mit den IMPETUS Szenarien 

werden dem Entscheidungsträger über das SDSS BenEau nutzerfreundlich zur Verfügung gestellt. 

Hierbei hat der Nutzer die Möglichkeit, den Wasserverbrauch im Zeitraum 2002-2025 zu 

analysieren. Dabei besteht neben der Wahl der IMPETUS Szenarien auch die Möglichkeit, eigene 

Szenarien zu erstellen. Weiterhin ist eine Verknüpfung mit dem PK Be-H.1 SDSS BenHydro vorgesehen, 

die eine Bilanzierung von Wasserangebot und Nachfrage zum Ziel hat und somit wertvolle 

Informationen für ein nachhaltiges Wasserressourcenmanagement liefern kann. Im PK Be-H.3 

wurde eine erste Version des Monitoring-Tools zur Echtzeitschätzung von Niederschlag in Benin 

(PrecipMon) im März 2008 an den MSG-Empfänger am Flughafen in Cotonou gekoppelt. Der Ausfall 

des Systems nach 2 Monaten erfolgreicher Laufzeit durch einen nicht berücksichtigten Formatwechsel 

von Seiten des Satelliten zeigte, dass mehr manuelle Eingriffsmöglichkeiten für die Administratoren 

in zukünftigen Versionen notwendig sind. Das Informationssystem PrecipInfo wurde um 

eine HTML-Basierte, internetfähige Visualisierung der Monitoringdaten erweitert. Eine Methode 

zum statistischen Downscaling der REMO-Klimaszenarien anhand der stündlichen Monitoring- 

Daten von 1983 bis 2005 wurde erarbeitet. 

Im Themenbereich „Landnutzung“ behandeln vier repräsentative Problemkomplexe die regionalspezifischen 

Veränderungsprozesse zwischen Landnutzung und Landbedeckung und er sie steuernden 

Ursachen. Im PK Be-L.1 wurde zur interaktiven Berechnung von Landnutzungsänderungen 

wurde das räumliche Entscheidungsunterstützungssystem LUMIS (Land Use Modelling and Information 

System) entwickelt. Das SDSS LUMIS ist dabei so konzipiert, dass der Endanwender nur 

sehr wenig mit dem komplexen Modellablauf zu tun hat und sich somit auf das Zusammenstellen 

und interpretieren der Szenarien(ergebnisse) konzentrieren kann. Im Berichtszeitraum wurde 

LUMIS in einer ersten voll funktionstüchtigen Version fertiggestellt. Es können unterschiedliche 

Szenarien der Landnutzungsveränderung für das obere Ouémé-Einzugsgebiet berechnet werden.


Zur Bereitstellung von hochaufgelösten meteorologischen Zeitreihen (PK Be-L.3) stehen 40 Episodensimulationen 

für das Jahr 2002 zur Verfügung, die die Grundlage für eine statistische Aufbereitung 

des Modellniederschlags sind. Mit dieser können systematische Fehler minimiert werden. Sie 

dient somit der Optimierung der bisher durchgeführten 40 Episodensimulationen für das Zieljahr 

2025. Auf Basis der auf der Modellkette beruhenden Episodensimulationen wird bisher unter Berücksichtigung 

eines subjektiven Zuordnungsverfahrens für 2025 eine Niederschlagsverteilung erstellt. 

Diese zeigt das schon früher erkannte Risiko von hoher lokaler Variabilität des Niederschlags 

(insbesondere die Tendenz zu lokaler Trockenheit) im betrachteten Bereich auf. Es deutet sich an, 

dass diese Tendenz sich in einem stetigen Rückgang des Ökovolumens widerspiegelt. In Zusammenhang 

mit der Erfassung des Ökovolumendynamiks der agroforstlichen Systeme innerhalb des 

Ouémé Einzugsgebiets (PK Be-E.4) wurde das Informationssystem FARMADAM in drei Abschnitten 

aufgebaut: (i) Landnutzungssysteme und landwirtschaftliche Anbausysteme; (ii) Räumliche 

und gewichtsbezogene Vegetationsparameter, und (iii) Beziehung zwischen Vegetation und 

Wasser. FARMADAM versucht die Beziehungen zwischen Boden, Vegetation und Niederschlag 

bei Agro-climax Equilibrium zu verdeutlichen. Der Brache zu Kultur Rate verringert sich sehr deutlich 

von Nord nach Süd. Die Savanne Landnutzung wird zweimal abgespeckt mit den Anteilen Bracheland 

und Weideland. Die Nördliche Vegetation bildet ein größeres Ökovolumen per Einheit 

Biovolumen, was teilweiser durch eine sinkende Landschaftshomogeneität erklärt wird. Eine positive 

Beziehung zwischen Ökovolumen und Ökoniederschläge konnte sowohl auf Gemeinde- als auch 

auf Departementsebene nachgewiesen werden. In dem PK Be-E.5 wurde im Jahr 2008 die Entwicklung 

des Monitoring Tools, mit dem für beliebige Zeiträume die aus MODIS Daten abgeleitete 

räumliche Verteilung der von Buschfeuer beeinflussten Gebiete in Benin abgefragt werden können, 

bis zu einer stabilen Beta Version vorangetrieben und mit einer benutzerfreundlichen Eingabemaske 

versehen. Weiterhin wurde iMAPFIRE, das Model für mit dem die Ausbreitung von Buschfeuer für 

unterschiedliche Randbedingungen modelliert werden kann, weiterentwickelt und in das ISDSS 

eingebunden. Für die Simulierung größerer Gebiete mit vielen Buschfeuerherden entstand eine Parallelrechenversion, 

mit der heterogene Rechner sehr einfach zu einem Cluster zusammengefasst 

werden können. 

Im Rahmen der bilateralen Zusammenarbeit zwischen Deutschland und Benin wurden die Bereiche 

Dezentralisierung, Wasserversorgung, Umwelt und Schutz ländlicher Ressourcen als Interventionsschwerpunkte 

definiert. Die Verbesserung des Zugangs zu sauberem Trinkwasser steht auch im 

Vordergrund der Entschuldungs- und Armutsbekämpfungsinitiative der Weltbank für Benin. Vor 

diesem Hintergrund liefern die Forschungsergebnisse zum gesellschaftlichen Umgang mit Wasser 

wichtige Informationen für die Umsetzung dieser Politiken. Die zentralen Zwischenergebnisse des 

Themenbereichs „Gesellschaft und Gesundheit“ im Jahr 2007 sind in den PKs Be-G.1 bis Be-G.5 

zusammengefasst. Der PK Be-G.1 hat in Zusammenarbeit mit den PK Be-G.2 und Be-G.3 das gemeinsame 

Informationssystem „Livelihood Security in Upper Ouémé Catchment“ (LISUOC) entwickelt, 

das aus drei Modulen besteht. Der PK Be-G1 bedient das Modul „LISUOC-Demographie“ 

(Demographische Projektionen für das HVO). In Abstimmung mit den anderen Modulen und auf 

die Nutzergruppe fokussiert das IS-Modul das Einzugsgebiet des Oberen Ouémé mit sechs Gemeinden 

zuzüglich der Gemeinde Ouaké. Die Berechnungen sind abgeschlossen und das Modul ist 

in Zusammenarbeit mit den Entwicklern in einer ersten Version fertig gestellt, die auch in Ouagadougou 

auf der Statuskonferenz vorgestellt wurde. Folgen wird eine abschließende Optimierung auf


der Grundlage von Anregungen bezüglich der ersten Version. Im Rahmen des PK Be-G.2 wurde im 

Laufe des Jahres 2008 die Implementierung der Datenbank zu den Trinkwasserstellen (traditionelle 

Brunnen, geschlossene Brunnen, Pumpen, Wassertürme.) realisiert. Die im Jahr 2007 abgelaufene 

Entwicklung eines eigenen Informationssystems in enger Kooperation mit den Problemkomplexen 

PK Be-G.1 (Demographische Projektionen) und Be-G.2 (Wassermanagement und Institutioneller 

Wandel) wurde im Jahr 2008 optimiert und abgeschlossen. Zahlreiche Verbesserungen und Datenoptimierungen 

zum – dem Problemkomplex zugrunde liegenden – Modul „Existenzsicherung und 

Ressourcen“ konnten mit Fertigstellung der Version 1 erwirkt werden. Optimierungsleistungen fanden 

nicht nur auf visueller Ebene statt, sondern auch bezüglich einer verbesserten Strukturierung 

der Abrufbarkeit des statistisch repräsentativen Datensatzes zur Existenzsicherung in sieben Kommunen 

des HVO. Als zentrales Tool erweist sich im Feedback der Nutzer zudem die umfangreiche 

Dokumentation. In französischer, englischer und deutscher Sprache werden darin Basisinformationen 

bereitgestellt, beispielsweise zur Ausgangsthese und Systemstruktur und zu methodischen 

Grundlagen. Zudem stehen insgesamt zwölf Texte bereit, in denen komplexe Themen der lokalen 

Existenzsicherung kompakt und leicht verständlich vermittelt werden. Basierend auf entomologischen 

und parasitologischen Malariastudien aus Westafrika und Kamerun konnte die bisher im PK 

Be-G.4 verwendete LMM-Version erstmals direkt mit Malariabeobachtungen verglichen werden. 

Da die simulierte Stichrate als auch die Anzahl der infizierten Mücken deutlich über den beobachteten 

Werten liegen, wurde die Modellstruktur des LMM verändert. Aus diesem Grund und zur Absicherung 

der Einstellung der Modellparameter wurde eine umfangreiche Literaturrecherche durchgeführt. 

Die Kenntnisse aus über 160 Artikeln führten u. a. zum Ausbau des Malaria-Archivs im IS 

MalaRis. Darüber hinaus wurde das ausgebaute IS MalaRis im Oktober 2008 auf den IMPETUS- 

Internetseiten freigestellt. Seit dem Erstellen der ursprünglichen Brunnendatenbank in den Jahren 

2000/2001 hat sich die Situation der Trinkwasserversorgung in vielen Dörfern des Oberen Ouémé 

Einzugsgebietes geändert, so dass im PK Be-G.5 von August 2007 bis Juli 2008 die Datenbank 

vollständig überarbeitet und aktualisiert wurde. Der neue Datensatz wurde daraufhin in das Informationssystems 

SIQeau integriert, um Entscheidungsträgern in Form einer interaktiven GIS-Karte 

einen möglichst vollständigen Überblick über den aktuellen Zustand der Wasserversorgung und - 

qualität ihrem jeweiligen Einzugsgebiet zu bieten. SIQeau wird seit September 2008 in Benin erprobt 

und evaluiert, damit es auf Grundlage des Feed-backs der Nutzer weiterentwickelt werden 

kann. In dem Dorf Kaki Koka wurde zwischen April und Juni 2008 eine zweimonatige Studie von 

zwei Medizin-Doktorandinnen durchgeführt, um Aufschluss über die Gesundheitsrisiken der Konsumenten 

Salmonellen-belasteten Trinkwassers zu erhalten. Viele der bereits bestehenden Kooperationen 

des Impetus-Labors wurden 2008 weitergeführt und neue Kontakte sind entstanden, aus denen 

sich zukünftige Projekte ergeben. Im Laufe des Jahres sind die Kontakte zu den NGOs 

PROTOS/PAGIREL, BETHESDA BENIN, MCDI, HELVETAS, CREPA und der KfW durch Planung 

und Durchführung gemeinsamer Projekte vertieft worden. 

In den einzelnen Problemkomplexen wurden folgende herausragende Fortschritte für Marokko erzielt: 

Die Ressource Wasser wird in der Drâa-Region in Marokko hauptsächlich für die landwirtschaftliche 

Produktion in den Oasen genutzt. Die im Themenbereich „Existenzsicherung“ zusammengefassten 

Problemkomplexe Ma-E.1 bis Ma-E.3 widmen sich verbesserten Wasser-Managementsystemen 

unter Beibehaltung landwirtschaftlicher Produktivität und touristischer Entwicklung. Im


Jahre 2008 wurde im PK Ma-E.1 neben weiteren Verfeinerungen im Model MIVAD ein Schwerpunkt 

auf die Konzeption des MIVAD-SDSS gelegt. Die Berechnung von Szenarien, die in das 

SDSS eingehen wurde verbessert, und das SDSS Tool mit verschiedenen Gestaltungsmöglichkeiten 

ausgebaut, die es dem Entscheidungsträger nun ermöglicht individuelle Tabellen und Diagrammformate 

zu erstellen, und den Output in verschiedenen Formaten zu exportieren. Das SDSS wurde 

in Ouarzazate mehrfach vorgestellt. Zusätzlich wurde auf der Konferenz in Ouagadougou ein großes 

Interesse an dem SDSS MIVAD bekundet. Im Rahmen des PK Ma-E.2 wurde für die Modellierung 

der Produktivität im Ackerbau in den mittleren Drâa-Oasen vor allem an den Inhalten im IS 

AGROSIM und der Kalibrierung des Pflanzenwachstumsmodells EPIC weitergearbeitet. Die Datenbasis 

wurde überprüft, mit den Erhebungen aus anderen PKs harmonisiert und wo nötig erweitert. 

Die Kalibrierung des Modell SAVANNA zur Abschätzung der Weideproduktivität wurde abgeschlossen. 

Mit dem räumlich verteilten Modell wurden Klima- und Weidemanagementszenarien 

für das gesamte Drâa-Einzugsgebiet gerechnet. In allen Szenarien ist eine Abnahme der Gesamtproduktivität 

zu erwarten, wobei Wechselwirkungen zwischen Klima und Management möglich 

sind. 

Der Themenbereich „Wasserdargebot, Wasserverbrauch, Wasserqualität“ umfasst vier Problemkomplexe. 

Die Wasserwirtschaft semi-arider Wüstenrandgebiete ist in hohem Maße von variablen 

Niederschlägen abhängig. Im PK Ma-H.1 wurden 2008 die Kernmodelle des SDSS HYDRAA ergänzt. 

Das Modellkonzept von SWAT2005 wurde um eine detaillierte Höhengliederung erweitert. 

Die Bewässerungsmodellierung mit CropWat wurde erfolgreich auf der Grundlage vorhandener 

Informationen parametrisiert. Weitere über den Abflussvergleich hinaus gehende Validierungsmethoden 

wurden entwickelt. Szenarienrechnungen auf Basis unterschiedlicher Ausprägungen der 

IMPETUS-Klimaszenarien wurden durchgeführt. Im Capacity-Development wurden die grundlegenden 

Kenntnisse zum Umgang mit den Systemen vermittelt, darauf aufbauend werden in 2009 

einzelne SDSS-Verantwortliche in Marokko gezielt intensiv geschult. Im Rahmen des PK Ma-H.2 

wurde im engen Dialog mit den Partnerinstitutionen bei der Vorstellung des lauffähigen Prototyps 

des SDSS IWEGS während eines Workshops in Ouarzazate/Marokko eine Anpassung des SDSS an 

deren Bedürfnisse initiiert. Anregungen und Kritikpunkte der marokkanischen Partner führten zu 

einer Optimierung des SDSS IWEGS. Beispielsweise wurde in das Modell BIL eine Funktion zur 

Berücksichtigung von Gerinnebettverlusten für die Abschätzung der Verfügbarkeit von Oberflächenwasser 

für die Bewässerung der Oasen implementiert. Die technische Umsetzung und die Implementierung 

von Bedienungselementen für das SDSS IWEGS erfolgten in enger Zusammenarbeit 

mit Teilprojekt C2. Im PK Ma-H.3 wurde das Monitoringtool PRO-RES weiterentwickelt und umfasst 

jetzt eine bei jedem Programmstart aktualisierte Tabelle der Datengrundlage. MODIS- 

Satellitenbilder können vom Anwender in die Datenbank eingelesen und automatisch auf der Basis 

der räumlichen Diskretisierung der Teileinzugsgebiete ausgewertet werden. Das Kernmodell 

Snowmelt Runoff Model (SRM) sowie die PRO-RES-Module zur Berechnung des Stauseefüllstands 

wurden mit weiteren Daten kalibriert und validiert. Der Vergleich mit Messdaten ist zufrieden 

stellend, so dass auf der Basis von Klimaszenarien des Wettergenerators SMGHydraa zukünftige 

Stauseezuflüsse berechnet werden können. Im Rahmen des PK Ma-H.5 wurde die meteorologische 

Datenbasis für die Anwendung des regionalen Downscalings verbessert, indem erstmals eine 

Rekombination von Niederschlag und Verdunstung für das vergrößerte Simulationsgebiet (Hoher 

Atlas und Becken von Ouarzazate) erstellt wurde. Dazu sind die Bodenarten aus der IMPETUS-


Bodenkarte in das FOOT3DK-Kataster integriert und die verwendbare Anzahl von Bodenarten im 

Modell erhöht worden. Ähnlich wie in den Arbeiten für das kleinere Gebiet im nordöstlichen Einzugsgebiet 

werden Kriterien zur Auswahl von Repräsentanten der CWT ausgewählt. Eine Simulation 

dieser Repräsentanten erfolgt mit dem Modell FOOT3DK. 

Im Themenbereich „Landnutzung“ werden Fragen nach der Regenerationsfähigkeit der natürlichen 

Vegetation, nach Anpassungsstrategien der lokalen Bevölkerung sowie den Gefahrenpotenzialen 

durch extreme Wetterereignisse bearbeitet. Die Untersuchungen des PK Ma-L.1 gehen davon aus, 

dass die Wasser- und Weidenutzung nicht nur von naturräumlichen Faktoren bestimmt werden, 

sondern zu einem wichtigen Teil vom sozialen und politischen Handeln, also den Nutzungsstrategien 

der Akteure vor Ort, abhängig sind. Die tatsächlich in einem Anbaugebiet verfügbaren Ressourcen 

hängen dabei aber nicht nur von der naturräumlich bedingten lokalen Ressourcenverfügbarkeit 

ab, sondern auch von historisch gewachsenen und sozial kontrollierten Verfahren der Ressourcenverteilung 

und –Nutzung. Neben der Oasenlandwirtschaft die sich im Arbeitsgebiet nur wenig 

verändert hat gab es bei der transhumanten Weidewirtschaft in den letzten Jahrzehnten spürbare 

Veränderungen der Nutzungsmuster. Im Zentrum von PK Ma-L.2 steht das raum-zeitliche Verhalten 

der Pflanzendecke vor allem in den Weidegebieten des Drâa Einzugsgebietes. Bekanntlich ist 

die Verteilung des Niederschlagwassers wesentlich von der Dichte und der Struktur der Pflanzendecke 

abhängig. In Feldexperimenten wird deshalb vergleichend die Vegetationsdynamik auf Flächen 

mit bzw. ohne Beweidung untersucht. Parallel und auf der Basis der Geländemessungen wurden die 

verschiedenen IS und SDSS fertig gestellt (IS PLANT) bzw. weiterentwickelt (SDSS VegSat und 

SDSS PADRÂA). Die Ergebnisse der in PK Ma-L.3 entwickelten Werkzeuge, das SDSS 

SEDRAA (Bodenerosion) und das IS SMGHydraa (Klimadaten), wurden evaluiert. Dabei sind 

Probleme in der Anwendbarkeit der Modelle ebenso wie in der Interpretation von Szenarien erkannt 

worden. In Diskussion mit Anwendern wurden die Eingriffsmöglichkeiten für Interventionsszenarien 

angepasst. In SMGHydraa wurden statistische Eigenschaften beobachteter Klimadaten für die 

Szenarien aus Klimamodellen übernommen, um hydrologische und Erosions-Modellierung realitätsnaher 

zu gestalten. Die Extremwert- und Dürrenanalyse wurde implementiert. Für SEDRAA 

wurden neue Szenarien des Beweidungsdrucks auf die Vegetation aufgebaut. 

Im Drâa-Einzugsgebiet, einer marginalen Region mit schwacher Wirtschaftskraft, niedriger Bevölkerungsdichte, 

unzureichender Infrastruktur und einer oft prekären Wassersituation, sind die wichtigsten 

„Driving forces“ für menschliche Entwicklung Migration und daraus resultierende Urbanisierung. 

Dieses behandelt der Themenbereich „Gesellschaft“. Im Zuge einer Neuausrichtung des 

PK Ma-G.1 wurden bisherige Arbeiten abgeschlossen und der Fokus nunmehr auf die sozialen und 

ökonomischen Auswirkungen der Migration auf das gesellschaftliche Gefüge Ouled Yaoubs gelegt. 

Arbeitsmigration stellt seit den 1960er Jahren eine zunehmend wichtige Strategie zur Existenzsicherung 

der Haushalte dar, die heutzutage alle gesellschaftlichen Gruppen umfasst. Die Bedeutung der 

Landwirtschaft geht in gleichem Maße zurück. 20% der Haushalte einer Untersuchung zur Einkommensdiversifizierung 

sind gänzlich von den Transferleistungen aus der Migration abhängig. 

Die Abwanderung ganzer Familien hat seit der Jahrtausendwende stark zugenommen. Im Fokus des 

Problemkomplexes PK Ma-G.2 steht die Nutzung der kollektiven natürlichen Ressourcen die variabel 

genutzt werden und deren Zugang prinzipiell von den Entscheidungen der entsprechenden lokalen 

Kontrollinstitutionen abhängig ist. Eine zentrale Rolle spielen dabei ökologische und sozioökonomische 

Mechanismen eines nachhaltigen Weidemanagements. Dabei wird von der Hypothese


ausgegangen, dass ein nachhaltiges Weidemanagement ökologische und ökonomische Puffer 

schafft bzw. erhält, wodurch die raum-zeitliche Variabilität der Naturressourcen aufgefangen wird.

Spatial Decision Support Systems (SDSS) IMPETUS 9 

II Spatial Decision Support Systems (SDSS) 

Abb. II-1: Struktur und Schnittstellen eines modernen computer-basierten SDSS 

(Bareth 2009, verändert nach Leung 1997). 

Moderne räumliche Entscheidungsunterstützungssysteme (engl. Spatial Decision Support Systems 

= SDSS) vereinen DSS, GIS, Fernerkundung, numerische Modellierung und Expertenwissen (vgl. 

Abb.II-1) (Laudien 2008b). Innerhalb von IMPETUS wird die plattformunabhängige Entwicklung 

solcher SDSS unter Verwendung von Geotools (OpenGIS), ArcGIS Engine (ESRI ® ) und Java 

durchgeführt. Dabei zeigt sich, dass Geodaten und Modelle dem potentiellen Anwender fachgerecht 

aufbereitet und für dessen Entscheidungsfindung als zusätzliches Werkzeug, spezifisch der eindeutigen 

Fragestellung, eingesetzt werden können. Um diese Anforderungen zu gewährleisten, sind die 

einzelnen Systeme an Datenbanken, Modelle und Expertenwissen gekoppelt. Individuell programmierte 

Graphical User Interfaces (GUI) führen den Nutzer durch die Systeme hin zum Ergebnis, das 

zur Entscheidungsunterstützung herangezogen werden kann.


II.1 Entwicklungsstand der SDSS/IS/MT 

Problemstellung 

Abb. II.1-1: Der ImpetusClient mit allen Systemen. 

Während der ersten zwei IMPETUS Projektphasen (2000 - 2006) sind Daten erhoben, Modelle 

entwickelt und evaluiert worden. Um die Fülle an Informationen den verschiedenen Nutzern in Benin, 

Marokko und Deutschland bereitzustellen, werden in der dritten IMPETUS Projektphase raumbezogene 

Entscheidungsunterstützungssysteme (SDSS) benutzerspezifisch entwickelt. 

Mitarbeiter 

A. Enders, R. Laudien, S. Brocks, S. Krüger, C. Kunze, M. Schmitz, S. Weyler 

Zielsetzung 

In Anlehnung an die Problemstellung befindet sich die nutzerspezifische Entwicklung von Softwaretools 

in der Implementierung, die vor Ort in Benin und Marokko zur Entscheidungsunterstützung 

eingesetzt werden sollen. Im Einzelnen handelt es sich dabei um räumliche Entscheidungsunterstützungssysteme 

(eng. Spatial Decision Support Systems = SDSS), Informationssysteme (IS) 

und Monitoring Tools (MT).


Nutzergruppen 

Alle Kooperationspartner des IMPETUS-Projektes, Wissenschaftler im In- und Ausland. 

Tab. II.1-1: Übersicht über die entwickelten Systeme (Spatial Decision Support Systeme, Information Systeme und 

Monitoring Tools). 

Nr. PK Kurztitel 

1 Be E1 BenIMPACT-Crop 

2 Be E2 PEDRO 

3 Be E3 (ClimModInfo) PREMA 

4 Be E4 SYMBA 

5 Be E5 BenIMPACT-ANIMAL 

6 Be E6 AGROLAND 

8 Be E7 BenIVIS 

9 Be G1 LISUOC DP 

10 Be G2 LISUOC WiW 

11 Be G3 LISUOC WaE 

12 Be G4 MalaRIS 

13 Be G5 SIQeau 

14 Be H1 Benhydro 

15 Be H2 BenEau 

16 Be H3 PrecipMon 

17 Be H3 PrecipInfo 

18 Be L1 LUMIS 

19 Be L3 ILUPO 

20 Be L4 FARM-ADA-M 

21 Be L5 iMABFIRE 

22 Ma E1 MIVAD 

23 Ma E2 AGROSIM 

24 Ma H1 HYDRAA 

25 Ma H2 IWEGS 

26 Ma H3 PRO-RES 

27 Ma H5 IDEP-DRAA 

28 Ma L1 LUD-HA 

29 Ma L2 PADRAA 

30 Ma L2 PLANT 

31 Ma L2 Veg-Sat 

32 Ma L3 SEDRAA 

33 Ma L3 SGMHydraa


II.2 Entwicklungsstand des SDSS Framework – ein System zur einfachen 

Implementierung einer komplexen Entscheidungsunterstützung 


Abb II.2-1: Das SDSS Framework. 

Anfang 2007 haben sich die Mitarbeiter des Teilprojektes C2 entschieden, die zu entwickelnden 

Entscheidungsunterstützungssysteme, Informationssysteme und Monitoringtools in einer Softwareumgebung 

(SDSS Framework) integriert zu entwickeln. Dieses soll die Mehrfachnutzung komplexer 

Komponenten, die Integration der Systeme sowie den Informationsaustausch zwischen den Systemen 

ermöglichen. 

Mitarbeiter 

A. Enders, C. Kunze, M. Schmitz, S. Krüger 


In der Entwicklung der Decision Support Systeme / Informationssysteme / Monitoringtools 

(SDSS/IS/MT) für die Partnerländer müssen verschiedene teilweise widersprüchliche Anforderungen 

erfüllt werden. Einerseits soll ein System alleine nutzbar sein, andererseits ist eine Integration 

verschiedener Systeme gefordert. Der einfachen Bedienbarkeit steht die Forderung nach komplexen


Funktionalitäten gegenüber. Das Framework soll flexibel konfigurierbar, aber die Systeme einfach 

zu entwickeln sein. Einzelne Softwarekomponenten müssen wieder verwendbar sein, obwohl individuelle 

Lösungen benötigt werden. Die Benutzerfreundlichkeit muss gewährleistet sein, aber es 

soll viele Eingriffsmöglichkeiten geben. Eine schnelle Entwicklung der Systeme muss möglich sein, 

auch wenn ausgereifte Funktionen gefordert sind. 

Das SDSS Framework tritt an, diese Widersprüche möglichst zu entschärfen und eine Applikation 

zur Verfügung zu stellen, in der die einzelnen Systeme schnell und effizient entwickelt werden 

können. 

Nutzergruppen 

Alle Partner des IMPETUS-Projektes, Wissenschaftler im In- und Ausland 

Stand der SDSS Framework-Entwicklung 

Das SDSS Framework (Abb. II.2-1) liegt derzeit in der Version 2 vor. Diese enthält die in Tab. 1 

genannten Komponenten. 

Tab. II.2-1: Übersicht des Entwicklungsstandes und der Zeitplanung. 

Funktion Funktionell 1. Version 2. Version 

Grundfunktion 02.2007 11.2007 

Erste SDSS Einbindung 03.2007 11.2007 

SMILEngine 05.2007 01.2008 11.2008 

FormEngine 05.2007 11.2007 11.2008 

Komponente: Progressview 05.2007 03.2008 11.2008 

Komponente: Excelanbindung 07.2007 09.2007 

Komponente: Webstart / CD-Version 07.2007 11.2007 12.2008 

Komponente: DB-Anbindung 09.2007 11.2007 

Komponente: Ergebnisauswertung 09.2007 11.2007 11.2008 

Komponente: Benutzereinstellung 11.2007 11.2007 

Komponente: Atlasintegration 11.2007 02.2008 10.2008 

Komponente: Geotools 05.2007 02.2008 

Dokumentation: Quickstart 07.2007 09.2007 

Dokumentation: SDSS Framework 09.2007 02.2008 10.2008 

Komponente: Fehlerbehandlung 06.2008 11.2008 

Komponente: Szenarienspeicherung 11.2007 05.2008 09.2008


Die Weiterentwicklung des SDSS Frameworks geschieht laufend. Die Version 1 wurde im Juni 

2008 ausgeliefert. Weiterentwicklungen vor allem in der Ergebnispräsentation führten zur Version 2 

im November 2008. Diese wird bis Januar 2009 einem grundlegenden Test unterzogen und dann 

freigegeben.


II.3 Datenbanken 

Metadatenbank und zentrale Sicherung des IMPETUS Datenbestandes 

Mitarbeiter 

R. Hoffmann 

Implementierung 

Die zentrale Sicherung des IMPETUS Datenbestandes in der AFS-Zelle „impetus.uni-koeln.de“ und 

der Zugriff auf öffentliche Daten wurde 2008 weiter ausgebaut. Die Ablage erfolgt im SAN- 

Speicherbereich des RRZK (Regionales Rechenzentrum Köln), wodurch eine hohe Datensicherheit 

und die Haltung der Datenbestände über die Laufzeit von IMPETUS hinaus gewährleistet werden. 

Von insgesamt 428 in der Metadatenbank katalogisierten Datensätzen sollen bis Projektende 280 

Datensätze öffentlich verfügbar gemacht werden. Davon sind 253 bereits im zentralen Datenbestand. 

Für 105 Datensätze kann aus Gründen des Urheberrechts oder der Vertraulichkeit kein Zugang 

gewährt werden. Dies beinhaltet kommerziell erworbene Daten sowie Daten von Dritten, z.B. 

von Behörden der Partnerländer, die für den internen Gebrauch zur Verfügung gestellt wurden. Somit 

handelt sich um Datensätze, die nicht in IMPETUS generiert wurden. 

Weitere Datensätze sind noch nicht zentral gehalten, weil sie noch fortgeführt werden, in Bearbeitung 

sind, Publikationen noch nicht abgeschlossen wurden oder Klärungsbedarf hinsichtlich Copyright 

oder Vertraulichkeit besteht. Weiterhin wird eine zentrale Haltung dann nicht vorgesehen, 

wenn die Datensätze über originale Quellen verfügbar sind, bereits entsprechende Datensätze höherer 

Qualität im Bestand vorliegen oder die Datensätze nicht digital vorliegen. 

Zugangsbeschränkung 

nach 

Projektende 

Tab. II.3-1: Zentrale Haltung von Datensätzen nach Zugangsbeschränkungen, Stand 12/2008. 

Zentral 

gehalten 

Nicht zentral 

gehalten 

(in Bearbeitung 

oder Klärung) 

Gesamt 

für zentrale Haltung 

vorgesehen 

Nicht für 

zentrale Haltung 

vorgesehen 

Gesamt 

in Metadatenbankkatalogisiert 

öffentlich 253 27 280 26 306 

kein Zugang 73 32 105 17 122 

Gesamt 326 59 385 43 428 

Die Ablage und Katalogisierung der Datensätze beinhaltete folgende Aktivitäten: 

- Koordinierung der Erfassung, Aktualisierung und Bereinigung des Metadatenkatalogs sowie 

der Übergabe von Datensätzen


- Qualitätsprüfung der Metadaten und Optimierung der Verschlagwortung sowie Verortung 

durch das Datenmanagement 

- Prüfung der Daten auf Vollständigkeit und Funktionsfähigkeit der Dateien 

- Prüfung korrekter Projektion bzw. Projektionsangaben bei Geodaten und gegebenenfalls zusätzliche 

Bereitstellung der Datensätze in Standardformaten (Shape, GeoTiff) und Projektionen 

(für Benin: WGS 84, UTM 31 N; für Marokko: WGS 84, Lambert IMPETUS Marokko) 

- Ablage bzw. Überführung der Datensätze und zugehöriger Dokumente (Vorschau, Readme- 

Dateien) in den AFS-Speicherbereich 

Die Tätigkeiten zur Erfassung, Sammlung und Ablage der Daten werden kontinuierlich fortgesetzt. 

Die Daten werden sukzessive in Abstimmung mit den Mitarbeitern der Fachdisziplinen frei gegeben. 

Die Bereitstellung für die Öffentlichkeit wurde als Such- und Downloadfunktionalitäten in der 

IMPETUS-Webseite implementiert (http://www.impetus.uni-koeln.de/daten/suche.html). Für die 

Mitarbeiter (Authentisierung durch Login) wurde außerdem die Möglichkeit geschaffen, die Verzeichnishierarchie 

direkt zu durchsuchen und Downloads vorzunehmen. 

Über die Webseite ist der gesamte Metadatenkatalog einsichtig, also sowohl öffentliche als auch 

intern beschränkte Datensätze. Ausgehend von den Metadatenblättern stehen für den öffentlichen 

Download (Download-Button) derzeit 209 Datensätze zur Verfügung. Noch nicht abgelegte und 

interne Datensätze können angefordert werden (Request-Button) und nach Prüfung der Vorrausetzungen 

gegebenenfalls übergeben werden. Der Abruf der Metadaten wurde um eine Funktionalität 

für die standardisierte Ausgabe in XML nach ISO 19115/19139 ergänzt. Damit wird der Import in 

andere Datenkataloge, z.B. in das für die Projektländer entwickelte Geodatensystem auf Basis von 

GeoNetwork, ermöglicht.


II.4 Implementierung des Geodatensystems in den Projektländern 

Mitarbeiter 

Abb. II.4-1: Schulung auf den Techniken des IMPETUS Geodatensystems. 

R. Hoffmann, A. Enders, R. Mrzyglocki, M. Schmitz, C. Kunze 


Nach Ende der Projektlaufzeit soll den Projektpartnern und Wissenschaftlern in den Ländern Marokko 

und Benin die Datenbasis von IMPETUS in einer möglichst benutzerfreundlichen Form zur 

Verfügung gestellt werden. So soll sichergestellt werden, dass die Daten auch nach der Projektlaufzeit 

noch einwandfrei auch für die infrastrukturell nicht optimal ausgestatteten Partner nutzbar sind. 

Diesbezüglich musste festgestellt werden, dass die Möglichkeit der Bereitstellung von Daten über 

das Internet nicht ausreicht bzw. nicht praktikabel ist. In der Regel sind nur langsame oder instabile 

Internetverbindungen vorhanden, die für die Übertragung umfangreicher Datensätze nicht geeignet 

sind. Die zentrale Datenhaltung in Deutschland alleine stellt aufgrund der schlechten Internetanbindung 

keine Erfolg versprechende Lösung dar. 


Ziel ist deshalb die Übergabe der Daten in einem Geodatensystem für die lokale Installation. Nach 

Mrzygłocki (2008) soll unter einem Geodatensystem eine informative, interaktive, netzwerkfähige,


jedoch auch netzwerkunabhängige Computeranwendung verstanden werden, die einem Anwender 

benutzerfreundlichen Zugriff auf den Geodatenbestand ermöglicht. Zu den Merkmalen zählen somit, 

dass die Anwendung lokal eingesetzt werden kann, gleichzeitig aber auch über die Schnittstellen 

verfügt, die bei potentieller Nutzung in einer Geodateninfrastruktur den interoperablen Datenzugriff 

ermöglichen. 

Insgesamt richten sich grundlegende Anforderungen an: 

- Benutzerfreundlichkeit: Bedienung über grafische Nutzeroberflächen, einfache Installation 

der Software und Daten „Out-of-the-Box“ 

- Funktionalitäten: Bereitstellungsfunktionalitäten für Metadaten, Geodaten und Dokumente, 

Wiederfindung von Daten durch Suchabfragen und interaktive geografische Suche, Darstellung 

von Geodaten in einer Karte zur Einschätzung der Zweckmäßigkeit, Download von 

Datensätzen, Bearbeitungsfunktionalitäten für Metadaten inklusive Datenupload 

- Netzwerkfähigkeit: Softwarearchitektur nach dem Server-Client-Prinzip 

- Verwendung von Standards: Gewährleistung der Interoperabilität durch Verwendung von 

Normen und Standards; Metadaten nach ISO 19115, OGC Dienste für Bereitstellung von 

Geodaten, Vermeidung proprietärer Datenformate 

- Entwickelbarkeit: Einsatz von Open-Source-Produkten erlaubt eigene Entwicklungen 

- Geringe Kosten: Freeware und Open-Source-Software zur Vermeidung von Lizenzkosten 

für die Partner 

- Sprache: französische Lokalisierung für frankophone Zielgruppe 

Damit haben die Projektpartner die Möglichkeit, das Geodatensystem zur Strukturierung und Verarbeitung 

auch eigener Daten zu nutzen. Die Datenbasis soll dauerhaft vor Ort gepflegt werden 

können. Je nach Bedarf ist der lokale Betrieb als auch die Integration in institutionsweite Netze oder 

das Internet möglich. 

Client 

Schnittstelle 

Server 

Filesystem, 

Datenbank 

Thick Clients Thin Clients 

OGC Schnittstellen 

WMS – WFS – WCS 

OGC Web Map Server 

Rasterdaten, Vektordaten 

Abb. II.4-2: Strukturübersicht des IMPETUS Geodatensystems. 

OGC Schnittstellen 

CSW / z.B. ISO 19139 

Metadatenbankserver 

Metadatenbank


Dabei muss neben dem Aufbau einer geeigneten Software für die Verarbeitung der Geodaten auch 

die Rechnerinfrastruktur in ausgewählten Bereichen verbessert werden, um die Haltung und den 

Betrieb des Systems zu ermöglichen. 

Nutzergruppen 

Allgemein sind alle Partner des IMPETUS-Projektes und Wissenschaftler in den Projektländern 

mögliche Nutzer. Speziell wurden folgende Institutionen identifiziert, die bei der Installation des 

Geodatensystems unterstützt werden. Die Auswahl erfolgte aus Gesichtspunkten vorhandener 

und erfolgreicher Kooperationen: 

- Benin: DGEau, INRAB, UAC, LASDEL, CePED, DMN, DAT 

- Marokko: ORMVAO, Service Eau, DRPE, MATHUE, Univ. Cadi Ayyad Marrakech 

Stand der Systementwicklung 

Auf Basis des von der FAO (Food and Agricultural Organization) entwickelten und frei verfügbaren 

„GeoNetwork opensource 2.2“ wurde 2008 das Geodatensystem entwickelt und angepasst 

(Mrzyglocki 2008). Das System installiert einen Datenkatalog für Metadaten und für die Referenzierung 

der zugehörigen Datensätze sowie eine Web-Portal-Komponente zur Eingabe der Daten, 

Suchfunktionen zur Wiederfindung insbesondere über räumliche Suche, Ansicht von Geodaten sowie 

Datenupload und Download über Webformulare. Zusätzlich wurden folgende Anforderungen 

implementiert: 

- Upload-Funktionalität für Geodaten erleichtert die Bereitstellung durch OGC konforme 

Geodatenservices im integrierten Geodatenserver (GeoServer 1.5) 

- Download von Rasterdatenausschnitten verringert die Netzlast durch geringere Datenmengen 

und ermöglicht einen komfortablen Download 

- Skripten zur Überführung der relational gehaltenen Metadaten in ISO 19115/19139 konformes 

XML-Format. Dieses kann von GeoNetwork einfach importiert werden. 

- Einspeisung von Metadaten und Daten in GeoNetwork. Derzeit wird der jeweils betreffende 

Datenbestand getrennt für Benin (aktuell 130) und Marokko (aktuell 78) eingespeist. 

- Konfiguration der Geodatenservices in Geoserver ermöglicht Visualisierung und Download 

in GeoNetwork 

- Einfacher Installer für integrierte Installation des Geodatensystems und der Daten


Abb. II.4-3: Benutzeroberfläche von GeoNetwork im Browser: oben das einfache Formular für Suche nach 

Begriffen und räumliche Suche zusammen mit der Auflistung von Suchtreffern; unten das Ansichtsfenster 

für Geodaten.


Verbesserung der Hardwareinfrastruktur 

In den verschiedenen Institutionen sind sehr unterschiedliche Vorraussetzungen anzutreffen. Deshalb 

werden in technischer Hinsicht drei Kategorien unterschieden, die gemäß der Ausstattung einer 

Institution mit lokaler Netzinfrastruktur (LAN) und IT-Personal, sowie der jeweiligen Bedürfnisse 

z.B. des Zugriffs für mehrere Nutzer, eingesetzt werden: 

- Bereitstellung und Einrichtung von Servern für den Betrieb im LAN: Damit kann von den 

an das LAN angebundenen Arbeitsplatzrechner der Datenbestand durchsucht und die Daten 

aus dem lokalen Netz bezogen werden. Die Clients der Arbeitsplatzrechner für die Ausgabe 

sind browserbasiert und erfordern keine Installation spezieller Software. 

- Bereitstellung und Einrichtung von Desktoprechnern: Hier werden die gleichen Applikationen 

wie bei den Servern eingesetzt, da Server- und Client-Applikation auf demselben Rechner 

betrieben werden können. 

- Bereitstellung der Daten auf einem externen Speicherlaufwerk 

Damit wird ein dezentrales Konzept verfolgt, bei dem einzelne Partnerinstitutionen Server bzw. 

Festplattenlaufwerke erhalten, auf denen die Daten gespeichert sind und die genügend Platz für Erweiterung 

bieten: 

Für das Partnerland Marokko wurden folgende Hardwarekomponenten angeschafft: 

- 2 Serverrechner mit überaus guten Ausstattung mit 4 Prozessoren, 4 GB RAM und 1,6 TB 

HDD 

- 7 NAS Speicherplatten zur netzwerkintegrierten zur Nutzung der IMPETUS-Daten, jeweils 

1 TB 

Für Benin wurden folgende Komponenten angeschafft: 

- 5 Desktoprechner mit einer guten Ausstattung mit 2 Prozessoren, 4 GB RAM und 0.5 TB 

HDD 

- 7 NAS Speicherplatten zur netzwerkintegrierten zur Nutzung der IMPETUS-Daten, jeweils 

1 TB 

Auf den Rechner konnten aufgrund einer Kooperation mit der Firma ESRI ArcGIS-Lizenzen installiert 

werden. Die Rechner wurden mit geeigneter Software zum nachhaltigen Betrieb in den Ländern 

ausgestattet. Hierzu gehört eine Virtualisierungsplattform (VMWare), eine Wiederherstellungsroutine 

(ACRONIS), Remotezugriffsroutinen und eine Backuplösung (PersonalBackup). 

Daneben werden die in IMPETUS entwickelte Software, das IMPETUS SDSS Framework, Geo- 

Network incl. der Systeme sowie die Daten installiert. 

Übergabe der beschafften Rechner für an Partnerinstitute in Marokko 

Die ORMVAO und der Service Eau haben gemeinsam eine Infrastruktur zur Verfügung gestellt 

bekommen, mit der


1. die verschiedenen Außenstellen vernetzt werden können. Die benötigte Hardware hierfür wurde 

in Deutschland beschafft, konfiguriert. Es sind hierdurch folgende Verhältnisse verbessert 

worden: 

i. Service Eau hat wieder ein funktionierendes Intranet (die Netzwerkverbindungen zwischen 

den Rechnern war nicht mehr vorhanden gewesen). 

ii. Service Eau hat eine Internetanbindung über die ORMVAO geschaltet. 

iii. Service Eau und ORMVAO haben einen Server und auch 2 Lizenzen von ArcGIS 9.2 

erhalten. 

iv. Die beiden Gebäude der ORMVAO wurden Netzwerktechnisch über eine Langstreckenverbindung 

(WLAN) verbunden. 

v. Das Netzwerk der ORMVAO wurde diesbezüglich umgestaltet. 

2. Ein Server für die beiden Stellen wurde einrichtet und übergeben. 

3. Eine Einführung in die Verwendung der entsprechenden Servertechnologie wurde gegeben. 

4. Eine Einführung in die Verwendung des von IMPETUS verwendeten Geodatenbanksystems 

wurde geben und die erste Version ausgeliefert. 

Die Übergabe des 2. Serverrechners für das Umweltministerium in Rabat ist für Januar 2009 geplant. 

Übergabe der beschafften Rechner an Partnerinstitute in Benin 

Die beschafften 5 Rechner wurden an die Empfänger ausgeliefert und in Betrieb genommen. Die 

Rechner wurden in Deutschland vorher aufgesetzt und entsprechend mit der Geodatenbank und dem 

SDSS-Framework ausgestattet. 

Im November 2008 fand eine Einführungsschulung statt, an der die verantwortlichen Personen und 

Techniker teilgenommen haben. Eine entsprechende Ausstattung haben die Partnerinstitutionen 

DG-Eau Cotonou, FSA – Uni, LSSEE – INRAB, CEPED, CIPMA erhalten. Die Festplatten werden 

nach begründetem Antrag an weitere Kooperationspartner im März 2009 ausgeliefert.


II.5 Internet 

Mitarbeiter 

R. Hoffmann 

Die Internetpräsenz wurde 2009 kontinuierlich gepflegt und aktuell gehalten, wobei grundlegende 

Veränderungen nach der kompletten Neugestaltung im Vorjahr nicht notwendig wurden. 

Als wesentliche Ergänzungen wurden die Erweiterung des Datendownloads, insbesondere für die 

Öffentlichkeit, implementiert (http://www.impetus.uni-koeln.de/daten/suche.html; näheres siehe 

oben Abschnitt Datenbanken) und die aktuellen Versionen des Interaktiven Digitalen IMPETUS 

Atlasses und der Druckversionen neu präsentiert (http://www.impetus.uni-koeln.de/iida). 

Abb. II.5-1: Webseite der digitalen Atlanten und der Druckatlanten.


II.6 Capacity Development im Teilprojekt C2 

Mitarbeiter 

A. Enders, M. Schmitz, C. Kunze 


Für die Übergabe der Systeme an die Projektpartner ist eine fundierte Schulung in der Bedienung 

und der Weiterentwicklung notwendig, um die nachhaltige Nutzung in den Ländern zu ermöglichen. 

Stand der Arbeiten 

Im Jahre 2008 wurde vom Teilprojekt C2 in beiden Projektländern eine Maßnahme zur detaillierten 

Präsentation der IMPETUS SDSS/IS/MT durchgeführt. Eine intensive Schulung in softwaretechnische 

Aspekte des Frameworks ist für ausgewählte Personen für das Jahr 2009 geplant. 

SDSS-Workshop Marokko: 

Die Vorstellung der derzeit in Entwicklung befindlichen Systeme hat den Anwesenden die Möglichkeit 

geben, die Systeme zu testen, zu beurteilen sowie Verbesserungsvorschläge zu machen. Das 

Ziel war zu vermitteln, dass die Systeme einfach zu bedienen und technisch hochwertig sind und 

gut nutzbare Ergebnisse erzeugen. Die Systeme wurden insgesamt von den Anwesenden positiv 

beurteilt. Viele der Verbesserungsvorschläge konnten kurzfristig umgesetzt werden und wurden auf 

der IMPETUS-Konferenz im Oktober 2008 in Ouarzazate vorgestellt. 

Abb. II.6-1: SDSS-Workshop Marokko.


SDSS-Workshop in Benin: 

Wie schon in Marokko im Frühjahr so wurde auch im Benin ein SDSS-Workshop durchgeführt. 

Dazu wurden die unterschiedlichen Stakeholder in den Bereichen Uni und Ministerien / Agenturen 

eingeladen. Mit 46 Teilnehmern war der Workshop gut besucht. 

Im Workshop wurden alle bisher entwickelten SDSS, welche in einer lokalisierten und dokumentierten 

Form vorlagen, vorgestellt. An den beiden Tagen konnten die Teilnehmer die Systeme auch 

testen. Die vorgeschlagenen Verbesserungen werden kurzfristig implementiert. 

Abb. II.6-2: SDSS-Workshop Benin.


II.7 Aktuelle Veröffentlichungen im Teilprojekt C2 

BARETH, G., (2009, in print): GIS- and RS-based spatial decision support: Structure of a Spatial Environmental Information 

System (SEIS). – International Journal of Digital Earth. 

LAUDIEN, R., BROCKS, S., & BARETH, G., 2008a. Designing and developing Spatial Decision Support Systems by using 

ArcGIS Engine and Java. - Proc. 4th GIS Conference & ISPRS Workshop on Geoinformation and Decision 

Support Systems, 6-7 January 2008, CDRom Proceedings, Tehran, Iran. 

LAUDIEN, R. 2008. Verwendung von ArcGIS Engine zur räumlichen Entscheidungsunterstützung. ArcAktuell 1/2008, 

p. 43. 

LAUDIEN R., BROCKS, S., WEYLER, S, & BARETH, G. 2008b. Development and implementation of a multi-temporal 

SDSS scenario viewer by using ArcGIS Engine: The ArcGISDoubleMap- Panel, ArcUser, Vol. 11, No. 3 

(Summer 2008), p. 16-19. 

LAUDIEN, R. , KLOSE, S., KLOSE, A., RADEMACHER, C. & BROCKS, S. 2008c. Implementation of non-Java based interfaces 

to embed existing models in Spatial Decision Support Systems - Case study: Integration of MSR Excelmodels 

in IWEGS. - Proc. XXXVII, Part B2, Commission II (Edited by: Chen, J., Jiang J., Kainz, W.), ISPRS 

Congress, 3-11 July 2008, Beijing, China, ISSN 1682-1750, p. 527-532. 

LAUDIEN, R., POFAGI, M., & RÖHRIG, J. (in review). Development and implementation of an interactive Spatial Decision 

Support System for decision makers in Benin to evaluate agricultural land resources - Case study: 

AGROLAND - , International Journal of Applied Earth Observation and Geoinformation (JAG). 

RÖHRIG, J. & LAUDIEN, R. (in review): Evaluation of agricultural land resources by implementing a GIS- and RS-based 

SDSS for national decision makers in Benin (West Africa), Journal of Applied Remote Sensing (JARS). 

MRZYGŁOCKI, R. 2008: Konzeptionelle und praktische Entwicklung eines Geodatensystems für die IMPETUS- 

Projektländer Benin und Marokko, Diplomarbeit, Geographisches Institut der Universität Bonn, pp. 127.

Ernährungssicherung IMPETUS __27 

III Stand der Problemkomplexe 

III.1 Benin und seine Themenbereiche 

III.1.1 Ernährungssicherung 

Der Projektbereich Ernährungssicherung befasst sich mit verschiedenen Faktoren, die sowohl eine 

verbesserte Ressourcennutzung für die Primärproduktion als auch die Tierhaltung betreffen. Ziel ist 

es dabei, die noch verfügbaren Reserven so zu erschließen, dass zum einen die Nutzung nachhaltig 

ist, zum anderen Konfliktpotenziale minimiert werden. Eine Verbesserung der Produktionsbedingungen 

und ein Schutz der natürlichen Ressourcen beinhaltet aber gleichzeitig die Nahrungsmittelproduktion 

für eine wachsende Bevölkerung sicher zu stellen. Da bei jeder Entscheidung über Ressourcennutzung 

verschiedene Belastungen, Nutzen, Vor- und Nachteile abzuwägen sind, ist es 

wichtig, angesichts der Dimensionen und Komplexität des Themas die vorhanden Daten in räumlich 

explizite Entscheidungshilfesysteme (SDSS) zu integrieren. Zur Unterstützung der Entscheidungsträger 

auf kommunaler und nationaler Ebene werden daher in den im Themenbereich „Ernährungssicherung“ 

zusammengefassten Problemkomplexen Decision Support Systeme bzw. Informationssysteme 

entwickelt und in das IMPETUS Framework (ISDSS) eingebaut. 

Nachdem in der ersten Hälfte der dritten Projektphase der Schwerpunkt auf der konzeptionellen 

Entwicklung der SDSS und IS lag, wurden im Berichtszeitraum die Konzepte in Zusammenarbeit 

mit dem Projektbereich C2 softwaretechnisch umgesetzt und nutzerfreundliche Schnittstellen geschaffen. 

Alle Systeme besitzen nun Nutzerführungen in drei Sprachen (deutsch, englisch und französisch) 

sowie eine Bedienungsanleitung sowohl im HTML- als auch im PDF-Format. Die grafische 

Nutzeroberfläche des SDSS BenImpact (PK Be-E.1 und PK E.5) wurde komplett neu überarbeitet 

und erlaubt eine einfache Auswahl aus einer Vielzahl von Simulationsergebnissen und deren 

Darstellung als Kuchendiagramme, Liniengrafiken oder Landkarten. Im SDSS PEDRO (PK Be- 

E.2) wurden sowohl die Eingabeformulare um wichtige Parameter (Aussaatterminierung, Bestandesdichte) 

erweitert als auch die Ausgabe der Simulationsergebnisse. Die Kartendarstellung der 

Ergebnisse ist so in das ISDSS Framework integriert, dass auch Elemente des IMPETUS Atlas auf 

bequeme Weise eingebunden werden können. Das SDSS AGROLAND (PK Be-E.6) bietet nun die 

Möglichkeit die Auswirkungen von Klimaszenarien auf den Marginalitätsindex abzuschätzen. Außerdem 

wurden eine Vorschaufunktion und eine Plausibilitätsprüfung der Nutzereingaben eingebaut. 

Die Ergebnisse der Szenarienrechnungen deuten darauf hin, dass sich bis zum Jahr 2025 die 

naturräumlichen Produktionsgrundlagen deutlich verschlechtern werden. Zur Visualisierung der 

Ergebnisse der im Projekt regionalisierten Klimaszenarien des globalen Klimamodells ECHAM5, 

wurde im PK Be-E.3 das IS ClimModInfo entwickelt und softwaretechnisch weitgehend umgesetzt. 

Es hat im ISDSS Framework die Aufgabe, den Nutzern in leicht verständlicher Sprache die Ergeb-


nisse der Klimaszenarien zu erklären. Da die Klimaszenarien in fast allen SDSS als Eingabeoptionen 

verwendet werden, ist das IS ClimModInfo von zentraler Bedeutung. 

Neben der Umsetzung der SDSS/IS Konzepte in lauffähige und nutzerfreundliche Softwareanwendungen 

wurde insbesondere in den Problemkomplexen Be-E.1, Be-E.2 und Be-E.7 an der Kalibrierung 

der in den SDSS verwendeten Modellen weitergearbeitet. Dies ist eine unabdingbare Voraussetzung, 

um die Unsicherheiten in den Modellen zu verringern und um sie zur wissenschaftlich fundierten 

Entscheidungsunterstützung einsetzen zu können. 

Das Capacity Development wurde im Berichtszeitraum intensiviert. Im Jahr 2008 wurden im Themenbereich 

Ernährungssicherung zu jedem SDSS/IS mindestens eine Fortbildungsmaßnahme 

durchgeführt. Das dort erhaltene Feedback durch die Nutzer konnte dann direkt in die Verbesserung 

des Systemkonzepts bzw. der GUI umgesetzt werden.. 

Zusammenfassend kann festgestellt werden, dass im Themenbereich „Ernährungssicherung“ im 

Berichtszeitraum große Fortschritte in der Umsetzung der Systemkonzepte in bedienungsfreundliche 

Softwareprodukte gemacht wurden. Die Rückmeldungen der Anwender in Benin sind durchweg 

positiv und konstruktiv, wie die zahlreichen Seminare und Workshops vor Ort gezeigt haben. Durch 

die Einbindung lokaler Wissenschaftler und Behörden in die Entwicklung und Umsetzung der Systeme 

ist der Grundstein für einen nachhaltigen Technologietransfer gelegt.


PK Be E.1 Landnutzung und Versorgungssicherung bei 

Ressourcenknappheit und Niederschlagsvariabilität in Benin 


Die agrarische Landnutzung ist ein in zunehmendem Maße wichtiger Bestandteil der Gesamtlandnutzung 

in Benin, und darüber hinaus die Basis für die Versorgung der Bevölkerung mit Nahrungsmitteln. 

Kennzeichnend für die beninische Landwirtschaft ist nach wie vor der Wanderfeldbau, 

in welchem sich Feldfrüchte mit Bracheperioden abwechseln. Bewässerungslandwirtschaft 

wird bislang nur in sehr geringem Ausmaß betrieben. Damit bestehen zwischen Art und Umfang 

der landwirtschaftlichen Nutzung und dem Wasserkreislauf in erster Linie folgende Zusammenhänge: 

1. Der Klimawandel, insbesondere die Änderung von Höhe und Verteilung der Niederschläge verändert 

das Ertragspotenzial der wichtigsten Nutzpflanzen, 

2. der Nahrungsbedarf der zunehmenden Bevölkerung bei geringem Betriebsmitteleinsatz kann 

aktuell nur durch die Kultivierung bisher ungenutzter Flächen sowie Verkürzung der Bracheperioden 

gedeckt werden; 

3. was eine zunehmende Entwaldung des Landes und Bodendegradation und 

4. eine fortlaufenden Ausdehnung der agrarisch genutzten Landfläche bewirkt, und damit eine 

Veränderung der vegetativen Biomasse hinsichtlich Umfang und Zusammensetzung. Dies wiederum 

hat u.a. Rückwirkungen auf Klima und den Gebietswasserhaushalt.


Da die menschlichen Aktivitäten letztlich ökonomisch getrieben sind, erfordert die Lösung der vorstehend 

genannten Probleme eine Berücksichtigung der zu Grunde liegenden ökonomischen Bedingungen. 

Die für eine Lösung erforderliche Optimierung von Interventionen ist schwierig und soll 

durch die Integration der diesen Änderungen zugrunde liegenden ökonomischen Prozesse in ein 

DSS erreicht werden. 

Der geringe Entwicklungsstand des Landes hat zu Folge, dass der Landbevölkerung kaum Alternativen 

zur derzeitigen Subsistenzwirtschaft als Haupterwerbsquelle zur Verfügung stehen. Die hohen 

Kosten für die Vermarktung von Produkten und den Kauf von Dünge- und anderen Betriebsmitteln 

sowie der weitgehend fehlende Zugang zu Kleinkrediten sorgen dafür, dass Produktivitätssteigerungen 

und Spezialisierung in den Farmhaushalten unterbleiben. Die noch frei zugänglichen Landreserven 

sowie die angesichts der verbreiteten Unterbeschäftigung im Überfluss vorhandene Arbeitskraft 

in den Dörfern sind somit die Ressourcen, mit denen tatsächlich gearbeitet wird. Erst bei 

einer Erschöpfung der Landreserven, wie sie im Süden zu beobachten ist, beginnt etwa der Einsatz 

von Dünger für die Bauern wirtschaftlich interessant zu werden. 

Mitarbeiter 

A. Kuhn, I. Gruber, T. Gaiser 


Ziel des Problemkomplexes ist zum einen die Weiterentwicklung von ökonomisch fundierten Szenarien 

hinsichtlich der Landnutzung, agrarischem Wasserbedarf und Lebensmittelversorgung in 

Benin für das Jahr 2025. Im Zentrum der Analyse steht die interdisziplinäre Simulation des Wanderfeldbaus 

im Einzugsgebiet des Oueme, aber auch die Landnutzung in anderen repräsentativen 

Gebieten Benins wie dem Baumwollgebiet und dem subtropischen Küstengebiet des Landes. 

Forschungsansatz und Modellierung 

In einem landwirtschaftlich geprägten Entwicklungsland wie Benin können Agrarsektormodelle als 

politische Entscheidungshilfen dienen, da sich mit ihrer Hilfe sowohl die Auswirkungen von exogenen 

Änderungen (Klimawandel, Bevölkerungsentwicklung, technischer Fortschritt) als auch alternative 

Strategien der Wirtschafts- und Agrarpolitik quantifizieren und bewerten lassen können. 

Die Erstellung und Anpassung derartiger Modellsysteme erfordert jedoch Ressourcen, die oftmals 

in den Partnerländern nicht bereitgestellt werden können. Insofern ist ein wichtiges Ziel in PK Be 

E.1, ein den besonderen Produktionsverhältnissen im Ouémé-Einzugsgebiet angepasstes Agrarsektormodell 

zu entwickeln und Wissenschaftlern und Entscheidungsträgern in Benin verfügbar zu 

machen.


Während die Vegetation sich unter natürlichen Bedingungen als Folge von Klima, Bodenverhältnis- 

sen und Biodiversität entwickelt, wird ihre Zusammensetzung bei Zunahme der landwirtschaftlich 

genutzten Fläche von ökonomischen Entscheidungen der Bewohner bestimmt. Insofern ist eine bioökonomische 

Modellierung der agrarischen Landnutzung unabdingbar, um Aussagen zur künftigen 

Landbedeckung und der Vegetation treffen zu können. Mit den naturwissenschaftlich orientierten 

Disziplinen wird vor allem im Bereich der Ertragsmodellierung wichtiger Feldfrüchte sowie möglicher 

Anbauverfahren kooperiert. Mit den sozial- und humanwissenschaftlichen Disziplinen findet 

ein Austausch im Bereich Demographie, Migration, Urbanisierung und Lebensmittelkonsum statt. 

Die besondere Herausforderung an ein agrarökonomisches Modell für IMPETUS-Benin besteht nun 

darin, diejenigen wirtschaftlichen Prozesse zu identifizieren und abzubilden, welche letztlich die 

beobachtete Landnutzung bestimmen. Die Landnutzung determiniert die Vegetationsbedeckung des 

Landes, und spielt damit eine entscheidende Rolle im Wasserkreislauf. Landnutzung erfolgt zum 

einen in der Form von Ackerbau und Dauerkulturen (Sträucher und Bäume). Aber auch der Wald 

bzw. Baumsavanne werden als Quelle für Bau- und Feuerholz, als Viehweide und als Jagdrevier 

genutzt. Die beobachteten Trends der letzten Jahre zeigen eine starke Zunahme der ackerbaulichen 

Nutzung mit entsprechenden Rückgängen der Nutzung von Wald. Verbunden ist dies mit einem 

Rückgang des Volumens der Vegetationsbedeckung. Aufgabe der Agrarsektormodellierung ist es, 

die ökonomischen Ursachen als auch die Geschwindigkeit dieses Nutzungswandels zu erklären. 

Hierzu ist es zum einen nötig, ein Modell zu verwenden, das die wirtschaftlichen Bedingungen von 

Subsistenzlandwirtschaft unter Bevölkerungsdruck wiedergibt. Des weiteren ist eine angemessene 

dynamische Formulierung und Parametrisierung des Modells erforderlich, um künftige Entwicklungen 

abschätzen zu können. Wesentliche treibende Faktoren sind hier in erster Linie das lokale Bevölkerungswachstum 

und die Entwicklung alternativer Einkommensmöglichkeiten. 

Zur numerischen Analyse wird auf der Basis des oben beschriebenen methodischen Ansatzes das 

im Rahmen der bisherigen Arbeit von IMPETUS entwickelte Agrarsektormodell BenIMPACT 

(Benin Integrated Modelling System for Policy Analysis, Climate and Technology Change) verwendet. 

BenIMPACT ist ein regionales Simulationsmodell für Angebot und Nachfrage von Agrarprodukten 

in Benin (Partialmodell). Dieses setzt sich zusammen aus einem numerischen Simulationsalgorithmus, 

der in der Sprache GAMS (Generalised Algebraic Modelling System) programmiert 

ist, sowie einem als Szenario-Viewer ausgelegten, neu entwickelten SDSS (BenImpact-Crop), 

das den paarweisen Vergleich der bislang verfügbaren Szenarioläufen über den 25-jährungen Projektionszeitraum 

ermöglicht. 

Stand der Entwicklung des SDSS BenImpact-Crop 

Der BenIMPACT Scenario Viewer ist eine graphische Benutzeroberfläche (graphical user interface 

GUI), die dazu dient, Ergebnisse von Szenariosimulationen durch BenIMPACT zu visualisieren. 

Das numerische Simulationsmodell BenIMPACT ist ein regionalisiertes Modell für den Agrar- und


Nahrungssektor in Benin. Jede Szenariosimulation durch BenIMPACT resultiert in einer Vielzahl 

an numerischen Ergebnissen, die in GDX-Dateien ausgegeben werden. Der BenIMPACT Scenario 

Viewer wurde hauptsächlich dazu programmiert, um GDX-Dateien unabhängig von GAMS auf 

bequeme Weise zugänglich zu machen. Dem Benutzer der GUI ist es insbesondere möglich: 

1. Ergebnisdaten aus GDX-Szenario-Dateien zu extrahieren, 

2. Daten von GDX-Dateien in Tabellen, Graphen und Karten zu transformieren und zu 

strukturieren, 

3. diese Auswahl in andere Datenformate oder Dokumente zu exportieren, 

4. neue GDX-Dateien in der Szenario-Datenbank zu speichern. 

Die GUI von BenIMPACT Scenario Viewer wurde entwickelt, um neuen Benutzern rasch ein intuitives 

Verständnis der wichtigsten Funktionsweisen zu ermöglichen. Diese Bedienungsanleitung 

zielt darauf, den Benutzer mit denn wichtigsten Funktionen vertraut zu machen. 

Das erste Dialogfeld, auf dem der Benutzer eine Auswahl treffen kann, ist die Auswahl zwischen 

den Funktionen ’Szenarios hinzufügen’ und ‚Szenarios betrachten’. Üblicherweise wünscht der 

Benutzer zunächst, ein existierendes Szenario zu betrachten (GDX-Datei), welches bereits Teil der 

Szenario-Datenbank ist. Falls der Benutzer jedoch ein Szenarios selbst berechnet oder von anderer 

Seite erhalten hat, kann er ebenso GDX-Dateien hinzufügen, welche diese Ergebnisse enthalten. 

Die erste mögliche Auswahl: Szenarien betrachten oder Szenarien hinzufügen 

Wünscht der Benutzer, neue Szenarien in die Datenbank einzustellen, öffnet sich der folgende Bildschirm, 

der den Benutzer dazu auffordert, die neuen GDX- Szenario- Dateien zu identifizieren, ihnen 

einen Namen zu geben und etwas erläuternden Text zum simulierten Szenario hinzuzufügen.


Dateien, Kurzbezeichnungen und Beschreibungen für neue Szenarien hinzufügen 

Im unteren Teil dieses Formulars wird der Benutzer aufgefordert, die interdisziplinären IMPETUS-Szenarien 

zu bestimmen, auf welchem jedes individuelle BenIMPACT-Szenario basiert. Jede Forschungsgruppen in 

IMPETUS arbeitet soweit als möglich mit diesen vordefinierten klimatischen und sozioökonomischen Szenarien. 

Sobald die neue GDX-Szenario-Datei zur Szenariodatenbank hinzugefügt wurde, steht diese zur Betrachtung 

und zum Vergleich mit anderen Szenarien zur Verfügung, was die Schlüsselfunktion des BenIMPACT Scenario 

Viewer darstellt. 

Nachdem zwei Szenarien vom Benutzer ausgewählt worden sind, wird eine vorgegebene Tabellenansicht 

angezeigt (s. Abb. unten). Diese Tabellenansicht vergleicht die Marktbilanzen für agrarische Verbrauchsgüter 

zwischen den zwei Szenarien für das Jahr 2000, markiert mit ‚Szenario 1’ und ‚Szenario 2’ in der Abbildung. 

In den Tabellenzeilen sehen wir Agrargüter (Pflanzliche und tierische Erzeugnisse). In den Tabellen-


spalten sind die Variablen angezeigt, die diese einfache Form einer Marktbilanz bilden: Produktion abzüg- 

lich Verluste und Saatgutverbrauch, menschlicher Konsum, Verarbeitung und der daraus resultierende regionale 

Überschuss oder Defizite. Die Szenarien gruppieren die Spalten; sie stellen die ‚Spaltengruppen’ dar. 

Die regionale wie auch die zeitliche Dimension sind nicht in den Zeilen und Spalten enthalten und müssen 

folglich über das Dropdownmenü in der oberen linken Ecke ausgewählt werden (‚Auswahl Region’ und 

„Auswahl Jahr’). Es wäre zwar ebenso möglich, ‚Zeilengruppen’ zu bilden, indem man entweder die regionale 

oder die zeitliche Dimension hinzufügt, aber dies würde die Tabellen zu groß werden lassen, um noch 

einen schnellen Überblick zu gewährleisten. Das Hinzufügen, Entfernen oder Verlagern von Datendimensionen 

kann über die Pivotierungsfunktion leicht realisiert werden, welche an späterer stelle erläutert werden 

wird. 

Startansicht: Marktbilanzen in Benin für das Jahr 2000 

Ch i Ch 

Scenario 1 Scenario 2 

Zusätzlich zum den Dropdownmenüs, die andere Datendimensionen enthalten, kann der Benutzer einige 

zusätzliche Buttons in der oberen linken Ecke der Tabellenansicht finden. Die nächste Abbildung zeigt diese 

Buttons detaillierter Form: 

• Ganz entscheidend ist die Toolbar, die Buttons zum Kopieren/Einfügen von Tabellen- oder Graphikansichten 

enthält, zum Exportieren von Dateien, Ansichtsoptionen, Pivotierung, sowie die Auswahl der 

Darstellungsart der Daten als Tabelle, Grafik oder Landkarte. 

• In jeder Tabelle, aber auch jeder Grafik oder Karte können individuelle Elemente einer Dimension ausgewählt 

werden, indem man die ‘Auswahlbuttons’ (unten links) anklickt. Darüber kann der Benutzer 

beispielsweise die Ergebnisdarstellung auf die Jahre 2000 und 2025 reduzieren oder lediglich die tierischen 

Produkte auswählen. Überdies ist eine Navigationsfunktion verfügbar, mit der man zurück zur 

vorherigen Ansicht gelangen kann.


Die Toolbuttons für Tabellen 

Choose topic 

and table 

content 

Return to 

previous 

view 

Export to a file 

Copy table or 

graph to the 

clipboard 

Selection of 

row elements Selection of 

row elements 

View 

options 

Selection of row-group elements 

Pivot the table 

Choose between 

table, graph, or map 

• Thema und Tabelle – dieser Button erlaubt dem Benutzer, zwischen verschiedenen Themen 

(z.B. Ernährungssicherung => Landwirtschaft) zu wechseln. Jedes Thema enthält eine Vielzahl 

an vordefinierten Tabellen, welche wiederum Ergebnisse zum Thema bereitstellen. Unter 

dem Thema Ernährungssicherung sind Tabellen zu Marktbilanzen, Preisen, Handel, Pro- 

Kopf-Verbrauch und Ernährung bereits angelegt. Das Thema Landwirtschaft wartet mit Tabellen 

zu Anbauflächen, Größe der Viehbestände, Erträgen und regionale Anbauanteilen auf. 

Der Abschnitt Ressourcenverbrauch arbeitet mit absoluten und Pro-Kopf-Nutzung von Kulturland 

und Wasser. Schließlich legen die Tabellen zu den Hauptantriebsfaktoren die Annahmen 

hinsichtlich Klimawandel, Bevölkerungswachstum und ökonomischer Entwicklung offen, 

die das spezifische Szenario charakterisieren. Der aktivierte „Inhalt und Tabelle“-Button 

wird in der nächsten Abbildung gezeigt.


Vordefinierte Themen aussuchen und dazugehörige Tabellen- und Kartenansichten 

Der Szenario-Viewer verfügt nun über eine Vielzahl von Funktionen, um Tabellen, Diagramme 

oder Landkarten zu erstellen und zu exportieren, deren Beschreibung den hiesigen Rahmen sprengen 

würde. Genauere Informationen sind der Dokumentation des Viewers zu entnehmen, die 

Bestanddteil des IMPETUS - Frameworks ist. 

Forschungsarbeit im Berichtszeitraum: Szenario-Simulationen zur Düngernutzung 

Die unzureichende Flächenproduktivität von Nahrungspflanzen ist ein wesentlicher erklärender 

Faktor für die zunehmende Abhängigkeit afrikanischer Länder von Nahrungsmittelimporten und – 

hilfe. Die Verwendung von Mineraldünger in größerem Umfang als bisher könnte die Nahrungsbilanzen 

vieler Länder dramatisch verbessern und für niedrigere Nahrungsmittelpreise, einem größeren 

Angebot und Verbrauch sowie einer verbesserten Nahrungsmittelsicherheit und Ernährungssituation 

dienen. Unter bestimmten Voraussetzungen kann vermehrte Düngernutzung auch den Druck 

auf die Ressourcen Land, Wasser und Arbeitskraft verringern. 

Um die Bedingungen für eine verbesserte Nutzung von Mineraldünger mit Hilfe des Agrarsektormodells 

BenIMPACT simulieren zu können, wurden mit Hilfe des Pflanzenwachstumsmodells 

EPIC im SDSS PEDRO Ertragssimulationen für verschiedene Düngeniveaus durchgeführt (siehe 

PK Be-E.2). Aus diesen Simulationsreihen wurden für die Verwendung in BenIMPACT quadrati-


sche N-Ertragsfunktionen approximiert. Die Düngeniveaus im Basisjahr 2000 wurden auf Grundlage 

dieser Ertragsfunktionen sowie den gängigen Düngemittel- und Produktpreisen unter der Annahme 

gewinnmaximierenden Düngereinsatzes kalibriert. 

Eine besondere Bedeutung hat in diesem Zusammenhang die düngerpolitische Praxis in Benin. 

NPK-Mischdünger wird zoll- und steuervergünstigt für den saisonal geplanten Baumwollanbau zur 

Verfügung gestellt. Darüber hinausgehende Düngermengen müssen von den Landwirten zu den 

regional gängigen Marktpreisen (also Einfuhrpreis plus Zoll, Mehrwertsteuer, sowie Transport- und 

Vermarktungskosten) erworben werden. Der quotenmäßig beschränkte steuervergünstigte Dünger 

ist etwa 40% billiger als auf dem freien Markt. Es ist ein offenes Geheimnis in Benin, dass der für 

Baumwolle importierte Mineraldünger je nach der Preissituation im Baumwollsektor in großem 

Umfang für andere, vor allem Nahrungsfrüchte, abgezweigt wird. Dies erklärt auch die in den letzten 

Jahren zu beobachtende Zunahme von Erträgen etwa bei Cassava, während die Baumwollerträge 

zurückgingen. 

Zwei Szenarien wurden mit Hilfe von BenIMPACT simuliert. Das Basisszenario stellt die Konsequenzen 

einer Fortführung der bisher verfolgten Düngepolitik bis 2025 dar. Es zeigt sich, dass Benin 

vor allem aufgrund der wachsenden Bevölkerung in eine zunehmende Abhängigkeit von Nahrungsmittelimporten 

geraten würde. Die Nutzung von Dünger würde generell abnehmen, unter anderem 

deshalb, weil der Anbau von Baumwolle relativ zu anderen Produkten an Attraktivität verlöre 

und dadurch die bereitgestellten Mengen an steuervergünstigtem Dünger abnähmen. 

Das simulierte Politikexperiment hingegen zeigt die Auswirkungen einer Ausweitung der existierenden 

Düngepolitik für Baumwollanbau auf die gesamte Nutzung von Dünger. Eine Nicht- 

Besteuerung von Mineraldünger hätte positive Folgen für die Landwirtschaft in Benin und die Versorgung 

mit Nahrungsmitteln. Die Ausdehnung der Landnutzung würde gegenüber dem Basisszenario 

nur unwesentlich zunehmen. Hingegen wäre die gesamte Nutzung von Mineraldünger fast 

doppelt so hoch, wovon vor allem der Anbau von Nahrungsmitteln profitieren würde (Abb.1). Die 

Zunahme der Importabhängigkeit könnte zwar nicht in ihr Gegenteil verkehrt, aber doch erheblich 

gebremst werden.


Base year Baseline scenario, 2025 Tax exemption scenario, 2025 

Abb. III.1.1-1: Regionale Verwendung von NPK-Dünger 2000 and 2025 [in kg pro Hektar]


PK Be-E.2: Auswirkungen von Landnutzungsänderungen, Klimaveränderungen 

und Pflanzenmanagement auf Bodendegradation und Ernteertrag 

im oberen Ouémé-Einzugsgebiet 


Anbau von Yams bei Parakou 

Aufgrund des anhaltenden Bevölkerungswachstums im Einzugsgebiet des Ouémé ist eine zunehmende 

Ausdehnung der landwirtschaftlich genutzten Fläche sowie ein verstärkter Nutzungsdruck 

auf die bereits vorhandenen Flächen zu verzeichnen. Als Folge von verkürzten Brachezeiten, mangelndem 

Düngereinsatz, regelmäßigem Abbrennen der Biomasse sowie Bodenerosion durch Wasser, 

zeigen die Böden in einigen Teilen des Untersuchungsgebiets bereits starke Degradationserscheinungen. 

Mit dem Verlust an Wurzelraum durch Bodenerosion und der Abnahme der Nährstoffvorräte 

sowohl durch Bodenerosion als auch durch die Verkürzung der Brachezeiten ist kurz- 

(wenige Jahre) bis mittelfristig (Jahrzehnte) mit Einbußen bei den Ernteerträgen zu rechnen. Diese 

sind im Falle der Bodenerosion zum Teil irreversibel und angesichts der vorherrschenden Subsistenzwirtschaft 

für die Landbevölkerung von existenzieller Bedeutung. Die Entwicklung der Erträge 

nimmt eine zentrale Rolle hinsichtlich der zukünftigen Landnutzungsänderungen ein, da sie 

maßgeblich die Flächenausdehnung der landwirtschaftlichen Nutzung bestimmt. Im Hinblick auf 

die Ernährungssicherung ist es daher wichtig, die Zusammenhänge zwischen Klima, Landnutzung, 

Ertrag, Bodeneigenschaften und Anbausystemen zu analysieren und zu quantifizieren, sowie mögliche 

Auswirkungen von Handlungsoptionen abzuschätzen. 

Die zentralen Fragen sind daher:


• Welche Effekte üben gegenwärtige und zukünftige Veränderungen in der Landnutzung und 

im Klima auf die Bodenerosion aus? Welche Gebiete im oberen Ouémé-Einzugsgebiet sind 

besonders erosionsgefährdet? 

• Wie wirken sich Klimaveränderungen, Verkürzung der Brachezeiten und Bodendegradation 

auf den Ernteertrag wichtiger Feldfrüchte aus? 

• Kann durch veränderte Managementstrategien, wie beispielsweise den Einsatz von Düngemitteln, 

der Ernteertrag gesteigert bzw. die Bodenerosion reduziert werden? 

• Welche Konsequenzen ergeben sich hinsichtlich der Ernährungssicherung für die Zukunft? 

Mitarbeiter 

T. Gaiser, C. Hiepe, A. Srivastava, A. Bossa, A. Enders 


Das Hauptziel der Arbeiten ist die Entwicklung des SDSS PEDRO (Protection du sol Et Durabilité 

des Ressources agricoles dans le bassin versant de l'Ouémé Supérieur) zur Abschätzung des zukünftigen 

Bodenaustrages und der Ertragsentwicklung unter Berücksichtigung von Klima- und 

Landnutzungsszenarien, wie sie aus den IMPETUS Szenarien abgeleitet werden. Die Entwicklung 

beinhaltet zum einen die Parametrisierung und Kalibrierung eines Ertragsmodells (EPIC) und eines 

hydrologischen Modells (SWAT), zum anderen die Einbindung potenzieller Nutzer in das Design 

des SDSS, um die Modelle auf die Bedürfnisse der zukünftiger Nutzergruppen abzustimmen. 

Nutzergruppen 

• Direction Générale de l’Eau 

• Dr. Pierre Adisso (Chef Service Hydrologie) 

• Dr. Felix Azonsi (Chef Service Resources en Eau) 

• Mitarbeiter : Arnaud Zannou, Aurélien Tossa 

• Université d’Abomey-Calavi 

• Prof. Abel-Afouda (Faculté des Sciences Techniques) 

• Mitarbeiter : Eric Alamou 

• Prof. E. Agbossou (Faculté des Sciences Agronomiques) 

• Mitarbeiter : Dr. Luc Sintondji 

• Institut National des Recherches Agronomique du Bénin 

• Dr. Mouinou Attanda Igué 

• Rodrigue Dagberou, Patrice Attiogbe


Stand der SDSS/IS/MT-Entwicklung 

Das SDSS PEDRO ist von der softwaretechnischen Seite her nun voll einsatzfähig. Neben einer 

Erweiterung der Anbauoptionen im Hinblick auf den Saattermin und die Pflanzendichte, wurde 

auch die Ergebnisausgabe um weitere Optionen erweitert (z.B. Differenzkarten für Ernteerträge, 

Ausgabe der hydrologischen Ausgabegrößen in monatlicher Auflösung). Außerdem ist sowohl die 

Nutzerführung als auch die Bedienungsanleitung in drei Sprachen verfügbar. Erste Einführungskurse 

für Anwender des SDSS wurden bereits durchgeführt, woraus sich u.a. Anregungen für eine 

Weiterentwicklung des Systems ergaben. Weitergehende Schulungen für Administratoren sind für 

das nächste Jahr geplant. 

Die Kalibrierung und Validierung des SDSS für Mais und Yams wurde im Berichtszeitraum vorangetrieben. 

Inhaltlich ist die Validierung auf regionaler Ebene für einzelne Kulturpflanzen noch nicht 

endgültig abgeschlossen. Inzwischen wurde auf beninischer Seite der Wunsch geäußert, das System 

um weitere Kulturpflanzen (Ananas, Cashew) zu ergänzen, die für die zukünftige Agrarproduktion 

und besonders für den Export von Bedeutung sein könnten. 

Erweiterung der Eingabe- und Ausgabeoptionen im SDSS PEDRO 

Die Vorstellung des SDSS für potentielle Nutzer des Systems ergab, dass die Optionen für die Parametrisierung 

der Anbaumaßnahmen, um die Einstellung des Saattermins sowie die Pflanzdichte 

erweitert werden mussten. Der Änderung des Saattermins ist für die Bauern eine einfache und kostenneutrale 

Maßnahme zur Anpassung an Witterungs- und insbesondere Klimaveränderungen. Die 

Spanne der möglichen Aussaatmonate wurde gemäß den spezifischen Möglichkeiten bei der jeweiligen 

Kulturpflanze festgelegt. Innerhalb dieser Spanne kann der Nutzer den Aussaatmonat frei 

wählen (Abb.III.1.1-2). Eine weitere kostenneutrale Maßnahme zur Anpassung an verändertes Wasser- 

und Nährstoffangebot ist die Variation der Pflanzdichte. Bei Rückgang der Niederschläge muss 

beispielsweise die Bestandesdichte von Getreide durch den Bauern reduziert werden, um die Erhaltung 

und Ausbildung der Körner und damit des verwertbaren Ertrags zu sichern. Bei höherer Wasserverfügbarkeit 

beispielsweise wenn eine Bewässerungsmöglichkeit besteht, ist eine Erhöhung der 

Bestandesdichte möglich und sogar nötig, um die bessere Wasserversorgung in eine optimale Biomasse- 

und Ertragsbildung umsetzen zu können. Zur Ermittlung der potentiell möglichen Bestandesdichten 

mussten umfangreiche Recherchen durchgeführt werden. Da die Spanne der möglichen 

Bestandesdichten bei den einzelnen Kulturpflanzen sehr unterschiedlich ist, wurde auch diese Einstellungsmöglichkeit 

für den Anwender kulturpflanzenspezifisch gestaltet. Bei Yams sind beispielweise 

Bestandesdichten von 0.3 bis 8 Pflanzen pro m2 üblich, während bei Reis bis zu 300 Pflanzen 

pro m2 möglich sind (Abb. III.1.1-2).


Abb. III.1.1-2: Eingabeformular zur pflanzenspezifischen Definition von Aussaatstärke und 

Pflanztermin im SDSS PEDRO 

Auf Empfehlung der Anwender wir in der Ergebnisausgabe eine Abfrageroutine entwickelt, um 

Differenzkarten bzw. –diagramme darzustellen. Die Ergebnisausgabe des SDSS Pedro enthält standardmäßig 

ein Referenzszenario (Klimadaten aus Messungen, Ausdehnung der Ackerflächen in den 

Jahren 1991/2000, Traditioneller Anbau ohne Bewässerung und Düngung). Durch die Abfrageroutine 

können nun die Ergebnisse der vom Nutzer definierten Szenarienkombination in Beziehung 

gesetzt werden zu den Ergebnissen des Referenzszenarios und Differenzkarten- oder Differenzdiagramme 

ausgegeben werden. Abbildung III.1.1-3 zeigt die Differenzen der Maiserträge des Szenarios 

Regenfeldbau mit Mineraldüngereinsatz (Klimadaten aus Messungen, Ausdehnung der Ackerflächen 

in den Jahren 1991/2000) zum Referenzszenario. Die Differenzkarte zeigt, dass die Wirkung 

der Mineraldüngung abhängig ist vom Standort, aber allen Einzugsgebieten, in denen Ackerbau 

betrieben wird, zu einer Erhöhung der Maierträge um 1 bis >2.5 t/ha führt.


Abb. III.1.1-3: Räumlich differenzierte Erhöhung der Maiserträge durch Einsatz von Mineraldüngung 

im Vergleich zum Referenzszenario (Klimadaten aus Messungen, 

Ausdehnung der Ackerflächen in den Jahren 1991/2000, Traditioneller 

Anbau ohne Bewässerung und Düngung) 

4.2 Kalibrierung der Ertragsberechnungen für Yams und Mais 

Yams ist eine der ökonomisch bedeutendsten Kulturpflanzen im Oueme-Einzugsgebiet, weil sie 

relativ hohe Flächenerlöse erwirtschaftet. Allerdings gibt es bisher kein Pflanzenwachstumsmodell, 

das in der Lage ist das Wachstum und die Ertragsbildung dieser Pflanze zu simulieren. Für die Abschätzung 

der Yamserträge im SDSS PEDRO bedurfte es des Aufbaus eines Parameterfiles für diese 

Kulturpflanze, welcher die für das EPIC Modell wichtigsten physiologischen Kenngrößen von 

Yams enthält. Die physiologischen Kenngrößen wurden teils durch umfangreichen Literaturrecherchen, 

teils durch die Auswertung der Feldexperimente in den Jahren 2000-2006 gewonnen. Nach 

dem Aufbau des Parameterfiles erfolgte die Kalibrierung des Modells anhand der Feldversuche in 

den Jahren 2005 und 2006. 

Total Biomass (Mg/ha) 

6 

5 

4 

3 

2 

1 

0 

Figure 2(a) 

Observed 

biomass 

Simulated 

biomass 

Tuber yield (Mg/ha) 

6 

5 

4 

3 

2 

1 

0 

Figure 2(b) 

Abb. III.1.1-4: Vergleich der mittleren simulierten und beobachteten Biomasse (links) und der 

Yamserträge (rechts) für die Jahre 2005 und 2006 aus Feldversuchen auf drei 

Standorten mit zwei Behandlungen (mit und ohne Mineraldüngung) 

Observed 

Tuber yield 

Simulated 

Tuber yield


Neben Yams und Baumwolle ist Mais die flächenmäßig bedeutendste Feldfrucht. Die Kulturpflanzenerträge 

und insbesondere die Maiserträge im Oueme-Einzugsgebiet sind abhängig von der Verfügbarkeit 

von Bracheflächen, weil die Brache traditionell die einzige Maßnahme zur Erhaltung der 

Bodenfruchtbarkeit ist. Voraussetzung für die Erfassung der Brachewirkung auf die Maiserträge im 

SDSS PEDRO ist die Sensitivität des Modells EPIC bzgl. des Brache-Ackerflächeflächen- 

Verhältnisses und Kalibrierung auf regionaler Ebene. Deshalb musste für die Kalibrierung der 

Maiserträge auf der Ebene der Gemeinden (Commune), ein Klassifikationsschema für die räumlich 

differenzierte Quantifizierung der verfügbaren Bracheflächen entwickelt und in das SDSS eingebaut 

werden. Aus den Ergebnissen der Satellitenbildklassifikation wurden die Ackerflächen sowie Flächen 

unter verschiedene Savannentypen in den Teileinzugsgebieten abgeleitet (Judex et al. 2007). 

Danach wurden jedes Teileinzugsgebiete einer der sieben Fallow-Cropland–Klassen zugeordnet 

(Tab. III.1.1-1). Je Zugehörigkeit zu einer der Fallow-Cropland-Klassen wurde dann für jedes Teileinzugsgebiet 

ein flächengewichtetes Mittel des Maisertrages aus Simulationsläufen mit bzw. ohne 

Brache ermittelt. Wenn die gesamte Savanne (boisée und arbustive) als Brache verfügbar wäre, 

wären die zu erwartenden Erträge deutlich höher als das statistische Mittel in den einzelnen Gemeinden 

(Tab. III.1.1-2). Jedoch, wenn die Annahme, dass die gesamte Brachefläche für die Rotation 

zur Verfügung steht verändert wird und angenommen wird, dass weniger Brachefläche zur Verfügung 

steht, sinken auch die simulierten Maiserträge. Erst bei der Annahme einer Bracheverfügbarkeit 

von 25% der Savannenfläche nähert sich der simulierte Durchschnittsertrag dem statistischen 

Ertrag an (Tab. III.1.1- 2). 

Fallowcropland 

class 

Tab. III.1.1-1: Definition regionaler Fallow-Cropland-Klassen gemäß des Verhältnisses von 

Ackerland zu Bracheflächen 

Crop cycles without 

fallow Fallow-crop cycles 

Average 

Average falcroplow-croplandland 

ratio Area Cropland Area Cropland 

(%) (%) (%) (%) (%) 

1 17 4.9 0 100 100 17 

2 25 3.0 10 100 90 17 

3 38 1.6 25 100 75 17 

4 50 1.0 40 100 60 17 

5 67 0.5 60 100 40 17 

6 83 0.2 80 100 20 17 

7 100 0.0 100 100 0 17


Tab. III.1.1-2: Vergleich des Mittels der statistischen Maiserträge in den zehn Gemeinden des HVO von 1995 bis 

2000 mit den simulierten Mittelwerten für Annahmen mit unterschiedlicher Bracheverfügbarkeit (ME 

= Mittlerer Fehler, MRE = Mittlerer relativer Fehler) 

Mittelwert Mittelwert 

Statistik Simulation ME MR 

(kg ha -1 ) (kg ha -1 ) (kg ha -1 ) 

(%) 

Gesamte Savanne als 

Brache 1241 1999 758 0.62 

50% der Savanne verfügbar 

25% der Savanne ver- 

1241 1781 540 0.44 

fügbar 1241 1428 187 0.15 

Dies bedeutet, dass man in einzelnen Teileinzugsgebieten davon ausgehen muss, dass die verfügbare 

Brachefläche schon jetzt die Ertragsbildung bei Mais limitiert, obwohl über das gesamte obere 

Einzugsgebiet gesehen der Anteil der Ackerfläche an der Gesamtfläche nur 12 % beträgt. Dies 

hängt zum einen damit zusammen, dass der Schutzwald (Forêt Classée) einen erheblichen Teil des 

oberen Oueme-Einzugsgebietes einnimmt. Zum Anderen liegt es aber auch an den Bodenrechtsverhältnissen, 

die für viele Bauern, und insbesondere die eingewanderten Migranten, den Zugang zu 

den noch reichlich verfügbaren Bracheflächen erschweren. Nicht zuletzt ist schließlich der physische 

Zugang durch fehlende Straßen und Wege ein Hindernis, um noch nicht erschlossene Bracheflächen 

nutzbar zu machen. 

Szenarienrechnungen 

Zur Abschätzung der Wirtschaftlichkeit des Einsatzes von Düngemitteln wurden mit dem SDSS 

Szenarien zur Auswirkung des Düngemitteleinsatz auf die Pflanzenerträge gerechnet. Es wurden 

mit Hilfe des SDSS Düngersteigerungsexperimente durchgeführt, in denen die Zufuhr von Stickstoff, 

dem in der Regel am stärksten limitierenden Nährstoff, schrittweise erhöht von 0 auf 300 

kg/ha wurde. 

Die Abbildung III.1.1-5 zeigt beispielhaft die Ergebnisse der Simulationsläufe für die unterschiedlichen 

Stickstoffdüngungsstufen für Mais und Erdnüsse. Die Erträge sowohl von Mais als auch von 

Erdnuß werden durch Stickstoffdüngung deutlich erhöht. Allerdings ist der relative Ertragszuwachs 

bei Mais höher als bei Erdnuß. Der Zuwachsfaktor bei Düngung von 100 kg Stickstoff beträgt bei 

Mais 2.5 während er bei Erdnuß nur 1.9 erreicht. Die Ergebnisse der Stickstoffproduktionsfunktionen 

ging u.a. in das SDSS BenImpact ein, und ermöglichte dort die Berechnung von Düngeszenarien 

und deren Wirtschaftlichkeit auf regionaler Ebene.

Relative yield increase compared 

to control (without N) 


Tab. III.1.1-3: Annahmen zu den Szenarien zur Stickstoffdüngung durch die Zufuhr von Mischdünger (NPK 14-23-14) 

und Harnstoff 

Stickstoffmenge Davon 

Davon 

Gesamt NPK 14-23-14 Netto N Harnstoff Netto N 

Kg N/ha Kg Dünger/ha Kg N/ha Kg Dünger/ha Kg N/ha 

25 178 25 1 0 

50 178 25 55 25 

75 178 25 108 50 

100 356 50 108 50 

200 356 50 326 150 

300 356 50 500 230 

3 

2.5 

2 

1.5 

1 

0.5 

Weitere Schritte 

y = -176.27x 2 + 32.773x + 0.9964 

Maize local 

Polynomisch (Maize local) 

0 

0 0.02 0.04 0.06 0.08 0.1 0.12 0.14 

Nitrogen (t/ha) 

Relative yield increase compared 

to control (without N) 

2.5 

2 

1.5 

1 

0.5 

y = -125.89x 2 + 21.764x + 0.9741 

R 2 = 0.9902 

Peanut 

Polynomisch (Peanut) 

0 

0 0.02 0.04 0.06 

Nitrogen (kg/ha) 

0.08 0.1 0.12 

Abb. III.1.1-5: Normierte Stickstoffertragsfunktionen für Mais (rechts) und Erdnuss (links) 

aus Simulationsläufen zu Düngerszenarien (Stickstoffsteigerung) mit dem 

SDSS PEDRO 

Für den nächsten Berichtszeitraum ist sind folgende Schritte geplant: 

1. Räumliche Ausdehnung des SDSS auf deas gesamte Einzugsgebiet des Oueme 

2. Regionale Validierung des SDSS für Yams 

3. Validierung des EPIC Modells für neue Reissorten für Afrika (NERICA) (siehe auch PK 

Be-E7) 

4. Fortsetzung der Schulung von SDSS Administratoren und von interessierten Nutzern in Benin


Literatur 

Williams, J.R. (1995): The EPIC Model, in Singh, V.P.: Computer Models of Watershed Hydrology. Water Resources 

Publications, Highlands Ranch, USA. pp 909-1000. 

Srivastava, A., Gaiser, T. (2008): Biomass Production and Partitioning pattern of Yam (Dioscorea rotundata). Agricultural 

Journal 3:334-337. 

Gaiser, T., Hiepe, C., Judex, M., Kuhn, A. (2008): Regional simulation of food and biomass production in the tropics. 

Agricultural Systems (submitted) 

Srivastava, A., Gaiser, T., Kanninkpo, C. (2008): Response of lowland rice to topography and different management 

practices in Inland valley in the sub-humid savannah of West Africa. J. Plant Nutr. Soil Sci. (submitted)


PK Be-E.3 Saisonale und langfristige Niederschlagsvorhersage in Benin und 

Einsatzmöglichkeiten in der Landwirtschaft 

Abb. III.1.1-6: Aus den Konsortialläufen abgeleitete Prognose der Entwicklung des Niederschlags über Benin nach 

dem A1b-Szenario des IPCC (Klimamodell REMO, statistisch nachbearbeitet, Vergleich zu REMO- 

Läufen von 1960-1999) 

Mitarbeiter 

H. Paeth, M. Janssens, Z. Deng, C. Hiepe, K.-O. Heuer 


Die Verfügung von Süßwasser aus dem Niederschlag ist ein essentieller Faktor in der landwirtschaftlichen 

Produktion und der Ernährungssicherung in Benin. Bislang gibt es kaum operationelle 

Systeme zur saisonalen Langfristvorhersage von Regenmengen im tropischen Westafrika. Solche 

saisonalen Vorhersagen stellen aber eine essentielle Grundvoraussetzung für die kurzfristige landwirtschaftliche 

Planung dar. Langfristige Klimaänderungen werden sich vermutlich auch auf das 

landwirtschaftliche Potenzial in Benin auswirken. Es sind also möglichst realistische Szenarien einer 

Klimaänderung in Westafrika zu entwickeln, um auf der regionalen Skala mittel- bis langfristige 

Anpassungsstrategien der landwirtschaftlichen Produktion an veränderte klimatische Randbedingungen 

für die kommenden Jahrzehnte auszuarbeiten.



Geplant ist für die dritte Phase im IMPETUS-Projekt die operationelle Niederschlagsvorhersage für 

eine Regenzeit und die Kommunikation der Vorhersageergebnisse an Akteure in der landwirtschaftlichen 

Produktion. Das in IMPETUS entwickelte System basiert auf globalen und regionalen Klimamodellsimulationen, 

die an existierenden Beobachtungsdaten des Niederschlags geeicht werden, 

um die Zuverlässigkeit der simulierten Daten zu verbessern. Darüber hinaus gilt es, das Vorhersagesystem 

technisch-operationell zu implementieren, z.B. beim beninischen Wetterdienst in Cotonou. 

Das hierzu in den folgenden Monaten zu implementierende SDSS nennt sich „Prévision de la 

Mousson Africaine“ (kurz: PRÉMA). Der alte Name des Systems, „Prévision Saisonnièere de la 

Pluis Sous-saheliénne“ (kurz: PRÉSAPLUS), musste wegen zu großer Namensähnlichkeit mit anderen, 

afrikanischen Produkten, geändert werden. 

Ferner müssen die vorhergesagten Variablen an die Bedürfnisse der landwirtschaftlichen Akteure 

angepasst und entsprechende Kommunikationswege aufgebaut werden, damit die Vorhersageergebnisse 

die Entscheidungsträger vor Ort rechtzeitig erreichen. Die Verbindung zwischen Klima und 

Landwirtschaft wird zunächst mit einem statistischen Modell untersucht. Darüber hinaus sollen 

klimabedingte Veränderungen im Pflanzenwachstum mit dem Wachstumsmodell EPIC berechnet 

werden. Damit soll neben den dekadischen Vorher-sagen aus der zweiten IMPETUS-Phase nun 

auch auf der saisonalen Zeitskala eine Vorhersage des landwirtschaftlichen Potenzials in verschiedenen 

Subregionen Benins formuliert werden. Dabei sollen die saisonalen Vorhersagen und das 

Kommunikationssystem für die kurzfristige Planung operationell implementiert werden. Hierzu 

sind bereits einige Vorarbeiten geleistet worden. 

Kooperationspartner 

Insbesondere bei der saisonalen Vorhersage wird eine Kooperation mit der Direction de la Météorologique 

Nationale in Cotonou angestrebt. Erste Gespräche mit dem Direktor, Herrn Didé, sind bereits 

geführt worden. Die Verbindung zwischen Klima und landwirtschaftlicher Produktion soll 

gemein-sam mit Wissenschaftlern der Université Abomey-Calavi untersucht und ebenfalls in ein 

operationelles Vorhersagesystem aufgenommen werden. Nach erfolgreicher Implementierung des 

Vorhersagesystems ist aber auch eine Kooperation mit Vertretern verschiedener Verwaltungsebenen 

und Akteuren in der Landwirtschaft notwendig. Hierbei werden insbesondere die in IMPETUS 

bereits geknüpften Kontakte bis hin zur Dorf und Gemeindeebene genutzt. 

Stand der bisherigen Arbeiten 

Zielsetzung im PK Be-E.3 für das Jahr 2008 waren: 

• eine Schulung in Cotonou, Benin mit dortigen Entscheidungsträgern und wichtigen Mitarbeitern 

zur Vorbereitung auf das SDSS PREMA; 

• Realisierung eines Informationssystems zur Klimamodellierung im IMPETUS-Projekt nach 

einer Idee aus dem Jahre 2007;


• die Weiterentwicklung des DSS PREMA. 

Inwiefern die unteren beiden Ziele erfüllt wurden, steht im entsprechenden Kapitel zum Stand der 

SDSS/IS/MT-Entwicklungen. 

Bei der Schulung, die am 30. März und 1. April 2008 im Chant d'Oiseau in Cotonou stattfand, ging 

es sowohl um einen Überblick der Klimaeinflüsse und -veränderungen auf die beninische Landwirtschaft, 

die Modellierung des Klimas im Allgemeinen als auch um die Hilfestellung seitens 

IMPETUS durch das SDSS PRÉMA, aber auch durch die weiteren angebotenen ISDSS-Systeme. 

Die Schulung wurde mit einer weiteren IMPETUS-Schulung an den folgenden Tagen von Malte 

Diederich (PK Be-H.3), u.a. zu seinem IS PrecipInfo, kombiniert. Neben Prof. Heiko Paeth als Vortragender 

und Kai O. Heuer nahmen über 20 Personen aus Benin teil, darunter z.B. Dr. Janvier Agbadjagan 

(DMN), Francis Dide (DNM), Césaire Gnangle (INRAB) und Gilles Nago (FSA). Besonders 

erwähnenswert war die dortige Mitarbeit von Dr. Mathias Pofagi vom CePED (Centre de Parterariat 

et d'Expertise pour le developpement durable), welche zu weiteren besonders fruchtbaren 

Gesprächen weit über die Tagung hinaus führte. Weitere Anwerbungen für und Gespräche über die 

ISDSS-Angebote des PK Be-E.3 fanden u.a. in Ouagadougou bei der GLOWA-Statuskonferenz 

Ende Oktober 2008 statt. 


Als wichtigstes Element für den PK Be-E.3 gilt in der dritten Phase das SDSS PREMA. Ziel dieses 

SDSS ist das Erstellen einer saisonalen Vorhersage des Monsunverlaufs in Benin, welche für den 

Abb. III.1.1-7: Blockschaubild zur geplanten Abfolge der PREMA-Prognosekette


Zeitraum März bis September/Oktober berechnet werden. 

Aufgrund der Auswahl der zu benutzenden Anfangsdaten (möglichst aktuelle Beobachtungsreanalysen 

der Meeresoberflächentemperaturen) und die für die verschiedenen Datenpakete vorhandenen 

Überarbeitungsperioden, hat sich herausgestellt, dass derzeit nur eine monatliche Berechnung anvisiert 

werden kann. Zudem gibt es noch Unsicherheiten über die Auswahl der letztendlichen Vorhersageparameter 

in den Modelldaten für die statistische Nachbearbeitung. Dies ist insbesondere eine 

Frage des zur Verfügung stehenden Arbeitsspeichers. 

Die für PREMA benötigten außerordentlichen Datengrößen der Klimamodelle ECHAM und 

REMO, verbunden mit den ständig nötigen Neuberechnungen, lassen es nicht zu, dieses Programmpaket 

zusammen mit den anderen IS/SDSS-Modulen zu verbreiten. Es wird nicht davon ausgegangen, 

dass die Rechneranlagen und Speicherkapazitäten beim Beninischen Wetterdienst ausreichend 

sind, um die integrierten Modellrechnungen durchzuführen bzw. sämtliche auch zwischendurch 

anfallenden Daten von bis knapp über 100 Gigabyte abzuspeichern. Von daher ist es nötig, 

die Berechnungen auf einem fremden Großrechner durchzuführen. Bevorzugt wird dabei die Rechneranlage 

des Deutschen Klimarechenzentrums (DKRZ) in Hamburg, da auf diesem auch die bisherigen 

Klimamodellläufe erstellt, deren Rohdaten abgespeichert worden sind und genügend Speicherkapazitäten 

für die Modelldaten des globalen Klimamodells ECHAM-5 und dem eingebetteten 

REMO vorhanden ist. 

Problematisch in dieser Hinsicht jedoch, dass der zur Klimamodellierung benötigte Großrechner 

vom Deutschen Klima- und Rechenzentrum ausgetauscht werden sollte, wovon die Verantwortlichen 

im PK erst dieses Jahr erfahren haben; die diesbezüglichen Aktivitäten haben sich jedoch auf 

mehrere Monate verschoben. Dieser Austausch, inklusive des Ausfalls der Rechenkapazitäten über 

mehrere Monate, welcher nunmehr Anfang des Jahres 2009 stattfinden wird, wird die Justierung der 

zu bildenden REMO-Ausgabedaten für die statistische Prognosebearbeitung zeitlich auf das Ende 

(Frühjahr/Sommer 2009) der dritten IMPETUS-Phase schieben. 

Weiterhin sind der Aufbau und die Bedienung vom Gesamtpaket PREMA für die Kunden in Benin 

äußerst komplex. Es ist das Ziel den dortigen Anwendern, zumindest einen Teil von ihnen, angeeignet 

werden, die nötigen zu wiederholenden Berechnungen neu zu starten. Daher soll das SDSS in 

zwei Versionen ausgehändigt werden. Während die kleinere Version lediglich das Ausgabemodul 

der Klimadaten sowie eine Downloadfunktion enthält, wird die größere Version auch die Elemente 

beinhalten, welche für die Berechnung der Modelldaten nötig sind. 

Die Voraussetzungen und Verbindungen hierfür wurden auf der bereits angesprochenen Schulung 

in Cotonou geknüpft. Von beiden Seiten wurde der Wunsch geäußert, mehrere Personen aus Benin 

zeitnah mit dem Ende des IMPETUS-Projekts Mitte 2009 nach Deutschland einzuladen, um die 

letztendlichen Ausführprogramme für PREMA zu erlernen, damit das Vorhersagesystem vor Ort 

bedient werden kann.


Eine Bearbeitung der graphischen Oberfläche hatte aufgrund der Großrechnersituation noch keine 

große Priorität und wurde zugunsten der Bearbeitung der anderen ISDSS-Module im IMPETUS- 

Projekt, problemkomplexbezogen auf das im nächsten Abschnitt zu erklärende IS ClimModInfo, 

auf den Winter 2008/2009 zurückgestellt. Die Gestalt von PREMA soll sich jedoch nach dem Corporate 

Design der anderen Module richten. 

Abb. III.1.1-8: Erstes Beispiel (französische Version): Überblick auf die Startseite des IS ClimModInfo mit zugehöriger 

Blockgrafik. 

Das IS ClimModInfo 

Auf Wunsch seitens vieler IMPETUS-Mitglieder, ist im Laufe des vergangenen Jahres das IS 

ClimModInfo entstanden, welches als Ziel hat, der Bevölkerung in Benin einen Eindruck von dem 

Aufbau der verwendeten Klimamodellen bzw. deren Nutzen und Genauigkeit zu liefern. Ferner 

wird ein Teil der bisherigen Berechnungen mit den REMO-Konsortialläufen mit Hilfe dieses IS den 

dargestellt. Das IS wurde dafür de facto in zwei Teile gegliedert.


Der erste Teil, welcher sowohl über den ISDSS-Informationsknopf, als auch die Startseite des IS 

aufrufbar ist, behandelt, eingeteilt in drei Unterkapiteln, folgende Themenschwerpunkte zu erklären: 

− der Aufbau von Klimamodellen an sich, ihr Unterschied zu synoptischen Wettervorhersagemodellen 

sowie ihre prognostischen Möglichkeiten und Schwächen; 

− die in den letzten Jahren (weiter-)entwickelten Treibhausgasszenarien und ihr Einbau in 

verschiedene Klimamodelle; 

− die nähere Erläuterung der im IMPETUS-Projekt benutzten Klimamodelle. 

Abb. III.1.1-9: Zweites Beispiel (englische Version): Überblick auf das dritte Unterkapitel zum Thema 

Klimamodellierung im IMPETUS-Projekt. Die Blockgrafik wird als Wegweiser im IS weiter benutzt. 

Dabei wurde bewusst der Ansatz verfolgt, den Interessierten einige wichtige Begriffe so einfach wie 

möglich zu erklären, schließlich sollen in diesem ersten Teil weniger die bereits mit Fachwissen 

vertrauten Personen in Führungskreisen angesprochen werden, sondern vielmehr die Anwender des 

ISDSS, welche noch wenig oder gar keine Kenntnisse zu diesem Themengebiet haben. Ein wichtiger 

Stichpunkt ist der Hinweis auf die Nichtvollkommenheit von Klimamodellen, um keine Allmacht 

von Klimamodellen vorzugeben; andererseits aber auch die Informationen, die man trotzdem 

aus den Modellen ziehen kann, unter anderem durch die Abschätzung der möglichen Fehler durch


das (im PK durchgeführten) Ensemble-Prinzip und die (ebenfalls vorhandene) statistische Nacharbeitung. 

Das Unterkapitel bezieht sich vornehmlich auf die für Benin benutzten (Klimamodell-) 

Programme beziehen, ist aber auch für Anwender in Marokko gedacht. 

Der zweite Teil von ClimModInfo besteht aus der Darstellung von Klimakarten für das in den Konsortialläufen 

der zweiten IMPETUS-Phase benutzten REMO-Gebiets. 

Im zweiten Teil wird ein ausgewählter Teil an Daten graphisch vorgestellt, die aus den im zweiten 

Teil erstellten REMO-Konsortialläufen und der statistischen Nachbearbeitungen mittels WEGE 

erstellt wurden. Die REMO-Daten sind Karten zur Verteilung der meteorologischen Parameter 

Mittlere Temperatur, Niederschlagssumme und Niederschlagstage; der Augenmerk ist auf die Veränderung 

der Mittelwerte (durch die im IMPETUS-Projekt benutzten Modelle und Zukunftsszenarien 

berechnet) dieser Parameter im Laufe der nächsten Jahrzehnte gelegt worden. Über die Risiken 

bei der Interpretation dieser Karten wurde im ersten Teil von ClimModInfo eingegangen. Daher 

richtet sich der zweite Teil des Informationssystems auch an Personen, die bereits Erfahrung in der 

Klimamodellierung haben oder sich mit dem ersten Teil bereits auseinander gesetzt haben. Die Karten 

im IS sind sowohl für das gesamte REMO-Gebiet (Nord- und Mittelafrika) abrufbar, als auch 

zur Vergrößerung für die Staaten Marokko und Benin. 

Bei den WEGE-Daten, die für ClimModInfo herangezogen werden, handelt es sich um die bereits 

im Projekt bekannten Klimadiagramme (ähnlich den Walter-Lieth-Klimadiagrammen), die für 24 

ausgewählte Orte (von mehreren hundert Orten) in Benin einen Überblick für die mittleren Jahreswerte 

bei Temperatur und Niederschlag sowohl der nahen Vergangenheit (Klimamittel 1961-1990) 

als auch den IPCC-SRES-abhängigen Zukunftsszenarien für die nächsten Dekaden, basierend auf 

den REMO-Daten und statistisch nachbearbeitet, liefern sollen. Auf weiterführende Karten wurde 

in diesem Abschnitt verzichtet, da Überschneidungen mit dem IS PrecipInfo (PK Be-H.3) vermieden 

werden sollten, welcher die entsprechenden Modelldaten ebenfalls, aber hauptsächlich auf 

Landkartenbasis darstellt. 

Die Arbeiten zum Informationssystem ClimModInfo seitens des PK Be-E.3 sind im Laufe des Jahres 

2008 fertig gestellt worden. Es fehlen aber noch einige französische Textbausteine, für die von 

den Hauptverantworlichen des ISDSS-Projekts ein Übersetzungsbüro beauftragt wurde.


Abb. III.1.1-10: Zweites Beispiel (englische Version): Überblick auf das dritte Unterkapitel zum Thema 

Klimamodellierung im IMPETUS-Projekt. Die Blockgrafik wird als Wegweiser im IS weiter benutzt. 

Abb. III.1.1-11: Viertes Beispiel (englische Version): Beispiel für die Menüwahl und die graphische Darstellung im 

zweiten Teil von ClimModInfo.


Literatur: 

[1] Paeth, H.; Girmes, R.; Menz, G.; Hense, A. (2005): Improving seasonal forecasts in the low latitudes; Mon. Wea. 

Rev. 134, 1859-1879 

[2] Paeth, H.; Busche, H.; Diekkrüger (2006): A dynamical-statistical weather generator for past and future climate; in 

Vorbereitung 

[3] Paeth, H.; Capo-Chichi, A.; Endlicher, W. (2007): Climate change and food security in tropical west Africa; Erdkunde; 

in Begutachtung 

[4] Paeth, H.; Born, K.; Girmes, R.; Podzun, R.; Jacob, D. (2008): Regional climate change in tropical Africa under 

greenhouse forcing and land-use changes; Journal of Climate; geplant, Version vorerst nur online abrufbar 

(Stand: 8. 12. 2008): http://ams.allenpress.com/archive/1520- 

0442/preprint/2008/pdf/10.1175_2008JCLI2390.1.pdf 

[5] Offizielle Website des AMIP-Projekts (2006): http://www-pcmdi.llnl.gov/projects/amip/; PCMDI, Livermore, Kalifornien, 

USA; letzter Zugriff am 8. 1. 2008 

[6] Daniel S. Wilks (2006): Statistical Methods in the Atmospheric Sciences – Second Edition; Academic Press


PK Be-E.4 Ausweisung von geeigneten Standorten und nachhaltiges Management 

von Kleinstauseen für die Landwirtschaft 


Die Verfügbarkeit von Wasser ist eine wichtige Voraussetzung für Landwirtschaft und Viehhaltung. 

Während der Trockenzeiten ist der Wassermangel ein limitierender Faktor für die landwirtschaftliche 

Produktion in Zentral und Nord Benin. Es ist davon auszugehen, dass dieser Wassermangel 

durch Klimaveränderung noch verschärft wird. Vor dem Hintergrund und einer wachsenden Bevölkerung 

bei gleichzeitig zurückgehenden Niederschlägen kann die Versorgungssicherheit gefährdet 

sein. Bis zu einem gewissen Grad kann dem durch die Anlage von kleinen Stauseen zur Produktionssteigerung 

in der Landwirtschaft begegnet werden. 

Deshalb ist Ausweisung von geeigneten Standorten für den Bau der Stauseen, sowie die Abschätzung 

der dadurch möglichen potentiellen Steigerung agrarischer Produktion eine Notwendigkeit. Es 

genügt aber nicht nur Kleinstauseen zu bauen. Wie einige negative Beispiele in der Vergangenheit 

gezeigt haben, muss bei der Anlage eines kleinen Stausees neben der technischen Machbarkeit ein 

tragfähiges Nutzungskonzept in enger Zusammenarbeit mit der lokalen Bevölkerung und den lokalen 

Behörden erarbeitet werden. Dies stellt eine nachhaltige Nutzung sicher und kann eventuelle 

negative Folgen (Konflikte, Bodendegradierung, u.a.) vermeiden.


Ziel 

Ziel des PKs ist die Schaffung eines Gesamtkonzepts für die Planung und nachhaltige Nutzung von 

Kleinstauseen, das neben den naturräumlichen Aspekten wie Hydrologie, Klimatologie, Vegetion, 

Boden und Geologie auch ökonomische und soziologische/ethnologische Aspekte berücksichtig. 

Auf dieser Grundlage soll ein Decision Support System (mit dem Namen SYMBA) erstellt werden, 

mit dem neben einer optimierte Standortwahl für Kleinstauseen auch eine nachhaltige Nutzungsplanung 

unterstützt werden kann. Neben den technischen Voraussetzungen sollen durch einen strukturierten 

Prozess partizipative Mechanismen und Instrumente zum Interessensausgleich der unterschiedlichen 

Nutzergruppen und zum Konfliktmanagement der im Rahmen des Baus und Betriebs 

des Stausees auftretenden Spannungen geschaffen und implementiert werden. 

Da diese Kleinstauseen in ganz Westafrika im Rahmen der Nahrungssicherung eine wachsende Bedeutung 

erfahren, ist die Schaffung eines tragfähigen Gesamtkonzepts mit den dazugehörigen Planungswerkzeugen 

von überregionalem Nutzen. 

Mitarbeiter 

H.-P. Thamm, M. Judex, V. Orekan, G. Steup, T. Gaiser, N. Bako-Arifari, 

Nutzergruppen 


• INRAB 

o Dr. Pierre Adissou (Chef Service Hydrologie) 

o Dr. Felix Azonsi (Chef Service Resources en Eau) 

o Dr. V. Mama 


• UTE 

o Prof. Houndagba (Faculté des Geograpy) 

o Mitarbeiter : Dr. Vincent Orekan 

o Prof. N. Honkonou (CIMPA) 

o N.N.



Zielsetzungen dieses PK sind die Ausweisung von geeigneten Standorten für die Errichtung von 

kleinen Stauseen sowie die Erstellung von nachhaltigen Managementkonzepten für Kleins- 

Stauseen. Hierfür werden entsprechende Werkzeuge zur Entscheidungsunterstützung (SDSS von 

Spatial Decision Support System) geschaffen. Das SDSS für die Nutzung von Kleinstauseen, 

SYMBA, besteht aus unterschiedlichen Modulen. Wie die einzelnen Module ineinandergreifen ist 

in Abbildung III.1.1-12 aufgeführt. 

Für das Modul Topo (PK Be-E.4-1) wurden Werkzeuge für eine räumliche Analyse der Oberfläche 

und des verfügbaren Wasservolumens bei frei wählbarer Lage und Höhe der Staumauer geschaffen. 

Dies erfolgte erst als Plug-In der im Rahmen von IMPETUS entstandenen raumbezogenen Modellierplattform 

XULU (eXtended Unified Land Use and Land Cover Change). Als Eingabe wird ein 

digitales Geländemodell benötigt. Dann wird in einem nutzerfreundlichen Fenster die Möglichkeit 

gegeben eine Staumauer an der gewünscten Stelle im DGM einzuzeichnen. Anschließend kann die 

gewünschte Stauhöhe vorgegeben werden. Das Topo-Modul in Symba berechnet dann das jeweilge 

Stauvolumen und die Wasserfläche. So kann die jeweils theoretisch nutzbare Wassermenge in Abhängigkeit 

der Stauhöhe berechnet werden. Die Ausgabe erfolgt graphisch in einem Fenster und als 

Werte Tabellenform, auf die von anderen Modulen zugegriffen werden können. 

Die real zur Verfügung stehende Wassermenge verringert sich jedoch durch Evaporation und Infiltration. 

Für Einbeziehung dieser Größen wurden in SYMBA definierte Schnittstellen geschaffen um 

diese Parameter, die von den Klimatolgoen bzw. Bodenkundlern/Hydrogeologen bestimmt werden, 

zu berücksichtigen. Dabei können die Daten in unterschiedlichen Detaillierungsgraden eingegeben 

werden. Es ist möglich einfache „look up“ Tabellen, in denen die Verdungstungsmenge pro Tag 

aufgelistet sind, zu verwenden, aber auch direkte Kopplung an komplexe Verdungstungsmodelle 

die witterungsabhängige Evaporation oder sogar Evapotranspiration (durch Ufervegetation) berücksichtigen 

ist möglich. Welcher Detaillierungsgrad verwendet wird ist abhängig von den zu Verfügung 

stehenden Daten und anderen Restriktionen (Arbeitskraft, Rechnerleistung, Netzanbindung 

etc). Das Topographie Modul in SYMBA zeigt dann dynamisch die jeweilige Wasseroberfläche des 

Kleinstausse. Hiermit steht dem Planer ein System zur Verfügung in dem bei gegebenem Naturraum, 

gekennzeichnet durch Topographie, Boden, Klima etc., die zur für eine Bewässerung zur 

Verfügung stehende Wassermenge berechnet werden kann. Es ist möglich auch die Wasserentnahme 

durch Bewässerung und, falls entsprechende Daten zur Verfügung stehen, durch Viehtränke zu 

berücksichtigen.


Abb. III.1.1-12: Struktur des DSS Symba (Thamm) 

Nun ist es möglich durch eine Kopplung mit einem Entscheidungsunterstützungssytem das den Ertrag 

von Feldfrüchen unter variablen Rahmenbedingungen abschätzt, wie z.B. das im IMPETUS 

Kontext entstandene PEDRO, die Ertragssteigerung durch eine optimale Wasserversorgung, wie sie 

durch die Kleinstauseen gewährleistet wird, zu berechnen. Damit kann der Nutzen der Kleinstauseen 

am gegebenen Standort unter dem Gesichtspunkt der Ernährungssicherung modelliert werden. 

Wenn nun die Marktpreise für die Feldfrüchte berücksichtig werden, z.B. unter Verwendung eines 

ökonomischen Modells, ist es möglich diesen Mehrwert auch monteär abzuschätzen und in Bezug 

zu den Kosten für die Kleinstauseen zu setzen. Dies ist die Basis für eine langfristige Nutzen- 

Kosten Rechnung. 

Das in XULU geschaffene Plug-In wurde in das ISDSS integriert. 

Sozio-ökonomische Erhebungen im Zusammenhang mit Kleinstauseen 

Erfahrungen der Vergangenheit mit Kleinstauseen zeigten, dass den sozio-ökonomische Verhältnisse 

und hierbei insbesondere die Organisation der Nutzung der Kleinstauseen entscheidende Bedeutung 

für einen nachhaltigen, konfliktarmen Betrieb der Kleinstauseen zukommt. 

Für das Modul „sozio-ökonomie Nutz“, wurde deshalb in Zusammenarbeit mit der UAC (Universität 

Abomey Calavi) unter Federführung von Prof. Dr. Bako-Arifari eine Befragung und Evaluation


von bestehenden Kleinstauseen im HVO durchgeführt. Zunächst erfolgte eine Stratigraphie der bestehenden 

Kleinstauseen im HVO und es wurden exeplarisch eine Auswahl in Bezug auf Größe und 

Art ausgewählt. 

Folgenden Themen wurden in dem Zusammenhang untersucht: 

• Eigentumsverhältnisse des Geländes vor dem Bau 

Hierbei sollen die unterschiedlichen Strategien für den Bau erfaßt werden. Welche Eingentumsverhältnisse 

gab es (Gemeindebesitz, Privatbesitz, Besitz kleinerer Gruppen, etc.). Welche Vorteile 

bieten die unterschiedlichen Varianten, wo treten Konflikte auf. 

• Finanzierung des Kleinstausees 

Bei dieser Frage wurde erfaßt wie die Finanzierung des Stausees bewerkstelligt wurde. Folgende 

Varianten gibt es: Einzelperson, Gruppe von Privatpersonen, Dorfgemeinschaft, Entwicklungszusammenarbeit. 

Es gibt auch Mischformen. Eine Frage in dem Kontext war die Frage in welchen 

Anteilen die Finanzierung getragen wurde und welche Chancen und Konflikte sich bei der jeweiligen 

Finanzierungsform ergaben. Wichtig ist in dem Kontext welche Finanzierung auf unterschiedliche 

Gebiete übertragbar ist und ein nachhaltiges Konzept darstellen kann. 

• Organisation des Baus 

Abgefragt wurde wer oder welche Gruppe für die Planung zuständig war, wer die Bauleitung hatte 

und wer konkret mit dem Bau betraut war, wie die Verzahlung mit den offiziellen Organen (DH, 

INRAB, etc. waren). Auch hierbei war das Ziel die Vor- und Nachteile der jeweiligen Modelle 

strukturiert zu erfassen. 

• Land und Nutzungsrechte 

Diesem Punkt kommt eine entscheidende Bedeutung für eine nachhaltige Nutzung des Kleinstauseen 

bei. Es wurde aufgenommen wie das bewirtschaftete Land aufgeteil wurde, ob es Gemeinbesitz 

oder Privatbesitz ist, wer welche Leistungen für bei der Anlage und der Pflege des Besitzes 

bringen muss. Auch die unterschiedlichen Strategien für die Behandlung von auftretenden Konflikten 

standen im Fokus dieser Frage. Besonders die Regelungen der Konflikte zwischen Viehhaltern 

und Ackerbauen ist in dem Zusammenhang wichtig. 

• Anbaufrüchte 

Wie wird der Kleinstausee genutzt? Welche Anbaufrüchte werden verwendet? Gibt es eine zweite 

oder gar dritte Ernte? Sind die Fruchtwechsel allgemein oder gibt es viele regionale Unterscheide. 

Welche Regelmechanismen steuern den Anbaus; Absatzmöglichkeiten, Marktpreise, regionale Vorlieben 

usw.. 

• Bewässerungssystem 

Wie wird das Wassser des Kleinstausees genutzt? Wird einfach die höhere Bodenfeuchte genutzt? 

Gibt es Brunnen oder sogar komplexere Bewässerungssysteme? Hierbei sollte auch evaluiert werden 

welche Technik beherrschbar ist und welche Technik welche Organisationsform benötigt. Was 

ist im sozialen und ökonomischen Kontext die angepassteste Möglichkeit. 

• Auftretende Konflikte


Welche Konflikte treten bei der Konzeption, Bau, Betrieb, Aufteilung des nutzbaren Landes etc. 

auf. Ein wichtiger Punkt ist hierbei welche Strategien für die Konfliktvermeidung / Konfliktbewältiung 

vorkommen. Welche Vor- und Nachteile haben die unterschiedlichen Konzepte. Gibt es allgemeine 

Muster die generell übertragen werden können, oder ist es sehr regionalspezifisch. 

Mit dieser Befragung soll das Verständnis über die sozialen / ökonomischen Implikationen im Kontext 

der Kleinstausen vertieft werden, um diese bei der Anlage von neuen Kleinstaussen zu berücksichtigen. 

Dieser Punkt ist ein zentraler bei SYBMA. 

Eine abschließende Bewertung konnte aus der Studie noch nicht gezogen werden. Hier sind weitere 

Arbeiten notwendig, die von Prof. Bako-Arifari und seinen Mitarbeitern weiter bearbeitet werden. 

Literatur 

El-Najdawi, M. K. & A. C. Stylianou (1993) “Expert support systems: integrating AI Technologies,” Communications 

of the ACM 36(2), 55-65. 

Keenan, P. (1997), Using a GIS as a DSS Generator. http://mis.ucd.ie/staff/pkeenan/gis_as_a_dss.html 

Laudien, R., Giertz, S., Thamm, H.-P., Diekkrüger, B., & Bareth, G. (2006): Customizing ArcGIS for spatial decision 

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PK Be-E.5 Land- und Wasserbedarf der Nutztierhaltung in Benin 

Transhumante bei der Überquerung des Ouémé 


In Benin ist die extensive Weidetierhaltung ein wesentlicher Bestandteil der Landnutzung. Für die 

Produktion von tierischen Lebensmitteln werden vor allem die beiden natürlich vorkommenden 

Ressourcen Land und Wasser als Produktionsfaktoren eingesetzt. Jedoch konkurriert die Tierhaltung 

zunehmend mit Ackerbau und Plantagenwirtschaft um verfügbare Flächen. Auf den Wasserkreislauf 

wirkt die Weidetierhaltung im Wesentlichen auf zwei Ebenen ein. Zum Einen konkurrieren 

Tiere mit Menschen um das verfügbare Trinkwasser. Hierbei sind sowohl verfügbare Wassermengen 

als auch der Einfluss der Viehtränken auf die lokale Wasserqualität zu berücksichtigen. 

Zum Anderen verändert der zunehmende Druck der Tierbestände auf die immer knapper werdenden 

Weideressourcen die Vegetationszusammensetzung und beeinflusst dadurch den hydrologischen 

Kreislauf. Während der Aspekt des Tränkewasserverbrauchs regional und saisonal bedeutend ist, 

betreffen die Probleme von Flächenknappheit und Überweidung das ganze Land. Hintergrund ist 

das Aufeinandertreffen zweier gegenläufige Trends: einerseits steigt die Nachfrage nach tierischen 

Produkten durch das Bevölkerungswachstum und veränderte Konsumgewohnheiten stark an. Andererseits 

sorgt das Bevölkerungswachstum für einen zunehmenden Bedarf nach Ackerland und verdrängt 

damit die derzeit noch dominante Form der extensiven Weidehaltung. Produktionszunahmen 

im Tierhaltungssektor erfolgen momentan ausschließlich über die Ausdehnung der Viehzahlen, und 

nicht über Steigerungen der Produktionseffizienz. Es ist somit absehbar, dass mit steigenden Tierzahlen 

die Wanderungen der viehhaltenden Ethnien bereits bestehendes Konfliktpotenzial weiter 

vergrößern. Zusätzlich reduzieren regionale Klimaänderungen die Produktivität der unter zunehmendem 

Weidedruck stehenden natürlichen Vegetation. Angesichts der geringer werdenden heimi-


schen Produktionsspielräume, werden entweder die Importe von Fleisch und Milchprodukten zunehmen, 

was eine Fortsetzung des wirtschaftlichen Aufwärtstrends voraussetzt um die Importe finanzieren 

zu können, oder Preisanreize lassen durch gestiegene Nachfrage intensivere und damit 

flächensparende Produktionsverfahren rentabel werden. 

Mitarbeiter 

I. Gruber, A. Kuhn, J. Röhrig, H.-P. Thamm 


Ein bedeutendes Ziel dieses Problemkomplexes ist die Abschätzung der Versorgung mit tierischen 

Nahrungsmitteln bis 2025 in Abhängigkeit von Einkommensentwicklungen und Verfahrensänderungen 

der Produktionstechnik in der Viehhaltung. Dies soll ausgehend von der Verfügbarkeit von 

Produktionsressourcen, vor allem von Land, und dem Einfluss bzw. der Möglichkeit von Importen 

tierischer Erzeugnisse erfolgen. Dazu werden Berechnungen des Wasserbedarfs für Nutztiere und 

der Landnutzungsänderung durchgeführt. Darauf aufbauende Szenarienrechnungen mit variierenden 

Klimaausprägungen, Landnutzungs- und Haltungsformen werden berechnet, um frühzeitig möglichen 

Handlungsbedarf aufzeigen zu können. 

Forschungsarbeiten im Berichtszeitraum 

Die IMPETUS-Szenarienberechnungen für das bestehende Tierhaltungsmodul in BenIMPACT 

wurden im Berichtszeitraum vervollständigt. In den Szenarienberechnungen wurden die Auswirkungen 

sowohl einer intensiveren Produktionstechnik als auch verschiedene Waldschutzmaßnahmen 

auf die Tierhaltung simuliert. Somit sind alle IMPETUS Szenarien B1 (Innovation), B2 (Stagnation) 

und B3 (BAU) gerechnet. Zudem wurde das Konzept für das SDSS BenIMPACT-Animal 

weiterentwickelt. Das SDSS BenIMPACT-Animal ist aufgrund der inhaltlichen Nähe, der gleichen 

Modellbasis und zur Erhöhung der Nutzerfreundlichkeit wie das SDSS BenIMAPCT-Crop (PK Be 

E1) aufgebaut. 

Im Folgenden wird die Umsetzung der Modellierung und ausgewählte Ergebnisse vorgestellt. Seit 

dem letzten Zwischenbericht wurden die IMPETUS-Szenarien um das IMPETUS B2 Szenario 

„Stagnation“ ergänzt. Tabelle III.1.1-4 zeigt die Umsetzung der einzelnen Parameter Entwicklung 

von Gesamtwirtschaft, Agrarsektor, Demographie und Umwelt- und Ressourcennutzung in den drei 

entsprechenden IMPETUS-Szenarien.


Tab. III.1.1-4: Umsetzung der IMPETUS-Szenarien im PK Be E5 

Gesamtwirtschaft 

Agrarsektor 

Demographie 

Szenario B1 

Innovation 

Szenario B2 

Stagnation 

Szenario B3 

BAU 

Konst. Nicht-lawi Ein- Steigendes Nicht- 

Steigendes Nichtkommen 

pro Kopf, Lawi Einkom- 

Lawi Einkommen 

kein int. Handel men 

Extensive + intensive 

Extensive Tierhaltung 

Tierhaltung 

Extensive Tierhaltung 

Geringe Verlangsa- Geringe Verlangsa- Geringe Verlangmungmungsamung 

Umwelt/ Ressour- Niedrigste Entwal- 

Hohe Entwaldung 

cendung 

Mittlere Entwaldung 

Da sich die Effekte der unterschiedlichen Parameter nicht eindeutig zwischen den verschiedenen 

Szenarien isolieren lassen, wird nachfolgend exemplarisch der Parameter Umwelt und Ressourcen 

betrachtet. Im PK Be-E5 spielen hierbei vor allem die verfügbaren Waldreserven bzw. die realisierten 

Entwaldungsraten eine entscheidende Rolle für die extensive Tierhaltung. 

Die extensive Tierhaltung ist auf das Vorhandensein von „Wald“ als Futterquelle in der Trockenzeit 

angewiesen, weil Futterbau in Benin bisher noch nicht praktiziert wird. Somit sind die Verfügbarkeit 

und der Zugang zu nicht-geschützten Wäldern entscheidend für die adäquate und ausreichende 

Futterversorgung der Wiederkäuer. 

Im Modell wird die vorhandene Gesamtfläche aufgeteilt in Siedlungen, Ackerfläche, geschützte 

Wälder, nicht-geschützte Wälder und Savanne. Momentan findet eine Ausdehnung der Ackerbauaktivitäten 

sowohl in Savanne als auch nicht-geschützte Wälder statt. Um der stetigen Entwaldung 

entgegenzuwirken, können verschiedene Waldschutzmaßnahmen realisiert werden, worüber in Benin 

momentan diskutiert wird. Abbildung III.1.1-13 stellt dar wie zwei verschiedene Waldschutzmaßnahmen, 

hier mit A und B gekennzeichnet, in BenIMPACT umgesetzt wurden. Bei der Waldschutzmaßnahme 

A wird das Bewusstsein der Bevölkerung für die Bedeutung des Waldes - nicht 

nur für die Tierhaltung sondern auch für den gesamten ökologischen Haushalt - geschärft. Durch 

dieses vermehrte Verständnis wird die Abbolzungsrate pro Jahr reduziert. Bei der Waldschutzmaßnahme 

B werden zusätzlich zu den bestehenden Schutzwäldern neue Waldschutzgebiete ausgewiesen. 

Das hat zur Folge, dass mehr Wald bestehen bleibt, dieser jedoch nicht mehr frei zugänglich 

ist.


Abb. III.1.1-13: Umsetzung der Waldschutzmaßnahmen in BenIMPACT 

Quelle: Gruber (2008) 

In Abbildung III.1.1-14 wird die Reduzierung der Anzahl an Wiederkäuer aufgrund von Futterknappheit 

in der Trockenzeit durch Entwaldung bzw. Waldschutzgebieten in Benin aufgezeigt. Es 

sind verschiedene Kombinationen von Waldschutzmaßnahmen (reduzierte Abholzungsraten und die 

Etablierung neuer Schutzgebiete) abgebildet. Die Schutzwirkung einer Reduzierung der Entwaldung 

von derzeit 2,2 % pro Jahr (UNEP, 2007) auf 1,1 % pro Jahr entspricht der Einführung von 30 

% Waldschutzgebieten bezogen auf die derzeitigen Wälder. Dabei ist zu bedenken, dass sich zusätzliche 

Waldschutzgebiete in dieser Größenordnung schwer realisieren lassen, weil die allgemeine 

Flächenknappheit wenig Verständnis für weitere Schutzgebiete hervorbringt. 

Abb. III.1.1-14: Auswirkungen verschiedener Waldschutzmaßnahmen auf die Anzahl der Wiederkäuer 


Bei der Interpretation von Abbildung III.1.1-14 ist zu beachten, dass eine Gesamtbetrachtung von 

Benin vorliegt, bei der die drei Großregionen Süden, Zentrum und Norden zusammengefasst sind. 

Jedoch sind der Einfluss und die Notwenigkeit des Vorhandenseins von Wald für die Haltung von 

Wiederkäuern regional unterschiedlich. So sind im Süden die Tierhalter von Wiederkäuern wenig


von Entwaldung betroffen, da hier andere Futterquellen zum tragen kommen bzw. der entscheidende 

Faktor für die extensive Wiederkäuerhaltung das zu geringe Flächenangebot ist. Für die zentrale 

Region sind die Konsequenzen der reduzierten Waldverfügbarkeit nicht so stark da hier für die simulierten 

Tierbestände noch ausreichend Futter vorhanden ist, was aber nicht heißen soll, dass dort 

die Entwaldung ohne Auswirkungen für die Bevölkerung und die ökologische Stabilität bleibt. Somit 

sind die Auswirkungen geringerer frei zugänglicher Waldgebiete vor allem in den nördlichen 

Departments zu spüren, die Region die derzeit noch die höchsten Tierbestände hat. Wie sich aber in 

Abbildung III.1.1-15 zeigt wird sich diese Tatsache laut Modellergebnissen ändern, und Zentralbenin 

wird zur Region mit den höchsten Tierbeständen. 

Abb. III.1.1-15: Regionale Auswirkungen verschiedene Entwaldungsraten auf den Tierbestand 


Als Folge werden sich auch die Einkommen und die Transportströme in und aus den Regionen verändern, 

vorausgesetzt das bisherige extensive Produktionssystem bleibt die dominierende Art und 

Weise tierische Lebensmittel herzustellen. Da bisher keine grundlegenden Veränderungen zu beobachten 

sind und Innovationen sich nur zaghaft etablieren, ist anzunehmen, dass bis zum Ende des 

Modellierzeitraums 2025 die extensive Tierhaltung weiterhin eine entscheidende Rolle spielen 

wird. 

Literatur 

Gruber, I. (2008): The impact of socio-economic development and climate change on livestock management in Benin. 

Dissertation Bonn. 

< http://hss.ulb.uni-bonn.de/diss_online/landw_fak/2008/gruber_ina/index.htm> 

UNEP (2007): Forests, Grasslands and Drylands – Country Profile Benin. 


PK Be-E.6 Erhaltung der natürlichen Produktionsgrundlagen unter 


Berücksichtigung des globalen Wandels 

Sorghumfeld am Fuße eines Berges im Norden Benins 

Die Folgen von Bevölkerungswachstum und stagnierenden Erträgen sind insbesondere in stark agrarisch 

geprägten Räumen wie Benin bedeutsam. Knappe Landressourcen und ein damit ansteigender 

Druck auf die natürlichen Produktionsgrundlagen äußern sich unter anderem in einer weiteren 

Intensivierung und Expansion der landwirtschaftlichen Aktivitäten. Beides stößt jedoch insbesondere 

auf naturräumlich bedingten marginalen Produktionsstandorten rasch an Grenzen. Diese Gebiete 

lassen aufgrund ungünstiger Wachstumsbedingungen durch bestehende naturräumliche Einschränkungen 

nur begrenzte landwirtschaftliche Nutzungsaktivitäten bei einem hohen Degradationsrisiko 

zu. Übernutzungsbedingte Landdegradierungsprozesse verschlechtern die landwirtschaftliche Produktionsgrundlage 

weiter und beeinflussen darüber hinaus den Wasserkreislauf in vielfältiger Weise. 

Die Erhaltung und nachhaltige Nutzung agrarischer Produktionsstandorte ist daher von entscheidender 

Bedeutung für die Gewährleistung der aktuellen und zukünftigen Ernährungssicherheit sowie 

für die gesellschaftliche Stabilität Benins. In PK Be-E.6 werden folgende Fragestellungen untersucht: 

• Wo liegen agrarisch marginale Standorte in Benin und wie stark sind die naturräumlichen Beschränkungsfaktoren? 

• Wie verändert sich die agrarische Marginalität unter verschiedenen Szenarienannahmen im 

Rahmen des Globalen Wandels? 

• Welche Möglichkeiten sind geeignet, die naturräumlichen Begrenzungsfaktoren der landwirtschaftlichen 

Produktion zu kompensieren?


Mitarbeiter 

J. Röhrig, T. Gaiser, C. Hiepe, Z. Deng 


Ein wichtiges Ziel ist die Bewertung der naturräumlichen Ressourcen Benins für eine landwirtschaftliche 

Nutzung in einer räumlichen Auflösung von 1 km x 1 km. Dafür werden, modifiziert 

nach dem Ansatz von CASSEL-GINTZ ET AL. (1997), verschiedene naturräumliche Beschränkungsfaktoren 

quantifiziert und zu einem Index, dem Marginalitätsindex für die landwirtschaftliche Produktion, 

zusammengefasst (vgl. RÖHRIG 2008). Damit werden Gebiete identifiziert, die aufgrund 

ihrer Limitationen nur begrenzt agrarisch nutzbar sind und auf denen eine erhöhte Degradationsgefahr 

durch Übernutzung besteht. Darüber hinaus kann über die Berechnung für jeden Raum der wesentliche 

naturräumliche Beschränkungsfaktor bestimmt und damit notwendige Kompensationsmaßnahmen 

sowie an die Bedingungen angepasste Kulturen abgeleitet werden. Tatsächlich übernutzungsgefährdete 

Räume werden über die Implementierung von Informationen zur Landnutzung 

aus PK Be-L.1 und zum Bevölkerungsdruck aus PK Be-G.1 ausgewiesen. Die Degradation der 

Vegetationsbedeckung, eine erste Form der Landdegradation, wird flächenhaft aus Fernerkundungsdaten 

abgeleitet. 

In einem weiteren Schritt wird untersucht, inwiefern sich die naturräumlich bedingte Marginalität 

unter verschiedenen Klimaszenarienannahmen bis ins Jahr 2025 verändern wird. Über demographische 

Szenarien kann der zukünftige Bevölkerungsdruck bestimmt werden. Darüber hinaus sollen 

über Interventionsszenarien, wie z.B. Einsatz von Düngemittel, Kompensationspotenziale analysiert 

werden. Diese Informationen, die als digitale Karten und im SDSS AGROLAND aufbereitet werden, 

sollen nationalen Entscheidungsträgern ebenso wie im Entwicklungsbereich tätigen Organisationen 

zur Verfügung gestellt werden, um inhaltliche aber auch räumliche Schwerpunkte zukünftiger 

Aktivitäten zum Ressourcenschutz sowie zur nachhaltigen Ressourcennutzung zu unterstützen. 

Potenzielle Nutzergruppen 

CENAP/INRAB 

• Dr. A. M. Igué (Chef Division Inventaire et Evaluation des Ressources en Sols) 

Centre National de Télédetection 

• C. K. Koudoro (Direktor) 

• Mitarbeiter: C. P. Akpassonou 

Délégation à l’Aménagement du Territoire 

• S.B. Okiri


Stand der SDSS-Entwicklung 

Das SDSS AGROLAND 

Erste Ergebnisse der Klimaszenarien A1b und B1 haben gezeigt, dass sich die klimatischen Bedingungen 

für die landwirtschaftliche Nutzung in Benin signifikant verschlechtern werden. In Kombination 

mit dem gegenwärtig hohen Bevölkerungswachstum wird sich der Druck auf die agrarischen 

Landressourcen weiter erhöhen und die Gefahr der Landdegradation zunehmen. Eine zunehmende 

Degradation kann zur Verschlechterung der Bodeneigenschaften, höherem Oberflächenabfluss und 

damit auch erhöhten Erosionsraten führen. Das SDSS AGROLAND soll nationale Entscheidungsträger 

dabei unterstützen, angepasste Vorsorge- und Kompensationsmaßnahmen sowie Landnutzungspläne 

zu entwickeln. Eine wesentliche Grundlage dafür ist eine fundierte Kenntnis über Ressourcen 

und deren Bewertung. Bei der Bewertung haben Experten die Möglichkeit, ihr Wissen interaktiv 

in das SDSS einzubringen. Ein Kernelement von AGROLAND ist der Marginalitätsindex. 

Mittels Fuzzy Logik werden dabei verschiedene naturräumliche Beschränkungsfaktoren quantifiziert 

und zu einem Index zusammengefasst. Der Vorteil des Marginalitätsindex ist, dass nur eine 

überschaubare Anzahl, aber für die landwirtschaftliche Nutzung wesentliche Faktoren, berücksichtigt 

werden. Neben der Aufbereitung von Informationen über die aktuelle und zukünftige naturräumliche 

landwirtschaftliche Eignung soll AGROLAND in seiner finalen Version, Informationen 

zum gegenwärtigen und zukünftigen Bevölkerungsdruck sowie zum Einfluss unterschiedlicher Anbaumethoden 

beinhalten. Der Nutzer kann damit Auswirkungen bestimmter Handlungsoptionen 

analysieren, wie beispielsweise das räumliche Kompensationspotenzial von Düngemitteleinsatz. 

Dafür notwendige Daten konnten teilweise in 2008 schon aufbereitet werden; sie sind jedoch in der 

gegenwärtigen SDSS-Version noch nicht integriert. 

Abb. III.1.1-16: Konzeption des SDSS AGROLAND


AGROLAND ist für nationale Entscheidungsträger konzipiert, die in den Bereichen der Landnutzung 

und Ressourcenschutz arbeiten. Die potenziellen Nutzer sind vor allem Regierungsorganisationen, 

beratende Institutionen (z.B. DAT, CENAP oder CENATEL) und Entwicklungsorganisationen. 

Das System hilft bei Entscheidungen auf der regionalen und nationalen Ebene. 

Aktueller Stand von AGROLAND 

Im Berichtszeitraum wurde das SDSS AGROLAND unter Berücksichtigung von Anregungen potenzieller 

Nutzer in Benin während zweier Aufenthalte (Dezember 2007 & April 2008) weiterentwickelt 

und die Benutzerfreundlichkeit erhöht. Die gegenwärtige Version enthält alle Elemente für 

die Berechnung des Marginalitätsindexes (MI). Darüber hinaus sind Klimaszenarien und Informationen 

über die Bevölkerungsdichte eingebunden. Zudem hat der Nutzer erweiterte Möglichkeiten bei 

der Berechnung des Marginalitätsindex sein Expertenwissen interaktiv zu integrieren. 

Im Folgenden wird die Benutzerführung der aktuellen Version des SDSS AGROLAND erläutert 

(siehe auch LAUDIEN ET AL. 2007). Diese Version wurde im Berichtszeitraum in die deutsche, englische 

und französische Sprache übersetzt. Zusätzlich wurde eine umfassende Dokumentation in 

deutscher und englischer Sprache verfasst, in dem Daten, Methoden und Funktionsweise des SDSS 

ausführlich beschrieben werden. Für das SDSS wurde ein dynamischer Ansatz gewählt, der bislang 

in drei Module unterteilt werden kann. Modul 1 bietet dem Nutzer die Möglichkeit, alle Eingangsrasterdaten 

aus der Geodatenbank auszulesen. Experten können in diesem Modul überdies die Bewertung 

der Eingabeparameter bezüglich ihres Einschränkungsgrad für eine landwirtschaftliche 

Nutzung interaktiv modifizieren. Modul 2 berechnet den Marginalitätsindex basierend auf den fuzzifizierten 

Rasterdaten des Moduls 1. In Modul 3 können Veränderungen zwischen dem MI der 

Gegenwart und der Zukunft (auf Basis der IPCC Szenarien A1B und B1) berechnet und visualisiert 

werden. 

In einem ersten Schritt kann der Nutzer auswählen, für welchen Zeitraum der Marginalitätsindex 

berechnet werden soll: Gegenwart (bis 2000) oder Zukunft (2001-2025) (Abb. III.1.1-17). 

Abb. III.1.1-17: Auswahl des Simulationszeitraums


Der Marginalitätsindex wird über einen Zeitraum und nicht für einen bestimmten Zeitpunkt ermittelt. 

Für die Bestimmung der zukünftigen naturräumlichen Bedingungen für die landwirtschaftliche 

Nutzung in Benin, werden Klimadaten basierend auf den zwei IPCC SRES (Special Report on 

Emission Scenarios) Szenarien A1B und B1 (IPCC 2001, IPCC 2007) sowie angenommenen Landnutzungsveränderungen 

der FAO verwendet. Die Unterschiede zwischen den beiden Szenarien sind 

bis 2025 jedoch gering. 

Durch Wählen von ‘Weiter’ wird das Hauptfenster mit allen Eingangsdaten und der Bewertung der 

naturräumlichen Beschränkungen geöffnet. Im Hauptfenster sind auf der linken Seite alle naturräumlichen 

Einflussfaktoren aufgelistet, die für die Berechnung des Marginalitätsindex notwendig 

sind (siehe III.1.1-18). Außerdem werden die Parameter hinsichtlich ihrer generellen Beschränkung 

für die landwirtschaftliche Nutzung bewertet. Die Bewertung der Eingabeparameter in 

AGROLAND ebenso wie die Berechung des Marginalitätsindexes beruht auf Fuzzy Logik. Der 

Nutzer hat durch in 2008 realisierte Erweiterungen, die Möglichkeit neben den Grundwerten ebenso 

die Fuzzifizierungsmethode zu bestimmen. Neben linearen Zugehörigkeitsfunktionen, stehen nun 

zudem sigmoidale und J-förmige Funktionen zur Auswahl. Darüber hinaus kann der Nutzer in der 

aktuellen Version die Grundwerte für die Bestimmung von Temperatureinschränkungen bearbeiten. 

Dabei können über die Selektion von ‚Symmetrisch’ Einschränkungen von sowohl zu hohen Temperaturen 

als auch zu niedrigen Temperaturen berücksichtigt werden. 

Abb. III.1.1-18: Hauptfenster mit Auflistung aller naturräumlichen Einflussfaktoren und ihrer Bewertung


Die vordefinierten Grundwerte sind Ergebnisse aus Forschungsarbeiten im Rahmen von IMPETUS 

(vgl. RÖHRIG 2008). Für Experten gibt es die Möglichkeit ihr fach- und geländespezifisches Wissen 

einzubringen und die Grundwerte in einer definierten sinnvollen Bandbreite zu modifizieren. 

Über den ‚Bearbeiten’-Button öffnet sich ein weiteres Fenster, indem die entsprechende natürliche 

Ressource für Benin in einer räumlichen Auflösung von 1 km dargestellt wird (III.1.1-19). 

Abb. III.1.1-19: Interaktive Modifikation einer Bewertungsfunktion am Beispiel der Hangneigung 

Für eine bessere Orientierung sind geographische Informationen (Breiten- und Längengradsangaben) 

und der Maßstab mit angegeben (oberer rechte Ecke). Darüber hinaus können administrative 

Grenzen, Städte und Strassen mit angezeigt werden. Außerdem stehen dem Nutzer gängige GIS- 

Funktionalitäten zur Verfügung. Angeregt von der Diskussion mit potenziellen Nutzern wurde zusätzlich 

ein Übersichtsfenster integriert, das den gewählten Raumausschnitt als rote Box auf der 

rechten Seite anzeigt. Über die Funktion ‚Wert auswählen’ kann der Nutzer ihm bekannte Standorte, 

wo der biophysikalische Faktor eine landwirtschaftliche Nutzung nicht beschränkt (falls er den 

Wert der ersten Spalte des Hauptfensters bearbeitet) oder wo eine landwirtschaftliche Nutzung aufgrund 

der hohen Beschränkung des Faktors nicht möglich ist (falls er den Wert der zweiten Spalte 

des Hauptfensters bearbeitet), mit der Maus selektieren und die Werte mit den Initialwert vergleichen. 

Der Nutzer hat im selben Fenster die Möglichkeit über die ‚Vorschau’-Funktion zu sehen, in wiefern 

sich das Fuzzifizierungsergebnis durch die gewählte Modifikation des Grundwertes verändert.


Abb. III.1.1-20: Vorschau-Funktion 

Das Fenster, das sich bei der Aktivierung des Buttons öffnet, stellt auf der linken Seite das Ergebnis 

der Fuzzifizierung des gewählten Faktors mit den vordefinierten Grundwerten (Ursprungswerte) 

und rechts das Ergebnis mit dem von ihm bearbeiteten Grundwerten dar. Dabei sind in roter Farbe 

(Werte um 1) Gebiete dargestellt, wo der Faktor zu schwerwiegenden Limitierung einer landwirtschaftlichen 

Nutzung führt, gelb Gebiete (Werte um 0,5) mit mittleren Einschränkungen und in 

grün (Werte um 0) Gebiete, wo der Faktor keine limitierende Rolle spielt. Beide Bilder sind mit 

einander verlinkt, so dass die Ergebnisse visuell aber auch quantitativ (über ‚Wert auswählen’) 

(rechts oben) gut miteinander verglichen werden können. Auf dieser Basis kann der Nutzer entscheiden, 

ob er den Grundwert modifizieren oder den Initialwert beibehalten möchte. 

Wenn der Nutzer mit den Grundwerten und Zugehörigkeitsfunktionen für alle Faktoren zufrieden 

ist, kommt er über den ‚Weiter’-Button im Hauptfenster zum Modul 2. Bevor der Marginalitätsindex 

allerdings abschließend berechnet wird, prüft das System intern, ob die definierten Grundwerte 

der Zugehörigkeitsfunktion plausibel sind. Weichen die modifizierten Werte zu weit von den ursprünglichen 

Grundwerten ab wird der Wert als nicht plausibel gewertet ebenso wie wenn das Größenverhältnis 

(< oder >) zwischen zwei Grundwerten eines Datensatzes verändert wird (siehe Abb. 

III.1.1-21. Die Grafik oben zeigt ein Beispiel indem ein Grundwert der Hangneigung unplausibel 

definiert wurde. In beiden Fällen müssen die Werte noch einmal im Hauptfenster überarbeitet werden, 

bevor der Index vom System berechnet wird.


Abb. III.1.1-21: Plausibilitätsprüfung 

Nachdem alle Zugehörigkeitsfunktionen plausibel gewählt wurden, werden die Eingabedaten verarbeitet 

und der Marginalitätsindex berechnet. Dabei werden auf der Basis der Grundwerte erst die 

Eingangsdaten fuzzifiziert wodurch Beschränkungsfaktoren abgeleitet werden, welche dann über 

einen logischen Entscheidungsbaum miteinander verknüpft werden (vgl. CASSEL-GINTZ ET AL. 

1997, RÖHRIG 2008). Der Nutzer kann dabei den Stand der Prozessierung verfolgen, die ihm links 

als Text und rechts im Aufbau des Entscheidungsbaumes angezeigt werden. Dabei sind die Bilder 

im Entscheidungsbaum fest definiert und entsprechen nicht der aktuell gewählten Bewertung. 

In Ergebnisframe wird die räumliche Verteilung des Marginalitätsindex in einer räumlichen Auflösung 

von 1 km dargestellt (siehe III.1.1-22). Außerdem können alle Beschränkungsfaktoren als 

Layer angezeigt werden. Darüber hinaus, können Informationen über die Bevölkerungsdichte überlagert 

werden. Dieser Datensatz wurde aus den Zensusdaten von 2002 mittels ArcGIS 9.2 interpoliert 

(INSAE 2003). Dadurch können marginale Gebiete identifiziert werden, die sehr wahrscheinlich 

landwirtschaftlich genutzt werden, ebenso wie Gunsträume, in denen die Bevölkerungsdichte 

bislang sehr gering ist. Das Fenster enthält ähnliche Funktionalitäten, wie das Fenster in dem die 

Grundwerte zu Bewertung der naturräumlichen Ressourcen modifiziert werden können. Wie in dem 

Vorschau-Fenster sind in roter Farbe (Werte um 1) Gebiete dargestellt, wo naturräumliche Beschränkungsfaktoren 

zu einer schwerwiegenden Limitierung einer landwirtschaftlichen Nutzung 

führen, in gelb Gebiete (Werte um 0,5) mit mittleren Einschränkungen und in grün (Werte um 0) 

sind Flächen mit hohem naturräumlichen Agrarpotenzial dargestellt.


Abb. III.1.1-22: Ergebnisframe von AGROLAND 

Wurde zu Beginn eines der beiden Szenarien A1B und B1 gewählt, bietet AGROLAND über den 

‚Weiter’-Button die Möglichkeit, die Differenz zur gegenwärtigen Situation zu bestimmen, um den 

Einfluss des Klimawandels abschätzen zu können. Die Karte in III.1.1-23 zeigt die Veränderungen 

des Marginalitätsindexes nach dem gewählten Szenario gegenüber der Berechnung auf Basis der 

gegenwärtigen Klimabedingungen. In rot sind dabei Verschlechterungen und in blau Verbesserungen 

der der naturräumlichen Bedingungen für eine landwirtschaftliche Nutzung angezeigt. Kenntnisse 

über mögliche Veränderungen der biophysikalischen Bedingungen sind notwendig, um frühzeitig 

Vorsorge- und Anpassungs-Strategien entwickeln zu können. Das Ergebnis zeigt, dass sich 

die naturräumlichen Bedingungen für eine landwirtschaftliche Nutzung bis 2025 durch veränderte 

Klimabedingungen überall in Benin verschlechtern werden. Neben einer weiteren Verschlechterung 

in dem ohnehin durch hohe Marginalitätswerte geprägten Norden, werden vor allem auch gegenwärtige 

Gunstgebiete in Zentral- und Südbenin betroffen sein. Insbesondere Temperaturanstieg und 

Verkürzungen der Anbauperiode bei gleichzeitig höherer Variabilität von Begin und Ende der Regenzeit 

werden landwirtschaftliche Aktivitäten erschweren.


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Abb. III.1.1-23: Impakt des Klimawandels auf das Ergebnis des Marginalitätsindexes 

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PK Be-E.7 Nutzungspotenzial von Inland-Valleys im Oberen Ouémé Einzugsgebiet 


Reisanbau in einem Inland-Valley in Dogué 

Die Landwirtsch1aft in Benin erfolgt traditionell im Trockenfeldbau. Die ohnehin nur wenig 

fruchtbaren Böden können durch unsachgemäße Nutzung schnell erodieren und an Nährstoffen verarmen. 

Hinzu kommt, dass ein ausreichendes Wasserangebot nur in der Regenzeit gegeben ist, so 

dass ohne zusätzliche Bewässerung keine ganzjährige landwirtschaftliche Produktion stattfinden 

kann. Verstärkt durch eine wachsende Bevölkerung kann es durch Bodendegradation zu einer Verknappung 

potenzieller Anbauflächen kommen, die in Zukunft die Ernährungssicherung der Bevölkerung 

gefährden könnte. 

Eine Ausweitung der Agrarproduktion in die bisher nur wenig genutzten Inland-Valleys könnte 

einen Beitrag zur zukünftigen Ernährungssicherung darstellen. Die Böden in den Inland-Valleys 

sind in der Regel fruchtbarer als andere Böden im Einzugsgebiet, da Nährstoffe von den Hängen in 

diesen Bereich transportiert werden. Gleichzeitig ermöglicht das Wasserangebot eine wesentlich 

längere landwirtschaftliche Nutzung pro Jahr als auf anderen Flächen im Einzugsgebiet, womit 

Problemen bei einer eventuellen Verkürzung der Regenzeit begegnet werden kann. 

Folgende Fragen sind von zentraler Bedeutung: 

• Wie groß ist die potenziell verfügbare Inland-Valley-Fläche im Oberen Ouémé-Einzugsgebiet?


• Inwieweit kann der landwirtschaftliche Anbau in den Inland-Valleys ausgeweitet werden (Nutzungspotenzial)? 

• Sind die hydrologischen Verhältnisse der Inland-Valleys für den Anbau bestimmter Kulturen 

geeignet? 

• Wie verhält sich der Nährstoffhaushalt der Inland-Valleys bei intensivierter Nutzung? 

• Wie wirken sich Umweltveränderungen (Klimawandel, Landnutzungsänderung) auf die Hydrologie 

und den Nährstoffhaushalt der Inland-Valleys aus? (Szenarien) 

Mitarbeiter 

G. Steup, T. Gaiser, A. Srivastava, S. Giertz 


Ziel des Problemkomplexes ist die Abschätzung des Nutzungspotenzials der Inland-Valleys und 

damit ihres möglichen Beitrages zur zukünftigen Ernährungssicherung. 

Nutzergruppen 

• Direction de Genie Rurale (Cellule Bas-Fonds) 

Ansprechpartner : Felix Gbaguidi (Directeur de Cellule Bas-Fonds) 

• Inland Valley Consortium (IVC) 

Ansprechpartner : Dr. Paul Kiepe (Wissenschaftlicher Koordinator des IVC) 

Lokaler Koordinator Benin: Dr. Gustave Dagbenonbakin 

• Communes des HVO: 

Tchaourou, Djougou, Bassila, N’Dali, Kopargo 

Stand der SDSS/IS-Entwicklung 

Das SDSS BenIVIS besteht aus einem Informationssystem und einem Modul zur Modellierung potenzieller 

Erträge in Inland-Valleys. 

1. Entwicklung des Informationssystems BenIVIS 

Das Informationssystem BenIVIS wurde mit dem Ziel entwickelt, zukünftigen Nutzern eine einfache 

Auswertung von Inland-Valleys anhand von ausgewählten Kriterien zu ermöglichen. Wichtigster 

Kooperationspartner ist die nationale Behörde Cellule Basfonds, die für die Planung und Durchführung 

von Management-Maßnahmen in Inland-Valleys zuständig ist. Weitere zukünftige Nutzer 

sind die Kommunen, denen im Rahmen der Dezentralisierung zunehmend Bedeutung im Bereich 

der Planung von Maßnahmen zur Inwertsetzung von Inland-Valleys zukommt, das Inland-Valley- 

Consortium (IVC), Organisationen der Entwicklungszusammenarbeit sowie Entscheidungsträger in


beninischen Behörden und Ministerien. Die Weiterentwicklung des Informationssystems erfolgte in 

enger Zusammenarbeit mit der Cellule Basfonds und dem IVC, so dass die Bedürfnisse zukünftiger 

Nutzer direkt berücksichtigt wurden. 

Das System basiert auf der Inland-Valley Datenbank, die auf den Ergebnissen der Inventarisierungskampagne 

aufbaut und in der für jedes Inland-Valley 115 Parameter gespeichert sind. Gerade 

auf der kommunalen Ebene fehlen jedoch oft die notwendigen Kenntnisse über den Umgang mit 

Datenbanken und GIS-Daten, so dass BenIVIS hier einen wichtigen Beitrag für die Bereitstellung 

von Informationen leisten kann. Das Informationssystem ist in das IMPETUS-Framework integriert 

und besteht aus mehreren Komponenten zur Auswahl, Auswertung und Darstellung von Inland- 

Valleys und ihren Eigenschaften. Mit Hilfe einer Abfragemaske kann der Nutzer zunächst Inland- 

Valleys auswählen (Abbildung III.1.1-24). Die Abfragemaske enthält zwölf der wichtigsten Auswahlkriterien 

für die Inwertsetzung von Inland-Valleys (Größe der Inland-Valleys, Größe der Einzugsgebiete, 

Lage in einer bestimmten Kommune, Nutzung der Inland-Valleys, Hauptanbaufrüchte 

etc.). 

Abb. 2: Abfragemaske zur Auswahl der Inland-Valleys 

Abb. III.1.1-24: Abfragemaske zur Auswahl der Inland-Valleys


Nach dieser Abfragemaske wurde ein neues Modul integriert, das eine Auswertung wichtiger Eigenschaften 

der Inland-Valleys bereitstellt (Abbildung III.1.1-25). Die Auswertungen beziehen sich 

dabei immer auf die zuvor getroffene Auswahl der Inland-Valleys. Die Ergebnisse können als Diagramm 

oder als Tabelle dargestellt werden. 

Abb. III.1.1-25: Auswertung der Eigenschaften von ausgewählten Inland-Valleys 

Der Nutzer hat somit die Möglichkeit, sehr schnell und einfach Auswertungen über eine selbst gewählte 

Auswahl von Inland-Valleys zu bekommen, z.B. die Hauptanbaufrüchte in Inland-Valleys 

einer bestimmten Größe in einer Kommune. Alle Auswertungen können an dieser Stelle direkt als 

Excel- bzw. als Grafikdatei exportiert werden, um für weitere Anwendungen zur Verfügung zu stehen. 

Insgesamt können folgende Auswertungen gewählt werden: 

• Inland-Valley-Flächen nach Größenklassen 

• Summe der Inland-Valley-Flächen pro Kommune 

• Zugangsarten zum Inland-Valley (asphaltierte Straße, Piste, Fußweg etc.) 

• Distanz zwischen dem Inland-Valley und dem nächstgelegenen Dorf 

• Hauptanbaufrüchte im Inland-Valley


• Anteil der genutzten Fläche an der gesamten Inland-Valley-Fläche pro Kommune in der Regenzeit 

• Anteil der genutzten Fläche an der gesamten Inland-Valley-Fläche pro Kommune in der 

Trockenzeit 

• Aktuelle Bodenfruchtbarkeit in den Inland-Valleys 

Die ausgewählten Inland-Valleys können im nächsten Schritt auf einer mit GEOTOOLS realisierten 

GIS-Oberfläche dargestellt werden (Abbildung III.1.1-26). Hier können auch weitere Layer hinzugefügt 

und in die Karte integriert werden. Des Weiteren gibt es die Möglichkeit, die ausgewählten 

Inland-Valleys mit Hilfe einer Expertenabfrage weiter zu filtern und die Ergebnisse direkt in der 

Karte darzustellen. Alle Ergebnisse können als Karte oder als Tabelle exportiert werden. 

Abb. III.1.1-26: GIS-Oberfläche von BenIVIS 

Des Weiteren sind die Ergebnisse von bodenkundlichen Detailuntersuchungen in repräsentativen 

Inland-Valleys in das Informationssystem integriert. 

Das SDSS ermöglicht es dem Nutzer, schnell und unkompliziert anhand von ausgewählten Kriterien 

Inland-Valleys zu selektieren und sie räumlich darzustellen. Um das System auch zukünftig auf 

einem aktuellen Stand halten zu können und so eine nachhaltige Nutzung zu ermöglichen, ist es von


Anfang an so aufgebaut worden, dass neue Daten leicht eingepflegt werden können. Dies gilt sowohl 

für die Inland-Valley-Datenbank als auch für weitere Fallstudien oder Detailuntersuchungen 

in einzelnen Inland-Valleys. Die Methode für die Inventarisierung der Inland-Valleys ist von der 

Cellule Basfonds übernommen worden, die mittlerweile mit derselben Methode Inland-Valleys in 

zwei weiteren Einzugsgebieten aufgenommen hat, so dass jetzt auch Daten für die Einzugsgebiete 

der Flüsse Mono und Kouffo im Süden Benins vorliegen. Die Ergebnisse dieser Feldkampagne 

werden zur Zeit in die Inland-Valley-Datenbank eingepflegt und anschließend in BenIVIS integriert. 

2. Weiterentwicklung des Modellierungsansatzes in BenIVIS 

Abbildung III.1.1-27 zeigt den Ansatz für die Modellierung der potenziellen Erträge in Inland- 

Valleys sowie die benötigten Eingangsdaten. Als Ertragsmodelle kommen EPIC und ORYZA zur 

Anwendung. Mit dem hydrologischen Modell UHP-HRU werden die lateralen Zuflüsse berechnet, 

die aus einem Einzugsgebiet in das Inland-Valley gelangen. Die Ergebnisse der hydrologischen 

Modellierung werden benötigt, um den Wasserhaushalt der Inland-Valleys in den Ertragsmodellen 

Abb. III.1.1-27: Darstellung des Modellierungskonzeptes von BenIVIS 

abbilden zu können. Durch diesen Ansatz ist es zum einen möglich, die Ertragsmodellierung für 

verschiedene Einzugsgebiete durchzuführen, die sich hinsichtlich Größe, Landnutzung, Morphologie 

und anderer Parameter unterscheiden. Zum anderen können Landnutzungs- und Klimaszenarien 

gerechnet werden, so dass der Einfluss von Landnutzungs- und Klimawandel auf den Wasserhaus-


halt der Inland-Valleys abgeschätzt werden kann. Aufgrund der pedologischen Untersuchungen in 

Inland-Valleys (vgl. Schönbrodt 2007) und der Auswertungen der Inland-Valley-Datenbank (vgl. 

Zwischenbericht 2007) werden in den Ertragsmodellen typische Böden für den zentralen Inland- 

Valley-Bereich sowie typische Zusammensetzungen der Anbaufrüchte für verschiedene Ethnien 

parametrisiert. 

Einfluss von Topographie und Anbaupraxis auf den Ertrag beim Reisanbau in Inland-Valleys 

In die Modellierung des Nutzungspotenzial von Inland-Valleys sollen auch verschiedene Anbaustrategien 

integriert werden. Um den Einfluss verschiedener Anbaumethoden auf den potenziellen 

Ertrag von Reis in Inland-Valleys abschätzen zu können, wurden in den Jahren 2006, 2007 und 

2008 ein mehrfaktorieller Feldversuch durchgeführt (vgl. Zwischenbericht 2007). Um das ganze 

Potenzial der Produktivität von Reis abzudecken, wurde im Jahr 2006 die Reissorte Sahel 108, in 

den Jahren 2007 und 2008 die Sorte NERICAL-26 angebaut. Bei einer Vegetationsdauer von 105 

Tagen erbringt NERICAL-26 durchschnittlich einen Ertrag von 5,5 t/ha. Die Sorte zählt zu den 

NERICA (New RICe for Africa) Arten. Nach Kreuzung der asiatischen Art Oryza sativa var. mit 

der afrikanischen Reisart Oryza glaberrima entstanden die NERICA Arten durch eine Rückkreuzung 

mit einem Hybrid der afrikanischen Mutterart. So kombinieren diese Arten die hohe Widerstandsfähigkeit 

der afrikanischen mit der hohen Produktivität der asiatischen Mutterart. 

Mittels eines split-split-plot Designs und 4 Wiederholungen wurden die folgenden Ergebnisse erzielt 

(für eine genaue Beschreibung des Versuchsaufbaus siehe Zwischenbericht 2007): 

1. Die Parzellen im Randbereich der Inland-Valleys erbrachten in allen Versuchsjahren höhere 

Erträge als die Parzellen im Zentrum (Abbildung 6 und 7) 

2. In den eingedeichten Reisparzellen wurde 2007 ein Ertrag von durchschnittlich 4,4 t/ha erzielt. 

Parzellen ohne Eindeichung erzielten lediglich einen durchschnittlichen Ertrag von 2,7 

t/ha (Abbildung 6 ) 

3. In den Jahren 2007 und 2008 wurden zwar auf den gedüngten Parzellen (Urea 130 kg/ha + 

TSP 87 kg/ha) höhere Korn- bzw. Biomasseerträge erzielt, aber die Unterschiede zu den ungedüngten 

Parzellen waren nur im Jahr 2008 signifikant (Abbildung III.1.1-28 und III.1.1- 

29). 

Im frühen Wuchsstadium zeigten die Reispflanzen deutliche Anzeichen dafür, dass Ertragsunterschiede 

verschiedener Standorte auf die toxische Wirkung von Eisen zurückzuführen sind (Srivastava 

et al. 2008, Kanninkpo 2008). Die Ergebnisse der Untersuchungen zeigen, dass weder der 

Einsatz von Düngemitteln noch die Eindeichung der Parzellen die toxische Wirkung von Eisen eindämmen 

bzw. kompensieren konnten (Tab. III.1.1-5). Lediglich die unterschiedliche Lage in der 

Landschaft führte zu deutlichen Unterschieden in den Eisengehalten der Reisblätter.


Tab. III.1.1-5: Eisenkonzentrationen in Blättern der Reispflanze bei unterschiedlichen Anbaumethoden 

Änderungen der Anbau- Eisenkonzentration (56 Eisenkonzentration (87 DAS) 

methode 

DAS) 

Mittelwert Standard- Mittelwert Standard- 

(ppm) abweichung (ppm) abweichung 

Position Randbereich 429 146 245 59 

Deiche 

Düngung 

Zentrum 911 169 699 319 

Ohne Deiche 668 371 590 363 

Mit Deichen 615 244 487 332 

Ohne Düngung 685 174 480 337 

Mit Düngung 656 417 465 359 

Trotz der verhältnismäßig unfruchtbaren Böden zeigen die Versuche in den Inland Valleys relativ 

gute Potenziale für den Reisanbau auf. Maßgeblich ertragsmindernd wirkte vor allem die hohe 

Konzentration an reduziertem Eisen bei Wassersättigung im Boden. Die daraus resultierende Toxizität 

beeinflusste vor allem die Parzellen der unteren Hangbereiche und der Senken (Abbildung 

III.1.1-28 und III.1.1-28, Tab. III.1.1-5). In den Senkenbereichen akkumulieren die Reispflanzen 

offensichtlich viel mehr Eisen als an den Randbereichen der Inland-Valleys. Dies lässt sich durch 

die längere Dauer der Wassersättigung im Zentralbereich sowie durch die Zufuhr von gelöstem, 

leicht verfügbaren Eisen aus den Hangbereichen erklären, das sich dann im Zentralbereich akkumuliert 

(Kanninkpo 2008). 

2006 

b b 

a 

Abb. III.1.1-28: Reisertrag bei unterschiedlichen Anbaumethoden in den Jahren 2006 und 2007 (a = kein signifikanter 

Unterschied zwischen den Anbaumethoden, b = signifikanter Unterschied). 

Das Anlegen von Deichen sowie der Einsatz von Düngemitteln können in Jahren mit ausreichenden 

Niederschlägen den Ertrag aber durchaus steigern. Insbesondere Stickstoff scheint ein Mangelfaktor 

zu sein, da im Jahr 2007 die Konzentrationen in den Blättern in allen Behandlungen unterhalb des 

Schwellenwertes für Stickstoffmangel lagen (Tab. III.1.1-6). Deshalb wurden wohl in den regenreichen 

Jahren 2007 und 2008 auch höhere Erträge in den gedüngten Parzellen erzielt. 

2007 

a b b


Weshalb die Ertragssteigerungen nicht signifikant waren, könnte daran liegen, dass in der gedüngten 

Variante entweder nicht genug Stickstoff oder zum falschen Zeitpunkt ausgebracht wurde. Im 

Versuch wurde der gesamte Stickstoff zur Aussaat verabreicht, obwohl ein Splitten der Stickstoffdüngung 

empfohlen wird. Das Splitten der Düngung und damit die Ausbringung einer zweiten 

Stickstoffgabe im Schossen gestaltet sich jedoch in den Inland Valleys als technisch sehr schwierig, 

da die Parzellen zu diesem Zeitpunkt in der Regel überstaut sind und das Wasser, zumindest im 

Zentralbereich, nicht abgelassen werden kann. Hier besteht noch Forschungsbedarf. 

Tab. III.1.1-6: Stickstoffkonzentrationen in Blätter der Reispflanze bei unterschiedlichen Anbaumethoden 

Änderung der Anbaumethode 

Position 

Deiche 

Dünger 

ab ab ab 

Abb. III.1.1-29: Biomassertrag (Frischmasse) zum Zeitpunkt des Schossens bei unterschiedlichen Anbaumethoden 

im Jahr 2008 (ab = signifikanter Unterschied zwischen den Anbaumethoden 

Stickstoff- Konzentration 

(32 DAS) 

Stickstoff- Konzentration 

(58 DAS) 

Mittelwert (%) Mittelwert (%) 

Randbereich 2.3 1.1 

Zentrum 2.0 1.2 

Ohne Deiche 1.8 1.0 

Mit Deichen 2.5 1.3 

Ohne Dünger 2.2 1.15 

Mit Dünger 2.2 1.17 

Die Regionalisierung der auf Feldskala modellierten Erträge erfolgt über die erfassten Inland- 

Valleys der Inventarisierungskampagne und eine Abschätzung der nicht erfassten Flächen durch 

GIS-Analysen und Fernerkundung. Die Fertigstellung dieses Moduls zur Ertragsmodellierung ist 

für Ende Februar geplant.


Literatur 

Schönbrodt, Sarah (2007) : Inventarisierung und bodenkundliche Charakterisierung von Bas-fonds im Einzugsgebiet 

des Oberen Ouémé in Benin, Westafrika. Diplomarbeit Universität Göttingen. 

Kanninkpo, C. (2008): Etude des potentialités en production rizicole du bas fond Kpèn’drè de Doguè (Commune de 

Bassila – Département de la DONGA). DESS, Faculté des Sciences Agronomiques, Université d’Abomey- 

Calavi, Abomey-Calavi, Benin. 

Srivastava, A., Gaiser, T., Kanninkpo, C. (2008): Response of lowland rice to topography and different management 

practices in Inland valley in the sub-humid savannah of West Africa. J. Plant Nutr. Soil Sci. (submitted)

Hydrologie IMPETUS 88 

III.1.2 Hydrologie 


zusammengefasst, bei denen das Wasser im Fokus der Untersuchungen steht. Hy-drologische 

Aspekte sind jedoch in einer Vielzahl weiterer Problemkomplexe integriert (z.B. PK Be-E.7, PK 

Be-E.4) und stellen häufig wichtige Eingangsdaten dar. 

Der PK Be-H.1 analysiert die Wasserverfügbarkeit und den Wasserverbrauch im Ouémé- 

Einzugsgebiet. Im Fokus steht die Entwicklung des SDSS BenHydro, welches Stakeholdern im Bereich 

Wassermanagement zur Verfügung gestellt wird. Im Berichtzeitraum wurde schwerpunktmäßig 

das Wasserverbrauchsmodul BenEau entwickelt, das den häuslichen, gewerblichen und landwirtschaftlichen 

Wasserverbrauch in Benin ermittelt. Des Weiteren wurde die Simulation der 

Grundwasserkomponente mit MODFLOW und die Kopplung zwischen dem hydrologischen Modell 

UHP-HRU und MODFLOW weiterentwickelt und die Simulation benutzerdefinierter Landnutzungsszenarien 

in das SDSS integriert. Ein weiterer Schwerpunkt der Arbeiten des PKs im Berichtzeitraum 

stellte die Ausarbeitung einer ausführlichen Dokumentation des SDSS in Deutsch, Französisch 

und Englisch dar, die über das Framework abrufbar ist. 

Im Rahmen des PK-Be.H2 wird die aktuelle sowie zukünftige sektorale Wassernachfrage (Haushalt, 

Industrie, Landwirtschaft) abgeschätzt. Die Ergebnisse der umfassenden Wasserverbrauchsstudien 

in Zusammenhang mit den IMPETUS Szenarien werden dem Entscheidungsträger über das 

SDSS BenEau nutzerfreundlich zur Verfügung gestellt. Hierbei hat der Nutzer die Möglichkeit, den 

Wasserverbrauch im Zeitraum 2002-2025 zu analysieren. Dabei besteht neben der Wahl der 

IMPETUS Szenarien auch die Möglichkeit, eigene Szenarien zu erstellen. Weiterhin ist eine Verknüpfung 

mit dem PK-Be.H1 SDSS BenHydro vorgesehen, die eine Bilanzierung von Wasserangebot 

und Nachfrage zum Ziel hat und somit wertvolle Informationen für ein nachhaltiges Wasserressourcenmanagement 

liefern kann. 

Im PK-Be.H2 wurde eine erste Version des Monitoring-Tools zur Echtzeitschätzung von Niederschlag 

in Benin (PrecipMon) wurde im März 2008 an den MSG-Empfänger am Flughafen in Cotonou 

gekoppelt. Der Ausfall des Systems nach 2 Monaten erfolgreicher Laufzeit durch einen nicht 

berücksichtigten Formatwechsel von Seiten des Satelliten zeigte, dass mehr manuelle Eingriffsmöglichkeiten 

für die Administratoren in zukünftigen Versionen notwendig sind. Das Informationssystem 

PrecipInfo wurde um eine HTML-Basierte, internetfähige Visualisierung der Monitoringdaten 

erweitert. Eine Methode zum statistischen Downscaling der REMO-Klimaszenarien anhand der 

stündlichen Monitoring-Daten von 1983 bis 2005 wurde erarbeitet.


PK Be-H.1 Wasserverfügbarkeit und Wasserverbrauch im Ouémé- 

Einzugsgebiet 


Frauen auf dem Weg zum Brunnen 

Die hydrologischen Prozesse und die Grundwasserneubildung werden stark von Umweltfaktoren 

(Boden, Landnutzung, Klima) beeinflusst. Die zu beobachtenden Umweltveränderungen (Klimaänderung, 

Landnutzungsänderung, Bodendegradation) haben somit große Auswirkungen auf diese 

Prozesse und die zukünftige Verfügbarkeit von Grund- und Oberflächenwasser in der Region. Ein 

Problem ist die Zunahme des Wasserverbrauchs, die v.a. durch die Bevölkerungsentwicklung hervorgerufen 

wird. Folgende Fragenstellungen werden im PK Be-H.1 bearbeitet: 

• Wie viel Oberflächen- und Grundwasser steht im Einzugsgebiet des Ouémé zur Verfügung? (Ist- 

Zustand und Szenarien) 

• Wie hoch ist der Wasserverbrauch im Einzugsgebiet des Ouémé? 

• Welchen Einfluss haben Umweltveränderungen auf die Wasserverfügbarkeit? 

Mitarbeiter 

S. Giertz, B. Höllermann, G. Steup, A. Kocher,



Die Zielsetzung des Problemkomplexes ist eine Abschätzung der Verfügbarkeit von Oberflächen- 

und Grundwasser, der Veränderung des Grundwasserspiegels durch Grundwasserentnahme und 

veränderte Grundwasserneubildung sowie eine Abschätzung des Wasserverbrauchs im Ouémé Einzugsgebiet 

für verschiedene Szenarien vorzunehmen. Dieser Problemkomplex basiert auf den Erkenntnissen 

der kleinräumigen Prozessstudien und nutzt diese, um Aussagen auf der regionalen 

Skale zu ermöglichen. Die lokale Skala wird in weiteren PKs behandelt (siehe PK Be-E.4 und PK 

Be-E.7). 

Nutzergruppen 


- Dr. Pierre Adissou (Chef Service Hydrologie) 

- Dr. Felix Azonsi (Chef Service Resources en Eau) 

- Mitarbeiter: Arnaud Zannou, Aurélien Tossa 


- Prof. Abel-Afouda (Faculté des Sciences Techniques) 

- Mitarbeiter: Eric Alamou 

- Prof. E. Agbossou (Faculté des Sciences Agronomiques) 

- Mitarbeiter: Dr. Luc Sintondji 


1. Das SDSS BenHydro 

Das SDSS BenHydro ist vor allem für Nutzer der DGEau und der Einzugsgebietskommissionen 

konzipiert. Es kann von den Nutzern als Tool zur Abschätzung der derzeitig und zukünftig verfügbaren 

Wasserressourcen (Oberflächenwasser und Grundwasser) und des Wasserverbrauchs im Ouémé-Einzugsgebiet 

eingesetzt werden. Dieses ist vor allem für den GIRE 1 -Prozess in Benin von 

großer Bedeutung, da hier auf Einzugsgebietsebene Wassermanagement-Konzepte erarbeitet werden 

sollen. Auf einem SDSS-Workshop im Oktober 2008 in Cotonou konnten die potentiellen Anwender 

der DGEau und anderen Institutionen kennenlernen. 

Abbildung III.1.2-1 zeigt einen Überblick über den Aufbau des SDSS. Die Hauptkomponenten stellen 

die Modelle UHP-HRU und das Grundwassermodell MODFLOW dar. Der Wasserverbrauch 

(Haushalte, Gewerbe, Landwirtschaf) wird im 2008 neu entwickeltem SDSS BenEau ermittelt. Eine 

direkte Verknüpfung zwischen BenHydro und BenEau wird derzeit konzipiert. Das SDSS WANA 

wurde nicht weiterentwickelt, da aufgrund der hohen räumlichen Aggregationsebene der Daten eine 

Verknüpfung zu BenHydro nicht möglich war und die Bearbeiterin aus dem Projekt ausgeschieden 

ist. 

1 GIRE = Gestion integrée des resources en eau (Integratives Management der Wasserressourcen)


Abb. III.1.2-1: Hauptkomponenten des SDSS BenHydro 

Im Berichtzeitraum wurde schwerpunktmäßig das Wasserverbrauchsmodul BenEau entwickelt. 

BenEau ist ein eigenständiges SDSS zur Analyse des Wasserverbrauchs in Benin. Auf der Basis 

von empirischen Daten, die im Rahmen des Projektes erhoben wurden (vgl. Schopp 2004, Schopp 

& Kloos, 2006; Schopp et al. 2007), Sekundärdaten (INSAE, 2003) und berechneten Szenarien 

(Gruber, 2008; Doevenspeck & Heldmann, 2005; Paeth et al. in Press) wurde der Wasserverbrauch 

von Haushalten, Landwirtschaft und Industrie in Benin für den Zeitraum 2002-2025 für die drei 

IMPETUS-Szenarien B1, B2 und B3 berechnet. Eine genaue Erläuterung der Datengrundlagen und 

Szenarienergebnisse des SDSS BenEau ist im Berichtteil des PK Be-H.2 zu finden. Des Weiteren 

wurden im Berichtzeitraum die Simulation der Grundwasserkomponente mit MODFLOW und eine 

ausführliche Dokumentation des SDSS in Deutsch, Französisch und Englisch erstellt, die über das 

Framework abrufbar ist. Die Dokumentation gibt nicht nur Hilfestellung bei der Benutzung des Systems 

sondern gibt auch Hintergrundinformationen zu den verwendeten Modellen, Datengrundlagen 

und Auswertungsroutinen. 

Das SDSS ist in das IMPETUS-Framework integriert. Das Modell UHP-HRU ist für das gesamte 

Ouémé-Einzugsgebiet implementiert und beinhaltet ein Stauseemodul, was die Simulation von Interventionsszenarien 

mit potentiellen Stauseen ermöglicht. Ein Beispiel für ein Interventionsszenario 

(Bau eines Großstausees zur Ausweitung der Bewässerungslandwirtschaft) wird in Abschnitt 1.3 

erläutert.


1.1 Benutzerführung des SDSS BenHydro 

Nach dem Start des SDSS über das Icon oder den Schlagwortkatalog im Framework erscheint nach 

dem Startbildschirm und dem Blockdiagramm das Fenster „Auswahl der Komponenten“. Hier kann 

der Benutzer auswählen, ob er das Wasserdargebot für verschiedene Szenarien berechnen will, eine 

Analyse der Wassernachfrage durchführen will oder vorgerechnete Szenarien analysieren will. In 

Kürze wird die Option des Vergleichs von Wasserdargebot und Wassernachfrage in das SDSS implementiert. 

Bei Auswahl der zweiten Option wird der Benutzer direkt zu dem SDSS BenEAU weitergeleitet 

und kann dort die gewünschten Szenarien berechnen. Bei der dritten Option wird sofort das Ergebnisfenster 

geöffnet. Hier hat der Benutzer die Möglichkeit, verschiedene vorgerechnete Szenarien 

miteinander zu vergleichen. 

Abb. III.1.2-2: Fenster „Auswahl der Komponenten“ 

Wurde vom Benutzer die erste Option gewählt, hat er im nächsten Auswahlfenster die Möglichkeit, 

allgemeine Einstellung für die Modellierung mit UHP-HRU vorzunehmen (vgl. Abb. III.1.2-2 und 

III.1.2-3). Hier erfolgt die Auswahl der Klimadaten (Messdaten oder Szenarien) und der Landnutzungsszenarien. 

Da bisher keine simulierten IMPETUS-Landnutzungsszenarien für das gesamte 

Ouémé-Einzugsgebiet vorliegen, wurde derzeit nur eine benutzerdefinierte Szenarienoption in das 

SDSS integriert. Die wichtigste Landnutzungsänderung im Einzugsgebiet stellt die Umwandlung 

von Savanne in Ackerfläche dar. Da diese stark von der im Einzugsgebiet lebenden Bevölkerung 

abhängt, wird die Umwandlungsrate der Savannenflächen in Ackerfläche in Abhängigkeit von den 

Bevölkerungsszenarien für jede Simulationseinheit (Teileinzugsgebiet) berechnet. Der Benutzer 

kann über einen Schieberegler einstellen, wie groß der agrarische Nutzfläche pro Kopf für das Zieljahr 

der Simulation sein soll. Dadurch kann der Benutzer verschiedene Szenarien der Intensivierung 

der Landwirtschaft berechnen. Die Wälder werden in der Voreinstellung nicht in Ackerfläche umgewandelt, 

da es sich meist um staatliche geschützte Wälder handelt. Soll jedoch ein Szenario simuliert 

werden, dass auch die Umwandlung der Wälder impliziert, kann dies durch die Check-Box


aktiviert werden. Des Weiteren kann die Einstellung des Simulationszeitraumes durch benutzerfreundliche 

Schieberegler eingestellt werden. 

Abb. III.1.2-3: Fenster „Generelle Einstellungen des Modells UHP-HRU 

Interventionsszenarien Errichtung von Stauseen für Wasserkraft oder Bewässerung 

Im Auswahlfenster „Stauseemanagement“ hat der Benutzer die Möglichkeit den Bau, verschiedener 

Stauseen in die Modellierung zu integrierten. Es werden sieben Standorte für potentielle Stauseen 

vorgegeben, die vom Benutzer ausgewählt werden können. Diese Stellen wurden in Benin durch 

Voruntersuchungen des Ministeriums MMEE als geeignete Standorte für den Bau großer Stauseen 

bestimmt. Um die Lokalisierung für den Benutzer zu vereinfachen wurde eine Karte mit den potentiellen 

Standorten integriert (vgl. Abb. III.1.2-4). 

Wenn der Benutzer einen Stausee ausgewählt hat, kann über die Schieberegler eingestellt werden, 

wie das Wasser aus dem Stausee genutzt werden soll. Das Wasser kann für Bewässerungszwecke 

entnommen werden oder für die Wasserkraftnutzung aus dem Stausee fließen. Ein Beispiel für ein 

Interventionsszenario ist in Abschnitt 4.3 aufgeführt. Im nächsten Schritt erfolgt die Modellierung 

mit UHP-HRU.


1.2 Analyse der Ergebnisse 

Abb. III.1.2-4: Auswahlfenster ‚Stauseen’ des SDSS BenHydro 

Nach Abschluss der Modellierung hat der Benutzer die Möglichkeit, einzelne Einzugsgebiete auszuwählen 

und sich die dazugehörigen Ergebnisse als Diagramme, Tabellen und Karten anzeigen zu 

lassen (vgl. Abb. III.1.2-5). Es können alle Komponenten des Wasserhaushaltes angezeigt werden 

(Niederschlag, Evapotranspiration, Abfluss, Grundwasserneubildung etc.). Es können auch verschiedene 

Szenarien verglichen werden.


Abb. III.1.2-5: Fenster „Ergebnisdarstellung Wasserverfügbarkeit“ 

Abbildung III.1.2-6 zeigt die Darstellung der Simulationsergebnisse für die verschiedenen Komponenten 

des Wasserhaushaltes für das Klimaszenario A1B in BenHydro.


Abb. III.1.2-6: Darstellung der Wasserhaushaltskomponenten Niederschlag, Grundwasserneubildung und Gesamtabfluss 

in BenHydro für das Klimaszenario A1B 

1.3 Interventionsszenario Bau des Stausees Assanté-GbanlinHansoe zur Bewässerung von 

Reisfeldern 

Als Beispiel für ein mögliches Interventionsszenario wurde der von der DGEau geplante Stausee 

bei Assanté-GbanlinHansoe integriert. Er ist mit einer Kapazität von 60 Mio. m³ geplant. Die Nutzung 

ist v.a. für die Bewässerung von landwirtschaftlichen Nutzflächen vorgesehen. In dem simulierten 

Interventionsszenario wird eine Großbewässerungsfläche von 10.000 ha mit Reis angenommen. 

Es gibt zwei Anbauzyklen pro Jahr. In den Monaten Dezember bis April (Trockenzeit) wird 

der Reis voll bewässert. In den Monaten Mai-Juli und November wird der Reis teilweise bewässert, 

da die Niederschläge bzw. das gespeicherte Bodenwasser für den Reisanbau nicht ausreichend sind. 

In den Monaten August bis Oktober ist keine Bewässerung notwendig, da aufgrund der hohen Niederschlagsmengen 

und des aufgefüllten Bodenspeichers ausreichend Wasser für das Pflanzenwachstum 

vorhanden ist. Es wird von einer Bewässerungsmenge von 11.500 m³/ha und Jahr ausgegangen. 

Das Szenario wurde für das Klimaszenario A1B simuliert. Abbildung III.1.2-7 zeigt die Entwicklung 

des Stauseevolumens als Mittelwert für die drei Läufe des Klimaszenarios A1B. Es wird deutlich, 

dass das Stauseevolumen in allen Jahren in der Trockenzeit deutlich zurückgeht und in sehr


trockenen Jahren der Stausee sogar leer läuft. In der Regenzeit kommt es mit Ausnahme eines Jahres 

immer zur vollständigen Auffüllung bis zum maximalen Speichervolumen von 60 Mio. m³. 

Abb. III.1.2-7: Volumen des Stausees Assanté-GbanlinHansoe für das Klimaszenario A1B und Interventionsszenario- 

Ausweitung der Bewässerungslandwirtschaft 

Abbildung III.1.2-8 zeigt einen Vergleich der Hydrographen am Pegel Ouémé-Save unterhalb des 

Stausees beispielhaft für die Jahre 2015-2017. Der Unterschied zwischen den beiden Ganglinien ist 

gering. Nur in der Trockenzeit zeigt sich eine Verringerung des Abflussvolumens für das Stauseeszenario. 

Abb. III.1.2-8: Monatsmittel des Abflusses am Pegel Save im Klimaszenario A1B mit und ohne Stausee (Mittelwert 

der drei Ensembleläufe)


Das in Abbildung III.1.2-9 dargestellte Jahresvolumen des Abflusses für die verschiedenen Dekaden 

zeigt den Einfluss der Wasserentnahme am Stausee auf das Gesamtvolumen des Abflusses am 

Pegel Ouémé Save. 

Abb. III.1.2-9: Jahressumme des Abflussvolumens am Pegel Save im Klimaszenario A1B mit und ohne Stausee (Mittelwert 

der drei Ensembleläufe) 

Das erläuterte Beispiel zeigt, dass durch die Implementierung des Stauseemoduls in das Modell 

UHP-HRU und in das SDSS BenHydro der Einfluss eines Stauseebaus und der Wasserentnahme 

auf die Abflussdynamik am Unterlauf des Flusses abgeschätzt werden kann. Des weiteren kann der 

Einfluss der Wasserentnahme auf das Stauseevolumen analysiert werden. Dies ist für Entscheidungen 

des Wassermanagements von großer Bedeutung um z.B. Wassernutzungskonflikte zwischen 

Ober- und Unterliegern zu vermeiden oder Großbewässerungsflächen zu planen. 

2. Grundwassermodellierung 

Schwerpunkt der hydrogeologischen Arbeiten ist der Aufbau eines dynamischen, numerischen hydrogeologischen 

Modells für das gesamte Ouémé Einzugsgebiet um damit die Entwicklung der 

Grundwasserressourcen für die IMPETUS Szenarien zu simulieren. Basierend auf dem Prozessverständnis, 

das auf der lokalen Ebene entwickelt wurde (Fass 2004) sowie dem ersten sub-regionalen 

Grundwassermodell des Oberen Ouémé-Einzugsgebiet (El-Fahem 2008) konnte ein numerisches 

Strömungsmodell entwickelt werden (Abb. III.1.2-10). Für das zugrunde liegende konzeptionelle 

Modell mussten die bereits lokal und sub-regional vorhandenen Ergebnisse zur hydrochemischen 

und isotopischen Charakterisierung ergänzt werden. Lokaler Schwerpunkt stellt hier die Kontaktzone 

zwischen dem Kluftaquifer des Grundgebirges zum Porenaquifer des Sedimentbeckens im Süden 

dar. Für eine bessere Beschreibung der hydraulischen Parameter in dem 49.500 km² großen Einzugsgebiet 

wurden zusätzlich Slug Tests durchgeführt und über 60 Langzeitpumpversuche aus dem 

Department Collines (Programme de l’hydraulique rurale) re-interpretiert.


Von entscheidender Bedeutung vor allem im Hinblick auf die Simulation der Entwicklung der 

Grundwasserressourcen unter dem Einfluss der verschiedenen Klimaszenarien war die erfolgreiche 

Koppelung mit dem hydrologischen UHP-HRU Modell mit seinen sowohl regional als auch zeitlich 

hochaufgelösten Informationen zur Grundwasserneubildung (Abb. III.1.2-10: Layer 4). 

Abb. III.1.2-10: Das Grundwasserströmungsmodell (links) basiert neben den geologischen Charakteristika (zweite 

Lage), dem digitalen Geländemodell (dritte Lage) vor allem auf den Grundwasserneubildungsraten 

des UHP-HRU Modells (vierte Lage). 

Die Kalibrierung des numerischen Modells erfolgt zurzeit schrittweise. Das Modell beschreibt hinreichend 

genau die Wasserbewegung in den Grundwasserleitern für kurzzeitige Abschnitte (z.B. 

Januar 1080) auf der lokalen Skala (Abb. III.1.2-11) und bestätigt damit die lokale Parametrisierung. 

Auf der regionalen Skala fallen für den gleichen Zeitraum jedoch noch mehrere Diskrepanzen 

auf. Insbesondere im oberen Grundwasserleiter (Abb. III.1.2-12 links) werden eine Vielzahl von 

Zellen inaktiv, fallen trocken. Da dies durch die kontinuierlich aufgezeichneten Grundwasserschwankungen 

nicht belegt ist, werden zurzeit die hydraulischen Parameter angepasst.


Abb. III.1.2-11: Lokale Grundwasserbewegung in 1980. (vgl. Rotes Quadrat) 

hydraulic heads [m] 

100 - 150 

150 - 200 

200 - 250 

250 - 300 

300 - 350 

350 - 400 

400 - 450 

450 - 500 

500 - 550 

550 - 600 

600 - 650 

Abb. III.1.2-12: Grundwasserstände imJanuar 1980 im Regolithaquifer (links) und im Basement (rechts). Die weißen 

Flecken zeigen trockene Zellen (rotes Quadrat: vergrößerter Detailausschintt in Abb. III.1.2.-11).


Sobald das regionale Modell weitgehend stabil kalibriert ist, wird der Wasserverbrauch mit eingebunden 

um so die zukünftige Entwicklung der Grundwasserressourcen auch unter dem Einfluss der 

sozioökonomischen IMPETUS-Szenarien simulieren zu können. 

Literatur 

ADAMS, E. (2005): Wasserverbrauch und Wasserverfügbarkeit in ausgewählten urbanen Gebieten der Republik Benin. 

Diplomarbeit, Institut für Agrarpolitik, Abteilung Welternährungswirtschaft der Universität Bonn. 

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Fakultät, University of Bonn, (Dissertation), http://hss.ulb.unibonn.de/diss_online/landw_fak/2005/schopp_marion/0526.pdf. 

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111-118. 

Schopp, M; E. Adams, J. Kloos & Laudien, R., 2007. Wassernachfrage der Sektoren (Haushalt, Industrie und Landwirtschaft) 

unter Berücksichtigung möglicher Wasserkonflikte. Achter Zwischenbericht http://www.impetus.unikoeln.de/fileadmin/content/veroeffentlichungen/projektberichte/IMPETUS_Zwischenbericht_2007.pdf. 

102-112.


PK Be-H.2 Wassernachfrage der Sektoren (Haushalt, Industrie und Landwirtschaft) 

unter Berücksichtigung möglicher Wasserkonflikte 


Bewässerung peri-urbaner Gemüseanbau 

Wasser spielt auf allen Ebenen, d.h. in den Sektoren Haushalt, Industrie und Landwirtschaft eine 

wesentliche Rolle. Dieser Problemkomplex geht aufgrund der klimatischen und sozioökonomischen 

Lage Benins von einer nicht kontinuierlichen Wasserverfügbarkeit mit temporären 

und räumlichen Disparitäten aus. Hierbei ist im Besonderen die kontinuierliche Wasserversorgung 

in ländlichen Gebieten nicht gewährleistet. Beispielsweise können internationale Vorgaben zum 

Pro-Kopf-Verbrauch, wie z.B. der WHO, vielfach nicht eingehalten werden. Durch die Umstrukturierung 

des Wassersektors im Zuge der Dezentralisierung und der damit einhergehenden Verunsicherung 

der Bevölkerung bei der Beantragung von neuen Pumpen und Brunnen verschärft sich diese 

Situation. Durch das anhaltende Bevölkerungswachstum und eine ausgeprägte Migration werden 

sich die Pro-Kopf verfügbaren Wasserressourcen innerhalb der nächsten 20 Jahre halbieren und die 

Konflikte über die Aufteilung der Ressource zwischen Haushalt, Industrie und Landwirtschaft intensivieren. 

In Anbetracht der nationalen Bestrebungen den landwirtschaftlichen Sektor mit Hilfe 

von Bewässerungsprojekten zu fördern, werden diese Konflikte noch verstärkt. 

Mitarbeiter 

S. Giertz, M. Schopp, B. Höllermann



Die Zielsetzung des vorliegenden Problemkomplexes ist eine übergreifende Abschätzung des Wasserverbrauchs 

auf nationaler Ebene in Benin, aufgeschlüsselt nach den Sektoren Haushalt, Industrie 

und Landwirtschaft (inkl. Wasserbedarf für Vieh) unter Zuhilfenahme interdisziplinär erhobener 

Daten verschiedener Arbeitsbereiche. Ausgehend von dieser Datengrundlage werden zukünftige 

Entwicklungen und staatliche Planungsvorhaben (Gesetze, Rahmenbedingungen, privatwirtschaftliche 

Projektionen, etc.) in der Szenarienberechnung berücksichtigt, um so einen Beitrag zur Wasserbilanz 

in Hinblick auf eine gesamtwirtschaftliche Wassernachfragefunktion liefern zu können. Die 

Erkenntnisse aus der Modellierung und der Szenarienberechnungen werden in ein SDSS integriert, 

welches in der Lage ist, räumlich differenzierte Wassernachfrage unter Berücksichtigung von sozioökonomischen 

und Umweltveränderungen darzustellen. Weiterhin wird durch eine Verknüpfung 

mit dem SDSS BenHydro (PK-BeH1) ein direkter Vergleich zwischen Wassernachfrage und Wasserverfügbarkeit 

ermöglicht. 

Potentielle Nutzergruppen 

� Direction Générale de l’Eau (DG-Eau) 

� La Société Nationale des Eaux du Bénin (SONEB) 

� Université d’Abomey-Calavi, Faculté des Sciences Agronomiques (UAC/FSA) 

� Vertreter der Departements und Gemeinden 

� Internationale Organisationen, beispielsweise Partenariat français pour l’eau (PFE), Centre 

Régional pour l'Eau Potable et l'Assainissement à faible coût (CREPA), Helvetas, Danida, 

Weltbank 

Vorbemerkung zum Stand des PKs und des SDSS BenEau 

Im Berichtszeitraum fand eine Umstrukturierung des PKs bezüglich der Ergebnisdarstellung im 

SDSS statt. Diese Veränderungen wurden eingeführt, um die Kompatibilität mit dem SDSS „Ben- 

Hydro“ des PK-BeH1 zu erhöhen. Somit wurde ein weiterer Beitrag zur Bilanzierung des Wasserhaushalts 

geleistet, der den Entscheidungsträgern vor Ort eine verbesserte Basis für das integrative 

Management der Wasserressourcen in Benin bieten kann. Teil dieser Umstrukturierung war auch 

ein Wechsel in den personellen Zuständigkeiten des PKs. 

Stand der SDSS-Entwicklung BenEau 

Das räumliche Entscheidungsunterstützungssystem „BenEau“ zur Analyse des Wasserverbrauchs 

von Haushalten, Industrie und Landwirtschaft basiert u.a. auf Erhebungen der empirischen Sozialforschung, 

die im Rahmen des IMPETUS Projekts durchgeführt wurden (Database, siehe Abb. 

III.1.2-13). Expertenmodelle für häuslichen und industriellen Wasserverbrauch sowie das FAO 

Modell CropWat wurden genutzt, um Wasserverbrauchsszenarien zu entwickeln (Modelbase). Die 

Ergebnisse aus dem Zusammenspiel dieser beiden Komponenten können in der Toolbase bis auf


Gemeindeebene räumlich differenziert analysiert werden. Weiterhin besteht die Möglichkeit das 

System den eigenen Fragestellungen über benutzerdefinierte Einstellungen anzupassen. 

1 Database und Modelbase 

Abb. III.1.2-13: Blockbild des SDSS BenEau 

Ermittlung der Wassernachfrage auf Haushaltsebene 

Die Studien der ersten und zweiten Projektphase von Schopp (2004), Hadjer et al. (2005) und 

Adams (2005) haben gezeigt, dass der häusliche Wasserverbrauch stark vom Zugang abhängt. In 

ländlichen Gebieten werden Personen mit Zugang zu einem Brunnen oder Pumpe ca. 19 l pro Kopf 

und Tag verbrauchen, während Personen mit schlechterem Zugang (Wasserloch, Flusswasser) nur 

ca. 14 l verbrauchen. Die Untersuchung des Wasserverbrauchs urbaner Haushalte, die in insgesamt 

1100 Haushalten in 8 Städten in Benin durchgeführt wurde, zeigte, dass der Wasserverbrauch von 

Personen in Haushalten mit Leitungswasseranschluss je nach Stadt von ca. 40 l bis 80 l schwankt. 

Zur Berechnung des häuslichen Wasserverbrauchs wurden die ermittelten Pro-Kopf-Verbräuche mit 

den Zensusdaten (INSAE, 2004) und den demographischen Szenarien (Doevenspeck & Heldmann, 

2005) verknüpft. Der Zugang konnte ebenfalls aus den Zensusdaten entnommen werden. Die Entwicklung 

des Zugangs in den IMPETUS-Szenarien wurde, basierend auf den nationalen Planungen 

bezüglich des Ausbaus der Wasserinfrastruktur der verantwortlichen Strukturen (SONEB, DGE,


Entwicklungsorganisationen), abgeschätzt. Die Entwicklung der Wasserverbrauchshöhen in den 

IMPETUS-Szenarien wurde anhand von internationalen Standards (WHO), Minima des Wasserbedarfs 

zur Erfüllung der Grundbedürfnisse (Gleick, 1996) und Expertengesprächen berechnet. 

Ermittlung der Wassernachfrage auf Industrieebene 

In Benin ist der industrielle Sektor bislang nur gering ausgebildet und vor allem in Küstennähe angesiedelt. 

Im Vergleich zu den anderen Sektoren macht der gewerbliche Wasserverbrauch aktuell 

nur einen geringen Anteil aus. Neben einigen wenigen Betrieben mit hohem Wasserverbrauch (Getränkeindustrie) 

gibt es vor allem Kleingewerbe mit eher geringem Verbrauch. Im Dienstleistungsbereich 

sind die Hauptverbraucher Hotelbetriebe, die sich auch in Küstennähe konzentrieren. In 

einer umfassenden Studie von Schopp (2005) wurden alle Industrien und Dienstleistungsbetriebe 

erfasst und der Wasserverbrauch für ca. 170 Betriebe auf der Grundlage der Abrechnungen der 

SONEB ermittelt. Basierend auf dieser Studie konnten, je nach vorgegebener wirtschaftlicher Entwicklung 

laut den Storylines der Szenarien, Aussagen über den zukünftigen industriellen Wasserverbrauch 

gemacht werden. Hier wurden v.a. regionale Studien von Shiklomanov (1998) und Rosegrant 

et al. (2002) verwendet, da auf nationaler Ebene keine Informationen über Entwicklung des 

Wasserverbrauchs der Industrie vorliegen. 

Ermittlung der Wassernachfrage auf Landwirtschaftsebene 

Bei der Ermittlung der Wassernachfrage der Landwirtschaft wird nur das ‚blaue’ Wasser betrachtet, 

da der Wasserverbrauch im Regenfeldbau durch Transpiration der Nutzpflanzen schon im hydrologischen 

Modell (UHP-HRU, PK Be-H.1) berechnet wird. 

Die beninische Bewässerungslandwirtschaft ist im Vergleich zu anderen Entwicklungsländern (v.a. 

in Asien) nur relativ schwach ausgebildet. Man unterteilt drei unterschiedliche Typen von Bewässerungsflächen 

in Benin: Großbewässerungsflächen, Bewässerung in Inland-Valleys und bewässerter 

periurbaner Gemüseanbau. Die bewässerte Flächen der drei Typen und die Anbaufrüchte wurden 

basierend auf den Arbeiten von Kloos (2005), den Ergebnissen des PKs Be-E.7 und Agrarstatistiken 

ermittelt. Der Bewässerungsbedarf für die Szenarien wurde mit dem Modell CropWat unter 

Verwendung der REMO-Klimaszenarien durchgeführt. Zur Ermittlung der Veränderung der Größe 

der Bewässerungsflächen in den Szenarien wurden die staatlichen Planungen herangezogen (u.a. 

Projekt ‚PAPPI’, Vision Eau 2025). 

Zur landwirtschaftlichen Wassernachfrage zählt auch der Wasserverbrauch der Nutztiere, der mit 

BenIMPACT in PK BE-E.5 für den Status quo und die IMPETUS-Szenarien ermittelt wurde. 

2 Toolbase 

Das SDSS „BenEau“ bietet vielfältige Möglichkeiten zur Analyse des aktuellen und zukünftigen 

Wasserbedarfs in Benin. Es wurde so konzipiert, dass unterschiedliche Aspekte, die relevant für ein


integriertes Wasserressourcenmanagement (IWRM) sind, untersucht werden können. Hierbei wurde 

wert darauf gelegt, dass 

� Mehrere räumliche Skalen auswählbar sind (Benin, Department, Commune), 

� Mehrere zeitliche Skalen auswählbar sind (jährlich oder monatlich), 

� die Anzeige des Wasserbedarfs nach Nutzergruppen für eine sektorspezifische Untersuchung 

aufgeschlüsselt wird, 

� die Anzeige des Wasserbedarfs nach Wasserquellen (Grund- oder Oberflächenwasser) differenziert 

wird. 

Abb. III.1.2-14: Wasserverbrauch aufgeschlüsselt nach Wasserquelle (Grundwasser, Oberflächenwasser) für die Departments 

Alibori und Oueme


Abbildung III.1.2-14 stellt beispielsweise dar, wie unterschiedlich in verschiedenen Departments 

die Nachfrage nach bzw. die Strategie der Wasserversorgung mit Grund- bzw. Oberflächenwasser 

sein kann. Somit können räumliche Disparitäten schnell visualisiert werden, die eine hohe Relevanz 

für das IWRM haben. 

Eine weitere mögliche Darstellungsform ist die Kartendarstellung. In der folgenden Abbildung 

III.1.2-15 ist die Entwicklung des häuslichen Wasserbedarfs aufgeschlüsselt nach Com - 

Abb. III.1.2-15: Häuslicher Wasserverbrauch pro Commune für die Jahre 2002, 2015, 2025 

munes dargestellt. Eine solche Darstellung erlaubt beispielsweise die schnelle Identifizierung von 

Regionen, in denen dringender Handlungsbedarf bzgl. der Wasserinfrastruktur besteht bzw. zu erwarten 

sein wird. 

Neben der grafischen Darstellung der Ergebnisse im Diagramm- oder Kartenformat wird dem Nutzer 

ermöglicht, sich die Daten auch als Tabelle anzeigen zu lassen. Eine zusätzliche Speicherfunktion 

ermöglicht weitere eigene Analysen mit den Daten. 

2.1 Anwendung des SDSS „BenEau“ 

Das SDSS „BenEau“ ist so konzipiert, dass der Nutzer die Möglichkeit hat, sich die Ergebnisse der 

IMPETUS Szenarien anzeigen zu lassen, aber auch eigene Szenarien auf den Status quo aufbauen 

zu können (Abb. III.1.2-16).


2.1.1 IMPETUS Szenarien 

Abb. III.1.2.16: Auswahlmaske BenEau: Szenarienauswahl 

Bei der Auswahl der IMPETUS Szenarien erhält der Nutzer Informationen über die Gestaltung der 

Storylines der einzelnen Szenarien und deren Auswirkungen auf den Wassersektor. Weiterhin kann 

ein IPCC Klimaszenario gewählt werden, welches dann aktiv den Wasserbedarf der Bewässerungslandwirtschaft 

bestimmt. Die Einbeziehung verschiedener Klimaszenarien ermöglicht die Abschätzung 

von Anpassungsstrategien in diesem Sektor. 

Abbildung III.1.2-19 zeigt beispielhaft, wie die Entwicklung des Wasserbedarfs auf nationaler Ebene 

unter IMPETUS Szenario B3 „Business as usual“ und Klimaszenario IPCC A1B aussieht.


Abb. III.1.2-17: Wassernachfrage nach Sektoren (Jahressumme, Monatsmittel) – IMPETUS „Business as usual“ Szenario 

Die monatliche Analyse des Wasserbedarfs enthält wertvolle Informationen über die intra-annuelle 

Verteilung des Bedarfs und zeigt beispielsweise, dass der Druck auf die Ressource Wasser gerade 

in den Monaten der Trockenzeit besonders hoch ist. Wenn dieser Bedarf gedeckt werden soll, müssen 

Strategien entwickelt werden, Wasser auch in der Trockenzeit verfügbar zu machen.


2.1.2 Benutzerdefinierte Einstellungen 

Die manuellen Benutzereinstellungen können in allen drei Bereichen der Wassernachfrage (Haushalt, 

Industrie, Landwirtschaft) separat vorgenommen werden. Die einstellbaren Änderungen beziehen 

sich immer auf den Ausgangszustand vom Jahr 2002, der auch den IMPETUS Szenarien 

zugrunde liegt. 

Bei den benutzerdefinierten Einstellungen wurde darauf geachtet, dass der Anwender einen großen 

Freiheitsgrad hinsichtlich der Entwicklung seiner eigenen Szenarien hat, um gezielt auf bestimmte 

Managementstrategien oder Entwicklungen eingehen zu können. Die dadurch erhöhte Komplexität 

des Systems wird durch eine besonders hohe Nutzerfreundlichkeit ausgeglichen, da die Änderungen 

schrittweise erfolgen und die Auswirkungen der Einstellungen direkt einsehbar sind. 

Für den häuslichen Wasserverbrauch (Abb. III.1.2-18) kann die Höhe des Pro-Kopf-Verbrauchs je 

nach Zugang bestimmt werden. Weiterhin ermöglicht die Einstellung des Bevölkerungswachstums 

eine Projektion der potentiellen Wassernutzer bis 2025. Für den Planer und das IWRM ergibt sich 

hieraus die entscheidende Frage wie sich der Zugang zu den unterschiedlichen Wasserquellen verändert, 

da eine Veränderung des Zugangs Investitionen in die Wasserinfrastruktur bedeutet. Beispielsweise 

bedeutet eine Steigerung des Anteils der Bevölkerung mit Zugang zu Brunnenwasser, 

dass eine Erhöhung der Brunnendichte notwendig ist. Die Veränderung des Zugangs kann im folgenden 

Schritt eingestellt werden, indem die Anzahl der Nutzer einer unsicheren Quelle (z.B. Marigôt) 

für das Jahr 2025 bestimmt wird. So können die Auswirkungen bestimmter Ziele, wie der 

Millennium Development Goals, die Halbierung der Bevölkerung mit Zugang zu unsicheren Wasserquellen 

anstreben, analysiert werden und deren Auswirkungen auf die Wasserinfrastruktur abgeschätzt 

werden. 

Abb. III.1.2-18: BenEau Auswahlmaske: Benutzerdefinierte Einstellungen für häuslichen Wasserverbrauch


Die Auswirkungen der Entwicklung des industriellen Sektors auf deren Wasserbedarf kann der Benutzer 

über eine Änderung der Wasserverbrauchsrate der verschiedenen Sektoren sowie über die 

Änderung der Anzahl an Industriebetrieben pro Department ermitteln. 

Durch eine Ausdehnung der Bewässerungsflächen kann deren Wasserbedarf im Simulationszeitraum 

unter Berücksichtigung der klimatischen Verhältnisse abgeschätzt werden. Hierbei hat der 

Nutzer die Möglichkeit unterschiedliche Strategien anzuwenden, beispielsweise eine Ausdehnung 

der Basfonds-Nutzfläche für den Gemüseanbau versus einer Ausdehnung der peri-urbanen Bewässerungsfläche. 

Über die Einstellregler Bewässerungseffizienz kann eine Abschätzung hinsichtlich 

technologischer Fortschritte evaluiert werden. Für den Wasserbedarf in der Viehwirtschaft können 

ebenso Aussagen getroffen werden. Da die Änderungen auf den Status quo Daten basieren, besteht 

eine Lokalisierung des Bedarfs, die eine Analyse auf Commune/Department Ebene erlaubt. 

Die benutzerdefinierten Einstellungen können als Szenarien gespeichert werden und stehen so weiteren 

Analysen zur Verfügung. Beispielsweise können so unterschiedliche Managementstrategien 

und Auswirkungen von bestimmten Förderpolitiken verglichen werden. Weiterhin besteht die Möglichkeit 

die Ergebnisse für eine Verwendung im SDSS „BenHydro“ verfügbar zu machen und so 

einen Vergleich von Wassernachfrage und Wasserangebot herzustellen (siehe Ausblick). 

Das SDSS „BenEau“ ist, bis auf einige Kartendarstellungen, schon in vollem Funktionsumfang 

vorhanden, befindet sich derzeit allerdings noch im Evaluationsprozess. 

Ausblick 

Für die verbleibende Projektlaufzeit sind der Abschluss der Evaluation des jetzigen Systems vorgesehen, 

die Verknüpfung mit dem SDSS „BenHydro“ (PK-BE.H1) und die Schulung potentieller 

Nutzer sowohl aus dem universitären Bereich sowie aus der DG-Eau. 

Die Kopplung der beiden SDSS „BenEau“ und „BenHydro“ stellt einen Schwerpunkt der verbleibenden 

Projektlaufzeit dar. Ziel der Verknüpfung ist die Gegenüberstellung von Wasserdargebot 

und Wassernachfrage bis auf Commune Ebene. Abbildung III.1.2-19 zeigt beispielhaft eine solche 

Wasserbilanz, die mithilfe des IWRM Modells WEAP (Water Evaluation and Planning System) für 

das Ouémé-Bonou Einzugsgebiet, modelliert wurde (Höllermann, 2008).


Ungedeckter Bedarf in Millionen m³ 

3 

2.5 

2 

1.5 

1 

0.5 

0 

Januar 

Februar 

März 

April 

Mai 

Juni 

Juli 

August 

September 

Oktober 

Szenario B1, Klima A1B 2002-2014 Szenario B1, Klima A1B 2015-2025 

November 

Dezember 

Abb. III.2.1-19: Ungedeckter Bedarf im Einzugsgebiet des Ouémé-Bonou, Modellergebnisse aus WEAP 

Anhand dieser Abbildung wird deutlich, dass die Knappheiten in der Wasserversorgung verstärkt in 

der Trockenzeit auftreten und dass sich diese im Zuge des Klimawandels verstärken werden. Dies 

gilt zum einen für die Höhe des ungedeckten Bedarfs und genauso für die Periode, in der mit Wasserknappheit 

zu rechnen ist. 

Die Kopplung der beiden Systeme soll darüber hinaus auch Aussagen darüber ermöglichen, wie 

hoch das Dargebot bzgl. verfügbaren Grund- und Oberflächenwassers sein wird und dieses ins Verhältnis 

zur Nachfrage stellen. Es ist zu erwarten, dass die Ergebnisse der Verknüpfung der Systeme 

einen wertvollen Beitrag für das IWRM in Benin darstellen werden. Aktuell dienen die hier beschriebenen 

Ergebnisse bereits als Grundlage für ein Integratives Wassereinzugsgebietsmanagement 

des Zou, Nebenfluss des Ouémé. Herr A. Tossa, DG-Eau Cotonou, nutzt im Rahmen seiner 

vom Geographischen Institut der Universität betreuten Dissertation die Daten und das Modellsystem 

WEAP in das er eine detaillierte Schulung erhalten hat. 

Im Rahmen der noch verbleibenden Capacity Development Maßnahmen sind auch Schulungen für 

potentielle Anwender des SDSS „BenEau“ geplant. Hierfür konnten u.a. schon Mitarbeiter der DG- 

Eau und auch Angehörige der Université Abomey-Calavi (UAC) gewonnen werden. 

Darüber hinaus hat der SDSS Workshop in Cotonou im November 2008 gezeigt, dass weiterhin 

großes Interesse an den Fragestellung des Wasserverbrauchs besteht. Direktes Interesse wurde u.a. 

vom Office National d’appui à la Securité Alimentaire (ONASA), Faculté des Sciences et Techniques 

(FAST/UAC), CREPA Benin und Chambre de Commerce et Industrie du Bénin (CCIB) bekundet. 

Auch Centre de formation et de recherche en matière de Population (CEFORP), Direction 

Générale des Forêts et des Ressources Naturelles (DGFRN) und Directorate of Hygiene and Rural 

Sanitation (DHAB) zeigten, neben weiteren universitären Einrichtungen Benins, allgemeines Interesse 

am System.


Literatur 

ADAMS, E.M. (2005) Wasserverbrauch und Wasserverfügbarkeit in ausgewählten urbanen Gebieten der Republik Benin. 

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HÖLLERMANN, B. (2008) Water a scarce resource in Bénin? – Modelling the water balance of the Ouémé catchment 

using WEAP “Water Evaluation and Planning’ system. Geographisches Institut der Universität Bonn, (Unveröffentlichte 

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KLOOS, J.R. (2006) Analyse der Wassernachfrage im landwirtschaftlichen Sektor in Benin und Perspektiven der Bewässerung. 

Landwirtschaftliche Fakultät der Universität Bonn, (unveröffentlichte Diplomarbeit). 

SCHOPP, M. (2004) Wasserversorgung in Benin unter Berücksichtigung sozioökonomischer und soziodemograpischer 

Strukturen - Analyse der Wassernachfrage an ausgewählten Standorten des Haute Ouémé. Elektronische Dissertation 

der Landwirtschaftlichen Fakultät der Universität Bonn. 

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SHIKLOMANOV, I. (1998) World Water Resources at the Beginning of the 21st Century. St. Petersburg: SHI/UNESCO, 

http://webworld.unesco.org/water/ihp/db/shiklomanov/. 

ROSEGRANT, M.W., CAI, X. & CLINE, S.A. (2002) World Water and Food to 2025: Dealing with Scarcity. Washington 

D.C., USA: IFPRI, Battaramulla, Sri Lanka: IWMI.


PK Be-H.3 Satellitenbasiertes Niederschlags-Monitoring System für die Anwendung 

in der Landwirtschaft und der Abflussvorhersage 

Squall Line über Benin, METEOSAT 8 (MSG-1) im infraroten und visuellen Frequenzbereich 


Die geringe Dichte und oft niedrige Qualität der meteorologischen Messungen in Benin und Westafrika, 

insbesondere der Niederschlagsmessungen, stellt ein erhebliches Problem für die flächendeckende 

Abschätzung von den damit verbundenen landwirtschaftlichen und hydrologischen Risiken 

dar. Zusätzlich ist die kurz- oder mittelfristige Vorhersagbarkeit von tropischen konvektiven Niederschlägen 

schon allein wegen der Auflösung operationeller Wettervorhersagemodelle, und zudem 

wegen der chaotischen Natur der Prozesse, die den Ort und Zeit von konvektivem Niederschlag 

bestimmen, nicht gewährleistet. Diese Tatsachen verhindern den effektiven Einsatz von durch Bodenmessungen 

oder Wettervorhersagemodellen gestützten hydrologisch oder phänologisch basierten 

Warnsystemen in West Afrika, insbesondere auf der für Entscheidungsträger relevanten nationalen 

Skala. 

Existierende satellitenbasierte Niederschlagsschätzungen sind durch ihre Ausrichtung auf die globale 

oder kontinentale Skala zu grob aufgelöst und zu allgemein kalibriert, um für quantitative Anwendungen 

auf nationaler Ebene von Nutzen zu sein. Ursache hierfür ist die regionale und zeitliche 

Abhängigkeit von systematischen Fehlern, die in global adaptierten Algorithmen außer Acht gelassen 

werden müssen. Zur flächendeckenden und schnellen Abschätzung des Niederschlags wird ein 

Überwachungssystem benötigt, welches einerseits den Verantwortlichen z.B. in Benin eine brauchbare 

Echtzeitdiagnose liefert, und andererseits bei zeitlicher Integration die Menge und regionale 

Variabilität des Niederschlags für planerische Maßnahmen und auch wissenschaftliche Zwecke 

brauchbar wiedergibt. 

Mitarbeiter 

M. Diederich



Ein Ziel ist die Umsetzung eines operationellen Niederschlags-Monitoring-Systems auf nationaler 

Ebene für Benin, welches Entscheidungsträger und lokal beratende Wissenschaftler innerhalb eines 

Handlungs- und Reaktions-Zeitraumes mit verlässlichen Daten beliefert. Zusätzlich wird das im 

Laufe der Jahre aufgebaute extensive Archiv von hoch aufgelösten Satelliten- und Stationsdaten in 

Form eines Informations-Systems an Forschungseinrichtungen und an den nationalen Wetterdienst 

übertragen. Dieses erlaubt die allgemeine Abschätzung von Risiken durch die interannuelle Niederschlagsvariabilität 

sowie durch Extremereignisse, und stellt gleichzeitig eine für Modellkalibrierung 

und Validation ausreichend lange Datengrundlage dar. Außerdem werden die vom Monitoring-Tool 

generierten stündlichen Daten verwendet, um ein statistisches räumliches/zeitliches Downscaling 

und eine MOS (Model Output Statistics) Korrektur von REMO Klimaszenarien umzusetzen. 

Nutzergruppen 

• Direction de la Météorologie National (DMN)/Agence pour la Sécurité de la Navigation Aérienne 

en Afrique et à Madagascar (ASECNA): 

• Francis Didé (DMN, Direktor) 

• Wilfred Adjovi (ASECNA, Betreuer des METEOSAT Empfängers) 

• Tohio Dennis (ASECNA/DMN, Wettervorhersagen, Betreuer des Monitoring Tools PrecipMon) 

• Epiphane Ahlonssou : (DMN, Bureau Climatologie, Direktor) 

• Sagbo Avosse : (DMN, Bureau Climatologie, Base de données, Betreuer PrecipInfo)


• Janvier Agbadjagan: (DMN, Chef Bureau Agrométéorologie, Bilan Agrométéorologique) 


• Arnaud Zannou, Aurélien Tossa: Abflussvorhersagen und Datenbank 

• Institut National des Recherches Agricoles du Bénin (INRAB) 

• Césaire Gnangle, Agrométéorologue 

• Projet de renforcement des capacités d’Adaptation des acteurs Ruraux Béninois face aux Changements 

Climatiques (PARBCC) 

• Said Hounkponou, Chargé de Projet 

Stand der MT/IS-Entwicklung 

Monitoring-Tool PrecipMon 

Die im Jahr 2007 entwickelten und für Benin kalibrierten Algorithmen zur satelliten-basierten Echtzeitschätzung 

von Niederschlag, Globalstrahlung, Temperatur, relativer Feuchte und NDVI (Normalized 

Difference Vegetation Index) wurden in eine IDL Virtual-Machine-Umgebung (auf Linux 

sowie Windows PCs kostenfrei und ohne Lizenz ausführbar) mit graphischer Benutzeroberfläche 

umgesetzt (Abb. III.1.2-20). 

Abb. III.1.2-20: Graphische Oberfläche von PrecipMon


Die derzeitige Version unterstütz folgendes: 

• Extraktion, Format-Reduzierung und Archivierung (1 Archiv und ein backup-Archiv) aller 

MSG SEVIRI im infraroten und visuellen Frequenzbereich. 

• Berechnung und Archivierung von Niederschlag, Globalstrahlung, Temperatur, relative 

Feuchte, NDVI. 

• Aufsummierung der Parameter auf beliebige Anfangs- und Endzeiten 

• Export von Zeitreihen (stündliche und tägliche Auflösung) im ASCII-Format für von Benutzer 

auswählbare Orte. 

• Automatisches Versenden von Rasterdaten oder Zeitreihen per FTP (File Transfer Protokoll) 

an vom Benutzer ausgewählte Server. Dieses ermöglicht gleichzeitig das Kopieren bestimmter 

der Daten in verschiedene Verzeichnisse eines FTP-Servers, falls die Benutzer per FTP- 

GET und nicht per PUT auf die Daten zugreifen möchten. 

• Visualisierung aller Rohdaten (SEVIRI Kanäle) und abgeleiteten Parameter in Echtzeit- 

oder Archivmodus. 

• Auswahl der Größe des Bearbeitungsfensters. 

Die versendeten oder archivierten Daten können mit dem Informations-System PrecipInfo weiterverarbeitet 

werden (Änderung des räumlichen oder zeitlichen Bezugs, Darstellung von Anomalien 

gegen den normalen Jahresgang, etc.) 

Installation einer ersten Version am Flughafen in Cotonou 

Ende März 2008 wurde die erste Echtzeit-Version des Monitoring-Tools an eine am Flughafen Cotonou 

vorhandene MSG-Empfangsstation gekoppelt, um den operationellen Betrieb bei der 

DMN/ASECNA in der Regenzeit 2008 zu testen und eine mögliche Umsetzung in Benin vorzubereiten. 

Dazu wurde ein PrecipMon-PC (2 Festplatten, Gesamtkapazität 1 Terrabyte, ftp-Server installiert, 

64-bit Linux zur Sicherheit gegen Hacker-Angriffe) bei dem Meteorologischen Vorhersagedienst 

im Flughafengebäude installiert, bei dem sich auch die MSG-Empfangsanlage befindet und 

betreut wird. Die Bedingungen für die Administration und Betrieb von PrecipMon werden als für 

die Verhältnisse in Benin optimal angesehen: 

• Abgesicherte Stromversorgung am Flughafen 

• Durchgehende Klimatisierung 

• Local Area Network (LAN), Verbindung zur DMN und dem Bureau Climatologie 

• Administratoren, die in Netzwerk, Linux Systemen, Meteorologie, und der Verwendung von 

METEOSAT Daten ausgebildet sind. 

Die empfangenen Rohdaten wurden per LAN auf den PrecipMon Rechner geleitet, wo sie von der 

IDL Software zu meteorologischen Parametern verarbeitet, reduziert, komprimiert, und archiviert 

werden. Unterschiede im Datenformat zwischen der Empfangsstation der Universität Bonn und der 

in Cotonou sowie die komplexe Codierung der per GTS empfangenen synoptischen Meldungen 

führte dazu, dass die synoptischen Meldungen erst in der nachfolgenden Version von PrecipMon in 

Echtzeit (zur zeit noch manuell) mitverarbeitet werden können.


Die Netzwerk-Verbindung erlaubt außerdem den Zugriff auf den PrecipMon Rechner durch das 

Bureau Climatologie per ftp oder Secure Shell (ssh). Für den Testbetrieb in der Regenzeit 2008 

wurden die Daten erfolgreich per ftp täglich an das Meteorologische Institut der Universität Bonn 

gelenkt. Da im Frühjahr 2008 noch kein ftp Server bei der Direction Générale de l’Eau in Betrieb 

war, und auch die DMN laut Aussagen des System-Administrators den Zugriff auf ihre existierende 

HTML-Seite im Internet verloren hatte, musste die Ingangsetzung des Transfers der Monitoring- 

Daten per Internet innerhalb Benins nach 2009 verschoben werden. 

Nach einem Stromausfall Ende April konnte das Monitoring-Tool von den Administratoren auch 

ohne fremde Hilfe neu in Gang gesetzt werden. Am 13. Mai 2008 wurde der Dienst von 

METEOSAT 9 (MSG 2) vorübergehend von METEOSAT 8 (MSG 1) übernommen, und das Monitoring-Tool 

konnte aufgrund eines Programmierfehlers diese Daten nicht richtig verarbeiten. Der in 

Benin auftretende Fehler konnte von Bonn aus nicht behoben werden, so dass eine robustere zweite 

Version Anfang 2009 bei der DMN installiert werden soll, die auch auf den fehlerfreien Wechsel 

zwischen den MSG-Satelliten getestet ist. 

Die Kurzfristvorhersage-Komponente von PrecipMon (Berechnung von Advektionsvektoren und 

Propagation der Niederschlagsfelder) hat noch keine zufrieden stellende Ergebnisse für quantitative 

Niederschlagsvorhersagen ergeben. Bislang werden die intuitiven Vorhersagen der Beniner Meteorologen 

am Flughafen, die aufgrund ihrer Erfahrung bessere Vorhersagen anhand der MSG Infrarot 

Bilder machen als die operationellen Wettermodelle, als genauer angesehen als es durch reines 

Celltracking möglich wäre.


Abb. III.1.2-21: Beispiel zur Darstellung von Niederschlagssummen: Monatssummen (oben links), 

Anomalie des Monats (oben rechts), jährlich (unten links), Anomalie der Jahressumme 

(unten rechts). 

Da sich die Umsetzung des Monitoring-Konzepts bei der DMN (als zu bevorzugende Alternative 

gegenüber einer Operationalisierung in Deutschland, oder bei einem zweiten MSG-Empfänger im 

Landwirtschaftsministerium in Benin) als technisch möglich erwiesen hat, aber noch nicht einwandfrei 

funktioniert, sind folgende Dinge für eine endgültige Operationalisierung bei der DMN 2009 

noch umzusetzen: 

− Softwareupdate von PrecipMon zur Verbesserung der Robustheit bei Wechsel zwischen 

MSG-Satelliten und für automatische Mitverarbeitung der empfangenen synoptischen Meldungen. 

− Erweiterung der grafischen Oberfläche, so dass die generierten Daten bequemer kopiert und 

zwischen Rechnern transferiert werden können. 

− Einweisung der Administratoren von PrecipMon und PrecipInfo, wie sie größere Datenmengen 

per Internet bereitstellen können. 

− Installation der PrecipInfo HTML-Oberfläche (siehe unten) für die automatisierte Darstellung 

der Daten bei der DMN.


Informations-System PrecipInfo 

Die IDL Virtual Machine Benutzeroberfläche (kostenfrei ohne und Lizenz verwendbar) von PrecipInfo 

(beschrieben im Zwischenbericht 2007) wurde in einer ersten Version den Kooperationspartnern 

vorgeführt und zum Testen (Beispieldatensatz tägliche Satellitenniederschläge 2000 bis 2005) 

übergeben. Während sich mehrere Parteien eher an den Daten selbst als an einem Informations- 

System interessiert zeigten, wurden von anderen folgende Verbesserungsvorschläge übermittelt (die 

nun umgesetzt wurden): 

− Eine Option, die dargestellten Daten in höherer Auflösung als exportierbare Bilder abspeichern 

zu können. 

− Neben meteorologischen Parametern auch Ausgabe abgeleiteter Größen wie Potentielle 

Evapotranspiration, Anzahl der Regen/Trockentage, hydrologische Bilanz. 

HTML-Oberfläche von PrecipInfo 

Um eine schnelle und umfassende Übersicht auf die aktuelle Situation, vergangene Klimavariabilität 

und die Klimaszenarien für Benin zu geben, wurde eine HTML–Seite entworfen, die die aufgearbeiteten 

meteorologischen Daten als Karten und Zeitreihen darstellt (Abb. III.1.2-21). Diese Seite 

wird automatisch von einem IDL Programm (umsetzbar in IDL Virtual Machine, Linux und Windows) 

generiert und enthält auch von den PrecipMon-Daten abgeleitete Parameter wie Referenz- 

Evapotranspiration (Penmann-Monteith nach FAO Standard) und Referenz-Bodenfeuchte (als nur 

von meteorologischen Parametern abhängiger Dürre-Index: prozentualer Wassergehalt innerhalb 

von 50 cm Wurzeltiefe geteilt durch Feldkapazität minus permanentem Welkepunkt für einen typischen 

Ackerboden, berechnet durch ein einfaches eindimensionales Bodenmodel). 

Die HTML-Seite dient als interaktiver Klima-Atlas, der das Wetter und die Klimavariabilität ab 

1983 zeigt und kann in Echtzeit aktualisiert werden, um auf nationaler Ebene bestehende Risiken 

durch trockene oder feuchte Extreme aufzuzeigen (Abb. III.1.2-22). Die REMO Klimaszenarien 

sollen ebenfalls in die Seite eingearbeitet werden um eine Synthese der Vergangenheit, Gegenwart, 

und Zukunftsszenarien so transparent wie möglich darzustellen. Die HTML-Seite wurde zusammen 

mit der Dokumentation in Deutsch, Französisch und Englisch erstellt.


Abb. III.1.2-22: Zeitreihendarstellung für (rechts von oben nach unten) tägliche Niederschläge, akkumulierten 

Niederschlag, Anzahl der aufeinander folgenden trockenen Tage, Referenz- 

Evapotranspiration der letzten 10 Tage, Referenz-Bodenfeuchte. Der normale Jahresgang 

von 1983 bis 2005 wird als graue Linie dargestellt. 

Statistisches Downscaling von Klimaszenarien 

Mit dem Monitoring-Tool wurde ein Datensatz erzeugt, der mit seiner Spannweite von 1983 bis 

2005 verwendet werden kann, um aus den gröber aufgelösten REMO Szenarien für ganz Benin 

Szenarien mit stündlicher und 10 km Auflösung zu generieren. 

Dazu wurden folgende Schritte durchgeführt: 

1. Auf die Klimaszenarien wird ein Post-Processing angewendet, das alle systematischen Abweichungen 

zwischen REMO (3 Läufe 1960-2000) und den Monitoring-Daten im Jahresgang eliminiert. 

Dabei wird per Histogramm-Abgleich die Wahrscheinlichkeitsdichte der täglichen 

REMO Daten in 0.5 Grad Auflösung für jeden Tag des Jahres den Beobachtungsdaten für den 

Zeitraum 1983-2005 angepasst. 

2. Die verwendeten meteorologischen Parameter ‚Niederschlag-Evapotranspiration’, ‚Maximaltemperatur’, 

‚Minimaltemperatur’, ‚Globalstrahlung’, ‚relative Feuchte’, ‚Wind Nord’, und 

‚Wind Ost’ werden auf 1.5 Grad räumliche Auflösung reduziert und per Histogramm-Abgleich 

in eine Normalverteilung transformiert (im folgenden ‚normalisierte’ Parameter genannt). Dies 

ist notwendig, um Clustering- und Zuordnungsalgorithmen effektiv anwenden zu können und 

auch Extremereignisse zuordnen zu können.


HVO, Läufe 901 (Kontrolllauf) und 911 (A1b) 

Süd Benin, Läufe 901 (Kontrolllauf) und 911 

[mm] 

[mm] 

HVO, Läufe 901 (Kontrolllauf) und 921 (B1) 

Süd Benin, Läufe 901 (Kontrolllauf) und 921 (IPCC B1) 

Dünne Linie: Jahressumme Dicke Linie: Jahressumme gemittelt über 9 Jahre 

Blau: REMO Werte Rot: durch Rekombination der Beobachtungsdaten erreichte Werte 

Abb. III.1.2-23: Auf REMO-Läufen beruhende Jahresniederschläge zwischen 1960 und 2050 für HVO 

(oben) und Süd Benin (unten). Die rekombinierten Beobachtungsdaten geben die von 

REMO simulierte interannuelle Variabilität und Klimavariabilität gut wieder. 

3. Anschließend wird jedem REMO Tag zwischen 1983 und 2000 ein Tag der hoch aufgelösten 

Beobachtungstage zugewiesen. Für jeden Monat einzeln werden die Tage zwischen 1983 und 

2005, für den es keine Datenlücke in den Monitoring-Daten gab (5088 Tage), mit einem Tag 

des Monats der REMO Läufe im selben Zeitraum verknüpft. Dies geschieht so, dass jeweils die 

REMO/PrecipMon Tage verknüpft werden, die sich am meisten ähneln, und die Gesamtabweichung 

(Summe aller Abweichungen zwischen den normalisierten Parametern) minimiert ist. 

Diese Vorgehensweise garantiert, dass auch bei systematischen Abweichungen zwischen den 

Häufigkeiten bestimmter Ereignistypen die beobachtete Häufigkeit erhalten bleibt. So wird z.B. 

die zwischen November und Februar beobachtete kleinskalige Konvektion im Süden Benins, 

auch wenn sie in den grob aufgelösten REMO Daten nicht vorkommt, einer REMO Wettersituation 

zugeordnet, die ihr in diesen Monaten am nächsten kommt. 

4. Ein k-Means Clustering Algorithmus wird auf die normalisierten REMO-Parameter angewendet, 

um tägliche Wettertypen in Klassen zusammenzufassen. Wegen der großen Zahl an Clustering-Variablen 

(7 Variablen mit einer Einteilung des Gebiets um Benin in 2x4 Pixel) ergaben 

sich 400 Ereignisklassen (von insgesamt 5008 Tagen) als eine optimale Zahl von Wettertypen 

für eine stabile Clusteringvorschrift und Wiedergabe des Klimas von 1983-2000.


HVO, Läufe 901 (Kontrolllauf) und 911 (IPCC A1b) 

Süd Benin, Läufe 901 (Kontrolllauf) und 911 (IPCC A1b) 

[mm] 

[mm] 

Dünne Linie: Jahressumme Dicke Linie: Jahressumme gemittelt über 9 Jahre 

HVO, Läufe 901 (Kontrolllauf) und 921 (IPCC B1) 

Süd Benin, Läufe 901 (Kontrolllauf) und 921 (IPCC B1) 

Blau: REMO Werte Rot: durch Rekombination der Beobachtungsdaten erreichte Werte 

Abb. III.1.2-24: Auf REMO-Läufen beruhende Jahressummen der Referenz-Evapotranspiration zwischen 

1960 und 2050 für HVO (oben) und Süd Benin (unten). Die rekombinierten 

Beobachtungsdaten geben die von REMO simulierte interannuelle Variabilität und 

Klimavariabilität gut wieder. 

5. Die für 1983 und 2000 erstellten Zuordnungs- und Clusteringvorschriften werden dann auf den 

Zeitraum 1960-2050 angewendet, um die hoch aufgelösten Beobachtungsdaten zu rekombinieren. 

Da jede Klasse mehrere Ereignisse zur Auswahl bietet, wird das Ereignis ausgewählt nach 

• guter Ankettung an das Ereignis am Vortag (Vergleich der 24. Stunde des Vortags mit den 

0ten Stunden der zur Auswahl stehenden Ereignisse, um zu große Sprünge in der Temperatur 

und der Position der innertropischen Diskontinuität zu vermeiden) 

• quantitativer Übereinstimmung des Gesamtniederschlags in Benin. 

• quantitativer Übereinstimmung der Referenz-Evapotranspiration. 

Mit dieser Methode wurden die REMO (0.5 Grad räumliche und 1 Tag zeitliche Auflösung) Ensemble 

Kontrollläufe (Läufe Nummer 901, 902, 903 von 1960-2000) sowie die durch IPCC A1b 

und B1 (Nummer 911, 912, 913 A1b und 921, 922, 923 für B1 Läufe 2001-2050) angetriebenen 

Szenarien mit veränderter Landnutzung zu stündlichen werten in 0.1 grad räumlicher Auflösung 

umgewandelt. Gleichzeitig wurden damit systematisch Abweichungen zwischen Beobachtungen


und Klimamodel im Lernzeitraum 1983-2000 korrigiert, wie z.B. falsche Häufigkeiten bestimmter 

Ereignistypen im Süden Benins (vereinzelte schwache Regenereignisse November bis Februar, und 

zu viele Ereignisse im Juni). Die für den Erfolg des statistischen Downscalings kritische Anzahl der 

Ereignisse im Clusteringverfahren ist ausreichend, um die interannuelle- und Klimavariabilität von 

Niederschlag zwischen 1960-2050 wiederzugeben (Abb. III.1.2-23 und III.1.2-24). Leichte Abweichungen 

zwischen REMO und rekombinierten Beobachtungsdaten sind zu erwarten, weil die Häufigkeit 

bestimmter Wettersituationen an die Beobachtungen 1983-2000 (z.B vor allem bei Niederschlag 

und der mit der Bewölkung zusammenhängenden Globalstrahlung im Süden) angepasst und 

damit verändert wurde. 

Da die Evapotranspiration direkt mit der Temperatur in Bodennähe bzw. in 2 m Höhe zusammenhängt, 

die wiederum mit Albedo des Bodens und Landnutzung zusammenhängt, ist die Wiedergabe 

des gesamten Temperatur-Klimasignals durch eine Rekombination von Wetterlagen allein nicht zu 

erwarten. Dies ist die Ursache für den leicht abgeschwächten Anstieg der Referenz- 

Evapotranspiration im Süden (Abb. III.1.2-24). Diese langfristige systematische Abweichung ist 

jedoch leicht nachträglich (in den abgebildeten Daten noch nicht geschehen) durch die Anwendung 

geeigneter Faktoren auf die rekombinierten Episoden zu kompensieren, da die Temperatur annähernd 

normal verteilt ist. Diese statistische Methode berücksichtigt die Landnutzungsänderung und 

Emissionsszenarien, die in den REMO Szenarien implizit enthalten sind und liefert Durchgehende 

Daten von 2000 bis 2050 in stündlicher und 0.1 Grad räumlicher Auflösung für alle REMO- 

Ensemble Läufe.

Landnutzung IMPETUS 125 

III.1.3 Landnutzung 

Im Themenbereich „Landnutzung“ sind alle Problemkomplexe zusammengefasst, bei denen die 

natürliche Vegetation sowie ausgewählte Kulturpflanzen im Fokus der Untersuchungen stehen. 

Ökologische und sozio-ökonomische Aspekte zur Landnutzung sind jedoch in einer Vielzahl weiterer 

Problemkomplexe integriert (z.B. PK Be-E.3, PK Be-E.4, PK Be-G.1 oder PK Be-H.1) und stellen 

häufig wichtige Eingangsdaten dar. 

Der Themenbereich umfasst vier Problemkomplexe. In PK Be-L.1 wird die Landnutzung/Landbedeckung 

durch die Klassifikation von multiskaligen Fernerkundungsdaten abgeleitet 

und darauf aufbauend raumzeitliche Veränderung der Landnutzung/Landbedeckung quantifiziert. 

Dazu wurde in 2008 das SDSS LUMIS (Land Use Modelling and Information System) für das 

HVO fertig gestellt und Szenarien gerechnet. In PK Be-L.3 wird der Einfluss der durch den Menschen 

veränderten Landnutzung auf die Niederschlagsvariabilität untersucht. In 2008 konnten die 

Simulationen der raumzeitlichen Niederschlagsfelder mit einem statistischen Ansatz in dem Modell 

FOOT3DK weiter verbessert werden. Die räumliche Auslösung liegt aktuell bei 3 x 3 km². Basierend 

auf den verbesserten Modellsimulationen des Niederschlages wurden das IS ILUPO (Impetus 

Land Use Change and Precipitation for the Ouémé) erfolgreich weiter entwickelt. Der PK Be-L.4 

geht der Leitfrage nach, wie sich eine intensivierte Nahrungsmittelproduktion auf den Erhalt von 

wichtigen Ökosystemfunktionen auswirkt. Dazu wurde das SDSS FARMADAM (Farm Adaptation 

Management as to Water Availibility) konzeptionell entwickelt und mit lokalen Stakeholdern intensiv 

diskutiert. Für die Abschätzung von zukünftigen Anbaustrategien als Handlungsoptionen an die 

Anpassung von Klimaänderungen wird derzeit das konzeptionelle Modell ein rechnergestützten 

Modell kompiliert.


PK Be-L.1 Landnutzung und Landbedeckungsänderungen im Ouémé- 

Einzugsgebiet: Erfassung, Ursachen, Prognosen, Maßnahmen 


Landwirtschaftliche Felder in der Nähe von Doguè 

Die Landnutzung/Landbedeckung bzw. deren Veränderungen beeinflussen wichtige Schlüsselparameter 

des hydrologischen Kreislaufes. Die Quantifizierung der Landnutzungsveränderungen ist 

damit eine erste wichtige Anforderung für ein umfassendes Verständnis der Interaktion unterschiedlicher 

Systemkomponenten. Durch die Analyse und Auswertung von Fernerkundungsdaten können 

hier detaillierte Informationen gewonnen werden. Die Abschätzung der zukünftigen Änderungen 

der Landnutzung und Landbedeckung ist eine wichtige Voraussetzung für einen nachhaltigen Ressourcenschutz, 

der langfristige Planungen erfordert. Diese Ergebnisse sind ebenso ein wichtiger 

Input für andere Modelle, die ökosystemare Konsequenzen abschätzen, wie z.B. Bodenerosion oder 

Klimaänderung. 

Mitarbeiter 

H.-P. Thamm, M. Judex, I. Elberzhagen, V. Orekan, A. Kuhn, T. Gaiser



Innerhalb des PK Be-L.1 soll für unterschiedliche Szenarien die Landnutzung räumlich explizit 

modelliert werden. Dabei werden unterschiedliche räumliche Auflösungen und Fragestellungen 

einbezogen. Ein weiterer Schwerpunkt der Arbeiten liegen in der Definition von kohärenten Szenarien 

und deren Umsetzung im Modell. Die Ergebnisse werden als Input von anderen Problemkomplexen 

(PK Be-E.2; PK Be-E.4; PK Be-H.1; PK Be-L.3) verwendet und sind die Grundlage für ein 

ISDSS zur Landnutzungsevaluation und –planung. 

Nutzergruppen 

− Planungsbehörden 

− Direction de Forêt et Ressources Naturelles (Seraphin DONOU) 

− Direction de la Planification et du Suivi-Evaluation, MTPT (Anatole KOUNZONDE) 

− Umsetzungsebene 

− INRAB (Dr. Delphin KOUDANDE, Dr. Anastase HESSOU) 

− PGTRN 

− EZ 

− Betreuer / Entwickler 

− CIPMA (Prof. M. N. Hounkonnou) 

− Geographie UAC (Prof. Houndgaba) 


Landnutzungsänderungsmodelle 

Das dem SDSS zugrunde liegende Modell basiert auf dem CLUE-S Landnutzungsmodell. Dieser 

Modellansatz wurde innerhalb der XULU Modelplattform (Schmitz 2006) neu implementiert und 

mittlerweile durch neue Funktionen verbessert. Abbildung III.1.3-1 gibt einen Überblick über die 

wichtigsten Komponenten des Modellansatzes. Es handelt sich um ein sogenanntes Allokationsmodell, 

das die räumliche Verteilung einer angenommen globalen Veränderung der Landnutzung iterativ 

berechnet. Wichtige Inputfaktoren sind hierbei auf der einen Seite räumliche Wahrscheinlichkeitskarten 

der Landnutzungsveränderung und auf der anderen Seite nicht-räumliche (also globale) 

Szenariendefinitionen. 

Eine Neuerung wurde im Bereich der „decision rules“ eingeführt. Mit den bisher vorhandenen 

Möglichkeiten konnte die in Benin sehr dynamische Brache-Rotation nicht adäquat simuliert werden. 

Daher wurde eine zusätzliche zeitliche Komponente eingeführt, mit der solche nicht deterministische 

Prozesse besser abgebildet werden können.


Abb. III.1.3-1: Schema des CLUE-S-Modellkonzeptes, das zur Modellierung der Landnutzungsänderungen 

verwendet wird. (Quelle: Judex, 2008.) 

Weiterentwicklung des Konzept des SDSS LUMIS 

Die in 2007 angefangene Entwicklung und Implementierung des SDSS LUMIS wurde erfolgreich 

weitergeführt. Da der Schwerpunkt des SDSS auf der Modell- und Szenarienkomponente liegt, 

wurde hier die meisten Veränderungen vorgenommen. 

Die einzelnen Komponenten des System sind in Abbildung 2 dargestellt. Die Datenbasis besteht aus 

Landnutzungsdaten, die aus LANDSAT Satellitenbildern abgeleitet wurden und einem umfangreichen 

Satz an räumlich expliziten Antriebskräften für die Landnutzungsveränderung. Zur Berechnung 

des Bedarfs werden weitere nicht-räumliche Daten verwendet (Bevölkerungsprognosen und 

ökonomische Daten). Mit diesen Daten und mit weiteren Modellparametern, wird das Landnutzungsänderungsmodell 

angetrieben. Das Modell selbst wurde in der XULU-Modelplattform implementiert, 

welche nahtlos in das SDSS-Framework integriert wurde. Die Modellergebnisse werden 

dem Benutzer in Form von Statistiken, Tabellen und Karten präsentiert. Dabei sind unterschiedliche 

räumliche Aggregationslevel möglich, um die Modellergebnisse besser analysieren zu können.


Abb. III.1-3-2: Übersicht über die Komponenten des Systems LUMIS 

Das Landnutzungsmodell XULU muss mit einer ganzen Reihe von Einstellungen parametrisiert 

werden, die für einen reinen Anwender, der „nur“ Szenarien rechnen will, nicht relevant sind. Daher 

wurden für das System LUMIS nur wenige relevante Parameter ausgewählt, die der Benutzer verändern 

kann. LUMIS kann also als ein vereinfachtes „User Interface“ für die Modellplattform 

XULU angesehen werden (Abbildung III.1.3-3). Tatsächlich sind jedoch alle Parameter über die 

XML Konfiguration bzw. als Parameterdatei zugänglich und könnten bei bedarf angepasst werden. 

Auf diese Weise wurde gleichzeitig ein einfach zu benutzendes aber auch flexibles Werkzeug geschaffen. 

LUMIS ist als ein SDSS mit zwei Modulen 

konzipiert. Das eine Modul stellt Werkzeuge 

zur Verfügung, mit denen hochaufgelöste 

Landnutzungsdaten analysiert werden können. 

Mit dem zweiten Modul können Szenarien 

zukünftiger Landnutzungsänderung berechnet 

werden. Diese Zweiteilung wurde im Prinzip 

aufrecht erhalten, aber für den Endanwender 

etwas vereinfacht. So ist nun die Abfrage der 

Ergebnisse der Landnutzungsdaten und der 

Modellergebnisse zusammengefasst worden. 

Im ersten Optionsdialog kann zwischen den 

beiden Modulen „Abfrage der Ergebnisse“ und 

„Neue Szenarienberechnung“ ausgewählt werden 

(Abbildung III.1.3-4). Bei der Abfrage der 

Ergebnisse kann direkt auf bereits berechnete 

Abb. III.1.3-3: Integration von XULU in LUMIS


Szenarien zurückgegriffen werden, die innerhalb des SDSS-Frameworks gespeichert werden (zweiter 

Optionsbereich). Wird ein neues Szenario gerechnet, so können zur einfacheren Parametrisierung 

schon berechnete Szenarien angewählt werde, deren Einstellungen dann übernommen werden. 

Berechnung neuer Szenarien der Landnutzungsänderung 

Eine neue Modellrechnung wird mit grundlegenden Szenarienannahmen begonnen (Abbildung 

III.1.3-5). Hier stehen bisher fünf verschiedene Szenarien zur Auswahl, die auf den IMPETUS- 

Szenarien basieren und in Judex (2008) beschrieben sind. Momentan werden neue Szenarien entwickelt, 

die dann auf den Ergebnisse von BenIMPACT beruhen. Es wird davon ausgegangen, dass 

durch die Integration von BenIMPACT-Ergebnisse realistischere Daten für den bedarf des Landnutzungsmodells 

zur Verfügung stehen, da hierbei die komplexe Ökonomie in Zentralbenin modelliert 

wird. Diese Szenariendefinitionen enthalten eine Vielzahl an einzelnen Annahmen, die in der 

Hilfe zum System beschrieben sind. 

In weiteren Einstellungsdialogen können u.a. der Zeithorizont der Modellierung und die Behandlung 

der Schutzwälder eingestellt werden. Gerade der zweite Punkt stellt für die Anwender eine 

interessante Option dar, da damit mögliche Auswirkungen von Änderungen des Schutzstatus einzelner 

Regionen analysiert werden können. Eine weitere, für die Planung wichtige Steuergröße, ist 

die Integration und Veränderung der Straßeninfrastruktur. Dafür wurde ein neues Modul in XULU 

programmiert, das momentan getestet wird, aber schon vielversprechende Ergebnisse zeigt. 

Ergebnisdarstellung 

Ist ein Szenario fertig gerechnet, werden die Ergebnisse im System unter einem frei definierbaren 

Namen gespeichert. Generell können die Ergebnisse der Modellierung (Flächenabgaben der Landnutzung) 

als Summe über die gesamte Region oder auf Arrondissement-Ebene dargestellt werden. 

Die Werte können als sowohl als Tabelle, als Grafik oder als Karte visualisiert werden (Abbildung 

III.1.3-6 und Abbildung III.1.3-7). Momentan können nur der Startwert und der Endwert angezeigt 

werden, was aber in Zukunft verfeinert werden soll (z.B. 5-Jahres Werte). 

Durch die Benutzung des AtlasViewers zur Visualisierung der Karten können beliebige andere Datensätze 

aus dem digitalen Atlas per drag and drop auf die Ergebniskarte gelegt werden. Dies ermöglicht 

dem Anwender sehr umfangreiche Analysemöglichkeiten.


Abb. III.1.3-1: Erstes Formular zur Auswahl des Moduls 

Abb. III.1.3- 2: Konfiguration eines Modelllaufes mit grundlegenden Szenarienannahmen


Abb. III.1.3-6: Grafische Darstellung der Ergebnisse einer Szenarienberechnung 

Abb. III.1.3-7: Darstellung der Ergebnisse einer Szenarienberechnung als Karte


Stand der Integration der Landnutzungsdaten für das Gesamte Ouémé- Einzugsgebiet 

Bisher wurde LUMIS mit den Daten für das obere Ouémé-Einzugsgebiet erfolgreich implementiert. 

Bis Projektende soll mit LUMIS die Landnutzung für das gesamte Ouémé- Einzugsgebiet modelliert 

werden. 

Dieses Upscaling erfordert eine einzugsgebiets- bzw. landesweite Landnutzungsklassifikation. 

Das derzeitig beste verfügbare Produkt, das ganz Benin abdeckt ist GlobCover. Es basiert auf Daten 

des Sensors Meris und hat eine räumliche Auflösung von 300m. Es wurde aus einer Zeitreihe von 

01/2005 bis 06/2006 automatisch generiert. Die globale Genauigkeit des Datensatzes beträgt in der 

aktuellen Version V2.2 67, % (Bicheron P., Defourny P., Brockmann C., et.al. (2008)) 

Aufgrund der hohen Heterogenität der Landbedeckung im Benin (vor allem im HVO) treten Diskrepanzen 

zwischen der klassifizierten und der tatsächlichen Landnutzung auf. Vor allem die kleinräumigen 

Agrarflächen und Siedlungen werden unterrepräsentiert und oft in Klassen für natürliche 

Vegetation wie Savanne und Wald abgebildet (Vgl.: Abbildung III.1.3-8). 

Um das Produkt in seiner Genauigkeit zu verbessern, wird der vorhandene Datensatz auf Basis der 

Daten von 1999 -2005 aus den projektinternen Daten des oberen Ouémé-Einzugsgebiet (Judex 

2008) und einer Landnutzungklassifikation der CENATEL aus dem Jahre 2003 angepasst (Igue, A. 

et.al. 2006). 

Erste Ergebnisse zeigen eine deutliche Verbesserung in der Abbildung der oben genannten Flächen.


Abb. III.1.3- 3: GlobCover Landnutzungsklassifikation. Links unkorrigiert. Rechts: Erste Korrektur mit 

Landnutzungsklassifikation des HVO (Judex 2008). Source data: © ESA / ESA GlobCover Project, led by 

MEDIAS-France 

Image: © ESA / ESA GlobCover Project, led by MEDIAS-France


Literatur 

Bicheron P., Defourny P., Brockmann C., et.al. (2008): GLOBCOVER Products Description and Validation Report 

Judex, M. (2008): Modellierung der Landnutzungsdynamik in Zentralbenin mit dem XULU-Framework. Dissertation, 

Universität Bonn. 

Schmitz, M. (2006): Entwicklung einer generischen Plattform zur Implementierung von Simulationsmodellen am Beispiel 

der Landnutzungsmodellierung. Diplomarbeit, Universität Bonn. 

Igue, A. M., Houndagba C.J., Gaiser T. and K. Stahr (2006): Land Use/Cover Map and its Accuracy in the Oueme Basin 

of Benin (West Africa). Tropentag 2006, Bonn.


PK Be-L.3 Einfluss der Landnutzungsänderung in den drei Untersuchungsregionen 

auf das zukünftige Niederschlagsverhalten 


Feldanbau im HVO. Foto: H. P. Thamm 

Der Klimawandel und die durch den Menschen veränderte Landnutzung beeinflussen die Niederschlagsvariabilität 

im Untersuchungsgebiet (HVO). Es ist daher für eine realistische Approximation 

zukünftiger Bedingungen notwendig, die im Wesentlichen bekannten Einflussfaktoren möglichst 

genau abzuschätzen. Im PK Be-L.3 werden die Auswirkungen der von den globalen Klimamodellen 

vorgegeben Klimaänderung auf den Niederschlag in verschiedenen Regionen Benins untersucht. 

Dabei ist der atmosphärische Antrieb ein wesentlicher Faktor für diesen PK. 

Der zweite maßgebliche Faktor ist die Auswirkung von Landnutzungsänderungen (z. B. andere 

Nutzpflanzen, Wiederaufforstung, Siedlungsmanagement etc.). Die Vegetationsdynamik sowie die 

Bodenfeuchte können für das Ergebnis der lokalen Simulationen und somit für die Niederschlagsprozesse 

in manchen Fällen von mindestens ähnlich großer Bedeutung sein wie der großskalige 

Einfluss der SSTs (Meeresoberflächentemperaturen). Beide Faktoren und ihre Auswirkungen auf 

den Niederschlag sollen in Form von einfachen Diagrammen und tabellenbasierten PC-Programmen 

sichtbar und sowohl für Anwendungen in IMPETUS, als auch für den Anwender vor Ort nutzbar 

gemacht werden. In diesem Kontext ist die jahrzehntelange starke Ausdehnung der landwirtschaftlichen 

Flächen in Benin zu nennen, die den Umfang und das Gefüge der vegetativen Biomasse verändert 

hat; D. h. es fand de facto eine Verminderung des Waldbestandes, eine Verkürzung der Bracheperioden 

und eine Verringerung des Ökovolumens statt. Die Folgen dieser Veränderungen für


den Wasserhaushalt und das lokale Klima sind bislang nur unzureichend erforscht und bilden einen 

weiteren Schwerpunkt der Arbeit in diesem PK. 

Mitarbeiter 

A. Krüger, K. Born, M. Diederich, M. Janssens, M. Judex, V. Mulindabigwi, H. Paeth, H.-P. 

Thamm 


Für das Jahr 2008 lag der Schwerpunkt der meteorologischen Arbeiten im PK auf einer statistischen 

Verbesserung der Modellsimulationen des Modells FOOT3DK für den Bereich des HVO auf der 

Skala 3 km x 3 km. Die bisherigen Ergebnisse zeigen auf Basis des Vergleichs von Modellrechnung 

und Beobachtung eine Unterschätzung des Flächenniederschlags für das Modellgebiet. Die systematische 

Unterschätzung der Niederschläge rührt insbesondere daher, dass das Modell eine Überschätzung 

der stündlichen Raten zwischen 0,1 und 1 mm dagegen aber eine Unterschätzung der 

Raten oberhalb von 1 mm produziert. Mit Hilfe eines statistischen Postprocessings sollten für jede 

Masche des Modellgitters die stündlichen Niederschlagsraten in Richtung der tatsächlich gefallenen 

Mengen korrigiert werden. Mit der auf diese Weise generierten Zuordnungsvorschrift sollten im 

Folgenden auch die Simulationen des Klimaszenarios korrigiert werden. Eine Korrektur der Vorgabefehler 

des COSMO-LM (z. B. die Simulation produziert Niederschlag, obwohl in den Analyseprodukten 

kein Niederschlag fällt) ist mit einer derartigen Korrektur jedoch nicht möglich. Darüber 

hinaus wurde eine erste Version des Informations-System (IS) "Impetus - Landnutzungsänderung 

und Niederschlag für den Bereich des Ouémé“ (IMPETUS - Variabilité des précipitations et modification 

de l'utilisation des sols) weiterentwickelt. 

Mögliche Nutzergruppen 

• Beninischer Wetterdienst (DMN) 

• UAC 

• MEAP 

• INRAB 


Meteorologische Modellierung des Niederschlags für das HVO 

In der zurückliegenden Phase wurden zusätzlich zu den bisher existierenden 31 Episodensimulationen 

für das Jahr 2002 weitere 9 Episoden simuliert. Die Simulationen dienten der Erweiterung der


statistischen Grundgesamtheit um einige zusätzliche bedeutsame Niederschlagsereignisse im HVO- 

Gebiet. 

Wie schon im IMPETUS-Endbericht 2007 festgestellt wurde, kann mit den Simulationen von 

FOOT3DK der Flächenniederschlag nicht ausreichend gut wiedergegeben werden, was eine statistische 

Aufbereitung der stündlichen Niederschlagsraten erforderlich macht. Im Gegensatz zu der Unterschätzung 

der mittleren Niederschlagssumme (IMPETUS-Endbericht 2007) zeigt sich anhand 

des berechneten Frequency Bias Index (FBI), dass FOOT3DK zu häufig (d.h. an zu vielen Zeitpunkten) 

Niederschläge generiert. Dabei gibt der FBI das Verhältnis zwischen simuliertem und beobachtetem 

Ereignissen an. Der FBI nimmt dabei Werte zwischen 0 und ∞ an, wobei ein Wert von 

1 als bester Wert angenommen wird. Liegt der FBI bei Werten viel größer als 1, dann simuliert das 

Modell an zu vielen Zeitpunkten Niederschlag. 

Tab. III.1.3-1 Formel für den FBI (links), Kontingenztabelle für den Modellparameter Niederschlag (rechts). Als Ereignis 

wird ein stündlich akkumulierter Niederschlag von mindestens 0,1 mm angenommen. 

A + B 

FBI = 

A + C 

Simulation 

Beobachtung 

Ja Nein 

Ja A B 

Nein C D 

Wobei A die Anzahl von Ereignissen mit simuliertem und beobachtetem stündlichen Niederschlag, 

B die Anzahl mit nicht simuliertem und nicht beobachtetem stündlichen Niederschlag und C die 

Anzahl von beobachtetem aber nicht simuliertem stündlichen Niederschlag pro Masche wiedergibt 

(vgl. auch Tab. Be-L3.1). Hierbei ist zu beachten, dass der Anteil geringer Niederschläge (0,1 – 

1 mm) durch FOOT3DK deutlich überschätzt wird. Aufgrund der beiden genannten Aspekte wird 

ein Verfahren entwickelt, welches den mit FOOT3DK simulierten Niederschlag in Richtung der 

beobachteten Niederschlagsmenge korrigiert. 

Zum Zweck der Korrektur wird zunächst mit Hilfe eines geeigneten Interpolationsverfahrens ein 

Niederschlagsdatensatz anhand der Stationsbeobachtungen erstellt, dessen Auflösung identisch zu 

der des Modellgitters ist (Shepard 1968). Bei der Interpolation werden einer Masche die vier 

nächstgelegenen Stationsmessungen mit Hilfe eines inversen Gewichtungsverfahrens zugeordnet. 

Aufgrund der unregelmäßigen Verteilung der Stationen über das Untersuchungsgebiet werden zusätzlich 

Stationen in dessen näherer Umgebung für die Interpolation mit einbezogen. Mit der Erstellung 

dieses Datensatzes kann im weitern Verlauf ein Vergleich der Niederschläge für jede einzelne 

der 1225 Gittermaschen innerhalb des Untersuchungsgebietes auf stündlicher Basis angestellt werden. 

Dazu werden an jeder Masche die interpolierten Niederschlagswerte den simulierten Niederschlagswerten 

in absteigender Reihenfolge zugeordnet. Für die somit ermittelten Datenpaare wird 

mit Hilfe des Levenberg-Marquardt-Algorithmus (LMA) und der Gompertz-Funktion ein funktionaler 

Zusammenhang zwischen den interpolierten Beobachtungswerten und den von FOOT3DK 

simulierten Niederschlägen pro Masche hergestellt. Die Gompertz-Funktion gehört zur Familie der


Sigmoid-Funktionen. Diese finden bereits in früheren Arbeiten z. B. von Glahn & Bocchieri (1975) 

bei der Anpassung von Daten (in diesem Fall für die Bestimmung von Ausfallwahrscheinlichkeiten 

gefrorener Niederschläge aus Wolken) mit Hilfe einer Zuordnungsfunktion sigmoiden Charakters 

Verwendung. 

a) b) c) 

Abb. III.1.3-9: Anpassung der Gompertz-Funktion (blau) an Datenpaare (verbunden durch rote Kurve) von stündlich 

simulierten und interpolierten Niederschlagsraten für a) Masche 15:22, b) Masche 15:27 sowie c) Masche 

15:15. 

Die hier gefundenen Gompertz-Funktionen (einige Beispiel für die Anpassung finden sich in Abb. 

III.1.3-9) zeigen jedoch nicht immer zufriedenstellende Ergebnisse bei der Anpassung an die Datenpaare, 

so dass das verwendete Korrekturverfahren durch ein „Schwellenkriterium“ erweitert 

wird. Mit Hilfe des zusätzlichen Kriteriums können Datenpaare, deren interpolierter Wert eine bestimmte 

Schwelle der Niederschlagsintensität überschreitet, und die oftmals stark vom sigmoiden 

Charakter der Gompertz-Funktion abweichen, aus der Anpassung mit Hilfe des LMA herausgenommen 

werden. Vor allem sind es einzelne Datenpaare im oberen Wertebereich, die stark vom 

Kurvenverlauf der angepassten Gompertz-Funktion abweichen und mit Hilfe des Schwellenkriteriums 

als „Ausreißer“ behandelt werden können. Dieses zusätzliche Schwellenkriterium liefert letztendlich 

eine Korrekturfunktion für die simulierten Niederschläge jeder einzelnen Gittermasche. 

Gleichzeitig können die einzelnen Parameter der Korrekturfunktion im Rahmen eine Qualitätskontrolle 

für die Niederschlagsmessungen fungieren. Weichen die Parameter benachbarter Maschen 

stark voneinander ab, so könnte auch die Messung (meist von extremen Werten) fehlerhaft sein.


a) b) c) 

Abb. III.1.3-10: Niederschlagsverteilung [mm] im Untersuchungsgebiet; a) korrigierter simulierter Niederschlag, b) 

aus Stationsdaten interpolierter Niederschlag, c) Differenz von a) und b). 

Vergleicht man die groben Strukturen der Niederschlagsmuster (Abb. III.1.3-10 a, b), so lassen 

sich deutliche Übereinstimmungen erkennen. Sowohl das Maximum im mittleren südlichen Bereich 

des Untersuchungsgebiets wird durch die Niederschlagskorrektur wiedergegeben, als auch die Bereiche 

mit niedrigeren Niederschlagssummen im Bereich 2° Ost / 9,5° Nord sowie in den jeweiligen 

südlichen Randbereichen (Abb. III.1.3-10a). Das zweite Maximum der Niederschlagskorrektur im 

Bereich der Donga-Region (ca. 2° Ost / 9° Nord) ist etwas stärker ausgeprägt, als dieses durch die 

Interpolation der Stationsdaten auf die Gittermaschen wiedergegeben wird (Abb. III.1.3-10b). Insgesamt 

fällt auf, dass die Niederschlagssummen des korrigierten Niederschlags im Bereich der Maxima 

etwas höhere Werte aufweisen, als dies bei den interpolierten Werten der Fall ist. Zur besseren 

Darstellung wird ein Differenzplot zwischen den korrigierten simulierten und interpolierten Niederschlägen 

gezeigt (Abb. III.1.3-10c). Bei 611 der insgesamt 1225 Maschen innerhalb des Untersuchungsgebiets 

(was einem Anteil von 49,88 % entspricht) liegen die Abweichungen der Niederschlagskorrektur 

in einem Bereich größer als -15 mm bzw. kleiner als 15 mm um die interpolierten 

beobachteten Werte. Im mittleren südlichen Teil des Untersuchungsgebiets werden die durch das 

Korrekturverfahren gewonnen Niederschläge teilweise um mehr als 70 mm überschätzt, im Bereich 

der Donga-Region sogar bis zu Werten von über 130 mm. Negative Abweichungen finden sich seltener 

und erreichen kaum Werte unterhalb von -50 mm. Das Flächenmittel der korrigierten Episodensimulationen 

beträgt 696,9 mm, was im Vergleich zum Mittel der interpolierten Niederschläge 

von 676,8 mm eine Überschätzung des korrigierten Niederschlags von etwa 20,1 mm (bzw. ~3 %) 

ergibt.


[mm] 

Abb. III.1.3-11: Verteilung stündlicher Niederschlagsintensitäten auf Intervalle von 1 mm in %; logarithmische Skalierung 

der Ordinate bis 0.025 %, darunter lineare Darstellung. 

Abb. III.1.3-12: Vergleich des FBI von Simulationen mit FOOT3DK (rote Balken) und nachträglicher Niederschlagskorrektur 

(blaue Balken); Abszisse: Startdatum der Episoden im Format mmdd. 

Die in Abbildung III.1.3-11 dargestellte Verteilung der Niederschlagsraten auf definiten Intervallen 

weist ebenfalls auf eine gute Anpassung der simulierten in Richtung der interpolierten Niederschläge 

hin. Dies spiegelt sich auch durch die erneute Kalkulation des FBI wieder. Erreicht dieses Maß 

vor der Korrektur noch einen Wert von 3,22, so ergibt sich nach der Korrektur des simulierten Niederschlags 

ein Wert von 1,16, welcher deutlich näher an dem Bestwert von 1,0 liegt (vgl. Abb. 

III.1.3-12). 

Auch die stündlich gemittelten Niederschlagsmaxima einzelner simulierter Regenereignisse können 

mit Hilfe des Korrekturverfahrens in Richtung der beobachteten Werte verbessert werden. Das


Problem der zeitlichen Verschiebung zwischen simulierten und beobachteten Niederschlagsereignissen, 

kann mit dem erarbeiteten Korrekturverfahren jedoch nicht gelöst werden. Eine systematische 

zeitliche Verschiebung zwischen simulierten und beobachteten Niederschlägen ist nicht festzustellen. 

Vielmehr treten sowohl verfrühte, verspätete, als auch zeitlich übereinstimmende Simulationen 

von beobachteten Niederschlagsereignissen auf. Hier wäre eine ausführliche Untersuchung der 

vom DWD analysierten Feuchtefelder (mit Hilfe des GME), die als Antriebsdaten für Simulationen 

mit dem COSMO-LM dienen, sinnvoll. Da Analysen im Bereich von Westafrika aufgrund weniger 

vorhandener Messdaten oftmals nur von mangelhafter Qualität sind, kann hier ein Grund für die 

zeitlichen Diskrepanzen der Niederschlagsereignisse liegen. 

a) 

b) 

03.10.2002, 13UTC 03.10.2002, 14UTC 03.10.2002, 15UTC mm/h 

Abb. III.1.3-13: Passage des simulierten Niederschlagsereignisses am 03.10.2002 zwischen 13 und 15 UTC; 

a) mit FOOT3DK erzeugte Niederschlagsverteilung, b) nach Anwendung des Korrekturverfahrens 

modifizierte Niederschlagsfelder. 

An dieser Stelle sei auf die deutlich ausgeprägteren Strukturen stündlicher Niederschlagsverteilungen 

(stärkerer horizontale Gradienten, deutliche Lokalisierung von Extremwerten) über dem Untersuchungsgebiet 

nach der Korrektur hingewiesen, die dem Vergleich der Abbildungen III.1.3-13a 

und III.1.3-13b zu entnehmen ist. Anhand dieser ausgeprägten Strukturen können lokale Charakteristika 

(z.B. Wasserhaushalte einzelner Nebenflüsse, lokale Niederschlagsvariabilität) besser be-


trachtet werden. Die Anwendung der gefundenen Zuordnungsfunktion auf die Simulationen für das 

Zieljahr 2025 wird in Kürze in Angriff genommen. 

Agrarökologische Entwicklung von räumlichen Szenarien in der Zeit 

Die Korrelation zwischen Niederschlag und Ökovolumen für die gewählten Gebiete zur Repräsentanz 

typischer Landschaftstypen Benins ist durchgeführt worden. Eine Interpolation dieses Zusammenhangs 

für den Bereich des Ouémé steht zur Verfügung. Des Weiteren wurde eine Approximation 

der künftigen Entwicklung des Niederschlags auf Grundlage der Biomassenentwicklung durchgeführt. 

Die Ergebnisse der Niederschlagswerte bzw. die Schwankungen auf Grundlage der Veränderung 

von zukünftiger Biomasse können sowohl als eigenständiger Parameter, als auch in die von 

FOOT3DK produzierten Niederschlagszeitreihen in das IS mit übernommen werden. Schritte zur 

Umsetzung stehen derzeit noch aus. 

Informations System (IS) 

Abb. III.1.3-14: Flussdiagramm des geplanten IS. 

Das im Rahmen diese Problemkomplexes erarbeitete Informations-System (IS) trägt den Titel „Impetus 

- Landnutzungsänderung und Niederschlag für den Bereich des Ouémé“ (IMPETUS - Impetus 

- Changement d’utilisation des sols et précipitations pour le domaine de l’Ouémé). Das Informa-


tions-System soll eine Bedienoberfläche zur Verfügung stellen, welche die möglichen Entwicklungen 

bzgl. Niederschlag und Verdunstung unter der Berücksichtigung verschiedener Randbedingungen 

vermitteln kann. Die einzelnen Prozesse, die in der Umsetzung berücksichtigt werden, sind in 

Abb. III.1.3-14 in einem Flussdiagramm zusammengefasst. 

Auf Grund des hohen Rechenbedarfs und der großen produzierten Datenmengen ist eine direkte 

Implementierung des Modells FOOT3DK in das Informations-System nicht möglich. Es ist zunächst 

vorgesehen, die Ergebnisse des PK als Tabellenergebnisse für den Nutzer zur Verfügung zu 

stellen. Bisher sind die folgenden Auswahlmöglichkeiten geplant bzw. umgesetzt: Wahl zwischen 

zwei SRES-Szenarien A1B und B1. Zusätzlich darf der Nutzer den Startmonat und den Zeitraum 

der Klimatologie bestimmen (grüne Boxen oben rechts). Weiterhin sollen verschiedene Parameter 

zur Auswahl bereitgestellt werden. Nachdem der Anwender eine für sich optimierte Auswahl getroffen 

hat, werden IS-intern die Auftrittshäufigkeiten für den gewählten Zeitraum zusammengestellt 

und die Episodenniederschläge rekombiniert. Die Ergebnisse werden als Tabelle und/oder 

Grafik ausgegeben. Dieses IS-Ergebnis kann bereits als Informationsquelle genutzt, oder in weitere 

Simulationen integriert werden. Später soll die Möglichkeit geboten werden für bestimmte Zeiträume 

Zeitreihen zu extrahieren. Dafür müssen die vom Modell bereitgestellten Parameter unter Umständen 

noch weiterverarbeitet werden. Das Informations-System wird derzeit noch mit Testdatensätzen 

betrieben. Ab Frühjahr 2008 sollen diese durch reale Datensätze ersetzt werden. 

Literatur: 

Glahn H.R., Bocchieri J.R. (1975): Objective Estimation of the Conditional Probability of Frozen Precipitation. Mon. 

Wea. Rev., 103, 3-15. 

Glahn H.R., Lowry D.A. (1972): The use of model output statistics (MOS) in objective weather forecasting. J. Appl. 

Meteorol., 11, 1203-1211. 

Levenberg K. (1944): A Method for the Solution of Certain Problems in Least Squares. Quart. Appl. Math., 2, 164–168. 

Marquart D. (1963): An Algorithm for Least Squares Estimation on Nonlinear Parameters. Siam J. Appl. Math., 11, 

431–441. 

Paeth, H., K. Born, R. Girmes, R. Podzun and D. Jacob, 2008: Regional climate change in tropical and northern Africa 

due to greenhouse forcing and land-use changes. J. Climate, submitted. 

Shepard D., 1968: A two dimensional interpolation function for regularly spaced data. Proc. 23d National Conf. of the 

Association for Computing Machinery, Princeton, NJ, ACM, 517–524. 

Sogalla, M., A. Krüger, and M. Kerschgens, 2006: Mesoscale modelling of interactions between rainfall and the land 

surface in West Africa. Meteor. Atmos. Phys., 91, 211-221. 

Thamm, H.-P., M. Judex and G. Menz, 2005: Modelling of Land-Use and Land-Cover Change (LUCC) in Western 

Africa using Remote Sensing. Photogrammetrie, Fernerkundung, Geoinformation 3, 191-199


PK Be-L.4 Ökovolumendynamik und Anpassung des Anbausystems an die Klimaänderung 

im Ouémé-Einzugsgebiet 

Foto: Valens Mulindabigwi Foto: Zhixin Deng 


Das nachhaltige Management des konfliktuellen Spannungsfeldes zwischen der sich intensivierenden 

Lebensmittelproduktion und dem Erhalt der Ökosystemkapazität stellt eine große Herausforderung 

dar. Ökologisch geprägte Anbaustrategien können die nachhaltige Agrarproduktion erhöhen, 

und gleichzeitig die unerwünschten Nebeneinflüsse der Intensivierung reduzieren. 

Das Ökovolumen eines Vegetationsbestandes ist ein dreidimensionaler räumlicher Begriff. 

Es ist ein wichtiger Indikator sowohl für die Ökosystemkapazität als auch für den Wasserkreislauf 

bei der laufenden Anpassung des Beninesischen Anbausystems an die Klimaänderung. 

Mitarbeiter 

M. Janssens, J. Röhrig, A. Kuhn, H. Paeth, N. Keutgen, S. Bäumert 


Aufbauend auf die Analysen der Anbausystemen und deren Anpassungen an die Klimaänderung 

werden die zukünftige Anbaustrategien als Handlungsoptionen anhand Expertenwissens und ökologischem 

Kenntnis (Agroklimax - Konzept) entwickelt und bewertet. Im Zusammenhang mit diesem 

Kontext lässt sich fragen: 

• Was sind die Unterschiede zwischen den nördlichen, mittleren und südlichen Anbausystemen 

je unter dem unimodalen und bimodalen Klima im ganzen Einzugsgebiet? 

• Wie lassen sich die Anbausystemen im Einzugsgebiet an die Klimaänderung anpassen? 

• Wie ändert sich die Ökovolumendynamik bei den zukünftigen anbaustrategischen Szenarien?


FARMADAM, ein entsprechender SDSS (spatial decision support system) wurde entworfen und 

anhand dreier Workshops mit den künftigen Anwendern, partizipativ auf Gemeindeebene weiterentwickelt 

und validiert. 

Modellierung 

Das FARMADAM ISDSS (Farm adaptation management as to water availability) wird in 

März 2008 während des Cotonou Konferenzen vorgetragen. Es wird in drei Teilen aufgebaut: 

(i) Landnutzungssysteme und landwirtschaftliche Anbausysteme 

(ii) Räumliche und gewichtsbezogene Vegetationsparameter 

(iii) Beziehung zwischen Vegetation und Wasser 

Für jeden Teil können die Ergebnisse für folgende Ebenen abgerufen werden: Gemeinde, Departement, 

Ökologische Zone, IMPETUS Regionen, Ouémé Einzugsgebiet. Es besteht weiter die Möglichkeit 

mit einigen Kernparameter (z.B. Bracheanteil, CIC, Beweidungsintensität usw.) Interventionsszenarien 

beliebig zu simulieren.


Components of farming systems 

SDSS “FARM-ADA-M” 

Farm adaptation management as to water availability 

PK Be-L4 

Ökovolumendynamik 

PK Be-L3 

Niederschlag x Ökovolumen 

Gross Photosynthesis P b = 4C(m/h) = 4WNE.Rain = 4L t 

= 4Ls. Ko 

Ökoniederschlag = f (Ökovolumen) 


Wasserhaushalt 

PK Be-G.1 Demografie 

PK Be-L.1 Landnutzung 

PK Be-E.3 Regionale N. 

PK Be-E.5 Tierhaltung 

Abb. III.1.3-15: Hauptpfaden des SDSS FARMADAM für agroforstliche Anbausysteme 

Methodik 

Gemäß der zentralen Hypothese wird ein kausaler Zusammenhang zwischen Ökovolumen mit Öko- 

Niederschlägen unterstellt und mit empirischen Daten nachgeprüft. Weiter wird aufbauend auf der 

Chaos Theorie von Prigogine (2001) angenommen dass eine Vielfalt von möglichen Entwicklungsszenarien 

mit geringfügigen Wiederkehrbarkeit denkbar sind. Eine Hysteresis Funktion wird unterstellt 

wobei u.a. die Wasserspeicherkapazität des Bodens die Entforstung abpuffern wird. Die agroforstlichen 

Anbausysteme bewegen sich somit zwischen zwei Limitkonzepten, Ökoklimax einerseits, 

und degradierte Brache andererseits. 

Interventionsszenarien werden anhand Expertenwissen und Agroklimax-Index Analyse als eine 

Reihe möglicher Entwicklungspfade formuliert und nach Wahrscheinlichkeit bewertet mit dem 

Ausblick der praktischen und nachhaltigen Handhabung.


Beziehungen zwischen Boden, Vegetation und Niederschlag bei Agro-climax Equilibrium 

wobei 

Wenn hLt = mC + ΔB (Nye & Greenland 1959: in Janssens et al. 2004) 

h = Humifizierung 

m = Mineralisierung 

Lt = jährlichen Blattfall per Flächeneinheit 

C = Kohlstoffmenge in einer Bodenschicht von 0�20 cm 

und wenn der Biomassazuwachs ΔB=0, 

dann ist der brutto Photosynthese Pb ~ 4 Lt 

Daraus erfolgt Pb = 4C(m/h) = 4Lt 

Aber, wenn der Wassernutzungseffizienz (Rain water efficiency) WNE = PT/(1+U/T) 

d.h. erzeugte Biomassa/mm Niederschlag/Jahr (Ehlers 1996) 

wo, „PT“ = Produktivität der Transpiration = P/T 

U = unproduktiver Wasserverlust 

T = produktiver Wasserverlust (Transpiration) 

dann ergibt sich wiederum eine Verbindung zwischen brutto Photosynthese Pb und Blattfall (Litter 

fall) Lt über PT im Falle eines Agro-climax Equilibrium 

Demnach erfolgt, 

P = WNE(T+U) = WNE . Niederschlag = NPP (Netto Primary Production) 

= Lt + ΔB 

= Lt 

when ΔB=0 

Pb = 4C(m/h) = 4WNE.Niederschlag = 4Lt 

Aber wenn der Olson Koeffizient Ko = Lt/Ls 

dann erfolgt 

wobei Ls = Bodenstreu 

Pb = 4C(m/h) = 4WNE.Niederschlag = 4Lt = 4Ls. Ko 

Hieraus ergibt sich eine Beziehung zwischen Niederschlag, Boden und Vegetation sobald 

das Ökosystem eine Gleichgewichtsebene erreicht hat.



Zusammenarbeit mit den Institutionen 

Während der 3. Phase wurden drei partizipatieve Modellierungsworkshops in Allada (2007), Dassa 

(2008) und Tchaourou (2008) organisiert. Verschiedene Institutionen haben aktiv zusammengearbeitet 

wie z.B. die MAEP (die Betroffene Gemeinden und Departementen), INRAB, Wissenschaftler 

aus der FSA der Universität Abomey Calavi, und aus der Universität von Parakou. Die Bürgermeister 

haben jedes Mal die Veranstaltungen unterstützt. 

Feldarbeit 

In der ersten Phase, hat Herr Valens Mulindabigwi die Feldmessungen in Sérou und Dogué eingeleitet. 

Seit der 2. Phase hat Herr Zhixin Deng der Nord-Transekt im Ostlichen Teil rundum Ndali 

abgewickelt. Anschließend wurde den Süd-Transekt mit bimodaler Niederschlagsregimen in Pobé 

und Bohicon beprobt. Schließlich wurde Savé im Mitten-Transekt erhoben. In der 3. Phase wurden 

zwei weiteren Gemeinden, Kétou (Sophia Bäumert) und Savalou (Kim Moortgat) auf dem Mittentransekt 

erhoben. Anlässlich partizipatiever Modellierungsworkshops wurden die landwirtschaftliche 

Anbausysteme von drei weiteren Gemeinden in 2007-2008 kartiert bzw. Allada (Niaouli) auf 

dem Südtransekt, Dassa auf dem Mittentransekt und Tchaourou auf dem Nordtransekt. 

Kennzüge der landwirtschaftlichen Anbausysteme innerhalb des ganzen Ouémé Einzugsgebietes 

Die drei Ouémé Subregionen gehen sehr progressiv ineinander über. Die Verstädtung lässt sich quer 

durch die drei IMPETUS Regionen deutlich merken. Besonders davon getroffen sind die sich dramatisch 

reduzierende Brache- und Beweidungsfläche wie auch der ebenso dramatisch steigende 

CIC im Hinterland der Städte (Tabelle 1). 

Berechnung des Bracheanteils 

Bei der GIS Kartierung der Landnutzungskomponenten ist es schwierig um die brachliegenden Felder 

von der Savanne bzw. kultivierten Flächen zu trennen. Deshalb wurden in den erhobenen Gemeinden 

den Bracheanteil und den CIC-Koeffizient anhand Befragungen bestimmt. 

Da der Bracheanteil in der Landnutzungskategorie Savanne eingeblendet war, wird es hier als gesonderte 

Kategorie geführt. Zusammen mit der Kategorie “Annual crops” bekommt man jetzt das 

ganze Fruchtfolgeareal (superficies assolées). Entsprechend wird die Kategorie “Savanne” mit 6 % 

erniedrigt (Figuren 2 & 3). Die Korrektur ist umso wichtiger in der Südregion.


Tab. III.1.3-1. Landnutzungsparameter: Bracheanteil (Jachère), Ruthenbergkoeffizient und Feldbestellungsintensität 

(Cropping intensity) 

Région IMPE- 

TUS Département Commune 

Bas-Oueme Atlantique 

Jachère 

(quot.) 

R (Ruthenberg) 

CIC* 

Abomey 

Calavi 0,46 0,54 1,58 

Bas-Oueme Atlantique Allada 0,19 0,81 1,84 

Bas-Oueme Plateau Pobè 0,18 0,82 1,86 

Moyen-Oueme Plateau Kétou 0,43 0,57 1,69 

Moyen-Oueme Collines Dassa 0,14 0,86 1,96 

Moyen-Oueme Collines Savè 0,33 0,67 1,75 

Moyen-Oueme Zou Bohicon 0,32 0,68 1,61 

Haut-Oueme Borgou N'dali 0,39 0,61 1,31 

Haut-Oueme Borgou Tchaourou 0,28 0,72 1,36 

Haut-Oueme Donga Bassila 0,57 0,43 1,29 

Haut-Oueme Donga Djougou 0,52 0,48 1,31 

* CIC =Cropping Intensity Coefficient 

Der Brache zu Kultur Rate verringert sich sehr deutlich von Nord nach Süd (Figur 3). Hier würde 

die Brache mit der kurzfristige saisonale Brache entsprechend der CIC korrigiert. Daraufhin wird 

die Savanne Landnutzung noch ein zweites Mal abgespeckt diesmal mit dem Anteil des geschätzten 

Weideland (sehe Bericht 2009). 

TOTAL LAND USE IN THE OUEME BASIN IN 2004 

(BENIN) 

7% 1% 7% 1% 

69% 

17% 

6% 

Annual 

Jahresbrache (quot) 

Savanna (kor) 

Forest 

No vegetation 

Abb.III.1.3-16: Landnutzung im Oueme Einzugsgebiet, einschließlich Bracheland (2004)


PERCENTAGE 

1.20 

1.00 

0.80 

0.60 

0.40 

0.20 

0.00 

LAND USE PER REGION IN THE OUEME BASIN IN 

2004 (BENIN) 

Impetus 

North 


Middle 

ZONE 


south 

3.00 

2.50 

2.00 

1.50 

1.00 

0.50 

0.00 

BRACHE/KULTUR 

(ha/ha) 

No vegetation 

Forest 

Savanna (kor) 

Jahresbrache (quot) 

Annual 

Brache/Kultur 

Abb. III.1.3-17: Landnutzung und Brache/Kultur Trend je nach IMPETUS Region 

Anthropogene Diversifizierung der Landschaft im Süden 

Das Biovolumen der Vegetation steigt erwartungsgemäß von Nord nach Süd. Erstaunlicherweise 

verringert sich der Wesenbergkoeffizient von Nord nach Süd (Figur 4). Es bedeutet dass die Nördliche 

Vegetation ein größeres Okovolumen per Einheit Biovolumen bildet. Dies lässt sich teilweiser 

durch eine sinkende Landschaftshomogeneität erklären. 

BIO-VOLUME (m³/ha) 

500.00 

450.00 

400.00 

350.00 

300.00 

250.00 

200.00 

150.00 

100.00 

50.00 

0.00 

VEGETATION PARAMETERS PER REGION IN 

THE OUEME BASIN IN 2004 (BENIN) 


North 


Middle 

ZONE 


South 

100.00 

90.00 

80.00 

70.00 

60.00 

50.00 

40.00 

30.00 

20.00 

10.00 

0.00 

LANDSCAPE (%) 

Vbio WT 

Wesenberg 

coeff. (W) 

Landscape 

homog.% 

Abb. III.1.3-18: Biovolumen, Wesenberg Koeffizient und Landschaftshomogeneität


Empirische Beziehung zwischen Ökovolumen und Ökoniederschläge 

Das Ökovolumen ist ein Maß der räumlichen Kolonisierung durch eine bestimmte Vegetation. Die 

Ökoniederschläge ergeben sich aus Niederschlagrecycling innerhalb ökologisch bewirtschafteten 

Landschaften. Eine positive Beziehung zwischen Ökovolumen und Ökoniederschläge konnte nachgewiesen 

werden sowohl auf Gemeinde- als auch auf Departementsebene (Abb. III.1.3-19). 

Quelle: Gruppe Thamm 

Abb. III.1.3-19: Vergleichende Aufteilung des Ökovolumens und Ökoniederschläge für jedes 

Departement 

Literatur 

Adjagnissodé, G. 2007. La modélisation participative des écosystèmes de la zone méridionale 

du bassin versant de l’Ouémé. INRAB-Niaouli, 31 mai - 02 juin 2007, IMPETUS, 

Bénin 

Bäumert, S. 2008. Charakterisierung der agrarischen Landnutzungssysteme in Ketou, Benin. Diplomarbeit. Universität 

Bonn 

Dotonhoue, F. 2008. Rapport du Séminaire de Formation à La Modélisation Participative des Systèmes Agraires dans 

l’Ouémé Supérieur. Tchaourou 1-3 sept. 2008. IMPETUS, Bénin 

Ehlers, W. 1996. Wasser in Boden und Pflanze. Ulmer, Stuttgart 

Janssens, M.J.J., Deng, Zh.X., & Mulindabigwi, V. 2004. Contribution agronomique à la validation des scénarios hydrologiques 

du bassin de l’Ouémé. Worshop Le cycle hydrologique du bassin versant de l’Ouémé et ses implications 

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Janssens, M.J.J., Deng, Zh.X., Sonwa, D., Torrico, J.C., Mulindabigwi, V. & Pohlan, J. 2006. Relating agro-climax of 

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Prigogine, I. 2001. La fin des certitudes. Editions Odile Jacob, France


PK Be-L.5 Nachhaltiges Feuermanagement für Ressourcenschutz mit Fernerkundung 

und GIS 


Große Gebiete Benins sind in der Trockenzeit von Buschfeuern betroffen. Wie Untersuchungen im 

Rahmen des IMPETUS Projektes zeigten, sind mehr als 70 % der Fläche des Einzugsgebietes des 

oberen Ouémé von Feuern beeinflusst. Im der tradionellen Form der Landbewirtschaftung ist Legen 

von Feuern eine Methode um Felder für den Anbau vorzubereiten. Feuer wird aber auch von Viehzüchtern 

gelegt, um trockene, harte Gräser zu verbrennen, und so einen erneuten Aus-trieb von jungen 

frischen Gräsern zu ermöglichen, die vom Vieh bevorzugt werden. Auch zur Jagt werden Feuer 

gelegt. 

Durch die ansteigende Bevölkerungsdichte und das damit einhergehende Zusammenbrechen des 

traditionellen Feuermanagements stellen die Feuer ein zunehmendes Problem dar, besonders in 

Hinblick auf die Bodendegradierung, Nährstoffkreislauf, Vegetationszusammensetzung und CO2 

Haushalt. Insbesondere die späten Feuer („late fires“), definiert als Feuer nach dem 16.12. jeden 

Jahres, tragen besonders zur Bodendegradation bei, da die in der Asche gebundenen Nährstoffe vor


Einsetzen der Regenzeit nicht mehr in den Boden eingebunden werden können. So wird ein Großteil 

der wertvollen Nährstoffe vom Regenwasser weggespült. 

Aus diesem Grund gibt es gesetzliche Bestimmungen und Vereinbarungen zwischen Dörfern und 

Entwicklungsgesellschaften, dass nach dem 16. Dezember keine Feuer mehr gelegt werden dürfen. 

Allerdings werden diese Verordnung bzw. spezielle Vereinbarungen sehr oft nicht eingehalten und 

es stellt sich die Frage nach einem effektiven Kontrollsystem. Aus wissenschaftlicher Sicht ist die 

Quantifizierung der vom Feuer beeinflussten Gebiete und der Nährstoffkreislauf sowie die CO2 

Bilanz ein wichtiges Forschungsfeld. 

Mitarbeiter 

H.-P. Thamm, C. Linsoussi, M. Judex, V. Orkean, A. Mähler 


Ziel dieses PKs ist die raumzeitliche Untersuchung der Feuerdynamik in Benin und die Schaffung 

eines SDSS für nachhaltige Feuermanagement Systems. 

Dazu gehört die Erfassung der raumzeitliche Verteilung der Buschfeuer, sowie die Abschätzung der 

verbrannten Biomasse, die Erfassung des Nährstoffumsatzes und die durch Feuer verursachte Bodendegradierung 

sowie die Abschätzung des Einflusses von Buschfeuer auf den CO2 Haushalt. 

Weitere Aufgaben im Sinne eines nachhaltigen Feuermanagements, ist die Überprüfung der Einhaltung 

von gesetzlichen Bestimmungen und Dorfvereinbarungen bezüglich des Zeitpunktes der Feuer. 

Zuwiderhandlungen sollen umgehend erkannt werden und können an die verantwortlichen Stellen 

gemeldet werden. Die oben genannten Aufgaben sollen einem in dem PK erstellten Monitoring System 

unter Verwendung von frei zugänglichen Fernerkundungsdaten geleistet werden. 

In einem weiteren Schritt erfolgt die Analyse der raumzeitlichen Muster der Feuer unter Einbeziehung 

von zusätzlichen Informationen wie Vegetationsdaten, Klimaparameter wie Niederschlag und 

Wind, Bodendaten und sozioökonomischen Daten. Auf dieser Grundlage wird ein Prozessverständnis 

geschaffen, das die Grundlage für ein „Decision Support System“ (DSS) für ein nachhaltiges 

und effizientes Feuer Management darstellt. Das DSS iMABFIRE (Managing Bush Fire) soll den 

Verantwortlichen helfen, geeignete Stellen für ein kontrolliertes Brennen zu finden. Des Weiteren 

können mit dem DSS effizient die Stellen für Feuerschutzstreifen („pas feu“) geplant werden. Dies 

kann zu einem deutlich verbesserten Einsatz der knappen Mittel für den Feuerschutz führen. Weiterhin 

können die Auswirkungen unterschiedlicher Feuermanagementoptionen auf die Raummuster 

der Feuer, den Biomassenumsatz sowie den Nährstoffkreislauf abgeschätzt werden. iMABFIRE ist 

für die Verantwortlichen ein nützliches Werkzeug für die Organisation eines nachhaltigen Feuermanagements. 

Es kann mit entsprechenden Modifikationen für den gesamten Savannengürtel in 

West-Afrika eingesetzt werden.


Neben der direkten Nutzeranwendung für Behörden und Entwicklungsgesellschaften stellt die Erfassung 

und Modellierung der raumzeitlicher Dynamik der Buschfeuer aus wissenschaftlicher Sicht 

einen viel diskutierten Problemkomplex dar. 

Allgemeine Beschreibung von iMABFIRE 

Ein effizientes Feuermanagementsystem benötigt zuverlässige Informationen bezüglich der raumzeitlichen 

Verteilung der Feuer, auf deren Grundlage angemessene Entscheidungen getroffen und 

entsprechende Maßnahmen eingeleitet werden können. 

Bei der Entwicklung eines Feuermonitoringsystems muss, besonders vor dem Hintergrund der 

schwachen ökonomischen Situtation Benins, darauf geachtet werden, anfallende Kosten zu minimieren. 

Des Weiteren muss eine Anwendbarkeit auch für weniger geschultes Personal zu garantieren 

(vgl. SPETH 2005). 

Vor diesem Hintergrund wird iMABFIRE so konzipiert, dass ein Großteil der relevanten Informationen 

aus frei verfügbaren Datensätze abgeleitet wird, die Prozessierungsketten weitgehend automatisiert 

arbeiten und die Bedienung sehr nutzerfreundlich gestatet ist. Allerdings kann angesichts der 

Komplexität des Themas auf „Capacity Building“ Maßnahmen für eine eigenverantwortliche Systempflege 

und Systemweiterentwicklung durch qualifiziertes Fachpersonal nicht ganz verzichtet 


Monitoring Modul von iMABFIRE 

Die Raummuster der Buschfeuer werden nicht durch das Monitoring der aktiven Feuer erkannt, 

sondern es werden gebrannte Flächen über Unterschiede in der Reflektanz ermittelt. Die Klassifikation 

der gebrannten Flächen erfolgt durch eine Zeitreihenanalyse von Reflektanz-Daten des 

MODIS-Sensors. MODIS steht für Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer das von der 

NASA (National Aeronautic and Space Adminsitration) betrieben wird. Dieser Fernerkundungssenor 

ist auf zwei Satelliten, AQUA und TERRA montiert. Sie decken einen Großteil der Eroberfläche 

täglich ab. Die MODIS Daten werden von der NASA täglich prozessiert und als Level 2G Format 

für jeden zugäglich gemacht. Level 2G Format bedeutet, dass die Daten räumlich korrigiert 

sind und 2.400 x 2.400 km Kacheln vorliegen. Die Auflösung dieser Daten beträgt je nach Spektralbereich 

zwischen 250 m x 250 m und 1000 m x 1000 m. Prinzipiell können die Daten sowohl 

vom Terra- (MOD09GHK), als auch vom Aqua-Satelliten (MYD09GHK) bezogen werden, wobei 

sich die bisherige Arbeit nur mit dem Terra-Satelliten beschäftigt hat. Eine tägliche Szene ist durchschnittlich 

150 MB groß. 

Da im Berichtszeitraum die Feuerprodukte von MODIS wie sie vom Satellitenbetreiber 

(http://modis.gsfc.nasa.gov/) erzeugt werden deutlich verbessert wurden, wurde beschlossen auf den 

aufwendigen Download der Rohbilder und die eigene Prozessierung der Bilder zu verzichten, da 

dies in Benin aufgrund der mangelhaften Rechneraussattung aufwändig zu realisieren wäre und statt 

dessen die schon prozessierten Standartprodukte zu verwenden. Dadurch werden die Ansprüche an 

die Leitstungsfähigkeit des Internetanschlusses deutlich vermindert. Das Pearl Skript für die automatisierte 

Datenbeschaffung wurde entsprechend abgeändert und getestet.



Die Arbeiten im PK Be-L5 standen im Zeichen der Operationalisierung der Prozessketten, Moldelentwicklung 

und der Integration des Feuer Monitoring Tools sowie des Feuer Ausbreitungsmodells 

in das ISDSS (IMPETUS Spatial Decision Support System). 

Des Weiteren wurden bestehende Kontakte ausgebaut. Hierbei wurde in besonderem Maße die Anforderungen 

an die DSS („decision support systeme“) evaluiert und die notwendigen technischen 

Grundlagen und Schnittstellen abgestimmt besonders wichtig war in diesem Zusammenhang das 

Prinzip „What for Whom“. Eine Herausforderung bei der Implementation des ISDSS in Benin stellen 

die oft sehr unzureichende Rechnerausstattung sowie die meist nur sehr rudimentären Computerkenntnisse 

an den Institutionen in Benin dar. Auf diesem Gebiet muss noch einiges Capacity 

Building geleistet werden. Hierbei wäre ein konzertiertes Vorgehen der unterschiedlichen Institionen 

der EZ wünschenswert, da dies von IMPETUS alleine nicht geleistet werden kann. 

Das Monitoringtool hat einen stabilen Beta-Stand erreicht. Das heist, die Informationen bezüglich 

bezüglich der von Feuer beeinflussten Flächen werden heruntergeladen und können visualisiert 

werden. Das System läuft stabil und der Nutzer kann einen Zeitraum frei wählen für den die gebrannten 

Flächen dargestellt werden können, die Visualisierung ist ansprechned. Ein beninscher, 

vom DAAD geförderter Doktorand arbeitet an diesem System, dadurch erhöht sich die Chance, 

dass das SDSS in Benin angewandt und weiterentwickelt wird. 

Die Validierung der Informationen erfolgte im Vergleich mit räumlich höher aufgelösten Daten. Es 

zeigt sich, dass die neuen Feuerprodukte von MODIS zuverlässige Informationen liefern, allerdings 

müssen aufgrund der gröberen räumlichen Auflösung der MODIS Daten diverse Abstriche in der 

Detailauflösung gemacht werden. Die systematische Untersuchung des Informationsverlusts durch 

die gröbere Auflösung von MODIS geht weiter. Dabei ist von Interesse ob bei unterschiedlichen 

Landnutzungsklassen systematische Fehler (Über- oder Unterschätzung) vorliegen. Es zeigte sich, 

dass in bewaldeten Gebieten die Feuer ehr unterschätzt werden und im Süden von Benin aufgrund 

von Bewölkung es vermehrt zu Fehlern bei der Ausweisung von Brandflächen kommt. Auffällig ist 

das unterschiedliche Feuerregime in den Nationalparks. Besonders deutlich wird es im Pedjari Nationalpark. 

Die Nationalparkgrenze ist aufgrund aufgrund des anderen Feuerregimes deutlich zu 

erkennen. Da es dort keine Felder oder Plantagen gibt, die von den Einwohnern gegen Feuer geschützt 

werden, sind die Brandflächen zusammenhängender als in besiedelten Gebieten. 

Mit dem Monitoring Tool ist es möglich die illegalen Feuer (nach dem 16.12.) zu erkennen und 

entsprechende Maßnahmen einzuleiten und das mit frei verfügbaren Daten. Die Einhaltung der Gesetze 

und Regularien bezüglich des Feuermanagements, obliegt nun nur noch dem politischen Willen 

der Verantwortlichen. Die Werkzeuge stehen zur Verfügung. 

Modellierung 

Nachdem die Buschfeuer in den Savannen Westafrikas, im Vergleich mit Waldbränden in anderen 

Gegenden der Welt (z.B. Australien, Indonesien), einfachen funktionalen Zusammenhängen unterliegen, 

kann deren Ausbreitung mittels zellularen Automaten in erster Näherung mit einer hinreichenden 

Genauigkeit beschreiben werden. In dem JAVA basierten Framework für räumlich explizite 

Modellierung, XULU (eXtended Unified LandUse and landcover modelling Plattform), das im 

IMPETUS Kontext entspand (Thamm et al 2007, Schmitz et al 2008) wurde ein Feuerausbrei-


tungsmodel für Buschfeuer programmiert. Als Input Parameter dient die Landnutzung in einer beliebigen 

räumlichen Auflösung. Dies ermöglicht die Verwendung des Systems in einer groberen 

räumlichen Auflösung für größere Einheiten, bis hin zum Nationalen Maßstab, aber auch Detailstudien 

in einer sehr feinen räumlichen Auflösung sind möglich. 

Die Brandneigung der einzelnen Landnutzungsklassen kann je nach vorhandener Datenlage parametrisiert 

werden. Zum Beispiel ist eine Parametrisierung aufgrund von statisitschen Analysen der 

im Monitoring Tools ausgewiesenen Brandflächen möglich. Es kann aber auch die Brandneigung in 

nahe Echtzeit aufgrund von NDVI Analysen, über die auf den Wassergehalt und damit die Brandneigung 

geschlossen werden kann, parametrisiert werden. Auch die anderen die Brandneigung 

steuernden Faktoren, wie Windgeschwindigkeit und Windrichtung können manuel vorgegeben 

werden. Es besteht aber auch die Möglichkeit aktueller Meßdaten zu verwenden oder sie sogar zu 

Verlinken. 

Einer einfachen Bedienbarkeit und guter Benutzerführung wurde viel Aufmerksamkeit gewidmet. 

Allerdings gibt es Grenzen der Vereinfachbarkeit, da eine gewisse Komplexität der Modelle mit 

entsprechenden Einstellmöglichkeiten auch Fachkenntnis und eine gewisse Detailtiefe der Steuerungsmöglichkeiten 

bedingt. Dies macht eine gute Dokumentation und Schulung der Benutzer unabdingbar. 

In iMABFIRE können nun die initialen Brandstellen frei vorgegeben werden. Es gibt auch keine 

Beschränkung der Anzahl der Buschfeuer. Allerdings steigt der Rechenaufwand mit der Anzahl der 

Feuer stark an. Für den Nutzer ist allerdings kurze Rechenzeit sehr wünschenswert, damit unterschiedliche 

Feuerausbreitungsoptionen in einem vernünftigen Zeitrahmen modellierbar bleiben. 

Deshalb wurde begonnen das Feuerausbreitungsmodell paralellrechenbar zu gestalten. Hierfür wurde 

eine Arbeit in Zusammenhang mit dem Institut für Informatik begonnen. Vorgabe für die Paralellisierung 

war, dass unterschiedliche Rechner auf einfache Weise zusammengeschaltet werden 

können. Dies soll auch für nicht Computerexperten durch einfache Installation eines Javaprogrammes 

möglich sein. Die Paralellisierung von Agenten basierten Modellen ist nicht trivial, da das Untersuchungsgebiet 

nicht einfach in Kacheln aufgeteilt werden kann, die dann unabhängig voneinander 

berechnet werden können. Es ist ständig eine Kontrolle notwendig, damit an den Rändern der 

Kacheln die Dependenzen der anderen Kachelabschnitte beachtet werden. Die Arbeiten sind noch 

nicht abgeschlossen aber die ersten Zwischenergebnisse sind sehr vielversprechend. 

Stand der Arbeiten an dem SDSS 

Es erfolgte eine Integration von iMABFIRE in das ISDSS von IMPETUS in dem gemeinsamen 

Framework. Das Modell wurde ausgiebig getestet, dabei fanden sich einige Schwachstellen die ausgebessert 

werden mussten. Beispielsweise war die Geschwindingkeit mit dem sich das Feuer im 

Model ausbreitete unrealistisch. Deshalb mussten die Parameter angepasst werden um zu plausiblem 

Ausbreitungsgeschwindigkeiten zu kommen. Eine weitere Schwachstelle sind, wie in vielen 

Modellen, unzureichende oder fehlerhafte Inputdaten. Auch dadurch kann es zu unrealistischen 

Brandmustern kommen. Zum Beispiel verhindern in der Realität die ehr feuchte Vegetation entlang 

von Gewässern, wie z.B. Galeriewälder, das Übergreifen der Buschbrände auf die andere Gewässerseite, 

selbst wenn der feuchte Vegetationsstreifen nur einige Meter breit ist. In einer satellitenba-


sierten Klassifizierung werden diese uferbegleitenden Vegetationsstreifen, je nach räumlicher Auflösung 

des Satelliten, nicht vollständig erfasst und es gibt Lücken in den Galeriewäldern. Durch 

diese in den Modellinputdaten vorhandenen Lücken kann im Modell das Feuer auf die andere Uferseite 

übergreifen. 

Abb: III.1.3-20: iMABFIRE Modellierte Ausbreitung von Buschfeuer. 

Die Behandlung dieser Fehler nahm viel Zeit in Anspruch. Um diese Arbeit nicht bei jedem neuen 

Inputdatensatz auf das neue machn zu müssen, wurde versucht „intelligente“ Algorithmen zu erarbeiten, 

die solche Fehler auch bei neuen Daten finden und korrigieren können. Als ein Beilspiel sie 

die Überlagerug der Landnutzungsklassifizierung mit einem Gewässernetz und entsprechende Buffer 

Funktionen genannt. Dadurch werden die unrealistischen Lücken in der Uferrandvegetation 

vermieden. Diese Arbeiten sind von allgemeiner Bedeutung und werden auch in der letzten 

IMPETUS Phase fortgeführt. 

Für die Integration des Monitoring Tools von iMABFIRE in das IMPETUS SDSS wird viel Speicherplatz 

benötigt, da die Feuerdatensätze auch komprimiert recht groß sind. Hier muss noch eine 

praktikable Lösung gefunden werden, z.B. durch die Integration eines reduzierten Beispieldatensatzen 

in das ISDSS und bei Bedarf die volle Funktionalität durch die Anbindung von mobilen Festplattenspeichern.


Nutzer von iMABFIRE 

In Benin besteht ein grosses Intersse unterschiedlicher Insitutionen an dem SDSS iMABFIRE. Auf 

der einen Seite sind es Projekte die den Erhalt der natürlichen Ressourcen als Aufgabe haben wie 

ProPGTRN und PAMPF sowie deren Nachfolger. Auf der anderen Seite hat auch das INRAB großes 

Interesse der Verarmung der Böden durch die späten Feuer entgegenzuwirken. 

Neben den Institutionen die sich mit Ressourcenschutz beschäftigen, haben auch Botaniker und 

Förster ein gesteigertes Interesse an iMABFIRE 

Grundsätzlich sollte das System vom CENTAEL (Nationales Fernerkundungszentrum) betrieben 

werden. Im Moment scheinen sie dazu aufgrund von strukturellen und personellen Problemen dazu 

noch nicht in der Lage zu sein. Es ist aber zu hoffen, dass im Rahmen der Umstrukturierungsmaßnahmen 

die Situation dort verbessert wird. 

Wissenschaftlich Verankert wird iMABFIRE im universitären Umfeld bei CIPMA (Zentrum für 

angewandt Mathematik und Modellierung) unter Professor Honkonou sowie im Geographischen 

Institut bei Prof. Houndagba. 

Es ist geplant, dass diese Institiutionen den Behörden Hilfestellung geben bei der Wartung, Einpflege 

von neuen Daten sowie Anpassung und Weiterentwicklung des SDSS. 

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Tandjiékpon, A. (2001): Fire Situation in Bénin. In: International Forest Fire News (IFFN) 25, S. 2-4.

Gesellschaft und Gesundheit IMPETUS 

III.1.4 Gesellschaft und Gesundheit 

Der Zugang zu sauberem Trinkwasser führt zur Reduzierung von Krankheiten und zu wirtschaftlichen 

Wachstum (UNDP, 2006). Auch wenn Benin zu den wenigen afrikanischen Ländern 

zählt, die genügend Geld für das Erreichen der Millenniumsziele in Bezug auf die Wasserversorgung 

investieren, steht das Land immer noch im Ranking des „Human Development 

Index“ (HDI) auf dem 161ten Platz von 179 Ländern (UNDP, 2008) und weltweit auf einem 

der zehn letzten Plätze der Skala des „Water Poverty Index“ (WPI) (Lawrence, P. et al., 

2003). Im Rahmen der bilateralen Zusammenarbeit zwischen Deutschland und Benin wurden 

die Bereiche Dezentralisierung, Wasserversorgung, Umwelt und Schutz ländlicher Ressourcen 

als Interventionsschwerpunkte definiert. Die Verbesserung des Zugangs zu sauberem 

Trinkwasser steht auch im Vordergrund der Entschuldungs- und Armutsbekämpfungsinitiative 

der Weltbank für Benin. Vor diesem Hintergrund liefern die Forschungsergebnisse zum 

gesellschaftlichen Umgang mit Wasser wichtige Informationen für die Umsetzung dieser Politiken. 

Der Einfluss der globalen Erwärmung und der damit verbundenen Niederschlagsvariabilität 

auf die Erweiterung von Malariagebieten in Afrika konnte ebenfalls untersucht werden. 

Die Hauptaktivitäten des Themenbereichs „Gesellschaft und Gesundheit“ im Jahr 2008 

wurde die Integration der hervorgebrachten Ergebnisse in die drei Informationssysteme 

LISUOC, SIQeau und MaLaRIS fortgesetzt. Die drei Informationssysteme wurden in einer 

fast fertigen Version in Ouagadougou auf der Statuskonferenz vorgestellt. 

LISUOC (Livelihood Security in the Upper Ouémé Catchment) ist ein Informationssystem 

zur Existenzsicherung im oberen Ouémé-Einzugsgebiet und besteht aus den folgenden drei 

Modulen: Demographische Projektion (PK Be-G.1), Wassermanagement und Institutionen 

(PK Be-G.2) sowie Existenzsicherung und Ressourcen (PK Be-G.3). Für das Modul „Demographische 

Projektion“ sind die Berechnungen abgeschlossen. Folgen wird eine abschließende 

Optimierung auf der Grundlage von Anregungen bezüglich der ersten Version. Im Rahmen 

des Moduls „Wassermanagement und Institutionen“ wurde die Datenbank zu den Trinkwasserstellen 

implementiert. Der Text zum Wassermanagement wird bis Mitte Februar 2009 in 

das Modul eingebaut. Für das Modul „Existenzsicherung und Ressourcen“ konnten zahlreiche 

Verbesserungen und Datenoptimierungen mit Fertigstellung der ersten Version erwirkt werden. 

Optimierungsleistungen fanden nicht nur auf visueller Ebene statt, sondern auch bezüglich 

einer verbesserten Strukturierung der Abrufbarkeit des statistisch repräsentativen Datensatzes 

zur Existenzsicherung in sieben Kommunen des HVO. 

SiQeau (Système d’information „Qualité de l’eau“) soll Entscheidungsträgern Handlungsoptionen 

aufzeigen, die auf den im Rahmen von PK Be-G.5 (Trinkwasserqualität) ermittelten 

Ergebnissen bezüglich der Trinkwasserqualität im Oberen Ouémé Einzugsgebiet beruhen und 

eine Prävention von Wasserkontaminationen im Vorfeld ermöglichen. Seit dem Erstellen der 

ursprünglichen Brunnendatenbank 2001 hat sich die Situation der Trinkwasserversorgung in 

vielen Dörfern verändert, so dass 2008 die Datenbank vollständig überarbeitet und aktualisiert 

wurde. Der neue Datensatz wurde in das Informationssystem SIQeau integriert. SIQeau wird 

seit September 2008 in Benin erprobt und evaluiert, damit es auf Grundlage des Feed-backs 

der Nutzer weiterentwickelt werden kann. Die aktualisierte Brunnendatenbank soll in das, 

sich im Entwicklungsstadium befindliche, Informationssystem SIQeau integriert werden. 

160


Für das Informationssystem MalaRis (Malaria Risk in Africa) wurden auf der Basis von 

REMO-Temperatur- und Niederschlagsdaten LMM-Ensembleläufe für den Zeitraum von 

1960 bis 2000 durchgeführt. Basierend auf entomologischen und parasitologischen Malariastudien 

aus Westafrika und Kamerun konnte die bisher verwendete LMM-Version erstmals 

direkt mit Malariabeobachtungen verglichen werden. Da die simulierte Stichrate als auch die 

Anzahl der infizierten Mücken deutlich über den beobachteten Werten liegen, wurde die Modellstruktur 

des LMM verändert. Aus diesem Grund und zur Absicherung der Einstellung der 

Modellparameter wurde eine umfangreiche Literaturrecherche durchgeführt. Die Kenntnisse 

aus über 160 Artikeln führten u. a. zum Ausbau des Malaria-Archivs im IS MalaRis. Darüber 

hinaus wurde das ausgebaute IS MalaRis im Oktober 2008 auf den IMPETUS-Internetseiten 

freigestellt. 

Informationssystem LISUOC (Be-G.1, Be-G.2, Be-G.3) 

Das Informationssystem LISUOC (Livelihood Security in Upper Ouémé Catchment) konnte 

erfolgreich erstellt werden. Die im letzten Zwischenbericht angekündigte Kernstruktur konnte 

umgesetzt werden: 

Abb. III.1.4-1: Struktur des IS LISUOC 

Die Fertigstellung des System erfolgte durch die Problemkomplexen Be-G.1,2 und 3. Sie stellen 

jeweils ein unabhängiges Modul bereit, in dem themenspezifische Datensätze abrufbar 

161


sind. Das Modul „Demographische Projektion“ (Be-G.1) stellt dem Nutzer Informationen zur 

Bevölkerungsdynamik in Zentralbenin bereit. Abrufbar sind sowohl demographische Entwicklungen 

der Vergangenheit (seit 1992) als auch zukünftige Entwicklungstendenzen bis 

2025. Erfolgreich abgeschlossen wurde die Option einer vergleichenden Visualisierung dieser 

Informationen in zwei Fenstern nach Darstellungsart, Bezugsraum und Zieljahr. In enger Kooperation 

mit dem Informationssystem SIQeau stellt das Modul „Wassermanagement und 

Institutionen“ (Be-G.2) eine gemeinsam entwickelte Datenbank zu Trinkwasserstellen und 

zur räumlichen Verteilung moderner Wasserinfrastrukturen im Erhebungsraum Zentralbenin 

zur Verfügung. Darüber hinaus liefert es einen umfangreichen Text zu Wassermanagementpraktiken. 

Auch die Implementierungsprozesse im dritten Modul „Existenzsicherung und 

Ressourcen“ (Be-G.3) konnten erfolgreich umgesetzt werden. Als zentraler Datensatz liegt 

ein statistisch repräsentativer Survey zur Existenzsicherung und Ressourcennutzung in sieben 

Gemeinden zugrunde. Zu den verschiedenen Themenblöcken werden Analysen nach Geschlecht, 

Kommune, Häufigkeit oder Prozent angeboten. Auch die Abfrage von Einzelfragen 

steht zur Option. 

Alle Module bieten darüber hinaus Sekundärinformationen, abfragbar über die jeweiligen 

Informationsbuttons. Begleitet wird das System von einem umfassenden Handbuch, mit dem 

technisches KnowHow, qualitative Sekundärinformationen und Analysebeispiele bereitgestellt 

werden. 

162


PK Be-G.1 Demographische Projektionen für das Ouémé-Einzugsgebiet 


Kinder in Zentralbenin 

Die demographische Entwicklung ist eine wesentliche Antriebskraft des Wandels von Ressourcennutzungsmustern 

und der wirtschaftlichen Entwicklung. Die Zunahme des Bevölkerungsdrucks 

auf Naturressourcen verursacht ihre Verknappung und häufig auch ihre Degradation 

und beeinträchtigt in der Folge die Existenzsicherung der Bevölkerung. Die Aufgabe des 

vorliegenden Problemkomplexes besteht in der Untersuchung der demographischen Entwicklung 

im Ouémé-Einzugsgebiet anhand der IMPETUS-Szenarien und der Erstellung demographischer 

Projektionen. 

Mitarbeiter 

M. Heldmann, M. Rubarth 


Projektionen der demographischen Entwicklung in den IMPETUS-Szenarienregionen Hoch- 

Mittel- und Nieder-Ouémé. Die Projektionen werden auf Grundlage der storylines für die 

Ebene der Departements gerechnet und die Ergebnisse anschließend durch dynamisches 

downscaling auf die Ebene der Gemeinden und Arrondissements (z. T. bis auf Ebene der Dör- 

163


fer bzw. Stadtviertel) übertragen. Parallel dazu erfolgt eine Projektion der städtischen Bevölkerung 

im Ouémé-Einzugsgebiet. Alle demographischen Rechnungen haben einerseits zum 

Ziel, anderen Problemkomplexen Basisgrößen für eine zentrale Antriebskraft zur Verfügung 

zu stellen. Andererseits gilt es, die demographischen Rahmenbedingungen für Bevölkerungsentwicklungen 

in Benin bis 2025 zu analysieren. Um anderen Problemkomplexen eine größere 

Datenbasis zur Verfügung zustellen, und um interregionale demographische Prozesse analysieren 

zu können, wurden die Berechnungen vom Ouémé-Einzugsgebiet auf den Gesamtraum 

Benin erweitert. 

Nutzergruppen 

Tab. III.1.4-1: Ausgewählte Anwender des LISUOC-Moduls Demographie 

Institution Nutzer 

Departement Borgou 

Departement Donga 

Kommune Bassila 

Kommune Djougou 

Kommune Copargo 

Kommune Ouaké 

Kommune N’Dali 

Kommune Tchaourou 

Kommune Parakou 

Service régional de l’eau 

Service régional de l’eau 

Chef technique 







INSAE Mr. Gomez 

Ministère du Développement, 

de l'Economie et des 

Finances (MDEF) 

Dr. POFAGI, K. Mathias 

164


Stand der IS-Entwicklung 

Im Jahr 2008 wurden die demographischen Berechnungen der Jahre 

2005-2007 in das Modul LISUOC-Demographie eingebunden. Die Konzeption 

des Moduls wurde dabei sehr eng mit den PKs Be-G.2 und Be- 

G.3 abgestimmt, um ein kompaktes und benutzerfreundliches Informationssystem 

zu gewährleisten. Notwendig waren außerdem letzte Aktualisierungen 

alter Datensätze. 

Die ursprünglich bereits 2006 berechneten und 2007 verfeinerten demographischen 

Projektionen auf den Ebenen der 77 Gemeinden, 594 Arrondissements 

und 3742 Dörfer wurden abschließend den anderen Problemkomplexen 

zur Verfügung gestellt. Die Berechnungen wurden neben weiteren 

Ergebnissen des PKs im IMPETUS-Atlas für Gesamtbenin veröffentlicht und gehen für 

Zentralbenin in das Informationssystem LISUOC ein. 

Die Konzeption von LISUOC-Demographie wurde in Zusammenarbeit mit den Entwicklern 

und den PK-Verantwortlichen der anderen beiden Module gestaltet. Das Modul soll dem Nutzer 

Informationen zur Bevölkerungsdynamik in Zentralbenin liefern. Einbezogen werden sowohl 

demographische Entwicklungen der Vergangenheit (seit 1992) als auch mögliche zukünftige 

Entwicklungen bis 2025 im Rahmen der von IMPETUS entwickelten Szenarien. Im 

Vordergrund steht dabei das Szenario BIII „Business as Usual“, welches von einer Entwicklung 

unter ähnlichen demographischen Rahmenbedingungen wie zwischen 1992-2002 ausgeht 

und mit internationalen und nationalen Prognosen (UNDP, INSAE) für Gesamtbenin 

weitgehend übereinstimmt. Informationen zu den anderen Szenarien werden dem Nutzer über 

Textform übermittelt. Durch die Präferenz des Szenarios BIII wird eine höhere Nutzerorientierung 

und Stringenz erzielt. 

LISUOC-Demographie ist räumlich auf den Bezugsraum des Oberen Ouémé-Einzugsgebietes 

fokussiert. Es orientiert sich jedoch an den räumlich-administrativen Einheiten der Region, 

um die Relevanz in Planung und Regionalentwicklung zu gewährleisten, und erweitert den 

Bezugsraum zusätzlich um die Gemeinde Ouaké, westlich des Einzugsgebiets. Es umfasst 

damit 7 Gemeinden und 41 Arrondissements. 

165


Dem Nutzer hat zunächst die Möglichkeit, 

zwischen einer tabellarischen 

Darstellung der Ergebnisse für 

den gesamten Erhebungsraum Zentralbenin 

und einer Darstellung über 

Karten und Diagramme für die administrativen 

Subeinheiten des Erhebungsraumes 

zu wählen. 

Abb. III.1.4-2: Startbildschirm LISUOC-Modul 

In der tabellarischen Darstellung 

kann der Nutzer in zwei Spalten demographische 

Kerndaten, verschiedener 

Jahre (1992-2002) und projizierte 

Daten (2003-2025) miteinander 

vergleichen: Geschlechtsspezifische 

Daten, Altersstrukturdaten, 

Stadt- und Landbevölkerung, Bevölkerungsdichte. 

Über ein Pop-down- 

Menü in der ersten Zeile kann der 

Nutzer das jeweilige Zieljahr auswählen. 

Die Daten werden augenblicklich in den beiden Spalten angezeigt. Die Alterstrukturdaten 

sind außerdem über Alterspyramiden in die Tabelle eingebunden. 

166


Die Darstellung über Karten und Diagramme eröffnet dem Nutzer zunächst Wahlmöglichkeiten, 

je nachdem auf welcher administrativen Ebene, für welches Jahr und in welcher Darstellungsform 

er die demographische Entwicklung visualisieren möchte. LISUOC-Demographie 

bietet drei Darstellungsebenen (Erhebungsraum Zentralbenin, Communes, Arrondissements) 

und drei Darstellungsmodi (Absolute Bevölkerung als Karte, Bevölkerungsdichte als Karte 

und geschlechtsspezifische Alterspyramiden). Die kartographische Darstellung erfolgt in statischen 

Klassen, so dass eine visuelle Vergleichbarkeit über Jahre und Ebenen möglich ist, 

wie folgend beispielhaft abgebildet. 

Abb. III.1.4-3: LISUOC Demographie: Darstellung von Bevölkerungsdichten auf Arrondissement-Ebene 

Über einen Schieberegler am unteren Bildschirmrand kann der Nutzer direkt verschiedene 

Zieljahre ansteuern. So kann er einerseits für dasselbe Jahr verschiedene 

Darstellungsmodi visualisieren oder andererseits den gleichen Darstellungsmodus für 

zwei unterschiedliche Jahre anwählen und vergleichen. Im Falle der Bevölkerungspyramiden 

kann der Nutzer zusätzlich über ein Pop-down-Menü die Daten für die 

einzelnen Communes oder dem Gesamterhebungsraum anzeigen. 

167


Abb.: III.1.4-4: LISUOC Demographie: Darstellung von Altersgruppen und Gesamtbevölkerung 

Zusätzlich zu den interaktiven Informationen des Systems werden dem Nutzer ausführliche 

Hintergrundinformationen in Textform angeboten, die den regionalen Fokus erweitern, die 

Berechnunsggrundlage der Projektionen erläutern und grundsätzliche Aspekte der demographischen 

Entwicklung Benins diskutieren. Im IMPETUS Atlas werden zusätzlich weitere sozio-ökonmische 

Aspekte erläutert und dargestellt: Ethnizität, Religion, Landrechte und Bildung. 

Ausblick 

Die Fertigstellung der endgültigen Version von LISUOC-Demographie ist für Ende Januar 

2009 vorgesehen. In Zusammenarbeit mit den Entwicklern werden letzte Feinheiten justiert 

und einige kleinere Korrekturen und Optimierungen vorgenommen: Dies betrifft vor allem 

Layout-Fragen, eine benutzerfreundlichere Einbindung der Legende, einen enggültigen Check 

der Exportfunktionen und die Überprüfung und Einbindung der dreisprachigen Hintergrundinformationen. 

Capacity-Buildingmaßnahmen und die Übergabe des Systems an unsere Beninischen 

Partner sind für das Frühjahr in Benin geplant. 

168


Literatur 

Hadjer, K., Klein, T. & U. Singer (2004): Unveröffentlichter Datensatz des Regionalsurveys zur Existenzsicherung 

im Oberen Ouémé-Einzugsgebiet 

Hadjer, K., Klein, Th. & M. Schopp (2005):Water consumption embedded in its social context, north-western 

Benin. In: Physics and Chemistry of the Earth. Special Issue, Vol. 30, Issues 6-7, S. 357-364. 

Heldmann, M. and Dovenspeck, M. (2008): Demography: Spatial disparities and high growth rates”. In: Thamm, 

H.-P.; Recha, P.; Christoph, M. & Schütz, O. (2008) IMPETUS Atlas Benin. Bonn: University of Bonn. 

Also available online: http://www.impetus.uni-koeln.de/iida 

Heldmann, M. and Dovenspeck, M (2008).: “Demographic Projections for Benin until 2025”. In: Thamm, H.-P.; 

Recha, P.; Christoph, M. & Schütz, O. (2008) IMPETUS Atlas Benin. Bonn: University of Bonn Also 

available online: http://www.impetus.uni-koeln.de/iida 

INSAE (1992): Troisième Recensement Général de la Population et de l’Habitat de Février 2002. Institut National 

de la Statistique et de l’Analyse Economique, Cotonou, Bénin. 

INSAE (2003): Troisiéme Recensement Général de la Population et de l’Habitat de Février 2002. Institut National 

de la Statistique et de l’Analyse Economique, Cotonou, Bénin. 

169


PK Be-G.2 Wassermanagement und institutioneller Wandel 


Wasserknappheit in Benin ist weitgehend eine Folge sozial und politisch bedingter Zugangsregeln 

und äußert sich daher weniger als ein Problem der absoluten Wasserverfügbarkeit als 

vielmehr des Zugangs zu sauberem Trinkwasser. Im Zuge der Dezentralisierung und weiterer 

administrativer Reformen wurden Zuständigkeiten und die Kompetenzen der kommunalen 

Verwaltungen im Wassermanagement nicht klar definiert. Als Konsequenz verhindern die 

unterschiedlichen institutionellen Hemmnisse eine effektive Umsetzung der Reformen im 

Bereich des Wassermanagements. Als zentrales institutionelles Hemmnis ist die geringe Abflussrate 

der Finanzmittel innerhalb des Wassersektors zu nennen. Beispiele sind die ausbleibende 

Wartung des bestehenden Versorgungsnetzes und die verzögerte Standortwahl neuer 

Wasserstellen. Von besonderem Interesse ist hierbei, ob das kommunale Wassermanagement 

zu einer besseren Versorgungssituation führen wird. Die Umsetzungsprobleme der Reformen 

beziehen sich nicht nur auf Trinkwasserstellen, sondern vor allem auf die immer zahlreicheren 

Kleinstauseen. Da das Wassermanagement derzeit von institutioneller Unsicherheit geprägt 

ist, hängt seine Ausgestaltung stark von den Partikularinteressen und -strategien der beteiligten 

Akteure ab. Im Rahmen des Informationssystems LISUOC (Livelihood Security in the 

Upper Ouémé Catchment) zur Existenzsicherung wurde ein Modul „Wassermagement und 

institutioneller Wandel“ entwickelt. Das Modul bietet den zahlreichen Akteuren im Wasserbereich 

eine Datenbank zu Trinkwasserstellen und Texte zu Wassermanagementpraktiken. 

Mitarbeiter 

V. Mulindabigwi, N. Bako-Arifari, K. Hadjer, M. Heldmann 


Ziel des Problemkomplexes ist es, die veränderten Planungs- und Implementierungspraktiken 

des Wassermanagements im Kontext der Sektorreformstrategien und der Dezentralisierung zu 

verstehen. Dieses Verständnis stellt zum einen eine unabdingbare Vorraussetzung dar, um 

IMPETUS-Transferprodukte im Bereich des Wassermanagements sinnvoll zu platzieren. Zum 

anderen soll der Wissenstransfer über neue Managementregime im Bereich der Wasserversorgung 

an zuständige Wasserinstitutionen zu einer effizienteren Planungspraxis im Sinne 

eines Capacity Development beitragen. Basis für den geplanten Wissenstransfer sind die analysierten 

„best“ und „worst practices“, die in einem Vergleich zwischen verschiedenen Verwaltungseinheiten 

identifiziert werden. 

Nutzergruppen 

Das Informationssystem LISUOC (Livelihood Security in the Upper Ouémé Catchment) und 

damit auch das Modul "Wassermanagement und Institutionen" wurde in erster Linie für die 

Gemeinden (Bassila, Djougou, Ouaké, Copargo, N' Dali, Parakou, Tchaourou) und Projekte 

der Entwicklungszusammenarbeit im oberen Ouémé-Einzugsgebiet entwickelt. Dieses Modul 

dient ebenfalls als Informationstool für die SH (Services Hydrauliques) und für das LASDEL 

170


(Laboratoire d'Etudes et de Recherche sur les Dynamiques Sociales et le Développement Local). 

Tab. III.1.4-2: Ausgewählte Anwender des LISUOC-Moduls Wassermanagement und Institutionen 

Institution Nutzer 

Département Borgou Service régional de l’eau 

Département Donga Service régional de l’eau 

Kommune Bassila 


Kommune Djougou Chef technique 

Kommune Copargo Chef technique 

Kommune Ouaké 


Kommune N’Dali 


Kommune Tchaourou Chef technique 

Kommune Parakou 


LASDEL 

Universität Parakou 

Universität Abomey-Calavi 

Dr. Nassiro Bako-Arifari 

Dr. Imorou 

Stand der IS -Entwicklung 

Im Laufe des Jahres 2008 wurden vor allem die Aufarbeitung und Implementierung 

der Datenbank zu den Wasserstellen (traditionelle Brunnen, 

geschlossene Brunnen, Pumpen, Wassertürme) in den Gemeinden des oberen 

Ouémé-Einzugsgebietes durchgeführt. Die Integration dieser Informationen 

in das IS LISUOC wird durch das Modul Wassermanagement und 

institutioneller Wandel geleistet, dessen Struktur inzwischen verfügbar ist. 

Die Ergebnisse dieses Moduls sind in Form von GIS-Karten und HTLM- 

Texten abrufbar. 

Dezentralisierung und Wassermanagement 

Seit der Implementierung der Dezentralisierung (2002) stellt die Gemeinde im Wasserbereich 

eine zentrale Rolle in der lokalen Entwicklung dar. Gemeinden verfügen jedoch kaum über 

personale und finanzielle Kompetenzen für die Planung und Umsetzung der Entwicklungsprojekte 

(MULINDABIGWI & SINGER, 2007). Die Bauaufträge für die Wasserinfrastrukturen, 

die eigentlich von den Gemeinden vergeben sein sollten, wurden immer noch von den Wasserbehörden 

auf Ebenen der Departements (Service Eau) gegeben. Trotz diesem Mangel an 

einem effektiven Kompetenztransfer der Finanzen und der Verwaltung, gibt es eine positive 

Entwicklung des Transferprozesses. Seit zwei Jahren ist das Ministerium für Wasser und 

171


Energie nicht mehr für die Verwaltung und Vergabe von Bauaufträgen für Wasserinfrastrukturen 

zuständig, sondern stattdessen seine Wasserbehörde in den jeweiligen Departements. 

Bis 2010 ist es geplant, den Transfer bis auf die kommunale Ebene zu verwirklichen. Im Vorfeld 

eines effektiven Kompetenztransfers unterstützen die EZ-Wasserprojekte beispielsweise 

PADEAR, AFD und DANIDA die Gemeinden, eigenes Personal im Wasserbereich einzustellen 

oder auszubilden. In diesem Zusammenhang arbeiten die Geldgeber mit der „Direction 

Générale de l’eau“ zusammen, um eine koordinierte Wasserpolitik gemeinsam umzusetzen. 

Zurzeit gibt es schon ein „Pot commun pour l’initiative eau“ (gemeinsamer Topf für Wasserinitiative). 

Wasserprojekte werden nicht mehr von einzelnen Geldgebern (z.B. DANIDA, 

AFD oder PADEAR), sondern aus dem „Gemeinsamen Topf für Wasserinitiative“ finanziert. 

Auch die Projektsanträge werden nicht mehr bei einem bestimmten Geldgeber, sondern direkt 

bei der Verwaltung des „Gemeinsamen Topf für Wasserinitaitive“ gestellt. Einer der Vorteile 

dieses neuen Ansatzes ist die Finanzierungsmöglichkeit von Wasserprojekten je nach realen 

und realistischen Wasserbedarf der lokalen Bevölkerungen. In der Vergangenheit gab es bei 

manchen Geldgebern bestimmte Beträge, die nicht überschritten werden durften, um z.B. ein 

Wasserturm zu finanzieren. In vielen Fällen wurden Wassertürme finanziert, deren Kapazitäten 

nicht dem Wasserbedarf der Dorfbewohner entsprachen. Mit dem neuen Ansatz werden 

Wassertürme und andere Wasserinfrastrukturen entsprechend dem Bedarf der Bevölkerung 

geplant und umgesetzt. Die Geldgeber fördern aber immer noch individuell bestimmte Wasserprojekte 

weiter: Sensibilisierung oder Schulung der lokalen Bevölkerung für ein nachhaltiges 

Wassermanagement,… 

Der Prozess des Kompetenztransfers beinhaltet institutionelle, finanzielle und politische Aspekte. 

Die Planung von Wasserprojekten für das Departement Borgou fand dieses Jahr in Zusammenarbeit 

zwischen der lokalen Bevölkerung und den Wasserbehörden statt. Die Planung 

von unten nach oben (von Lokalität nach Kommune), und nicht umgekehrt, ermöglicht die 

Partizipation der Bevölkerung und somit ein besseres Management der Wasserinfrastrukturen. 

Bisher sind die institutionellen und politischen Transfers in Benin sehr gut gelungen. Der Prozess 

des Transfers von Finanzen läuft jedoch sehr langsam. Die Erklärungen dafür sind unterschiedlich: 

- von einem regierungskritischen Standpunkt aus, befürchtet die Zentralregierung 

Macht- und Legitimitätsverlust im Falle einer tatsächlichen finanziellen Autonomie 

der Gemeinden 

- von einem regierungsnahen Standpunkt aus ist ein tatsächlicher Transfer der Finanzen 

zu den Kommunen so lange nicht möglich, solange Buchhaltung und Verwaltung dort 

nicht transparent und effizient sind. Die Gemeinden verfügen weder über genügend, 

noch über kompetentes Personal. 

Im Vergleich zu Benin wird der Transfer finanzieller Kompetenzen im Rahmen der Dezentralisierung 

in Ruanda erfolgreich umgesetzt. Alle Gemeinden verfügen über genügend Gelder 

und kompetentes Personal (Mulindabigwi & Singer, 2007). Ein ruandischer Minister begründet 

diesen Erfolg als Resultat eines Willens der Zentralregierung und vor allem des Präsiden- 

172


ten: „Es ist nicht einfach, als Minister zu akzeptieren, dass z.B. von 15 Milliarden FRW 7 

Milliarden an die Gemeinde transferiert und dort verwaltet werden“. 

Während die Dezentralisierung in Ruanda ein zentral gesteuerter und geförderter Prozess ist, 

wird der Dezentralisierungsprozess in Benin dagegen von der Zentralregierung verzögert 

(Mulindabigwi & Singer, 2007). Von daher ist der Transferprozess der Kompetenzen auch im 

Wasserbereich sehr langsam. Aber dieser langsame Entwicklungsprozess der Dezentralisierung 

in Benin basiert auf einem demokratischen Denken und kann künftig zu einer nachhaltigen 

und effektiven Dezentralisierung führen. 

Nachhaltigkeit und Umweltfreundlichkeit der Wasserinfrastrukturen 

Die beninische Regierung und Geldgeber streben an, viele Wasserprojekte zu planen und umzusetzen, 

um bis 2015 die Millieniumsziele bezüglich der Trinkwasserversorgung zu erreichen. 

Im März 2008 wurde ein neues Dekret des Ministeriums für Wasser und Energie eingeführt, 

das die Eigenbeiträge der lokalen Bevölkerung für die Finanzierung neuer Wasserinfrastrukturen 

bis zu 70 % reduziert. Für einen Wasserturm liegt z.B. der Eigenbeitrag maximal 

bei 2.000.000 CFA (ca. 3000 Euro), anstatt 5.000.000 CFA (7500 Euro). Von 2008 bis 2015 

sind z.B. im Departement Borgou 1706 EPE zu realisieren. Ein effektiver und nachhaltiger 

Zugang zum Trinkwasser kann jedoch nicht gewährleistet werden, wenn die Wasserinfrastrukturen 

nicht in einem guten Zustand und funktionsfähig gehalten werden. Im Jahre 2008 

sind 735 (30,6%) von insgesamt 2404 EPE (Equivalent Point d’Eau = Wasserstelleäquivalent) 

außer Betrieb gewesen. Dies ist ein Ergebnis des nicht auf Nachhaltigkeit ausgerichteten 

Wassermanagements der lokalen Bevölkerung. 

Im Dorf Sirarou (N’Dali) ist ein von Weltbank finanziertes AEV (Wasserversorgungssystem 

mit einem riesigen Wasserturm) längst funktionsunfähig. Die Solarzellenpanelen wurden 

durch Kinder komplett zerstört und bisher nicht von den Dorfbewohnern oder der Wasserbehörde 

repariert bzw. ersetzt. Da es in diesem Dorf der akute Wasserbedarf ständig zunimmt, 

haben sich die Dorfbewohner in Zusammenarbeit mit der Wasserbehörde entschieden, das 

ganze Wasserversorgungssystem zu rehabilitieren. Obwohl die Rehabilitierung technisch 

möglich und finanziell billiger als eine neue Wasserversorgungsanlage zu finanzieren ist, wird 

stattdessen ein neuer Wasserturm gebaut. Der Grund dafür ist nicht klar, aber man kann vermuten, 

dass in einem Land mit Korruptionproblemen, in dem viele Gelder für Wasserprojekte 

verfügbar sind, die Behörde versuchen, viele große Bauaufträge zu geben und davon zu profitieren. 

Dieses Verhalten führt auch dazu, dass die Dorfbewohner sich wenig mit den Wasserinfrastrukturen 

identifizieren. 

173 

Kommentar [H1]: Diesen Satz 

finde ich ganz schön hart


Abb. III.1.4-5: Defekte Wasserversorgungsanlage in Sirarou 

Obwohl die erneuerbaren Energien im Vordergrund der Entwicklungspolitik stehen, wurde 

die Solarenergienanlage bei den EZ-Wasserprojekten in Benin durch Generatoren ersetzt. 

Diese sind erstens nicht umweltfreundlich wegen des hohen CO2-Ausstoßes, zweitens erhöht 

sich der Wasserpreis entsprechend der Entwicklung des Dieselpreises, was die Nutzung sauberen 

Wassers negativ beeinflussen könnte. Folgende Gründe für die Anwendung von Generatoren 

anstatt Solarenergieanlage wurden von lokalen Bevölkerungen und Wasserbehörden 

aufgelistet: 

- die Solarzellenpanelen wurden oft durch Kinder beim Spielen kaputt gemacht oder 

von Erwachsen geklaut. Hier wäre die Lösung, die Solarzellenpanelen hoch z.B. auf 

den Wasserturm anstatt direkt nahe des Bodens zu installieren. 

- ein zweites Problem ist die Schwäche der Solarenergieanlage, nämlich Wasser bis in 

die Wasserturmhöhe zu pumpen. Die meisten Solarenergieanlagen sind sehr alt oder 

wurden aufgrund dessen mit veralteten Techniken gebaut, so dass ihre Kapazitäten beschränkt 

sind. Zudem funktionieren sie nur tagsüber während die Generatoren jederzeit 

auch abends Wasser pumpen können. Hier wären die Leistungen der u.a. in 

Deutschland neuesten entwickelten Modelle von Solarzellenpanelen wahrscheinlich 

effektiver als bisher und würden zu einem nachhaltigen Wasserzugang in Benin beitragen. 

- bei Pannen der Solarenergieanlagen gibt es zu wenige Techniker, die schnell die Reparaturen 

machen können. In den 90er Jahren gab es eine beninische Firma, die die Wartung 

und Reparaturen durchgeführt hatte. In vielen Fällen dauerte es aber recht lange, 

174


bis die Dorfbewohner z.B. eine neue oder reparierte Batterie erhalten konnten. Seit 

diese Firma pleite gegangen ist, ist dies noch komplizierter. 

Zugangsmodalitäten für Trinkwasser 

Die Verfügbarkeit der modernen Wasserinfrastrukturen reicht nicht aus, um eine Nutzung von 

sauberem Trinkwasser durch die lokale Bevölkerung dauerhaft zu garantieren. Die Zugangsmodalitäten 

zu den modernen Wasserinfrastrukturen bestimmen nicht nur den Verbrauch des 

sauberen Trinkwassers, sondern auch die nachhaltige Nutzung dieser Infrastrukturen. Für die 

traditionellen und modernen Brunnen ist der Zugang zum Trinkwasser kostenlos. Hingegen 

kaufen die Dorfbewohner Wasser aus den Wassertürmen und in seltenen Fällen aus den Pumpen. 

Im oberen Ouémé-Einzugsgebiet wurden zwei wichtige Zugangsmodalitäten zu Trinkwasser 

identifiziert. 

1. Das kollektive Wassermanagementsystem, das seinerseits drei Systeme beinhaltet: 

Zahlung vor der Wasserentnahme, monatlicher Pauschalbetrag und Beitrag 

bei Panne. Die Zahlung vor der Wasserentnahme unterteilt sich ebenfalls 

in täglicher Zahlung und Barzahlung (bei jeder Wasserentnahme) 

2. Das delegierte Wassermanagementsystem, das durch eine Person, eine Personengruppe 

oder durch ein Unternehmen gewährleistet wird 

Am häufigsten begegnet man dem kollektiven Wassermanagementsystem, das aber keine 

langfristige und nachhaltige Benutzung der Wasserinfrastrukturen garantiert. Zu weiteren 

Nachteilen zählen der Mangel an Motivation der Mitglieder der Nutzerkomitees und die langsamen 

Reparaturen der Wasserinfrastrukturen. Vor diesem Hintergrund wird von den genannten 

Akteuren des Wasserbereiches momentan das delegierte Wassermanagementsystem bevorzugt. 

Dieses System sichert die Nachhaltigkeit der Wasserinfrastrukturen. Seine Implementierung 

führt jedoch seitens der Bevölkerung zur Beunruhigung, da es mit erhöhten Kosten 

für die Nutzer/innen verbunden ist und damit in der Folgekette einkommensschwache 

oder arme Nutzer/innen zur Nutzung unsauberen Trinkwassers zwingen würde. 

Für alle modernen Wasserstellen (Wassertürme, Pumpe), involvieren die Wassermanagementssysteme 

die Kommunen, die Wasserverbraucher und Privatunternehmer. 

Das Gesetz der Dezentralisierung und die Sektorenstrategie über den Zeitraum 2005 – 2015 

betonen eine wichtige Rolle der Kommunen im Management der Wasserinfrastrukturen folgendermaßen: 

(1) Die Kommune ist Inhaber der Wasserinfrastrukturen, (2) Die Kommune 

beauftragt die Wasserbewirtschaftung (Produktion und Distribution) und Wartung, (3) Die 

Kommune stellt die Kontrolle und Regelung sicher, um die Nachhaltigkeit der Infrastrukturen 

zu garantieren. Vier Modelle von Bewirtschaftungs- und Wartungsverträge der Wasserinfrastrukturen 

ermöglichen es der Kommune, ihre Rolle durchzusetzen: (1) Unternehmervertrag: 

Auftrag durch die Kommune an Unternehmer, (2) Dreiervertrag: Kommune – Wasserverbraucherkomitee 

- Privatunternehmer, (3) Produktion -Distributionsvertrag: Produktionsauftrag 

durch die Kommune an einen Unternehmer und der Distribution zu einem Wasserverbrau- 

175


cherkomitee, (4) Vertrag mit Wasserkomitee: Auftrag durch die Kommune an ein Wasserkomitee 

(IGIP, 2007). 

Implementierung der Datenbank zu Wasserstellen in LISUOC 

Für jede Gemeinde des oberen Ouémé-Einzugsgebietes wurde eine Datenbank mit den zugehörigen 

Wasserstellen in LISUOC implementiert. Die Wasserstellen bestehen aus traditionellen 

Brunnen, modernen Brunnen, Pumpen und Wassertürmen. Die Datenbank enthält hauptsächlich 

die folgenden Informationen zu den Wasserstellen: Lokalisierung (geographische 

Koordinaten, Dorf, Arrondissement, Kommune), Art der Wasserstelle, Anzahl der modernen 

Wasserstellen pro 1000 Einwohner, Datum der Realisierung, Geldgeber, Zustand der Wasserstelle, 

Anzahl der Pumpen oder Wasserhähne, Art der Pumpe und Art der Wasserentnahme. 

In Zusammenarbeit mit dem PK Be-G.5 wurde diese Datenbank mit chemischen und biologischen 

Analyseergebnissen von 1500 Wasserstellen erweitert. 

176


Abb. III.1.4-6.: Beispiele räumlicher Verteilung der Trinkwasserstellen in den Kommunen Oaukè und Tchourou 

Ausblick 

Bis Mitte Februar 2009 wird das Text zum Wassermanagement in LISUOC eingebaut und die 

vollständige Integration des Moduls „Wassermanagement und Institutionen“ in LISUOC abgeschlossen 

sein. 

177

Gesellschaft und Gesundheit IMPETUS 178 

PK Be-G.3 Existenzsicherung und Ressourcennutzung 


Wasser als produktives Gut in der Nahrungsherstellung 

Wie sichern die Menschen in Zentralbenin ihren Lebensunterhalt? Welche Ressourcen nutzen sie 

dabei, und wodurch wird ihr Verhalten beeinflusst? Ein fundiertes Verständnis sozialer und ökonomischer 

Handlungsstrategien der Bevölkerung zählt zu zentralen Grundbedingungen für Entscheidungsfindungen 

innerhalb der Lokalplanung. Das Modul „Existenzsicherung und Ressourcennutzung“ 

beantwortet die Frage danach, wie die ländliche und städtische Bevölkerung im oberen Ouémé-Einzugsgebiet 

ihre Existenz sichert. Die Einschätzung von Nachhaltigkeit und Vulnerabilität 

erfordert im ethnologischen Sinne einen holistischen (ganzheitlichen) Analyseansatz, der zumindest 

die folgenden Lebensbereiche verknüpft: Arbeit, Produktion, Kapital(-bildung), Medizin, Gabentausch 

und Netzwerke, Ernährung, Ressourcennutzung, Risikostrategien und Soziale Organisation. 

Damit können zentrale Fragestellungen zur Existenzsicherung statistisch repräsentativ beantwortet 

werden, darunter: Mit welchem finanziellen Budget wirtschaften Frauen und Männer? Trinkwasser 

ist nicht für alle Menschen gleichmäßig zugänglich: Wie viele Menschen sind zum Zukauf von 

Wasser gezwungen? Welchen Einfluss hat verunreinigtes Wasser auf die Gesundheit und damit auf 

die Existenzsicherung (Arbeitsausfall, Kosten, ...)? Welche Netzwerke werden in Zeiten der Nahrungs- 

oder Wasserunsicherheit bzw. im Krankheitsfall aktiviert? 

Mitarbeiter 

K. Hadjer, M. Heldmann, V. Mulindabigwi



Der Problemkomplex zielt auf statistisch repräsentative Analysen von Bedingungen und Strategien 

lokaler Existenzsicherungsstrategien im HVO. Im Fokus stehen dabei Bezüge zwischen sozialem 

und ökonomischem Handeln und der Nutzung von beziehungsweise dem Zugang zu Ressourcen. 

Ein übergeordnetes Ziel stellt die Vermittlung und Bereitstellung statistisch repräsentativer Daten(analysen) 

an verschiedene Nutzergruppen dar. Sie betreffen die Bereiche Arbeit, Produktion, 

Kapital(bildung), Medizin, Risikostrategien, Ernährung, Wasserqualität, Ressourcennutzung und – 

zugang. Als zentrales Transferprodukt dient das Informationssystem LISUOC. 

Nutzergruppen 

• Gemeindevertreter/innen und ReCPA (Responsable Communal pour la Promotion Agricole) 

der Communes Bassila, Djougou, Copargo, Ouaké, N’Dali, Tchaourou, Parakou 

• Planungsministerium 

• UNDP (United Nations Development Programm) 

• CeRPA (Centre Regional pour la Promotion Agricole) 

• SH (Service Hydraulique) Borgou, SH (Service Hydraulique) Donga 

• GTZ (Deutsche Gesellschaft für Technische Zusammenarbeit) 

• UAC (Université Abomey-Calavi): FLASH (Faculté des Lettres, Arts et Sciences Humaines) 

• DED (Deutscher Entwicklungsdienst) 

• Helvetas 


Das Informationssystem LISUOC konnte im Jahr 2008 erfolgreich 

abgeschlossen und auf der Statuskonferenz in Ouagadougou präsentiert werden. 

Letzte laufende Optimierungen finden im Frühjahr 2009 ihren Abschluss. 

Anschließend erfolgt eine finale Feedback-Runde mit den beninischen Nutzern. 

Der zugrunde liegende Datensatz korreliert Aussagen von 839 Frauen und Männern 

zur alltäglichen Existenzsicherung in ländlichen und städtischen Gebieten 

(7 Gemeinden). Die folgenden Themenblöcke stehen im modulinternen 

Startfenster zur Auswahl: (1.) Arbeit, (2.) Produktion, (3.) Weiterverarbeitung, 

(4.) Ernährung, (5.) Distribution und Austausch, (6.) Kapital, (7.) Medizin und 

Wasser. In diesem Fenster sind weitere Optionen verfügbar.


Ausgangsthese, Konzept und Problemstellung 

Der dem Modul zugrunde liegende Datensatz birgt zwei entscheidende Innovationen: (1.) Die Daten 

sind geschlechtsspezifisch aggregierbar: Erstmalig für Benin und Nachbarländer liegt ein statistisch 

repräsentativer Datensatz vor, der die Aussagen von Frauen und Männern gleichwertig einbezieht; 

(2.) Abrufbar sind die Daten entweder in Tabellenform, oder, sofern erwünscht, als räumliche 

Daten. Die Parameter lassen sich exportieren und in ein beliebiges anderes Geoinformationssytem 

(GIS) einspeisen. 

Mehrjährige sozialwissenschaftliche Forschungen in Zentralbenin und ein enges Zusammenleben 

mit der Bevölkerung waren nötig, um zentrale Ebenen menschlichen Handelns zu verstehen (Forschungsphase 

2000-2003). Dabei erwies sich der akteurszentrierte Ansatz als einzig sinnvoller Zugang 

zum Verständnis von Risikostrategien der Existenzsicherung. Denn anders als etwa in den 

meisten europäischen oder asiatischen Ländern, verwalten Familien- und Haushaltsmitglieder in 

Benin ihr Einkommen vornehmlich getrennt. Hinzu kommt, dass Frauen und Männer oftmals hochgradig 

individuell wirtschaften und meistens keiner so recht weiß, was der oder die andere verdient. 

Die Strategie der Geheimhaltung ist eng verflochten mit der Angst vor Neid und Missgunst. Sie 

begünstigen den Einsatz okkulter Praktiken wie Schadenszauberei. 

Für die Entwicklung des Fragebogens, der den Daten im Modul „Existenzsicherung“ zugrunde 

liegt, resultierte aus diesem Sachverhalt die Zugrundelegung der folgenden, zentralen Ausgangsthese: 

Wirtschaftliches und soziales Handeln in Benin wird maßgeblich vom Geschlecht der Akteure 

und Akteurinnen, okkulten Praktiken und ausgeprägt individualisierten Handlungsentscheidungen 

und Sozialbeziehungen bestimmt (Hadjer 2006:6). Aus dieser These leiten sich die folgenden Annahmen 

ab: (1.) Soziales und wirtschaftliches Verhalten lässt sich nur dann adäquat erfassen, wenn 

wir Frauen und Männer beobachten und befragen. (2.) Nur wenn wir verschiedenste Themenfelder 

zueinander in Bezug setzen, können wir Existenzsicherung ganzheitlich begreifen. (3.) Dazu ist eine 

Mixtur aus zwei Datenquellen nötig: quantitative Daten (statistisch repräsentative Umfrage) müssen 

ergänzt und erläutert werden durch qualitative Daten (Ethnologische Hintergrundtexte zur Existenzsicherung). 

Systemstruktur 

Bereits im ersten Fenster erhält der Nutzer die Möglichkeit, die Art der Ergebnisausgabe zu steuern: 

Sollen die Ergebnisse der Umfrage im Geschlechtervergleich dargestellt werden oder die Gesamtzahlen? 

Ist eine Berechnung der Ergebnisse in Prozent oder nach Häufigkeit gewünscht? Wird ein 

Vergleich der 7 Kommunen erzielt oder sollen die Ergebnisse zu einer spezifischen Kommune abgebildet 

werden? Anschließend erfolgt die Wahl eines Oberthemas (z. B. Arbeit, Produktion, Gabentausch 

oder Kapital). Jedes Oberthema gruppiert spezifische Fragestellungen. Unter der Themenwahl 

„Gabentausch & soziale Netzwerke“ findet sich beispielsweise die Frage nach der Art 

getätigter Gaben innerhalb der letzten Woche vor dem Interview.


Abb. III.1.4-7: ArcGIS-Benutzer-Interface für LISUOC, Modul Existenzsicherung 

Für die Ergebnisabfrage besteht neuerdings die Option, zwischen einer tabellarischen oder GISbezogenen 

Darstellung zu wählen, nachdem man sich entschieden hat, ob die Kommunen einzeln 

oder zusammen abgebildet werden sollen:


Abb. III.1.4-8: Ausgabevarianten: Tabelle oder GIS-bezogen 

Über den Button „Information / Inhaltliche Erläuterungen“ gelangt der User zur Textsammlung 

„ethnologische Hintergrundtexte zur Existenzsicherung“, die dreisprachig über wichtige Zusammenhänge 

und Hintergründe des sozialen und ökonomischen Handelns im lokalen Kontext infor-


miert. Da der Aufbau der restlichen Datenabfrage im vorherigen Bericht ausführliche Beachtung 

fand, liefern die folgenden Ausschnitte einen exemplarischen Einblick in die Hintergrundinformationen. 

Beispiel 1: Grundzüge sozialen und ökonomischen Verhaltens (Hadjer 2006, 2008) 

„In Benin arbeiten die Menschen solidarisch zusammen – Familien gehen gemeinsam zur Ernte auf 

das Feld, Frauen bereiten im Wechsel das gemeinsame Abendessen zu, man arbeitet Hand in Hand. 

Neben Kooperation und Austausch tritt eine zentrale Strategie hervor: Frauen und Männer wirtschaften 

einerseits sehr eigenständig, andererseits in vielen Bereichen strikt getrennt voneinander. 

Jede Gesellschaft ist sozial organisiert. In Zentralbenin begünstigt die Sozialstruktur die Strategie 

von Frauen, sich unabhängig vom Mann eine eigene Existenz aufzubauen. Denn beispielsweise 

Abstammungsregeln, Erbfolge und Namensgebung verlaufen über die männliche Linie. Frauen sichern 

sich über eigenes Einkommen ab, um beispielsweise beim Tod ihres Ehemannes nicht mittellos 

dazustehen. Besonders gilt dies für Frauen, deren Ehemänner mit mehreren Frauen zusammenleben. 

Bei der Hochzeit zieht die Frau zum Mann, oft in eine neue Umgebung. Sie muss neue Netzwerke 

aufbauen, um sich und ihre Kinder abzusichern. Deshalb floriert der Gabentausch besonders zwischen 

Frauen gemäß dem lokalen Sprichwort “la pâte ne se mange pas avec un seul doigt” (siehe 

ausführlicher: “Netzwerke und Gabentausch”). 

Regen- und Trockenzeit beeinflussen stark den Zugang zu Ressourcen wie Wasser und Land. Frauen 

und Männer begegnen diesen Einschränkungen flexibel und nachhaltig: Viele üben im Jahresverlauf 

mehrere verschiedene ökonomische Tätigkeiten aus, um ihre Existenz zu sichern. Die LISUOC 

zugrunde liegenden Daten der Umfrage bestätigen dies. Eindeutig dominieren Männer die Landwirtschaft, 

was mit der Tatsache harmonisiert, dass nur wenige Frauen Land offiziell besitzen und 

der Griff zur Hacke in einigen Regionen für Frauen tabuisiert wird. Lukrativer ist für sie deshalb 

der Handel. Er wird häufig von Frauen mit der Umwandlung von Agrarprodukten in Nahrungsmittel 

kombiniert – einer exklusiven Frauendomäne. 

In vielen Ländern praktizieren Eheleute ‘pooling’. Das heißt, die Einnahmen werden zusammen 

getan und gemeinsam verwaltet. Dies kommt in den untersuchten Gemeinden nur sehr selten vor. 

Eher gilt: Keiner weiß so recht, was der andere verdient. Auch innerhalb von Haushalten kommt es 

deshalb zu teils großen Wohlstandsunterschieden. Sie werden begünstigt durch das Schweigen, das 

Geheimnis: Es schützt nicht nur vor Neid, der sich über okkulte Praktiken entladen kann. Sondern 

es ermöglicht eine individuelle Sicherung der Existenz (siehe ausführlicher: Das Geheimnis des 

Geldes).“ 

Beispiel 2: Hinter den Kulissen von Haushalten (Hadjer 2006, 2008) 

„Existenzsicherungsstrategien lassen sich – zumindest in Benin – nur dann verorten, wenn man ihre 

Einbettung in den sozialstrukturellen Kontext berücksichtigt. Wie der Blick auf Residenzstrukturen 

und Organisationsprinzipien zeigt, begegnet man im ländlichen Benin einer ausgeprägten Hetero-


genität individueller Präferenzen und Interessen – nicht nur im Kontext sozialer Zuständigkeiten 

(Pflicht versus Realität), sondern vor allem auch bezüglich ökonomischer Strategien. 

Es zeigt sich, dass die patrifokale Sozialstruktur zwar durchaus eine Art interethnisch präsenten 

‚Überbau’ familiärer, verwandtschaftlicher und residenzieller Organisationsformen darstellt. Eine 

Ableitung dualer Geschlechterhierarchien erweist sich jedoch als verkürzt. Statusverteilungen, 

Rechte und Pflichten einzelner Mitglieder variieren nicht nur nach Alter, Geschlecht oder Haushaltszusammensetzung, 

sondern beispielsweise auch in Abhängigkeit davon, ob sich Personen kontextspezifisch 

in Allianz- oder Deszendenzbeziehungen bewegen. 

Beziehungen sind innerhalb der agnatisch organisierten Verwandtschaft von Respekt, Zuneigung 

und Freundschaften geprägt, aber auch von Hierarchien und Konkurrenz. Blutsverwandtschaft stellt 

insgesamt einen zentralen und stabilen Referenzpunkt dar. Hingegen sind affinale Beziehungen 

über Heiratsbeziehungen häufigem Wandel ausgesetzt, was sich unter anderem in hohen Scheidungsraten 

niederschlägt. 

Die Tatsache, dass erfolgreich praktizierte Polygynie Männern eine Tür zur Akkumulation von 

Prestige, Statusgewinn und einer hohen Kinderzahl öffnet und auch Frauen ökonomische und soziale 

Vorteile verschafft, führt zum Fortbestand der Vielehe. Im Extremfall beinhaltet dies, dass eine 

Frau einen Mann (relativ problemlos) verlassen kann, wenn er sich weigert, eine zweite Frau zu 

ehelichen (z. B. wegen Geldmangel). Viele polygyn lebende Frauen betonten, dass ihnen die Vielehe 

durch den Mobilitätsgewinn Tore zur individuellen Akkumulation von Geld öffne. Andere betonen, 

die normierte Bindung ihrer Kinder aus erster Ehe an den neuen Ehemann sei seinem verantwortungsvollen 

Einsatz für die Nachkommen förderlich. 

Frauen kontrollieren die Kindererziehung und sind an der Beschaffung und Verteilung von Nahrung 

beteiligt. Spätestens mit Eintritt der Menopause steigen ihre soziale Macht und Autonomie. Doch 

der hohe Grad an Mobilität und Individualität hat seinen Preis. In der sozialen Praxis müssen Neid 

und Konkurrenz, Machtverhältnisse und Hierarchien ständig neu ausgelotet werden – etwa, wenn 

der Mann eine neue Frau in den Hof holt, wenn eine der Frauen erkrankt und pflegebedürftig wird 

oder eine Schwiegertochter ihr Arbeitspensum nicht verrichtet. Zwistigkeiten zwischen Ehefrauen 

sind dabei eher als Verteilungskämpfe um die materielle Unterstützung durch den Mann zu bewerten 

und weniger als Eifersüchteleien um seine affektive Gunst. 

Ein Ernteausfall gefährdet nicht nur die Ernährungssicherheit der Familie, sondern bedeutet für den 

Mann einen Autoritätsverlust, aus dem weitere Spannungen resultieren können. Kann er seine 

Frau(en) nicht adäquat versorgen, schadet dies seinem Ansehen. Gleichzeitig beinhaltet die ökonomische 

Emanzipation einer Frau für ihren Ehemann einen potentiellen Status- und Legitimitätsverlust. 

Haushalte erweisen sich im vorliegenden Kontext nicht als produktive und auch nicht als konsumtive 

Einheiten, sondern als Sozialgefüge, in denen unterschiedliche Individuen und strategische 

Gruppen als Überlebensgemeinschaften kooperieren und konkurrieren. Besonders mit Zunahme der 

Haushaltsgröße und der einhergehenden Multiplikation divergierender Akkumulationsinteressen 

steigt die Gefahr innerhäuslicher sozialer und ökonomischer Brüche.


Die bewusste Aufrechterhaltung von Geschlechterdifferenzen und strukturierenden Normen wie 

Gütertrennung oder getrennte Kassen erweist sich als eine Form der Machtbegrenzung, die für beide 

Geschlechter das Recht über eigene Arbeitsprodukte und individuellen Besitz beinhaltet. Folglich 

trifft man unter einem Dach auf eine Vielzahl unterschiedlicher Präferenzen und ökonomischer 

Akkumulationsbestrebungen, die soziale Differenzierung begünstigen und dem Einzelnen Chancen 

bieten, seine ökonomischen Existenzgrundlagen zu verbessern.“ 

Beispiel 3: Arm und Reich (Hadjer 2006, 2008) 

„Être pauvre (frz.: arm sein) beschreibt in lokalen Sprachen wie Yom oder Lokpa ein Konzept, das 

sich eher dem Chambers’schen Verständnis von Vulnerablität (1989) annähert als dem klassischen 

Armutsbegriff, wie ihn die WHO bis heute mit dem Fokus auf Einkommenshöhen und Ressourcenzugang 

verwendet. ‚Reich’ ist nicht unbedingt der, der am meisten Geld hat. Ist seine Akkumulation 

plötzlich erfolgt und betreibt er damit keine reziproken Austauschbeziehungen, so lebt er in großer 

Unsicherheit, wie etwa ein 32-jähriger Dorfbewohner schildert: „Reich ist jemand, der viele Kinder 

hat, der Probleme bewältigen und eine große Familie ernähren kann. Reich ist jemand, dessen Familie 

und Ahnen mit ihm zufrieden ist. Wer nicht gibt, kann nicht reich sein, denn schon morgen 

wird er krank oder mit Nichts dastehen“, so ein anonymer Dorfbewohner aus Bougou. 

Den Wohlhabenden zeichnet nicht nur sein potentiell hohes Einkommen, sondern vor allem sein 

nachhaltig erfolgreicher Umgang mit Unsicherheiten und Gefahren aus. Er sichert sich beispielsweise 

durch die Pflege redistributiver Sicherungsnetzwerke prophylaktisch davor, in Zeiten Existenz 

bedrohender Krisen wie Ernteausfällen allein da zu stehen. Er weiß, sich durch sein Verhalten 

vor Gefahren wie Hexereiangriffen und Schadenszauber zu schützen. 

Selbstverständlich unterliegen lokale Wohlstandsdefinitionen personen- und generationenspezifischer 

Variation und lassen sich vor dem multiethnischen Hintergrund nicht pauschalisierend zusammenfassen. 

Doch die Identifikation von Überzeugungen und Strategien, die von vielen Interakteuren 

und -akteurinnen geteilt werden, ist gleichzeitig eine notwendige Voraussetzung für ein Verständnis 

ökonomischer Realitäten. 

Der Ältestenrat eines Dorfes identifizierte eine Residenzfamilie als „ärmster Haushalt des Dorfes“ 

mit der Begründung, der Vorstand sei ein Alkoholiker. Er könne seinen Pflichten nur unzureichend 

nachkommen, verpasse wichtige Zeremonien, auf ihn sei kein Verlass. Betritt man den Hof des Betroffenen, 

lässt sich kein offensichtlicher Unterschied zu als „reich“ eingestuften Gehöften ausmachen: 

Es ist sauber, es gibt mehrere Zimmer, Hühner, Kinder, einen Hausbrunnen und sogar ein 

Fahrrad. 

Der Wohlstand einer Person misst sich nicht nur an ihrer Verfügbarkeit von materiellem Kapital 

(z.B. Geld), sondern auch an ihrem symbolischen Kapital (z.B. Prestige). Beide lassen sich zum 

Beispiel im Kontext von Gaben bei den so wichtigen Beerdigungszeremonien nicht trennen: Ökonomischer 

und sozialer Status von Gebenden und Empfangenden sind eng verbunden. Wer mehr 

hat, kann mehr geben. Integrität misst sich an seiner Partizipation an Austauschprozessen. Wer als 

„sehr reich“ eingestuft wird, entlohnt Gastgeber und -geberinnen bereits durch die Gabe seiner 

prestigiösen Präsenz. Er macht damit öffentlich, welch ranghohe Netzwerke der oder die Ausrichtenden 

pflegen. Sein tatsächlicher materieller Beitrag kann dabei nahezu sekundär werden. Somit ist


gerade der Ärmste zum größtmöglichen Aufwand bei Zeremonien verpflichtet, wozu viele Bauern 

nur dank eines komplizierten Systems von Krediten und Schulden in der Lage sind. 

Wohlstand bedeutet Sicherheiten, und diese sind weniger über Redistribution im Sinne einer egalisierenden 

Umverteilung von Gütern erreichbar als vor allem über eine hohe Kinderzahl (als Altersvorsorge) 

und einen erfolgreichen Umgang mit dem bedrohlichen Neid der anderen. Wohlstand 

beinhaltet zudem die nötige Pflege reziproker Beziehungen, die nur so lange von Bestand sind, wie 

Ungleichheit aufrechterhalten wird („du schuldest mir etwas, ich kriege noch etwas von dir“). 

Offenkundige materielle Armut, die sich besonders in der Unfähigkeit ausdrückt, Gaben zu entgegnen, 

ist gefürchtet und muss verborgen werden, so weit es geht. Wie bereits angedeutet, gilt dies 

aber – nur zunächst paradox erscheinend – auch für den so sehr angestrebten Wohlstand: Wer im 

Dorf plötzlich teure Kleidung trägt, kann verdächtigt werden, unredlich an Geld gekommen zu sein 

oder seine Familie zu vernachlässigen. Er oder sie zieht den potentiellen Neid anderer auf sich, 

womit sein oder ihr Risiko steigt, Opfer nivellierender Praktiken zu werden. Wer einmal als reich 

anerkannt wurde und sich somit abhebt, wird hingegen zu einer Art Prestigeträger/in, dessen oder 

deren Umgang Interaktionspartner und -partnerinnen aufwertet. 

Schlussendlich fügen sich lokale Wohlstandsdefinitionen in eine Gesellschaftsstruktur ein, in der 

jegliche Transaktion und Interaktion auf höchst anthropozentrische Weise personalisiert wird. Erneut 

rückt dabei die besondere Relevanz magisch-religiöser Glaubensformen in den Vordergrund. 

Denn spektakulärer Zuwachs an ökonomischem Kapital (Geld, Besitz) geht oft mit Hexereiverdacht 

einher – besonders, wenn es nicht geteilt wird. 

Nicht zuletzt vor diesem Hintergrund wird verständlich, warum Geld im lokalen Kontext zwar ein 

allgegenwärtiges, gleichzeitig aber geheimnisumwobenes Gut darstellt. Bei lokalen Definitionen 

des bien-être, des Wohlseins, wird Bedürfnisbefriedigung auf Dorfebene vorrangig an einer sicheren 

Ernährungsgrundlage und Deckung des Konsumbedarfs gemessen, weniger an der Höhe von 

Investitionen oder gefüllten Sparbüchern. 

Ein weiteres Wohlstandskriterium ist soziales Prestige, das Haushaltsvorstände akkumulieren, wenn 

sie ihre Speicher mit der Ernte auffüllen und diese niemals ganz leer werden lassen. Im Extremfall 

kann es gar dazu kommen, dass die alte Ernte öffentlich als Zeichen des Überflusses verbrannt 

wird. In anderen Fällen werden Ernteüberschüsse gehortet, anstatt sie regelmäßig umzuverteilen, 

um einen vollen Speicher vorweisen zu können. Mit solchen Verhaltensweisen streben besonders 

ältere Männer Prestigegewinn an. In materieller Hinsicht trägt die Familie davon einen Nachteil, da 

– mikroökonomisch formuliert – keine optimalen Kosten-Nutzen-Kalküle vollzogen werden. Derart 

ausgerichtete Strategien bergen Konfliktpotential: Was beim Nachbarn für Anerkennung sorgt, 

kann in der Familie zu Wut und Schuldzuweisungen führen. Hier zeigt sich erneut und sehr deutlich 

die ständige Notwendigkeit innerhäuslicher Verhandlungen.“ 

Beispiel 4: Das Geheimnis des Geldes (Hadjer 2006, 2008) 

„Wie im vorherigen Abschnitt deutlich wurde, verwalten viele Haushaltsmitglieder ihr Einkommen 

individuell. Dies gilt besonders für Familien, in denen mehrere Ehefrauen unter einem Dach leben 

(Polygynie). Wo die Zurschaustellung von Wohlstand tödlichen Neid produzieren kann, wo Frauen 

nach dem Tod ihres Ehemannes oft ohne Erbe in einen neuen Lebensabschnitt entlassen werden,


wird individuelle Akkumulation im Verborgenen zu einer nachhaltigen Strategie der Existenzsicherung. 

Dies macht verständlich, warum viele westafrikanische Paare Gütertrennung praktizieren und 

ihr Geld getrennt verwalten. Die Unkenntnis des finanziellen Budgets von Lebenspartnern oder - 

partnerinnen betrifft nicht nur außergewöhnliche Investitionen, sondern vor allem auch den sozialen 

und ökonomischen Alltag. 

Gleichzeitig zirkuliert Geld auch in dem entlegensten beninischen Dorf ständig und vor aller Augen 

– beim Frühstückskauf, auf dem Markt, in den Anbaugruppen, in Sparclubs oder in Sammelaktionen 

für Dorffeste. Doch wer kein anerkannter homme publique ist (z. B. Politiker, Geschäftsmänner, 

Fußballspieler), wer sich nicht zur Position des reichen Rückkehrers aus der Stadt bekannt hat, 

kurz, wer sich besonders im ländlichen Kontext im unteren Einkommensbereich bewegt, der vermeidet 

es tunlichst, seinen Wohlstand zur Schau zu stellen. Und so kleidet sich die reiche Seherin 

Lara im Dorf mit alten Stoffen und akkumuliert materiellen Besitz fernab in Togo. Der reichste 

Mann des Dorfes wechselt nur selten seine Kleidung, und der 24jährige Issifou holt seine Brille (ein 

Prestigeobjekt) nur einmal im Jahr zur islamischen Feier des Hammelfestes hervor. Die Beispiele 

sind zahlreich. Auch individuelles Sparverhalten verläuft hinter verschlossenen Türen. Sina, eine 

junge monogam lebende Lokpa-Frau, schilderte in nur wenigen Sätzen die zentralen Argumente 

befragter Frauen: 

„Eine Frau muss [Intonation] ihren Gewinn verstecken. Wenn dein Mann ahnt oder sogar weiß, dass du Geld 

hast, dann gibt er dir nichts mehr. (...) Wenn du das machst, dann sei dir sicher, dass du bald eine Nebenfrau haben 

wirst. Denn wenn du Männern Geld gibst, profitieren sie daraus, um sich eine andere Frau zu holen. (...) Ich 

behalte mein Geld auch, weil ich meiner Mutter helfen will. Wenn ihre Töchter sie nicht unterstützen, wer dann? 

Genau deshalb gibt er mir ja auch nur das Nötigste, er sagt, wenn ich dir mehr Geld gebe, dann verschwendest du 

es nur und gibst es deiner Familie“ (Bougou, anonymisiert) 

Sprich: Wenn der andere weiß, wie viel Geld man hat und wenn man ihm mehr gibt, als er gerade 

benötigt, „versickere“ es – beim Mann in Investitionen in andere Frauen, bei der Frau in der eigenen 

Verwandtschaftslinie. Das Versteckspiel zwischen Ehepartnern und -partnerinnen geht mit einer 

permanenten Auslotung von Hierarchien und Machtverteilungen einher. Der Wohlstand einer Ehefrau 

bedroht die Vormachtstellung des Mannes. Umgekehrt kann die Offenlegung von finanziellem 

Besitzes zu Umverteilungsansprüchen, Misstrauen und Streitereien zwischen Ehefrauen oder Verwandten 

führen. 

Es gibt durchaus Bereiche, in denen finanzielle Tabuzonen enden. Sie betreffen besonders kostenintensive 

Auslagen für die Ausrichtung von Zeremonien. Im Familienrat werden zu diesen Anlässen 

häufig anteilige Aufwendungen verteilt. Man bespricht, wie sich zum Beispiel eine Totenfeier finanziell 

realisieren lässt. Klare Finanzgespräche werden auch dann geführt, wenn der Mann seine 

Frau(en) zur Lohnarbeit anstellt oder ihnen Ernteanteile zum Verkauf gibt. In letzterem Fall streicht 

die Frau ihren Eigenanteil ein, den sie lagert oder veräußert. Zusammenarbeit wird ausgehandelt, 

das Prinzip von Leistung und Gegenleistung verschafft risikomindernde Sicherheiten. 

Was kleinere finanzielle Transaktionen (z. B. Investitionen) anbelangt, teilen sich Haushaltsvorstände 

häufig dem Sohn mit, der später den Hof übernehmen soll. Frauen nannten in Umfragen 

Töchter und Söhne gleichermaßen als Ansprechpartner/innen. Eine weitere Ausnahme betrifft die 

bereits angesprochene, punktuelle Zurschaustellung von Besitz, wie etwa des Brautpreises bezie-


hungsweise der Aussteuer von Müttern bei Tauffeiern. Das Exponat symbolisiert ihren Status als 

verheiratete Mutter und fällt damit in den Bereich anerkannter Rücklagen, womit sie sich nicht von 

anderen Müttern absetzt und somit auch keine Erzeugung von Neid zu befürchten hat. Eine weitere 

Ausnahme stellt die öffentliche Zurschaustellung von Ernteerträgen aus dem Baumwollanbau dar. 

Wer sich nicht in die Karten schauen lässt, kann nur eingeschränkt kollektive Risikostrategien formulieren 

und umsetzen. Wer getrennt wirtschaftet, um erst bei der Ertragsverteilung innerhäusliche 

Verwaltungsgespräche zu führen, ist auf die Etablierung individueller Sicherungsnetzwerke angewiesen. 

Und so kann es vorkommen, dass ein Bauer über akute Armut klagt, während seine Frau 

über genug Bargeld verfügt, um ihn zu verlassen und einen neuen Haushalt zu gründen. Oder umgekehrt. 

Dass es sich bei der Budgettrennung um ein in ganz Westafrika verbreitetes Phänomen 

handelt, ist längst kein Geheimnis mehr. Für den Untersuchungsraum können Gütertrennung und 

die getrennte Verwaltung monetärer Finanzen als Angelpunkt lokaler Risikostrategien bewertet 

werden, als Symbol grundlegender sozialer und ökonomischer Verhältnisse und als Ausdruck der 

allgegenwärtigen Angst vor Neid und potentiell resultierender Hexerei oder Schadenszauberei.“ 

Capacity Development 

Die Ergebnisse von LISUOC und insbesondere des Moduls „Existenzsicherung und Ressourcen“ 

konnten im Jahr 2008 zahlreichen Institutionen und Einzelpersonen vermittelt werden. Dies geschah 

über einen Workshop und Einführungen in die Nutzung des Systems. Ein abschließender Workshop 

zwecks Übergabe des fertigen Produktes ist im Frühjahr 2009 vorgesehen. 

Ausblick 

Das Gesamtsystem LISUOC und damit auch das Modul „Existenzsicherung und Ressourcennutzung“ 

konnte erfolgreich abgeschlossen werden. Letzte Verbesserungen erfolgen bis Ende Januar 

2009. Geplant sind weitere Capacity-Maßnahmen im Frühjahr 2009. Besonders die Nutzergruppe 

„Universitäten, Wissenschaftler/inne/en“ steht im ausbaufähigen Fokus weiterer Unternehmungen. 

Das System wird nicht nur den genannten Nutzergruppen übergeben, sondern erzielt wird eine breite 

Streuung der Information zur Existenz dieses Tools über Publikationen, Vorträge und Konferenzen. 

Unter anderem steht ein Artikel in der Fachzeitschrift „Field Methods“ in Arbeit, der LISUOC 

als Endstück eines vierjährigen Forschungsprojektes zur lokalen Existenzsicherung platziert. 

Literatur 

Chambers, R. 1989. Editorial Introduction: Vulnerability, Coping and Policy. In: IDS Bulletin 20 (2): 1-7. 

Hadjer, K., Klein, T. & U. Singer (2004): Unveröffentlichter Datensatz des Regionalsurveys zur Existenzsicherung im 

Oberen Ouémé-Einzugsgebiet 

Hadjer, K., Klein, Th. & M. Schopp (2005): Water consumption embedded in its social context, north-western Benin. In: 

Physics and Chemistry of the Earth. Special Issue, Vol. 30, Issues 6-7, S. 357-364. Online Version: 

(15.11.2005).


Hadjer, K. (2008): Das Informationssystem LISUOC. Modul Existenzsicherung und Ressourcennutzung. Ethnologische 

Hintergrundinformationen. 

Hadjer, K. (2006): Geschlecht, Magie und Geld. Sozial eingebettete und okkulte Ökonomien in Benin, Westafrika. 

Dissertation: Institut für Ethnologie, Universität zu Köln. http://kups.ub.uni-koeln.de/volltexte/2006/1852/ 

INSAE (2003): Troisième Recensement Général de la Population et de l’Habitat de Février 2002. La population des 

communes de Tchaourou, N’dali, Parakou, Bassila, Djougou, Cotonou. Institut National de la Statistique et de 

l’Analyse Economique, Cotonou, Bénin.


PK Be-G.4: Risikoabschätzung des Auftretens von Malaria in Afrika unter dem 

Einfluss des beobachteten und zukünftigen Klimawandels 


Anopheles Moskito beim möglichen Übertragen des Malariaerregers auf den Menschen. 

Die Malaria ist eine der wichtigsten Infektionskrankheiten auf der ganzen Welt, die von einzelligen 

Parasiten der Gattung Plasmodium hervorgerufen wird. Es wird geschätzt, dass jedes Jahr etwa 273 

Millionen Malariafälle und 1,12 Millionen Malariatote auftreten (Touré und Oduola, 2004). Südlich 

der Sahara kommen jedes Jahr etwa 90 % der weltweiten über 1 Millionen Malariatoten vor. Besonders 

betroffen sind Kleinkinder unter 5 Jahren, welche noch keine ausreichende Immunabwehr 

besitzen. Die Mortalitätsrate der Malaria beträgt in Afrika in etwa 0,86 % für Kinder zwischen 0 

und 4 Jahren, d. h. dass in dieser Altersgruppe jedes Jahr durschnittlich 8,6 von 1000 Kindern an 

dieser Tropenkrankheit sterben (Snow et al., 1999). Hauptverantwortlich für diese hohe Mortalität 

ist der klinisch bedeutsamste und gefährlichste Erreger Plasmodium falciparum, der in Afrika weit 

verbreitet ist (z. B. Snow et al., 1997). 

Für die Produktion von Eiern benötigen die weiblichen Stechmücken der Gattung Anopheles Proteine. 

Viele der Anopheles-Arten, wie zum Beispiel Anopheles gambiae s. l. oder Anopheles funestus, 

bevorzugen eine menschliche Blutmahlzeit. Trägt die Mücke oder der Mensch einen der vier für 

den Menschen gefährlichen Plasmodien in sich, kann es zwischen dem Moskito und Mensch zur 

Übertragung des Malariaparasiten kommen. 

Auch wenn die Malaria nicht immer zum Tode führt, können die betroffenen Menschen während 

der Krankheit nicht für ihren Lebensunterhalt sorgen. Der entstehende Arbeitsausfall führt zu erheblichen 

Einkommensverlusten, wovon besonders die arme Bevölkerung betroffen ist. Darüber hinaus 

verursacht die Malaria häufig Folgeschäden, welche das Leben der Betroffenen stark beeinträchti-


gen. Für die finanzschwachen, westafrikanischen Staaten bewirkt die Krankheit damit sowohl einen 

nicht unerheblichen ökonomischen Schaden als auch eine Schwächung des Wirtschaftswachstums 

(Sachs und Malaney, 2002). 

Das tropische Klima Afrikas hat einen starken Einfluss auf die Verbreitung der Malaria (z. B. Patz 

et al., 1998). Die Witterung hat zur Folge, dass die Temperaturen weit oberhalb des Schwellwertes 

für die Parasitentwicklung (sog. sporogonische Temperaturschwelle) liegen. Zusätzlich entstehen 

während der Regenzeit stehende Gewässer, welche ideale Brutstätten für die Moskitos darstellen 

und die Mückenpopulation stark anwachsen lassen. Der 4. Klimastatusbericht des IPCC (Engl.: 

"Intergovernmental Panel on Climate Change") schätzt, dass der Klimawandel unterschiedliche 

Effekte auf die Malariaverbreitung haben wird. Es wird damit gerechnet, dass die geographische 

Verbreitung in einigen Gebieten zurückgeht. In anderen Regionen ist eine Ausbreitung der Krankheit 

und eine Veränderung der Malariasaison wahrscheinlich (Confalonieri et al., 2007). Genau diese 

Sachverhalte sollen im PK Be-G.4 für einen Großteil Afrikas analysiert und modelliert werden. 

Mitarbeiter 

V. Ermert, A. H. Fink, A. P. Morse, A. E. Jones, H. Paeth, 


Das Auftreten der Malaria soll zunächst in der Vergangenheit und Gegenwart analysiert werden. 

Anschließend wird auf der Grundlage von Klimaszenarien eine Risikoabschätzung für die Zukunft 

vorgenommen. 

Mit Hilfe von zwei verschiedenen Malariamodellen wird das Auftreten der Malaria in der Bevölkerung 

simuliert. Dies geschieht durch das sog. „Liverpool Malaria Model” (LMM; Hoshen und 

Morse, 2004)" und durch das „MARA Seasonality Model” (MSM; MARA: Engl.: „MApping Malaria 

Risk in Africa project“; Tanser et al., 2003). Zunächst wird die Sensitivität des LMM in Bezug 

auf die Einstellung der Modellparameter als auch auf den Antrieb des Modells durch Tagesmitteltemperaturen 

und Niederschläge abgeschätzt. Zu diesem Zweck wird die Malariaverbreitung in der 

Bevölkerung mit Hilfe von Wetterdaten synoptischer Stationen entlang eines Nord-Süd-Transekts 

in etwa 2 °O für die Jahre 1973 bis 2006 als auch an weiteren afrikanischen Orten nachsimuliert. Im 

Anschluss an die Analyse der Modellsensitivität werden die Simulationen des LMM durch zahlreiche 

entomologische und parasitologische Studien validiert. 

Die am Besten geeignete Modelleinstellung wird schließlich für die 2-dimensionale Berechnung der 

Malaria für 1960-2000 und die beiden transienten Malariaprojektionen A1B und B1 verwendet. Zu 

diesem Zweck werden Daten des regionalen Klimamodells REMO (Engl.: „REgional climate MOdel“) 

verwendet (Paeth et al., 2007), welche die IPCC-Szenarien A1B und B1 (Nakicenovic et al., 

2000) darstellen. Zusätzlich beinhalten die transienten REMO-Szenarien eine sich mit der Zeit ändernde 

Landoberfläche und Landnutzung, welche einem Szenario der FAO (Engl.: "Food and 

Agriculture Organization") entspricht.


Nutzergruppen 

• World Health Organization (WHO) 

• Ministère de la Santé Publique, Benin, Cotonou 

• Directions Départementales de la Santé Publique, Benin, Borgou/Alibori, Parakou 

• Centre de Recherche Médicale et Sanitaire, Niger, Niamey 


Temperaturkorrektur der REMO-Daten 

Die Überprüfung der REMO-Temperaturen mit Hilfe von ERA40 zeigen, dass eine Korrektur der 

Daten notwendig ist (vgl. IMPETUS, 2008). Da REMO und ERA40 auf unterschiedlichen 

Orographien beruhen können aufgrund der Höhenabhängigkeit der Temperatur die jeweilig modellierten 

Temperaturen nicht unmittelbar miteinander verglichen werden. Um dieses Problem zu umgehen, 

werden potenzielle Temperaturen auf dem Referenznivau 850 hPa berechnet. Die potenziellen 

Temperaturen auf dieser Druckfläche lassen sich mittels der Poissongleichung berechnen, weshalb 

zusätzlich zu den 2 m Temperaturen auch noch der Bodendruck erforderlich ist. Aus diesen 

Differenzen auf der 850 hPa Fläche lassen sich zunächst die potenziellen Temperaturen von REMO 

korrigieren. Die korrigierten potenziellen Temperaturen werden schließlich in der Poissongleichung 

zur die Berechnung der korrigierten 2 m Temperaturen verwendet. 

Validierung der bisherigen LMM-Version 

Bisher wurde das LMM in einer leicht abgewandelten Version ggü. Hoshen und Morse (2004) verwendet. 

Zunächst wurde die Modellsensitivität entlang des Nord-Süd-Transekts in etwa 2 °O getestet. 

Im Anschluss daran fanden flächige LMM Simulationen auf der Basis von REMO-Daten für 

große Teile Afrikas statt. Die erzielten Ergebnisse wurden bereits im IMPETUS-Zwischenbericht 

von 2007 ausführlich beschrieben (vgl. IMPETUS, 2008). 

Ein Problem entsteht durch die Tatsache, dass das LMM bisher nicht umfassend mit Hilfe von Malariabeobachtungen 

überprüft wurde. Hoshen und Morse (2004) haben lediglich die Malariaprävalenz 

des LMM mit klinischen Malariafällen aus Hwang (Simbabwe) der Jahre 1995 bis 1998 verglichen. 

In der Fläche konnten die Modellsimulationen bisher nur mit Ergebnissen des MSM sowie 

des sog. „MARA Distribution Models“ (Craig et al., 1999) kontrolliert werden. Die Validation von 

wichtigen Teilen des LMM, wie etwa der Größe der Moskitopopulation und der daraus resultierenden 

Stichrate oder das Vorkommen des Malariaparasiten in der Bevölkerung konnte nicht durchgeführt 

werden. Zu diesem Zweck wurden aus 80 entomologischen und parasitologischen Studien 

Daten verschiedener Malariaparameter entnommen. Gleichzeitig wurden in der Nähe der Studienorte 

tägliche Temperatur und Niederschläge bereitgestellt, um das LMM antreiben zu können.


Abb. III.1.4-9: Darstellung von Feldbeobachtungen (schwarze Punkte und Balken) sowie LMM-Simulationen (Farbpunkte 

und –balken) der jährlichen menschlichen Stichrate (HBRa) bezüglich (a) des Jahresniederschlages 

und (b) ihrer Häufigkeitsverteilung. Die unterschiedlichen Farben zeigen Ergebnisse unterschiedlicher 

LMM-Läufe, die auf verschiedenen Niederschlagsmultiplikatoren (RR•) basieren. Im Zeitraum 

1973-2006 wurde das LMM mit Daten von 16 westafrikanischen Stationen angetrieben. Die beobachteten 

HBRa-Werte stammen aus unterschiedlichen Standorten in Westafrika als auch Kamerun 

und basieren auf der Periode 1982-2006. Aufgrund fehlender Messungen wurde den Feldbeobachtungen 

der durchschnittliche Niederschlag von benachbarten meteorologischen Stationen der Jahre 1973- 

2006 zugeordnet. Im oberen Teil der Grafik sind lediglich HBRa-Werte mit weniger als 10.000 Stichen 

eingetragen (vgl. die rote senkrechte Linie in b). 

Erste Vergleiche zwischen beobachteten und simulierten jährlichen menschlichen Stichraten 

(HBRa; Engl.: „annual Human Biting Rate“) zeigen, dass im LMM die Rate der Malariaübertragung 

oberhalb (unterhalb) eines bestimmten Schwellwertes deutlich zu hoch (niedrig) ist (vgl. Abb. 

III.1.4-9). Demnach treten in der Malariasimulation große Unterschiede ab einem bestimmten Jahresniederschlag 

auf. Der Schwellwert zwischen zu hohen und zu niedrigen Stichraten ist dabei stark 

abhängig vom verwendeten Niederschlagsmultiplikator (RR•), der die Anzahl der abgelegten Eier 

steuert. In den Modellsimulationen wurde RR• bisher auf den Wert 1 gesetzt (blaue Punkte/Balken 

in Abb. III.1.4-9). Der Schwellwert des Jahresniederschlags liegt bei dieser Modellsimulation bei 

etwa 200 mm. Die beobachten HBRa-Werte liegen bei Jahresniederschlägen von mehr als 1000 mm 

in den meisten Fällen zwischen 1000 und 10.000 Stichen. In der Simulation befinden sich viele der 

simulierten jährlichen Stichraten jedoch deutlich über Werten von 10.000 (vgl. die Balken rechts 

der roten Linie in Abb. III.1.4-9). An manchen Stationen und während bestimmter Regenzeiten 

werden sogar vereinzelt mehr als 500.000 Moskitostiche simuliert (s. Abb. III.1.4-9). Dies ist ein 

Wert der in Afrika nicht annähernd beobachtet wird (vgl. Hay et al. 2000, 2005). Mehr als 40 % der


Beobachtungen jährlicher Stichraten liegen zwischen 1.000 und 5.000 Mückenstichen. Auch bei 

veränderten RR•-Werten treten in den Simulation des LMM niemals vergleichbare Häufungen in 

den HBRa-Werten auf. Das LMM besitzt demnach ein strukturelles Problem in Bezug auf die Berechnung 

der Größe der Moskitopopulation. Die Moskitopopulation muss oberhalb (unterhalb) des 

beschriebenen Schwellwertes im Jahresniederschlag verkleinert (erhöht) werden. 

Aufgrund der Probleme bei den Modellsimulationen ist es notwendig Teile des LMM neu zu strukturieren. 

Deshalb und auch zur Absicherung der Einstellung der Modellparameter wurde im Jahr 

2008 eine umfangreiche Literaturrecherche gestartet. Die Recherche umfasste insgesamt über 

160 Malariaartikel von entomologischen und parasitologischen Studien. Die Folge der Literaturrecherche 

sind strukturelle Veränderungen am LMM als auch geänderte Parametereinstellungen. 

Veränderungen an der LMM-Modellstruktur 

Aufgrund der Probleme des LMM wurden Veränderungen am LMM und die Neujustierung verschiedener 

Modellparameter beschlossen. Die Veränderungen an der Modellstruktur betreffen die 

Produktion der Eier, die Überlebenswahrscheinlichkeit während der Reifezeit von Moskitos als 

auch die Übertragung des Malariaparasiten vom Menschen zur Mücke. 

a) Prozess der Eiablage 

Eine realitätsnahe Simulation der Größe der Moskitopopulation ist eine Grundvoraussetzung für die 

Berechnung der Malariaübertragung. In der bisherigen Version des LMM wird die Eiablage der 

Moskitos proportional zum 10-tägig akkumulierten Niederschlag (RRΣ10d) gesetzt. Der Proportionalitätsfaktor 

dabei ist der bereits vorgestellte RR•. Die Anzahl der abgelegten Eier orientiert sich 

zunächst nicht mehr am RRΣ10d, sondern hängt fortan von der Anzahl der während des gonotrophischen 

Zyklus entwickelten Eier ab. Der verwendete Wert für die Anzahl der produzierten Moskitoeier 

wird zukünftig auf einen Wert zwischen 50 und 150 Eier festgelegt (vgl. Lyimo und Takken, 

1993; Hogg et al., 1996; Takken et al., 1998). 

Wie viele der produzierten Eier nun wirklich erfolgreich in eine Brutstätte abgelegt werden wird im 

Folgenden von den Umgebungsbedingungen abhängig gemacht. Mit Hilfe einer sigmoidalen Funktion 

(vgl. Craig et al., 1999) wird der Prozess der Eiablage in Bezug auf den gefallenen Niederschlag 

fuzzifiziert (s. Abb. III.1.4-10). Die Fuzzifizierung unterscheidet einerseits zwischen trockenen 

wenig geeigneten und geeigneten feuchten Umgebungsbedingungen. Darüber hinaus wird der 

häufig beschriebene Prozess der Auswaschung von Brutstätten durch Starkniederschläge imitiert 

(z. B. Gimnig et al., 2001; Drakeley et al., 2005; Shaman und Day, 2005). Durch die angewandte 

Fuzzifizierung wird die Eiablage im LMM stärker als bisher an die Prozesse in der Natur angepasst.


Abb. III.1.4-10: Veranschaulichung der Fuzzifizierung in Bezug auf des Einfluss vom RRΣ10d auf die Anzahl der 

erfolgreich abgelegten Eier sowie die Überlebenswahrscheinlichkeit während der Reifung von Mücken. 

Die verwendeten Schwellwerte von 0 mm und 500 mm (keine Eignung) sowie von 10 mm (optimale 

Eignung) sind lediglich Beispielwerte. Die endgültige Festlegung der Schwellwerte erfolgt 

durch die Validation des Modells mit Hilfe von entomologischen Daten. 

Die Modellierung der Moskitopopulation erfordert ebenfalls eine Limitierung der Anzahl der Eier 

legenden Moskitos. Simulationen mit dem LMM zeigen, dass aufgrund des Aufbaus des Malariamodells 

die Moskitopopulation bei bestimmten Bedingungen während der Regenzeit ohne einen 

Limitierungsfaktor exponentiell wächst. Dieser Vorgang kann durch eine einfache Differenzialgleichung 

verdeutlicht werden. Die Notwendigkeit der Limitierung der Mücken die Eier legen kann 

unter realen Bedingungen in der Natur mehrere Gründe haben. Eine Begrenzung kann einerseits 

darin begründet sein, dass auf einen Mensch nur eine begrenzte Anzahl an Mücken einwirken können. 

Beispielsweise können örtlichen Gegebenheiten wie die abschirmende Wirkung eines Hauses 

oder die von Moskitonetzen ursächlich sein. Nicht alle der vorhandenen Mücken werden die Möglichkeit 

erhalten in den Kontakt mit einem Menschen zu treten. Andererseits können sich die begrenzten 

natürlichen Ressourcen auf die Größe der Moskitopopulation auswirken. Mücken haben 

eine begrenzte Reichweite (z. B. Gillies 1961), weshalb den Anopheles Weibchen nur eine begrenzte 

Anzahl an Brutstellen zur Verfügung steht. Auch bei optimalen Niederschlagsbedingungen ist die 

Anzahl der vorhandenen Wasserstellen, welche sich als Brutplätzen eignen begrenzt. Folglich wird 

bei einer großen Menge Eier legender Moskitos und einer vergleichsweise geringen Anzahl an 

Brutstätten die Larvendichte steigen. Studien haben in diesem Zusammenhang nachgewiesen, dass 

die Überlebenswahrscheinlichkeit von Moskitolarven bei steigender Larvendichte sinkt (Lyimo et 

al., 1992; Schneider et al., 2000; Gimnig et al., 2002; Munga et al., 2006). Bei einer hohen Larvendichte 

haben Takken et al. (1998) darüber hinaus gezeigt, dass sich aufgrund der reduzierten Körpergröße 

und damit verbundenen geringeren Nahrungsreserven die Mortalität der erwachsenene 

Moskitos erhöht. 

b) Reifezeit der Moskitos 

In der bisherigen LMM-Version ist die Reifezeit von Mücken (MMA; Engl.: „Mosquito Mature 

Age“) auf 15 Tage festgelegt. Feldstudien in Kenia und Mali haben jedoch gezeigt, dass die Zeit 

von der Eiablage bis zum Schlüpfen der Mücke im Mittel innerhalb von etwa 12 Tagen abgeschlos-


sen ist (vgl. Service 1971, 1973, 1977; Edillo et al., 2004; Mwangangi et al., 2006). Aus diesem 

Grund wird MMA in der neuen LMM-Version von 15 auf 12 Tage herunter gesetzt. 

c) Überlebenswahrscheinlichkeit während der Reifezeit 

Der Moskito-Lebenszyklus umfasst insgesamt vier Stadien, dass Ei-, Larven-, Puppen- und Erwachsenenstadium. 

Das Ei-, Larven- und Puppenstadium ist wassergebunden und damit hauptsächlich 

von den vorherrschenden Niederschlagsverhältnissen abhängig. Für die Mortalität während der 

Reifeperiode spielen neben dem Einfluss der Niederschlagsbedingungen und der Wassertemperatur 

die Überbevölkerung, die Wasserqualität, das Nahrungsangebot, der Kannibalismus sowie natürliche 

Feinde und Krankheitserreger eine wichtige Rolle (z. B. Service, 1973; Koenraadt und Takken, 

2003; Bayoh und Lindsay, 2004; Munga et al., 2006; Paaijmans et al., 2007). In der bisherigen 

LMM-Version wurde die tägliche Überlebenswahrscheinlichkeit während der Reifezeit (ld) lediglich 

in Abhängigkeit vom RRΣ10d nach folgender Formel parametrisiert: 

ld = (1+RRΣ10d)/(2+ RRΣ10d) 

Dies führt dazu, dass auch bei geringen Niederschlägen ein großer Larvenanteil die Reifungszeit 

von 15 Tagen (der bisher festgelegte Wert) überdauert. Beispielsweise überleben 27,1 (49,8) % die 

Larvenentwicklung bei einem konstant gehaltenen RRΣ10d-Wert von 10 (20) mm. Altersverteilungen 

aus sog. vertikalen Lebenstabellen zeigen allerdings, dass meist nur ein Bruchteil (2-8 %) der abgelegten 

Eier das Erwachsenenalter erreichen (vgl. Service 1971, 1973, 1977; Aniedu et al. 1993; 

Mwangangi et al., 2006). Laboruntersuchungen haben hingegen nachgewiesen, dass unter kontrollierten 

Bedingungen meist über 90 % der Eier, Larven und Puppen einen Tag überdauern (z. B. Lyimo 

et al., 1992; Schneider et al., 2000; Gimnig et al., 2002; Edillo et al., 2004; Munga et al., 2006). 

Die höhere Überlebenswahrscheinlichkeit im Labor ist dadurch begründet, dass unter kontrollierten 

Bedingungen verschiedene natürliche Einflussfaktoren auf die Reifung der Mücken ausgeschaltet 

werden. In Experimenten werden die heranreifenden Moskitos in der Regel lediglich unterschiedlichen 

Temperaturen, Larvendichten, Nahrungsangeboten und Wasserqualitäten ausgesetzt. Der Einfluss 

von Räubern und Krankheitserregern (vgl. Koenraadt und Takken, 2003) kann im Labor nicht 

nachgestellt werden, der des Kannibalismus unter den Larven ist jedoch enthalten. Die tägliche 

Überlebenswahrscheinlichkeit während der Reifezeit ohne den Einfluss des Niederschlags (ld,¬RR) 

wird im Folgenden auf 82,5 % festgelegt, da in Feldstudien in der Regel weniger als 10 % das Erwachsenenstadium 

erreichen und die Reifeperiode auf 12 Tage festgelegt wird (0,825 12 =0,099). 

Wie bereits beschrieben ist das Überdauern der Reifezeit ebenfalls von den Niederschlagsverhältnissen 

abhängig. Wenn kein Regen fällt, werden die meisten Brutstätten austrocknen. Bei zunehmenden 

Niederschlägen wird davon ausgegangen, dass mehr Brutstätten erhalten bleiben und folglich 

ld steigt. Andererseits führen selbst schwache Niederschläge zu einem Verlust an Larven, welche 

durch Niederschläge und Winde aus z. B. Pfützen herausgespült werden (vgl. Paaijmans et al., 

2007). Die beschriebenen Prozesse werden in der neuen LMM-Version erneut durch eine Fuzzifizierung 

in Abhängigkeit vom RRΣ10d nachgebildet. Die Überlebenswahrscheinlichkeit während der 

Reifezeit wird schließlich durch die Multiplikation von ld,¬RR mit dem Wert der Fuzzifizierung (fuzzy(RRΣ10d); 

vgl. Abb. III.1.4-9) berechnet: 

ld = ld,¬RR fuzzy(RRΣ10d)


Abschließende Modellsimulationen 

Auf Basis der neuen LMM-Struktur wird mit Hilfe der recherchierten Feldbeobachtungen das Modell 

neu parametrisiert. Durch die Anpassung an entomologische und parasitologische Studien ist 

das Modell automatisch validiert. Mit Hilfe des neuen Variablensatzes wird das LMM somit zukünftig 

die Prozesse der Malariaübertragung wirklichkeitsgetreuer als bisher simulieren können. 

Mit dieser realistischeren Modellversion werden schlussendlich erneut die 2-dimensionale Berechnungen 

der Malaria für 1960-2050 gestartet. Dabei werden diesmal jedoch die korrigierten REMO- 

Temperaturdaten verwendet. 


IS MalaRis: Risikoabschätzung des Auftretens der Malaria in Afrika während des Klimawandels 

(Engl.: „The impact of climate change on Malaria Risk in Africa“; Franz.: „Estimation du Risque 

de Malaria en Afrique sous le changement climatique“) 

Das bestehende IS MalaRis soll die WHO sowie nationale und regionale Gesundheitsbehörden in 

Afrika über das Malariarisiko in Afrika in den nächsten Jahrzehnten informieren. Den potenziellen 

Nutzer von MalaRis soll Auskunft über die möglichen Folgen des Klimawandels bzgl. der Malariaverbreitung 

gegeben werden. Die durch HTML-Seiten leicht zugänglichen Informationen können 

bei der Planung von langfristigen Gegenmaßnahmen behilflich sein. Darüber hinaus können sich 

Forscher über Ergebnisse bisheriger Malariastudien informieren. Seit Oktober 2008 ist die das IS 

MalaRis auf den IMPETUS-Internetseiten frei verfügbar: http://www.impetus.uni-koeln.de/malaris 

Inzwischen wurde die zweite Version (Version 1) des IS MalaRis entwickelt. Das System umfasst 

der jetzigen Version etwa 50 englischsprachige und ca. halb so viele französische Internetseiten, auf 

denen z. Z. 1346 Grafiken, 17 Textdateien und eine pdf-Datei vernetzt sind. Die Seiten sind in vier 

Hauptabschnitte unterteilt: Zusammenfassung und Einleitung, Malaria-Archiv, Malaria- 

Modellierung und Malaria-Simulationen. Die Hauptabschnitte „Malaria-Modellierung“ sowie „Malaria-Simulation“ 

beinhalten weitere Teilabschnitte. Im Fall der Malaria-Modellierung bestehen 

diese aus einer Erläuterung der verwendeten Szenarien, LMM- und MSM-Eingabedaten als auch 

einer Beschreibung der beiden angewendeten Modelle. Bei den Malaria-Simulationen wird die Analyse 

der Malariasimulationen des LMM und MSM für die Zeiträume 1960-2000 und 2001-2050 

vorgestellt. Weitere technische Abschnitte sind der Ausblick auf anstehende Arbeiten, die Literaturreferenzen, 

das Abkürzungsverzeichnis sowie ein Glossar mit einer Erklärung von wichtigen Begriffen.


Abb. III.1.4-11: Veranschaulichung von Teilen der englischsprachigen Internet-Startseite des IS MalaRis. Dargestellt 

sind die Startseite (links), eine dynamische Ansicht von Grafiken der Malariasaison (rechts oben) 

sowie eine Tabelle mit recherchierten Werten aus der Literatur (rechts unten). 

Das IS bietet ein Malaria-Archiv, in dem Ergebnisse von zahlreichen öffentlich zugänglichen Malariastudien 

eingesehen werden können. Das Archiv kann für viele individuelle Zwecke dienen, z. B. 

kann mit den vorhandenen Informationen leicht ein Überblick über vorhandene Publikationen gewonnen 

werden. Darüber hinaus bietet das Archiv dem Nutzer die Möglichkeit von sich aus die 

Genauigkeit der Malariasimulationen des LMM und MSM zu prüfen. Aus urheberrechtlichen 

Gründen können die vorhandenen Artikel (pdf-Dokumente) nur in Einzelfällen bereitgestellt werden. 

Jedoch kann der Nutzer im Malaria-Archiv zahlreiche publizierte Grafiken einsehen. Die Grafiken 

sind in verschiedene Kategorien eingeteilt und mit weiteren hilfreichen Informationen versehen. 

Des Weiteren werden von Keiser et al. (2004) und Hay et al. (2000, 2005) gesammelte entomologische 

und parasitologische Daten in Form von zwei unterschiedlichen Tabellenformaten bereitgestellt. 

Im Zuge der umfassenden Literaturrecherche konnten weitere Tabellen mit Werten aus 

zahlreichen Studien zusammengestellt werden (s. Abb. III.1.4-11). Diese umfassen die Dauer des 

gonotrophischen Zyklus und der Reifung der Mücken, die Anzahl der produzierten Moskitoeier, die 

Überlebenswahrscheinlichkeit während der Reifezeit von Moskitos im Labor und im Feld, den Anteil 

der Stiche von Anopheles Weibchen am Menschen, die Übertragungseffizienz des Malariaerregers 

von der Mücke zum Menschen und vom Menschen zum Moskito, Daten bzgl. der Prävalenz 

von Gametozyten sowie der Zeitspanne bis Gametozyten Anopheles Weibchen infizieren können. 

Auf den Internetseiten bzgl. der Malaria-Modelle wird der Nutzer zunächst über die verwendeten 

Szenarien und Eingabedaten informiert. Ferner wird der Aufbau der verwendeten Malariamodelle 

LMM und MSM ausführlich skizziert. In der nächsten Version von MalaRis (Version 2) ist ebenfalls 

die Schilderung der Validierung der Eingabedaten mit Beobachtungs- oder Reanalyse-Daten 

geplant. 

Im Hauptabschnitt „Malaria-Simulation“ sind Ergebnisse der Simulationen der bisherigen LMM- 

Version dargestellt. In diesem Teil informiert MalaRis über die mögliche Lage von Gebieten, in


denen das Risiko für Epidemien zukünftig steigt. Sobald neue Malariaprojektionen vorliegen, werden 

die alten Ergebnisse ersetzt. Inzwischen sind die Simulationen des MSM integriert worden, 

welche mögliche Veränderungen in der Malariasaison aufzeigen. Mit Hilfe einer dynamischen Internetseite 

kann der Nutzer in diesem Fall zahlreiche vorgefertigte Bilder selbstständig analysieren 

(vgl. Abb. III.1.4-11). Zusätzlich sollen in der Version 2 die endgültige Validation und Parametrisierung 

des LMM detailliert beschrieben werden. 

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PK Be-G.5 Bakteriologische und virologische Belastung von Trinkwasser- 

quellen im oberen Ouémé Einzugsgebiet 


Wasserabhängige Infektionskrankheiten stellen ein erhebliches Risiko für die Bevölkerung in einem 

Versorgungsgebiet dar, mit ökonomischen und gesundheitlichen Folgen für die Konsumenten. 

Weltweit haben 1,1 Milliarden Menschen, also 18 % der Bevölkerung keinen Zugang zu Trinkwasser 

[WHO/UNICEF, 2005]. In Benin fehlen zwei von fünf Haushalten der Zugang zu einer sicheren 

Trinkwasserquelle [INSAE, 2003]. 

Das siebte Millennium Development Goal der Vereinten Nationen [UN, 2001] sieht vor, die Zahl 

von Menschen ohne Zugang zu sauberem Trinkwasser bis ins Jahr 2015 zu halbieren. Für Benin ist 

dies ein ehrgeiziges Ziel, denn im Rahmen dieses Forschungsvorhabens wurde festgestellt, dass die 

Mehrzahl (> 70 %) aller offenen Wasserquellen wie traditionelle oder moderne Brunnen, die im 

oberen Ouémé-Einzugsgebiet mit 90 % den Hauptanteil an der Wasserversorgung bilden, mit E. 

coli kontaminiert sind. 8 % der registrierten Wasserquellen weisen Kontaminationen durch Salmonellen 

auf, wohingegen Wasser aus Bohrlöchern, die mit geschlossenen Pumpen-Systemen versehen 

sind, bakteriologisch unbedenklich ist. Da eine staatliche Überwachung der bakteriologischen 

Trinkwasserqualität nicht stattfindet, kommt es in Benin immer wieder zum Ausbruch von Cholera- 

Epidemien [WHO, 2007]. Bislang hat es außer der von IMPETUS initiierten Feldkampagne in Benin 

nur sehr wenige Untersuchungen zur bakteriologischen Trinkwasserqualität gegeben, die darüber 

hinaus ausschließlich im Süden des Landes durchgeführt wurden [Bossou B. 2001; Assani 

A.K. 1995; Baba Moussa A. 1994]. 

Mitarbeiter 

A. Uesbeck, J. Verheyen, R. Baginski, F. Mazou, M. Dossou, L. Bourgeois, O. Budayeva, M. Timmen-Wego, 

N. Zobel, B. Kröger



Eine nachhaltige Nutzung der bakteriologischen und chemischen Wasser-Analysemethoden des 

Impetus-Labors und des Know-hows der Labor-Mitarbeiter in Parakou soll sichergestellt werden, 

damit für das zukünftige beninische Trinkwasser-Management eine Evaluierungs-Einrichtung in 

Zentral-Benin besteht. 

Um dies gewährleisten zu können, wird die Übergabe des Labors nebst Inventar und etablierten 

Methoden nach Abschluss der 3. Förderperiode an die staatliche Wasserbehörde DG-Eau, vorbereitet. 

Das im Laufe des Jahres entwickelte Informations-System SIQeau („Système dÍnformation Qualité 

de léau“), das es Entscheidungsträgern ermöglichen soll, einen Überblick zur aktuellen Lage der 

Wasserversorgung und -qualität im oberen Ouémé Einzugsgebiet zu erhalten, soll erprobt und auf 

Grundlage des Feed-backs der zukünftigen Nutzer weiterentwickelt werden. 

SIQeau wird um die Funktion eines Monitoring Tools erweitert, damit die einzelnen Nutzer neue 

Brunnendaten und Analyseergebnisse einfügen können, die in ihrem jeweiligen Verantwortungsgebiet 

relevant sind. 

Nach Fertigstellung des Systems soll es mit der integrierten Impetus-Brunnen-Datenbank, die Informationen 

aller Wasserstellen des Städtedreiecks Parakou-Bassila-Djougou enthält, an alle Nutzer 

einzeln übergeben werden. 

Viele der bereits bestehenden Kooperationen des Impetus-Projektes zu Brunnenbau-Projekten und 

verschiedenen Organisationen wurden 2008 weitergeführt. Neue Kontakte sind entstanden, aus denen 

Kooperationen, wie beispielsweise mit der KfW, initiiert wurden. 

Nutzergruppen 

• Gemeinden 

• DG-Eau 

• SR-Eau 

• DHAB 

• SHAB 

• Entscheidungsträger auf dem Gesundheitssektor 

• Verantwortliche Chefärzte auf Arrondissement-Ebene 

• Wassernutzer-Komitees auf Dorfebene 

• NGOs aus dem Bereich Brunnenbau, Wasserhygiene



Neuauflage der Brunnendatenbank, Übergabe der Daten und Dorfbefragung 

Die Situation der Wasserversorgung hat sich in einigen Dörfern des Oberen Ouémé Einzugsgebietes 

im Laufe der vergangenen Jahre geändert. In einigen Dörfern ist eine Vielzahl neuer traditioneller 

Brunnen gebaut worden (beispielsweise in Kpawa), es sind einige neue Bohrlöcher realisiert worden 

und ein großer Anteil der Brunnen, die in den Jahren 2000/2001 bei der Entstehung der Brunnendatenbank 

noch in Betrieb waren, ist in der Zwischenzeit ausgetrocknet oder versandet. 

Die im August 2007 initiierte Aktualisierung der Datenbank und die Erhebung der Daten aller neuen 

Wasserstellen im Beprobungsgebiet wurde im Juli 2008 fertig gestellt. Alle Quellen, die einem 

Dorf zur Trinkwasserversorgung dienen (traditionelle und moderne Brunnen, Pumpen, AEVs, Anschlüsse 

an nahe gelegene städtische Wasserversorgung, etc.) wurden mit der vorhandenen Datenbank 

abgeglichen und neue Quellen wurden registriert, fotografiert, georeferenziert und vermessen. 

Daten über die Erbauung, das Umfeld und den Zustand der Wasserquelle in der Trockenzeit (trocknet 

die Quelle nach einer regenfreien Periode aus oder nicht) wurden ebenfalls erhoben, sowie die 

bakteriologischen und chemischen Analyse-Ergebnisse des Wassers der zehn am häufigsten genutzten 

Wasserquellen eines jeden Dorfes. 

Die Daten über die Wasserqualität wurden im Zuge dieser Aktualisierungskampagne den Bewohnern 

der einzelnen Dörfer und insbesondere den „groupements des femmes“ und „Comités de 

gestion des points déau“ erläutert und überreicht. Gleichzeitig wurde mit Hilfe eines Fragebogens 

ermittelt, wie die Dorfbewohner die Wasserversorgung in ihrem Dorf einschätzen und ob der Zusammenhang 

zwischen Fäkal-Kontaminationen des Wassers und Durchfallerkrankungen von ihnen 

erkannt wird. 

Lediglich die Vertreter (meist Chef du village, Comité de gestion des points déau und Groupement 

des femmes) von zwei Dörfern von insgesamt 34 befragten Dörfern, haben angegeben, die Versorgung 

mit Trinkwasser in ihrem Dorf sei sehr gut. Fast die Hälfte aller Befragten schätzte die Situation 

in ihren Dörfern als unzureichend oder sehr schlecht ein. In knapp 75% der Dörfer wurde angegeben, 

die Anzahl an sicheren Trinkwasserquellen (Pumpen, AEV) reiche nicht aus. In 60% der 

Dörfer steht den Einwohnern in der Trockenzeit nicht genügend Wasser zur Verfügung. 

Alle Befragten haben angegeben, dass sie Wasser aus Pumpen bevorzugen, da es im Gegensatz zu 

Wasser aus offenen Brunnen sauber ist.


Bakteriologische Wasseranalytik 

Studie über Salmonellen in Stuhl - und Trinkwasserproben in dem Dorf Kaki Koka 

Die in den vergangenen Jahren durchgerührten bakteriologischen Trinkwasseranalysen haben gezeigt, 

dass mehr als 8% aller offenen Wasserquellen (Marigots, traditionelle und moderne Brunnen) 

mit enteritischen Salmonellen kontaminiert sind. 

Die überwiegende Anzahl der isolierten Serotypen ist in Veröffentlichungen wissenschaftlicher 

Studien bislang noch gar nicht oder nur sehr kurz beschrieben worden. Das humanpathogene Potential 

dieser Isolate kann bisher nur abgeschätzt werden. Aus diesem Grund wurde bereits von Oktober 

2003 bis Januar 2004 eine Studie in dem Dorf Kaki Koka durchgeführt, die Aufschluss darüber 

geben sollte, wie hoch das Infektions-Risiko für die Wasser-Konsumenten ist. 

Stuhlproben von Probanden und sämtliche Wasserstellen in Kaki Koka wurden auf Salmonellen 

untersucht und die assoziierten Daten zur Anamnese bei Salmonellenerkrankungen erhoben. Ziel 

der Arbeit war die Ermittlung der Prävalenz von Keimträgertum und Morbidität in einem geschlossenen 

und repräsentativen Beobachtungsraum. 

Um die Ergebnisse der damaligen Studie zu überprüfen, wurden die Wasser- und Stuhluntersuchungen 

von den beiden cand. med. Frau Nicola Zobel und Britta Kröger von April - Juni 2008 

erneut durchgeführt. 

Im Rahmen dieser Studie wurden Wasseranalysen von 25 Trinkwasserquellen (3 geschlossene 

Pumpen-Systeme, 5 modere Brunnen, 8 traditionellen Brunnen und 9 offene Wasserlöcher) in Kaki 

Koka, sowie Stuhlproben von 201 Einwohnern aller Altersstufen des Dorfes auf Salmonellen und 

Shigellen untersucht. Die mikrobiologischen Analysen wurden im Labor in Parakou durchgeführt. 

Verdächtige Kolonien wurden kryokonserviert und in Köln durch weitere mikrobiologische und 

biochemische Tests verifiziert. 

Während das Wasser aus Pumpen frei von enteritischen Salmonellen war, zeigte sich bei den traditionellen 

Brunnen und offenen Wasserlöchern eine Kontaminationsrate von 62% bzw. 77% (s. 

Abb.III.1.4-12). 

Weder in Wasser-, noch in Stuhlproben waren Shigellen nachweisbar, wohingegen aus ca. 24% der 

Stuhlproben enteritische Salmonellen isoliert wurden, deren genaue Serotypisierung zurzeit noch in 

entsprechenden Referenzzentren in Deutschland durchgeführt wird. 

Die Befragung der Keimträger bezüglich ihres aktuellen Gesundheitsstatus zeigte, dass 5% von 

ihnen am Tag der Probenentnahme an Durchfall litten. 

Auf die gesamte Probandenanzahl bezogen, gaben ca. 39% an, im Verlauf des letzten Jahres mehrfach 

an Durchfall gelitten zu haben. Bei den unter 5-jährigen waren es sogar 65%. Von gastrointestinalen 

Beschwerden im weiteren Sinne (Durchfall, Erbrechen, Bauchschmerzen, Dysenterie) 

berichteten 74% der Probanden. 

Nachdem die Analysen der Studie von 2003/2004 unterschiedliche Serotypen enteritischer Salmonellen 

in Stuhl- und Wasserproben gezeigt hatten, war es nun erneut Ziel dieser Studie, unter anderem 

den Zusammenhang zwischen dem Konsum Salmonellen-kontaminierten Wassers und 

Keimträgertum zu ermitteln, um sowohl Aufschluss über den Infektionsweg, sowie möglicherweise


vorhandene Abwehrmechanismen gegen Salmonellen in der natürlichen Darmflora der Konsumenten 

zu erlangen. Während sich ca. 30% der Probanden, die mit Salmonellen kontaminiertes Wasser 

getrunken hatten, als Keimträger präsentierten, wurden nur in 16% der übrigen Stuhlproben enteritische 

Salmonellen gefunden (s. Abb.III.1.4-13). Genaue Aussagen über die Zusammenhänge sind 

aber noch nicht möglich, da die Serotypisierung der Salmonellen noch nicht abgeschlossen ist. 

Um mögliche bakteriozide Stoffe in der Darmflora der Wasserkonsumenten gegen lokale enteritische 

Salmonellen zu entdecken, wurden spezielle Tests zunächst im Institut für Medizinischen Mikrobiologie 

in Köln entwickelt und dann in Parakou durchgeführt. Die endgültigen Resultate und 

Auswertungen dieser Untersuchungen liegen zur Zeit noch nicht vor, vorläufige Ergebnisse weisen 

aber auf Hemmpotential verschiedener Enterobakterien sowie einiger gram-positiver Bakterien der 

natürlichen Darmflora hin. 

Abb. III.1.4-12: Salmonellen-Kontamination der verschiedenen Trinkwasserquellen in Kaki Koka (Zobel 

und Kröger, 2008)


Abb. III.1.4-13: Zusammenhang zw. Konsum Salmonellen-kontaminierten Wassers und Salmonellen im 

Stuhl (Zobel und Kröger, 2008) 

Risiken bakterieller Kontamination von Trinkwasser während Transport und Lagerung 

Der Student des Masterstudiengangs „Management Environnemental et Qualité des Eaux“ 

an der „Facultés des Sciences et Techniques (FAST)“ der Universität Abomey-Calavi, Mouissou 

Lagnika, hat im Rahmen seiner DESS-Abschlussarbeit Trinkwasseranalysen im Impetus-Labor, 

Parakou durchgeführt. Ziel seiner Arbeit war es, die Gefahr der Wasserkontamination auf dem 

Transportweg von der Pumpe, bzw. dem Brunnen zu den Haushalten zu untersuchen, sowie den 

Kontaminationsverlauf während der Lagerung des Wassers festzustellen. Hierzu hatte er ab Februar 

2007 in zwei Dörfern, die sich in unmittelbarer Nähe zu Parakou befinden, das Verhalten mehrerer 

Familien über einen Zeitraum von einigen Monaten beobachtet. Auf verschiedenen Etappen des 

Wassertransports und der -Lagerung sind Proben entnommen worden: an der Pumpe direkt, in der 

Transportschüssel, im Lagerbehälter und vom gelagerten Wasser am darauf folgenden Tag. Begleitend 

zu den Wasseranalysen ist das Hygiene-Verhalten der ausgewählten Familien mittels Fragebogen 

ermittelt worden. Seine Untersuchungen geben Einsicht in die Auswirkungen des Hygieneverhaltens 

der Wassernutzer auf die Trinkwasserqualität und zeigen, dass bakteriologisch einwandfreies 

Trinkwasser aus Bohrlöchern nach einer Lagerung von 24h bereits in 50% der untersuchten 

Haushalte Kontaminationen durch E. coli aufweist. In zwei Haushalten konnten sogar Kontaminationen 

durch enteritische Salmonellen im gelagerten Wasser festgestellt werden. Die Krankheitserreger 

können von den Händen der Konsumenten über ein Trinkgefäß (häufig Kalebasse), die alle 

Hausbewohner zum Schöpfen des Trinkwassers nutzen und das nach dem Trinken wieder in den 

Lagerbehälter zurückgelegt wird, ins Wasser gelangen.


Cholera-Epidemie in Cotonou: Identifizierung kontaminierter Brunnen 

Während einer Cholera-Epidemie, die im Juli 2008 mit über 400 Fällen in Cotonou ausgebrochen 

ist, hat der Labor-Mitarbeiter Farouk Mazou in verschiedenen Stadtbezirken Cotonous 

Wasserproben genommen und bakteriologisch untersucht. Durch die Analysen konnten die Brunnen 

identifiziert werden, die trotz vorheriger Chlor-Desinfektionen mit dem Erreger Vibrio cholerae 

kontaminiert waren. Die zuständige Direktorin des Gesundheitsministeriums wurde umgehend über 

die Gefährdung der Konsumenten informiert, um entsprechende Sanierungs-Maßnahmen in die 

Wege leiten zu können. 

Virologische Wasseranalytik 

Die virologischen Trinkwasseranalysen wurden fortgeführt und schon bestehende Ergebnisse in das 

SQIeau eingepflegt. Eine virologische Kontamination konnte in ca. 13% der Trinkwasserquellen 

nachgewiesen werden, wobei in erster Linie Adenoviren gefunden wurden. Durch die Analyse der 

georeferenzierten Daten konnte als Risikofaktor für eine virale Kontamination das Vorhandensein 

einer Latrine im Umkreis von 50m identifiziert werden. Dieses deutet auf eine mögliche fäkale 

Kontamination der Trinkwasserquellen hin als Ursache für den positiven Virusnachweis. Bei Stuhluntersuchungen 

von Kindern unter 5 Jahren, die wegen Durchfall in der Kinderklinik Parakou behandelt 

wurden, fanden sich erwartungsgemäß virale Durchfallerreger wie Rotaviren, Adenoviren 

Typ 41/40 und Noroviren, aber auch Adenoviren Typ 3/5, die ansonsten eher mit respiratorischen 

Erkrankungen assoziierte sind. Durch diese breite Variabilität der Adenovirusinfektionen, die dazu 

führen, dass Adenoviren in die Umwelt gelangen können, erklärt dich der häufige Nachweis von 

Adenoviren in den von uns untersuchten Trinkwasserproben. Adenoviren wären somit ein mögliches 

Indikatorsystem für eine virale Kontamination von Umweltproben. 

Chemische Wasseranalytik 

Um die dem Informations-System SIQeau zugrunde liegende Datenbank mit Brunnendaten und 

Analyse-Ergebnisse weiter zu vervollständigen, werden seit September 2008 Bohrlöcher, die sich 

außerhalb des Städte-Dreiecks Parakou-Bassila-Djougou befinden, ebenfalls chemisch untersucht. 

Die Daten dieser Wasserstellen stammen aus der Brunnendatenbank der SR-Eau, die neben der Impetus-Brunnendatenbank 

ebenfalls in SIQeau einfließen wird, um den Kommunen des oberen Ouémé-Einzugsgebiet 

eine umfangreiche Datenbasis zur Verfügung stellen zu können. 

Der Labor-Mitarbeiter Martial Dossou beprobt seit September Wasser aus Pumpen, die sich in Dörfern 

nördlich von Parakou entlang der Straße nach N´Dali befinden. Die Analyseergebnisse werden 

in SIQeau eingearbeitet. 

Im Rahmen der Kooperation mit der beninischen NGO BETHESDA BENIN wurden Wasser- 

Analysen in Malanville durchgeführt, wobei festgestellt wurde, dass das Leitungswasser der Stadt


eine hohe Nitrat-Kontamination aufweist (s. Ausweitung der Kooperationen/ Capacity Development). 

Ausweitung der Kooperationen/ Capacity Development 

Der Ausbau weiterer Kooperationen zu Brunnenbau- und Gesundheits-Projekten in denen das Impetus-Labor 

Trinkwasserqualität und technische Sanierungskonzepte überprüft und eine beratende 

Funktion übernimmt, stellt einen Beitrag für die langfristige Verbesserung der wasserhygienischen 

Situation im ländlichen Benin dar. 

Im Jahr 2007 wurde die Kooperation zu der belgischen NGO PROTOS/PAGIREL («Projet d’appui 

à la GIRE locale au Bénin») - ein Projekt zur Unterstützung des lokal integrierten Wassermanagement 

in Benin - initiiert. 

Im März 2008 wurde eine Studie über die Kontamination gelagerten Wassers im Raum Natitingou 

zur Überwachung von Hygiene-Sensibilisierungs-Maßnahmen der Bevölkerung, mit PROTOS- 

Mitarbeitern geplant und durchgeführt. 

Im Zuge der Wasser-Beprobungen und -Analysen sollte vom Impetus-Laborpersonal, Farouk Mazou 

und Martial Dossou, die Arbeit von zwei von PROTOS beschäftigten Mitarbeitern, die die 

Trinkwasserqualität im Raum Naitingou mit Hilfe eines Wasser-Analysekits überwachen sollten, 

kontrolliert und bewertet werden. Es stellte sich heraus, dass die Mitarbeiter keine Kompetenz im 

Bereich Wasser-Beprobung und -Analytik aufweisen konnten und im Umgang mit sterilen Materialien 

und Bakterien keinerlei Erfahrung hatten. Folglich sind die Ergebnisse der im Laufe mehrerer 

Monate von PROTOS durchgeführten Wasseranalysen wertlos. 

Auf Grund dieser Erkenntnisse wurde vereinbart, dass Farouk Mazou im November 2008 einen 

einwöchigen Workshop für PROTOS-Mitarbeiter leitet, in dem die Entnahme bakteriologischer 

Trinkwasser-Proben, steriles Arbeiten, Umgang mit Mikroorganismen und die Handhabung des von 

PROTOS genutzten Wasseranalyse-Koffers erklärt und praktisch gelehrt werden. Ziel des 

Workshops ist, dass zukünftig die beiden Mitarbeiter selbständig in ihrem Untersuchungs-Gebiet 

Wasserproben entnehmen und analysieren können. Gleichzeitig soll die Verlässlichkeit der Analyse-Ergebnisse 

des von ihnen genutzten Wasseranalyse-Koffers sichergestellt werden. 

Im Rahmen der Kooperation mit der beninischen NGO BETHESDA BENIN, die in den Bereichen 

Gesundheit, Mirkofinanzen, Sanierungsprogrammen und Umweltschutz arbeitet, wurden im April 

2008 Wasseranalysen durchgeführt, um einen Überblick über die Trinkwasser-Situation in der Stadt 

Malanville zu bekommen. Die Ergebnisse der chemischen Untersuchungen des Leitungswassers der 

Stadt zeigen, dass eine starke Nitrat-Kontamination des Trinkwassers vorliegt. Die Konzentrationen 

liegen bei bis zu 300,65 mg/L NO3, bei einem Grenzwert von 50 mg/L NO3 (s. Abb. III.1.4-14). Die 

WHO geht von einer duldbaren Menge Nitrat von 220 mg/Tag aus. Eine lebensbedrohliche Gesundheits-Gefährdung 

besteht insbesondere für Säuglinge unter 3 Monaten.


Ein möglicher Erklärungs-Ansatz für die hohen Nitrat-Konzentrationen ist die Tatsache, dass das 

Bohrloch der SONEB, aus dem die Wasserleitungen der Stadt gespeist werden, sich auf einem 

Baumwoll-Feld befindet, wo Nitrat als Bestandteil von Natur- und Kunstdünger in den Boden und 

in das Grundwasser gelangen könnte. 

Farouk Mazou und Martial Dossou haben im Anschluss an die Analysen die Ergebnisse in Malanville 

präsentiert und erläutert. Auf dieser Grundlage hat BETHESDA BENIN den Bericht „Stratégie 

du PHABEP pour améliorer láccès à léau potable à Malanville“ erstellt, der auf die problematische 

Trinkwasserversorgung in der Stadt hinweist. Die SONEB, die offiziell in Benin für die städtische 

Wasserversorgung und -qualität verantwortlich ist, soll mit Hilfe dieses Dokuments zum 

Handeln aufgefordert werden. 

BETHESDA BENIN möchte im kommenden Jahr mit dem Impetus-Labor ein Pilot-Projekt zum 

Thema Haushalts-Abwässer durchführen, wofür bereits der Bau einer Kläranlage geplant ist. 

Abb. III.1.4-14: Ergebnisse der Wasseruntersuchungen auf Nitrat in Malanville (Quelle: Stratégie du 

PHABEP pour améliorer láccès à léau potable à Malanville - rapport final) 

Seit Juli 2008 wird eine Kooperation mit der KfW geplant, bei der das Impetus-Labor den Part der 

Wasseranalytik ein einem groß angelegten Wasser-Qualitäts-Projekt übernehmen soll. Im Rahmen 

des Projektes sollen von 2009 bis 2010 in 300 Dörfern drei verschiedener Departements Wasserstellen 

und insgesamt 3000 Haushalte in Regen- und Trockenzeit beprobt werden. Gleichzeitig werden 

von einem Team der Universität Cotonou sozio-ökonomische Daten erhoben und mit den Wasserdaten 

in Zusammenhang gebracht.


Im Dezember 2008 fand eine Pilotstudie in dem Departement Mono statt, bei der verschiedene bakteriologische 

und chemische Wasseranalytik-Kits auf ihre Handhabung und Eignung für das Projekt 

getestet wurden. 

Ein Kooperationsvertrag soll noch Ende des Jahres abgeschlossen werden, so dass die Wasserbeprobungen 

ab Mitte Februar 2009 stattfinden können. 

Erste Gespräche für eine Zusammenarbeit zum Thema Lagerung von Trinkwasser in Schulen fanden 

bereits im Oktober 2007 mit Verantwortlichen der amerikanischen NGO MCDI („Medical Care 

Development International“) statt. MCDI hatte in den Departements Atacora und Donga Pumpen 

für Schulen gebaut und es sollte überprüft werden, wie die Qualität des Wassers sich bei verschiedenen 

Lagerungs-Formen ändert. Hierfür wurden verschiedene Behältnisse untersucht: offene Tonnen, 

aus denen jedes Kind mit einem Trinkgefäß Wasser schöpft und geschlossene Wassercontainer, 

die über einen kleinen Zapfhahn verfügen. 

Zwischen Dezember 2007 und Januar 2008 wurden vom Impetus-Labor insgesamt 106 Wasserproben 

im Rahmen dieser Kooperation entnommen und analysiert auf E. coli, coliforme Bakterien, 

Präsenz weiterer pathogener Bakterien, Nitrit, Nitrat, Sulfat, Phosphat, Ammonium, pH-Wert, Leitfähigkeit 

und Temperatur. 

Die bereits seit 2004 bestehende Kooperation mit dem schweizer Projekt Helvetas wurde auch im 

Jahr 2008 weitergeführt: im Juni wurden Trinkwasser-Hochbehälter, die Helvetas für mehrere Gesundheits-Stationen 

errichtet hatte, vom Impetus-Labor untersucht. 

Im Mai 2008 erschien die Helvetas/PACEA-Broschüre „Modification des puits à grand diamètre 

pour une meilleure qualité de léau“, in der der Umbau großer Dorfbrunnen zu geschlossenen Pumpensystemen 

und die Untersuchungs-Ergebnisse der vom Impetus-Labor in den Jahren 2004- 2005 

begleitend dazu durchgeführten Hygiene-Überwachungen, erläutert werden. 

Zukünftiges Bestehen des Labors nach Projekt-Ende 

Das Labor in Parakou soll zusammen mit den dort etablierten Methoden, dem Inventar und dem 

geschulten Personal nach dem Ende der dritten Phase an die DG-Eau übergeben werden, um so einen 

nachhaltigen Wissenstransfer und die Weiterführung der Wasseranalytik in Zentralbenin gewährleisten 

zu können. 

Um die Weiterbeschäftigung der Impetus-Mitarbeiter Farouk Mazou und Martial Dossou und somit 

die Transmission des Know-hows zukünftig sicherstellen zu können, wurden im September 2008 in 

Absprache mit dem Direktor der DG-Eau Anträge auf ihre Übernahme in den Staatsdienst ab August 

2009 gestellt und an das entsprechende Ministerium weitergeleitet.


Bei einem Treffen des Impetus-Koordinators Andreas Preu, der KfW-Direktorin in Cotonou, Ina 

Joachim und der Labor-Verantwortlichen Alexandra Uesbeck mit dem Direktor der DG-Eau, Monsieur 

Bani, Samari, wurde das Thema der im Rahmen der KfW-Kooperation durchzuführenden Studien 

vom im August 2009 an die DG-Eau übergehenden Impetus Labors, besprochen. Ziel war, 

vom Direktor eine Zusage der Verfügbarkeit und Funktionalität des Labors auch in 2010 zu erhalten. 

Der Direktor informierte die Anwesenden zunächst darüber, dass die Impetus-Mitarbeiter in 

den Dienst der DG-Eau übernommen werden würden. Zudem sicherte er zu, das Labor in seiner 

Funktionalität mit der derzeitigen Analysemethodik zu erhalten. Eine entsprechende Vereinbarung 

zwischen DG-Eau und Impetus wird derzeit vorbereitet. 

Informationssystem SIQeau 

Die vier geplanten Module des Informationssystems zum Thema Trinkwasserversorgung und – 

qualität im ländlichen oberen Ouémé Einzugsgebiet, SIQeau „Système dÍnformation sur la Qualité 

de léau“, wurden erstellt und in das System implementiert: 

- Basis-Informationen über Trinkwasserqualität und die Situation der Trinkwasserversorgung 

im oberen Ouémé Einzugsgebiet 

- eine interaktive GIS-Karte zur räumlichen Darstellung der Trinkwasserversorgungs- 

Situation und von Risiko-Konstellationen in den Dörfern, basierend auf der aktualisierten 

Impetus-Brunnendatenbank und der Datenbank der SR-Eau (die Brunnendatenbank der SR- 

Eau wird zusätzlich zu der Impetus-Brunnendatenbank in SIQeau einfließen, um den Nutzern 

eine möglichst umfangreiche Datenbasis zur Verfügung stellen zu können - insgesamt 

beinhaltet SIQeau dann Daten zu ca. 3700 Wasserstellen). 

- Handlungsoptionen, die auf den im Rahmen von PK Be-G.5 ermittelten Ergebnissen bezüglich 

der Trinkwasserqualität beruhen und eine Prävention von Wasserkontaminationen und 

dem Ausbruch von wassergebundenen Durchfall-Epidemien im Vorfeld ermöglichen sollen 

- eine Kontaktdatenbank, die Daten aller verantwortlichen Ärzte, Krankenhäuser, Gesundheitszentren, 

Hygiene-Services, etc. der jeweiligen Region beinhaltet und eine Liste von ersten 

Maßnahmen zur Eindämmung einer Durchfall-Epidemie 

Als weiteres Modul wird seit November 2008 in SIQeau die Option eines Monitoring Tools zur 

Bearbeitung vorhandener und dem Einfügen neuer Brunnen- und Wasseranalyse-Daten implementiert. 

Eine erste lauffähige Version des Systems wurde im Juli 2008 fertig gestellt und im August auf der 

GLOWA-Abschlusskonferenz in Ouagadougou präsentiert.


Seit September 2008 wird SIQeau von dem Labor-Mitarbeiter Martial Dossou in Benin den zukünftigen 

Nutzern einzeln vorgestellt und mit ihnen erprobt und diskutiert. 

Durch den direkten Kontakt zu beispielsweise Gemeinde-Mitarbeitern, die die zukünftige Haupt- 

Nutzergruppe von SIQeau darstellen, können Verständnis-Schwierigkeiten, Logik-Fehler im System, 

Anregungen und neue Ideen besser erkannt und aufgenommen werden. Das Feed-back der 

Nutzer ist in dieser Erprobungs- und Evaluierungsphase für die Weiterentwicklung von SIQeau 

grundlegend. 

Literatur: 

Assani A. K. (1995) Qualité et mode de gestion de l’eau de boisson dans la sous-préfecture de Grand-Popo, Mémoire 

IRSP, Cotonou, 124 pages 

Baba Moussa A. (1994) Etude de la pollution bactériologique de la nappe phréatique à partir d’une latrine en Afrique 

Subtropicale. Thèse de doctorat du 3ème cycle ès sciences Techniques, 185 pages 

Bossou B. (2001) Analyse et esquisse cartographique de la contamination bactériologique de la nappe phréatique alimentant 

les puits traditionnels de la ville de Cotonou et sa banlieue DESS-MEQUE, 81 pages 

Dovonon, L. F (2001): Rapport définitif de l´étude physico-chimique des eaux des département lÁlibori et du Borgou, 

Département des ressources en eau 

Projet PADEAR-DANIDA : Cotonou, 78 pages 

INSAE: RGPH3 (Oct. 2003) Synthèse des analyses, 42 pages 

UN: Millennium Development Goals 

WHO/UNICEF: Water for life, 2005 

WHO, 2007, Global Task Force on Cholera Control: Cholera Country Profile BENIN

Gesellschaft und Gesundheit IMPETUS 213

Existenzsicherung IMPETUS 214 

III.2 Marokko und seine Themenbereiche 

III.2.1 Existenzsicherung 

Im Projektgebiet ist Wasser die primär limitierende Ressource, welche wirtschaftliche Aktivitäten 

eindeutig in ihrer Weiterentwicklung begrenzt. Dabei sind die wesentlichen Einkommensquellen im 

Drâa Tal Oasenlandwirtschaft, extensive, teils transhumante Weidewirtschaft und Tourismus. Im 

Projektbereich Existenzsicherung stehen die Oasenwirtschaft mit ihren Anpassungsmöglichkeiten 

und ökonomischen Aspekten im Vordergrund. Einkommen aus Tourismus und dessen Ansprüche 

an den Wasserbedarf wurden im letzen Berichtszeitraum abschließend untersucht. 

Die Ressource Wasser wird in der Region Drâa hauptsächlich für die landwirtschaftliche Produktion 

in den Oasen genutzt. Prinzipiell gibt es für die Bewässerung zwei Wasserquellen: Das staatliche 

kontrolliert durch sogenannte Lâchers aus dem Staudamm Mansour Eddahbi zur Verfügung gestellte 

Oberflächenwasser und das immer mehr an Bedeutung gewinnende Grundwasser. Das Oberflächenwasser 

aus dem Staudamm ist qualitativ gut, aber zeitlich (nach Lâchers) und räumlich (abhängig 

von der Entfernung vom Stausee) nur beschränkt verfügbar. Außerdem ist die Verfügbarkeit des 

Oberflächenwasser stark klimatisch bestimmt. Dies führt zu einer deutlichen Ertragsminderung und 

ggf. zur Aufgabe von Ackerflächen, in trockenen Jahren und insbesondere in den südlichen Oasen 

oder am Oasenrand. Zudem nimmt die Versalzung der Böden durch den steigenden Einsatz des 

salzhaltigeren Grundwassers immer mehr zu, besonders um und südlich von Zagora. Für Familien, 

die hauptsächlich von landwirtschaftlichen Erträgen leben müssen, bedeutet das erhebliche Einkommensverluste 

oder gar eine Bedrohung ihrer Existenz. 

Im PK MaE2 werden daher Strategien zur Steigerung der Wassernutzungseffizienz mit Hilfe von 

Feldversuchen und Pflanzenwachstumsmodellen untersucht. Ziel ist die Entwicklung des Informationssystem 

AGROSIM zur Ableitung der regionalen Ertragserwartungen in den einzelnen Oasen in 

Abhängigkeit vom Wasser- und Nährstoffmanagement. Im Berichtszeitraum wurde die Datenbasis 

für die Modellierung der Produktivität im Ackerbau in den mittleren Drâa-Oasen überprüft, mit den 

Erhebungen aus anderen Problemkomplexen harmonisiert und wo nötig erweitert. Außerdem wurde 

die Parametrisierung des Modell SAVANNA zur Abschätzung der Weideproduktivität abgeschlossen. 

Mit dem räumlich verteilten Modell wurden Klima- und Weidemanagementszenarien für das 

gesamte Drâa-Einzugsgebiet gerechnet. In allen Szenarien ist bis zum Jahr 2050 eine Abnahme der 

Gesamtproduktivität zu erwarten, wobei mögliche Wechselwirkungen zwischen Klima und Management 

beobachtet wurden. Weideausschluss führte im Mittel zu einer höheren Produktivität der 

Weiden. Allerdings war im Klimaszenario B1 der Rückgang der Nettoprimärproduktion in der beweideten 

Variante im Laufe der Simulation geringer als in der Ausschlussfläche.


Die ökonomisch optimierte Nutzung und Bewirtschaftung der äußerst knappen Ressource Wasser 

sind für die Existenzsicherung im Projektgebiet von fundamentaler Bedeutung. Die Entwicklung 

des ökonomisch basierten Planungs- und Optimierungstools MIVAD für die Wasserverteilung ist 

daher eine zentrale Aufgabe des PK Ma-E.1. Im Berichtszeitraum wurden unter anderem mit 

MIVAD Klima- und Wasserverteilungsszenarien gerechnet und deren Einfluss auf den Anteil der 

Grundwassernutzung bzw. auf das landwirtschaftliche Einkommen abgeschätzt. Außerdem wurde 

neben weiteren Verfeinerungen im Modell ein Schwerpunkt auf die Konzeption des MIVAD-SDSS 

gelegt. Die Berechnung von Szenarien, die in das SDSS eingehen wurde verbessert, und die grafische 

Nutzeroberfläche mit verschiedenen Gestaltungsmöglichkeiten ausgebaut, die es dem Entscheidungsträger 

nun ermöglichen individuelle Tabellen und Diagrammformate zu erstellen, und 

den Output in verschiedenen Formaten zu exportieren. Während mehrerer Tagungen und 

Workshops in Marokko wurde das SDSS MIVAD vorgestellt und die Ergebnisse bzw. das SDSS 

selbst stießen auf großes Interesse. Die Rückkopplung aus den Nutzergruppen wurde in das SDSS 

eingearbeitet, sowohl hinsichtlich der Funktionalität als auch der berücksichtigten Parameter.


PK Ma E.1 Ökonomische Aspekte des Wassermanagements im Einzugsgebiet 

des Drâa 


Dattelpalmenproduktion und landwirtschaftliche Anbau in der Oase Mezguita 

Die Zukunft vieler Landwirte des Drâa Einzugsgebietes hängt von einem effizienten Wassermanagement 

ab. Aufgrund der langen Dürreperioden und Subventionen für Motorpumpen ist in den letzten 

Jahren vermehrt Grundwasser für die Bewässerung der Felder verwendet worden. Dies führte zu 

einem stetigen Absinken des Grundwasserspiegels, zu vermehrten Kosten und zu langfristig steigenden 

externen Kosten der Ressourcenübernutzung. Daher ist die ökonomische Analyse des Wassermanagements 

und die Bewertung von Wasser im ökonomischen Sinne ein entscheidender Bestandteil 

eines effektiven Wassermanagements in der Drâa Region. 

Mit der Umstrukturierung der zuständigen Institutionen wird auch zukünftig die Bedeutung von 

politischen Eingriffsmöglichkeiten im Wassermanagement des Drâa Tals steigen. Ökonomische 

Instrumente wie Wasserpreise, Subventionen, Mengensteuerungen gewinnen an Relevanz für ein 

Gebiet, dass bisher von politischen Eingriffen weitgehend ausgenommen wurde. Mit Hilfe des Models 

MIVAD können unterschiedliche Politikinstrumente simuliert und in verschieden Interventionsszenarien 

verglichen werden.


Mitarbeiter 

C. Heidecke, A. Kuhn, S. Klose 


Die Zielsetzung des Problemkomplexes ist die Auswirkung von Oberflächen- und Grundwasserverfügbarkeit 

auf die landwirtschaftliche Produktion und somit auf das landwirtschaftliche Einkommen 

abzuschätzen und politische Eingriffsmöglichkeiten zu diskutieren. Dazu wird ein hydroökonomisches 

Modell verwendet, das den Einfluss von Wasserverfügbarkeit und Wasserqualität 

insbesondere der Salzgehalte im Bewässerungswasser abbildet und die Auswirkungen von landwirtschaftlichen 

Erträgen und Flächennutzung in den sechs Drâaoasen errechnet. Der Problemkomplex 

bezieht Modellierungsansätze aus dem PK Ma. H2, insbesondere aus dem Bilanzierungsmodell, und 

Daten aus dem PK Ma. E2 mit ein. 

Forschungsansatz und Modellierung 

Hauptbestandteil des PK Ma. E1 ist das Plannungsmodell MIVAD, das die sechs Oasen des mittleren 

Drâatals und die hydrologische Bilanz der Region in einem Knotennetzwerk abbildet. In der 

Modelliersprache GAMS werden landwirtschaftliche Deckungsbeiträge unter den zwei wichtigsten 

Ressourcenbeschränkungen, Land und Wasser, maximiert. Dabei stellt MIVAD eine Verknüpfung 

zwischen landwirtschaftlicher Wassernutzung und Ressourcenverfügbarkeit her und ist somit Bindeglied 

zwischen verschiedenen Disziplinen und Schnittstelle zu unterschiedlichen PKs. Es werden 

Ergebnisse für alle sechs Oasen den mittleren Drâatals sowie für die Hauptanbauprodukte Weizen, 

Gerste, Luzerne, Mais, Datteln und Gemüse, errechnet. Alle Anbauaktivitäten sind durch spezifische 

Input- und Wasserbedürfnisse sowie Ertragsfunktionen definiert. 

Fortschritte der Modellierung im Berichtszeitraum 

Im Berichtszeitraum wurde ein Schwerpunkt auf die Weiterentwicklung des SDSS MIVAD gelegt. 

In der Modellierung wurde vor Allem die Einbindung der Klimaszenarien verbessert. Mit einer Maximum 

Likelihood Schätzung konnte die derzeitige Verteilung der Stauseezuflüsse sowie die zukünftige 

Verteilung der Zuflüsse berechnet werden, die als Monte Carlo Simulation in das MIVAD 

Modell einfließen. Die Berechnung von zukünftigen landwirtschaftlichen Einkommen und Wassernutzung 

kann somit genauer abgebildet werden. Zusätzlich wurde eine Studie zur Modellvalidierung 

im Drâa Tal durchgeführt. Dafür wurde im Rahmen einer Diplomarbeit die Zahlungsbereitschaft 

der Landwirte in den Drâa Oasen untersucht, um den Wert von Wasser in der Region besser 

abschätzen zu können. Die vorläufigen Ergebnisse zu dieser Studie sollen im Folgenden kurz dargestellt 

werden.


Studie zur Zahlungsbereitschaft von Bewässerungswasser der Landwirte in der Oase Ternata 

im Mittleren Drâa Tal- vorläufige Ergebnisse 

Ziel der Studie ist es eine Datengrundlage zu schaffen, die zur Schätzung einer Nachfragefunktion 

für Bewässerungswasser herangezogen werden kann. Verwendet wurde dazu die Contingent Valuation 

Method (CVM), bei der die Befragten ihre Zahlungsbereitschaft oder willingness to pay (WTP) 

für ein Gut angeben, das ihnen zuvor in einem hypothetischen Szenario beschrieben wurde. In der 

Befragung wurden die Landwirte gebeten ihre WTP für eine zusätzliche Einheit Grundwasser (GW) 

bzw. Oberflächenwasser (OW) im Sommer und im Winter zu nennen. In Kombination mit ihrem 

tatsächlichen Wasserverbrauch und weiteren erklärenden Variablen sollen diese Werte zur Schätzung 

einer Nachfragefunktion herangezogen werden. 

Die Befragung wurde im Zeitraum vom 20.10.08 bis zum 20.11.08 durchgeführt. Aufgrund des 

limitierten zeitlichen Rahmens beschränkte sich die Befragungsregion auf die Oase Ternata, die mit 

24,6% der gesamten landwirtschaftlichen Fläche im Drâa Tal die größte der sechs Oasen darstellt 

(Ouhajou, 1996, S. 20). Nach einem fünftägigen Pretest wurden insgesamt 72 Interviews geführt, 

die zur Auswertung herangezogen werden können. 

WTP (in DH/m³) 

3 

2 

1 

0 

Media = 1,18 DH/m³ 

Y = 1,17 DH/m³ 

σ = 0,44 

y = -0.0007x + 1.4271 

R 2 = 0.1305 

n=29 

0 200 400 600 800 1000 1200 

Grundwasser 

Verbrauch pro Monat im Winter (in m³/ha) 

Abb. III.2.1-1: WTP für eine zusätzliche Einheit Grundwasser im Winter, in Abhängigkeit vom Grundwasser 

Verbrauch pro Monat und Hektar (Storm 2008). 

Abbildung III.2.1-1 zeigt exemplarisch vorläufige Ergebnisse für das Szenario GW Winter. Anhand 

des Streudiagramms lässt sich der erwartete negative Zusammenhang zwischen dem tatsächlichen 

Grundwasserverbrauch und der WTP für eine zusätzliche Einheit Grundwasser erkennen (Korr. 

nach Pearson (2-seitig) -0,361 (0,054)). Für die Darstellung wurden nur Landwirte ausgewählt, für 

die Grundwasser auch im Winter ein limitierender Faktor darstellt. Somit ist es möglich die WTP 

für eine zusätzliche Einheit Grundwasser als Schattenpreis zu interpretieren. Mithilfe der Methode 

der kleinsten Quadrate lässt sich daraus näherungsweise eine Nachfragefunktion für Grundwasser 

ableiten. 

Im weitern Verlauf der Arbeit ist zunächst eine genaue Überprüfung der Datengrundlage vorgesehen, 

insbesondere im Hinblick auf Ausreißerwerte. Anschließend ist geplant die Analyse auf alle 

vier Szenarien auszuweiten und neben dem Wasserverbrauch weitere erklärende Variable in eine 

Regressionsanalyse einzubeziehen.


Stand der SSDSS/IS/MT-Entwicklung 

MIVAD MMIVAD MMIVAD M IVAD SDSS 

DSS Wie wird sich die Landwirtschaft im Drâa Tal unter den derzeitigen Bedingungen 

entwickeln, wenn eine konstante Abnahme der Oberflächenwasserverfügbarkeit 

angenommen wird? Welche Auswirkungen hat dies 

auf die landwirtschaftlichen Erträge, auf das landwirtschaftliche Einkommen 

sowie auf die Wasserressourcennutzung? Wie entwickeln sich 

diese Indikatoren unter den Annahmen der IMPETUS Klimaszenarien A1B und B1? Wie beeinflussen 

zusätzliche Wasserpreise oder Wasserkosten für die Bewässerung die landwirtschaftliche Flächenausnutzung 

und den Anteil an Anbaukulturen? Welche Rolle spielt die derzeitige Wasserverteilung 

auf das Einkommen der Landwirte und wie könnte die Wasserverteilung verändert werden? 

Dies sind Kernfragen, die für ein nachhaltiges Wassermanagement im Drâa Tal eine große Rolle 

spielen und die mit Hilfe des SDSS MIVAD beantwortet werden können. Daher richtet sich das 

MIVAD SDSS an die administrative Ebene in Marokko, die für die Wasserverteilung sowie für die 

Strukturen in der Landwirtschaft zuständig sind. Insbesondere sind die DGH und das Landwirtschaftsministerium 

angesprochen, die in die Konzeption des SDSS verstärkt mit einbezogen worden 

sind. Das dem SDSS zugrunde liegende Modell MIVAD ist an der Universität Hassan II verankert. 

Dort sind Schulungen zur Modellprogrammierung durchgeführt worden sowie mehrere Masterarbeiten 

entstanden, die den an der 

Universität Bonn entwickelten 

Modellansatz auf zwei weitere 

Einzugsgebiete in Marokko, Tadla 

und Loukkos, übertragen und das 

Modell MIVAD für das Drâa Tal 

zukünftig weiterentwickeln und 

anwenden können. 

Abb. III.2.1-2: Startscreen des MIVAD SDSS 

Das MIVAD SDSS ist als Datenbank konzipiert, in welche die Szenarienergebnisse des Modells 

MIVAD eingelesen werden. Der Nutzer kann die Ergebnisse der Szenarien auf eine strukturierte 

Weise abfragen. Aus der Szenariendatenbank können spezifische Tabellen für unterschiedliche Parameter 

abgefragt, Diagramme und Karten erstellt werden. Der Aufbau des SDSS geht aus Abbildung 

III.2.1-3 hervor.


Economic analysis 

Befragung 2005 

IMPETUS Daten 

Daten ORMVAO 

Abb. III.2.1-3: Aufbau des SDSS MIVAD 

Modellergebnisse 

(Szenariodatenbank) 

Auswahl des Klimaszenarios 

(Stauseefüllmengen) 

Auswahl der Wasserkosten 

Auswahl der Wasserverteilung 

Karten Tabellen Diagramme 

Das MIVAD SDSS bietet dem Nutzer am Anfang zwei Auswahlmöglichkeiten. Der Nutzer kann 

entweder neu gerechnete Szenarien laden, die in einem .gdx Format vorliegen. Des Weiteren kann 

er die neu geladenen und/ oder Szenarien aus der Datenbank paarweise vergleichen. 

In der Szenariendatenbank sind eine große Anzahl vorgerechneter Szenarien integriert, die strukturiert 

oder im Einzelnen abgefragt und mit anderen Szenarien verglichen werden können. Dabei hat 

der Nutzer die Möglichkeit aus drei verschiedenen Klimaszenarien auszuwählen, unterschiedliche 

Wasserkosten anzunehmen oder die Wasserverteilungsregel zwischen den Oasen zu ändern. 

Für die Berechnung der Klimaszenarien im SDSS wurden die IMPETUS-Remo-Läufe bis zum Jahr 

2025 auf die Stauseeeinträge umgerechnet, die dann als exogener Parameter in das MIVAD Modell 

einfließen. Die Beobachtung einer starken Korrelation zwischen Niederschlag und Stauseezuflüssen 

konnte somit genutzt werden, um die Klimaszenarien A1B und B1 in MIVAD umzusetzen. Als 

Vergleichsmöglichkeit bietet das Szenario „konstante Reduktion“ eine kontinuierliche Abnahme 

der Stauseezuflussmengen bis 2025 an. Mit diesem Szenario kann eine sehr lange Dürreperiode 

untersucht werden, aber auch die Wirkung einzelner Parameter wird hier deutlicher.


Abb. III.2.1-4: Auswahl der Klimaszenarien im SDSS MIVAD 

Die Kosten für die Grundwassernutzung kann der Nutzer anpassen. Dabei stehen drei Möglichkeiten 

zur Verfügung. Zum ersten die Möglichkeit abzubilden, dass Grundwassernutzung keine Kosten 

verursacht. Diese Möglichkeit ist zum Vergleich mit kostenlosen Oberflächenwasser gut geeignet, 

mit der Annahme das beide Ressourcen gratis zur Verfügung stehen. In der Realität sind die Landwirte 

aber mit Kosten von 0,58 Dirhams pro Kubikmeter konfrontiert, da sie Öl und Benzin für die 

Nutzung der Motorpumpen kaufen müssen (Heidecke 2008). Dann gibt es noch die Möglichkeit die 

Kosten auf 1 Dirham pro Kubikmeter zu erhöhen. Dies ist denkbar, wenn die Benzinkosten auf dem 

Weltmarkt steigen, oder eine Wasserpreispolitik im Drâa Tal eingeführt werden würde. 

Abb. III.2.1-5: Auswahl von zwei Szenarien des SDSS MIVAD zum Vergleich


Abbildung III.2.1-6 zeigt Ergebnisse für den Vergleich von einem Klimaszenario (A1B) mit der 

konstanten Reduktion der Stausseezuflüsse von 2000 bis 2020. Es wird deutlich, dass die Schwankzungen 

des Klimaszenarios sich direkt auf die Einkommen und auf die Grundwassernutzung übertragen. 

Unter dem Szenario der konstanten Reduktion (Red) stiegt die Grundwassernutzung nach 

dem vierten Jahr stark an, da nicht mehr genug Oberflächenwasser für die Bewässerung zur Verfügung 

steht. 

Mm³, MDH 

600 

500 

400 

300 

200 

100 

0 

2000 

2001 

2002 

2003 

2004 

2005 

2006 

2007 

2008 

2009 

2010 

2011 

2012 

2013 

2014 

2015 

2016 

2017 

2018 

2019 

2020 

A1B_GW USE A1B_Income Red_GW USE Red_Income 

Abb. III.2.1-6: Landwirtschaftliches Einkommen und Grundwassernutzung unter eine Dürreperiode (red) und unter 

Klimaszenario A1B 

Eine dritte Option ermöglicht die Auswahl von zwei Verteilungsregeln zwischen den Oasen. Die 

erste Möglichkeit, das Oberflächenwasser an der Flächenverteilung der Oasen zu koppeln, bildet 

eine realistische Situation zwischen den Drâa Oasen ab. Die zweite Möglichkeit verteilt Wasser 

anhand einer modelloptimalen Verteilung. Letzteres bedeutet, dass die Verteilung über alle Oasen 

nach dem Prinzip der Gewinnmaximierung im Modell erfolgt. Tabelle 1 fasst die Unterschiede zwischen 

den Verteilungsformen zusammen. Das durchschnittliche landwirtschaftliche Einkommen mit 

einer Modell „optimalen“ Verteilung erzielt ein leicht höheres Einkommen. Jedoch wird die Varianz 

zwischen den Oasen im Vergleich zur Wasserverteilung nach Flächenanteilen sehr viel größer. 

Dies bestätigen die Standardabweichung und der Variationskoeffizient.


Tab. III.2.1-1: Ergebnisse als Durchschnitt über 20 Jahre 

Verteilung nach Fläche ‚Optimale’ Verteilung 

Einkommen (Mio. Dirham) Einkommen (Mio. Dirham) 

Mezguita 28.95 24.91 

Tinzouline 26.75 21.94 

Ternata 37.68 48.74 

Fezouata 16.32 18.22 

Ktaoua 23.51 24.50 

Mhamid 8.81 6.57 

Mittelwert 23.67 24.15 

Standardabweichung 10.08 13.82 

Variationskoeffizient 0.43 0.57 

Die benutzerfreundliche Oberfläche vom SDSS MIVAD bietet die Möglichkeit, sich nach der Auswahl 

von zwei Szenarien Tabellen und Karten ausgeben zu lassen. Die Tabellen lassen sich dann 

mit Hilfe einer Umkehrfunktion (siehe Abbildung III.2.1-7) individuell gestalten. So können Zeilen 

und Spaltenformate angepasst werden, einzelne Kulturen oder Oasen speziell verglichen werden, 

sowie Kreuztabellen in individueller Formatierung exportiert werden. 

Abb. III.2.1-7: Pivot Funktion im MIVAD SDSS zur individuellen Erstellung von Tabellen


Dies gilt auch für die Darstellung der Ergebnisse mit Diagrammen und Karten. Abbildung III.2.1-8 

zeigt die Modellergebnisse für den Stauseefüllstand, für Stauseezuflüsse, und die Abgabe von Lacher 

aus dem Stausee. Diese Indikatoren können einzeln oder gemeinsam dargstellt und verglichen 

werden. Der Entscheidungsträger hat somit die Möglichkeit, dass die Ergebnisse des SDSS MIVAD 

als Diskussionsgrundlage für Wassermanagementpolitiken im Drâa Tal heranzuziehen. Durch verschiedene 

Ausgabeformate hat der Nutzer die Möglichkeit, die Ergebnisse des SDSS MIVAD beliebig 

weiter zu verwenden. 


Abb. III.2.1-8: Diagrammgestaltung im MIVAD SDSS 

Das Capacity Development der vorangegangen Perioden wurde im Jahr 2008 weitergeführt und 

verstärkt. Die Kooperation mir Prof R. Doukkali der Universität Hassan II wurde weiterhin gepflegt 

und ausgebaut. Die Modellanpassung für das Einzugsgebiet Tadla wurde unter der Betreuung von 

Prof. Doukkali erweitert insbesondere mit Verbesserungen von Klimasimulationen. 

Der konstante Kontakt zu Kooperationspartnern der ORMVAO ermöglicht eine ständige Anpassung 

der Modellsimulation an die Bedürfnisse der Projektpartner. Auch konnten während den Konferenzen 

in Ouagadougou und Ouarzazate die Modellergebnisse und das SDSS MIVAD vorgestellt 

und diskutiert werden. 

Ausblick 

In den kommenden Monaten wird das SDSS MIVAD fertig gestellt. Dafür soll insbesondere die 

Dokumentation des SDSS MIVAD in allen Sprachen verbessert und ausgebaut werden. Weitere


Szenarieneinbindung erscheint zusätzlich sinnvoll, um die vollen Möglichkeiten des SDSS auszuschöpfen. 

Die Maßnahmen im Rahmen des Capacity Development werden fortgeführt; vor allem 

die kontinuierliche Diskussion mit den Stakeholdern hilft bei der Verbesserung des Modells und des 

SDSS. Dafür ist insbesondere die Auswertung der Studie zur Zahlungsbereitschaft von Wasser der 

Landwirte interessant und ein Schwerpunkt, um die Modellsimulationen zu validieren, und die Politikempfehlungen 

zu fundieren. 

Literatur 

Heidecke, C. (2008): Irrigation in the Drâa region in 2005. In: Schulz, O., Judex, M.: IMPETUS Atlas Morocco. Cologne: 

71-72. 

Heidecke, C., Kuhn, A., Klose, S. (2008): Water pricing options for the Middle Drâa river basin in Morocco. African 

Journal of Agricultural and Resources Economics 2(2), 170-187 

Ouhajou, L. (1996): Espace Hydrolique et Société au Maroc: Cas Des Systèmes D’Irrigation Dans la Vallée du Draa, 

Thèses et Mémoires, Publications de la Faculté des Lettres et des Sciences Humaines Agadir, Université Ibn 

Zohr. 

Storm, H. (in Vorbereitung): Diplomarbeit, Universität Bonn.


PK Ma E.2 Landwirtschaftliche Anbaustrategien in den Drâa-Oasen bei Wasserknappheit 


Die zeitliche und räumliche Variabilität der Niederschläge sowie die Tendenz zu singulären Stark- 

regenereignissen führt zu einem schwierigen Wassermanagement des Stausees "Barrage el Mansour 

Eddahbi“ bei Ouarzazate, mit der immer häufigeren Folge von verminderten Lâchergaben. Lâcher 

sind staatlich gesteuerte Bewässerungsgaben aus dem Stauseereservoir. Es stehen geringere Mengen 

Wasser für die Bewässerung zur Verfügung. Die landwirtschaftliche Produktion in den Drâa- 

Oasen wird stärker begrenzt und risikoreicher. Um einen ausreichenden Erntertrag zu erwirtschaften, 

müssen die meisten Landwirte zunehmend auf individuelle Brunnenbewässerung zurückgreifen, 

welche in Folge das Grundwasserreservoir negativ beeinflusst. Aus diesen Gründen ist die Modellierung 

von Szenarien der zukünftigen Entwicklung der Wasserversorgung für die landwirtschaftliche 

Grundversorgung essentiell. 

Ein weiterer zu betrachtender Punkt ist die Entwicklung der Vegetation in den Weidegebieten. 

Übernutzung und eine Abnahme der Niederschläge führt dazu, dass die Produktivität der Weideflächen 

abnimmt. Mittels eines Modells sollten Einfluss des Beweidungsmanagements und der Entnahme 

verholzter Pflanzenteile für Bau- und Brennstoffnutzung abgeschätzt und eine Basis zur Abschätzung 

der tatsächlichen Tragfähigkeit der Vegetation erhalten werden. 

Mitarbeiter: 

A. Roth, T. Gaiser, M. Abdel-Razek Mohammad, C. Heidecke, R. Laudien


Zielsetzung: 

Die Zielsetzung des Problemkomplexes ist zum einen die Nutzung von On-farm Erhebungen in den 

Oasen des mittleren Drâa-Tals aus diesem und anderen Problemkomplexen zur Kalibrierung des 

Pflanzenwachstumsmodells EPIC als Grundbaustein des Agrar-Informationssystems (AGROSIM). 

An die Kalibrierung soll eine Regionalisierung des Modells anhand von statistischen Daten zur 

landwirtschaftlichen Produktion, sowie bereits vorhandener Boden- und Klimainformationen, anschließen. 

AGROSIM soll im ISDSS Framework die Modellarbeiten anderer Problemkomplexe 

(Wasserverbrauch, Grundwassernutzung, Bodenversalzung) ergänzen bzw. abrunden. Zum anderen 

sollten im Berichtszeitraum Sensitivitätsanalysen mit dem Modell SAVANNA durchgeführt werden, 

um die Auswirkungen von Klimaszenarien auf das Futterangebot im Drâa-Einzugsgebiet unterverändertem 

Temperatur- und Niederschlagsregime abzuschätzen 

Methodik: 

Die Grundlagen für die Modellierungen des Ackerbaus in den Oasen stellen Datensammlungen aus 

Kartenmaterialien, Befragungen und eigenen Erhebungen innerhalb des Bearbeitungsschwerpunktes 

der Oase Oulad Youb (Oase Tinzouline, Drâa) dar. Da sich herausstellte, dass die aus dieser Oase 

gesammelten Daten zu einer Modell-Validierung nicht ausreichten sollten diese Daten durch Erhebungen 

auf Feld- und Farmebene in den anderen Oasen (Abb. III.2.1-9) ergänzt werden. Neben der 

zentralen Oase Tinzouline mit der höchsten Datendichte wurden weitere Standorte bei kooperierenden 

Farmern in Agdz, Tamgroute, Zagora, Tagounite und M’Hamid identifiziert. Die Datenerhebungen 

auf Feldebene stellen die Datenbasis für die Kalibrierung des Modells für Weizen und Luzerne 

dar (Abb.III.2.1-10). Mit Hilfe der regional verfügbaren Klima- und Bodendaten sowie den 

aggregierten Daten aus den Farm surveys und der Agrarstatistik kann das Modell das regionalisiert 

werden und Simulationen für die einzelnen Oasen liefern. Das regionale Modell erlaubt dann die 

Abschätzung der Produktivitätsfunktionen für einzelne agrarpolitische Maßnahmen sowie der Auswirkungen 

von Klimaveränderungen für die einzelnen Oasen (Abb.III.2.1-10). 

Für die Modellierungen des Futterangebots auf der Ebene des Gesamteinzugsgebiets wurde das 

Modell SAVANNA (Coughenor 1993, 2005, Coughenor et al. 1995) gewählt (siehe Zwischenbericht 

2006, S.306 ff.). Das SAVANNA Modell wurde entwickelt, um die Vorhersagbarkeit der folgender 

Systemfunktionen in ariden und semi-ariden Ökosystemen zu verbessern: Reaktion der Vegetation 

auf Trockenstress, Nährstoffkreisläufe und Wasserhaushalt. Die Randbedingungen für das 

Modell sind Klima, Boden, Geländeeigenschaften und Weidemanagement. Das Modell war eines 

der ersten, das in der Lage war, die weite Spanne der für Veränderungen in Ökosystemen relevanten 

Prozesse wie Pflanzenwachstum, Tierbesatz und Nährstoffumsätze durch Mikroorganismen abzubilden. 

Im Vergleich zu vielen anderen bio-geochemischen Modellen simuliert es nicht nur Pflanzenwachstum 

in unterschiedlichen funktionellen Gruppen, Boden- und Nährstoffprozesse, sondern 

es schließt auch die Tiere als eine weitere komplexe Einheit ein. Darüber hinaus beschreibt es nicht


nur vertikale Umsatz- und Verlagerungsprozesse sondern schließt die räumliche und zeitliche Variabilität 

in der Landschaft ein. Es ist ein grid-basiertes Modell, das unterschiedliche Landschaftssegmente 

gleichzeitig, aber unabhängig von einander simuliert. Die Kalibrierung des Modells wurde 

inzwischen abgeschlossen und es wurde die Sensitivität des Modells auf die in IMPETUS entwickelten 

Klimaszenarien getestet. 

Abb. III.2.1-9: Übersicht über die Verteilung der Beobachtungsstandorte in den Drâa-Oasen 

Abb. III.2.1-10: Arbeitsablauf zur Entwicklung des Regionalmodells als Basis für AGROSIM


Stand der bisherigen Arbeiten: 

Wegen der unbefriedigenden Datensituation lag im Berichtszeitraum der Fokus der Arbeiten zur 

Modellierung des Ackerbaus mit dem Modell EPIC (IS AGROSIM) auf der Überprüfung der Plausibilität 

der vorhandenen Daten sowie der Identifizierung neuer Datenquellen (Literatur, Vor-Ort- 

Erhebungen). Die Modellierung des Futterangebots mit dem numerischen Simulationsmodell 

SAVANNA hat dagegen gute Fortschritte gemacht. Die Kalibrierung des Modells war erfolgreich 

und es konnten schon erste Szenarienrechnungen mit dem Modell durchgeführt werden. Sensitivitätsanalysen 

müssen noch erfolgen und weitere Plausibilitätskontrollen durchgeführt werden, um 

das Modell auch für die Anwender in der Region übergeben zu können. 

Modellierung des Ackerbaus in den Oasen 

Zur Verbesserung der Datengrundlage auf Feldebene wurden On-Farm Standorte ausgewählt auf 

denen in Kooperation mit den Bauern in unter unterschiedlichen Managementbedingungen die Ertragsentwicklung 

beobachtet wird. 

Drei Feldversuche wurden angelegt, um den Effekt von Bewässerungsmethoden, Düngemittelintensitäten 

und Düngerarten auf die Ertragsentwicklung von Weizen zu testen und zu simulieren. Die 

Ergebnisse dienen zu einer fundierten Kalibrierung des EPIC Modells für die spezifischen Bedingungen 

im Drâa-Tal. Weizen wurde als Kulturpflanze in den Versuchen ausgewählt, weil diese 

Fruchtart nach der Dattelpalme, die größte ökonomische Bedeutung hat und dazu die größte flächenmäßige 

Verbreitung besitzt. Die Versuche wurden zusammen mit der zuständigen Landwirtschaftsbehörde 

ORMVAO angelegt und betreut. Daneben wurden weitere zehn Beobachtungsstandorte 

ausgewählt auf denen das Wachstum von Weizen und Luzerne (der flächenmäßig zweithäufigsten 

Kulturpflanze) ausgewählt. Es handelt sich um Versuchstandorte in den Oasen Mezguita, 

Tinzouline, Ternata, Fezouata, Ktoua, and M'Hamid. Dort werden von den Bauern in Zusammenarbeit 

mit der ORMVAO, die Anbaumaßnahmen protokolliert und quantifiziert (insbesondere die 

Bewässerungsintervalle und –mengen sowie die Herkunft des Bewässerungswassers), um später zur 

Modellkalibrierung genutzt werden zu können. Wichtig war eine weite Streuung der Beobachtungsstandorte 

über alle Oasen, weil das Problem der Bodenversalzung von den nördlichen zu den südlich 

gelegenen Oasen zunimmt. 

Neben der Nutzung zur Modellkalibrierung und –validierung wurden die Experimente zur Aufklärung 

folgender Fragen: Experiment (1) soll die Bedeutung der Kaliumversorgung auf den Weizenertrag 

klären; Experiment (2) Ertragseffekte unterschiedlicher Düngermengen (NPK Volldünger 

14/28/14) auf Weizen, (3) Vergleich der Wassereffizienz unterschiedlicher Bewässerungsstrategien 

bei Wasserentnahme aus dem Grundwasser. In allen Experimenten werden der oberirdische Trockenmasseertrag, 

der Kornertrag sowie die Salz- und Natriumgehalte im Boden gemessen. Letzteres


insbesondere deshalb, um eventuelle kurzfristige Anstiege der Salzgehalte durch sehr hohe Düngermengen 

nachzuweisen. 

Besonders die Bewässerungsstrategien sind von großem Interesse für die ORMVAO und die CMV, 

weil sie einen Beitrag zur Frage in wieweit die Wassereffizienz erhöht und Einsparungspotentiale 

bei der Wassernutzung erschlossen werden können (Tab. III.2.1-2). 

Tab. III.2.1-2: Feldversuch in Kooperation mit ORMVAO zu unterschiedlichen Bewässerungsstrategien 

Entwicklungs- 

stadium 

Aussaat 

Bestockung 

Ende der 

Bestoc- 

kung 

Schossen1 

Schossen2 

Rispenschieben 

Strategie 1 70 70 70 70 

Strategie 2 70 70 70 

Strategie 3 70 70 70 70 70 70 70 

Strategie 4 50 40 40 40 40 40 40 

Ende der 

Blüte 

Szenarienanalysen mit dem Modell SAVANNA: 

Das SAVANNA-Modell wurde herangezogen, um vier verschiedene Szenarien als Kombination 

aus Klima- und Weidemanagement zu simulieren. Die Szenarien wurden für das gesamte Drâa- 

Einzugsgebiet gerechnet. Nachstehend werden nur die Ergebnisse eines diagnostischen Ausschnittes 

im Becken von Ouarzazate (Abb. III.2.1-11) dargestellt. Das Ziel war es, die Veränderung der 

Weideproduktivität bei unterschiedlicher Besatzdichte und verändertem Klima zu vergleichen. Zuerst 

wurden Simulationen für eine diagnostische Zelle in einer hypothetischen Weideausschlussflächen 

im Nordosten des Einzugsgebiets durchgeführt (siehe Abb.III.2.1-11). 

Abb. III.2.1-11: Das Drâa Einzugsgebiet und zwei hypothetische Weideausschlußgebiete. (Geographische Projektion: 

IMPETUS-Lambert Conform Conical)


Abb. III.2.1-12 gibt einen Überblick über die jährliche Nettoprimärproduktion (ANPP) der oberirdischen 

Biomasse wenn die hypothetische Ausschlussfläche beweidet („No Reserve“) oder nicht beweidet 

(„Reserve“) wird. Diese zwei Managementstrategien wurden jeweils mit den Klimaszenarien 

A1B und B1 kombiniert. In allen Varianten ist ein rückläufiger Trend der ANPP beobachtbar. Wie 

erwartet, wurde der stärkste Rückgang im Szenario A1B ohne Weideausschluss vorhergesagt. Der 

geringste Rückgang ist im Szenario A1B auf einer Weideausschlussfläche („Reserve ANPP-A1B“) 

zu verzeichnen. Interessanterweise ist der Rückgang der oberirdischen Biomasse im Szenario B1 

ohne Weideausschluss geringer als auf der Ausschlussfläche. Dies könnte auf einen zeitweise positiven 

Einfluss der Beweidung auf die Biomasseproduktion von Gräsern und Büschen zurückzuführen 

sein. 

Daraufhin wurden für das gesamte Einzugsgebiet vier Szenarien gerechnet, die auf folgenden Annahmen 

basierten: 

1. IPCC Klimaszenario A1B, mittlere Besatzdichte (200,000 sesshafte und 400,000 wandernde 

Ziegen- und Schafe) 

2. IPCC Klimaszenario B1 und mittlere Besatzdichte 

3. IPCC Szenario A1B und höhere Besatzdichte (350,000 sesshafte und 550,000 wandernde 

Ziegen- und Schafe) 

g m -2 

70.0 

60.0 

50.0 

40.0 

30.0 

20.0 

10.0 

0.0 

2003 

2004 

2005 

Linear (Reserve ANPP-B1) Linear (No Reserve heavy grazing A1B) 

Linear (Reserve ANPP-A1B) Linear (No reserve ANPP B1) 

2006 

2007 

2008 

2009 

2010 

2011 

2012 

2013 

2014 

2015 

2016 

2017 

2018 

2019 

2020 

2021 

2022 

2023 

years of simulation 

4. IPCC Szenario B1 und höhere Besatzdichte 

2024 

2025 

2026 

2027 

2028 

2029 

2030 

2031 

2032 

2033 

2034 

2035 

2036 

2037 

2038 

2039 

2040 

2041 

2042 

2043 

2044 

2045 

2046 

2047 

2048 

2049 

2050 

Abb. III.2.1-12: Vergleich der linearen Trends der jährlichen Nettoprimärproduktion (ANPP) der oberirdischen Biomasse 

(Gräser und Büsche) für die Klimaszenarien A1B und B1 in Kombination mit unterschiedlichen 

Besatzdichten (mittlere Dichte = “Reserve”, höhere Dichte = “No Reserve”)


Im Modell wird der Pflanzenbestand in funktionelle Typen nach Kräutern, Büschen und Bäumen 

unterteilt, die wiederum in weitere Unterklassen unterteilt werden können. Die Entwicklung des 

oberirdischen Anteils der Grasvegetation wird in Abb. III.2.1-13 beschrieben. Hier wird die Grasvegetation 

weiter unterteilt in Gräser mit unterschiedlichem Wuchshabitus (Feine, grobblättrige und 

alpine Gräser). Im Allgemeinen unterscheidet sich die Biomasseproduktion der Gräser in den einzelnen 

Szenarien wenig, mit Ausnahme von Szenario 1 (A1B und mittlere Besatzdichte). Der 

Grund ist die der Produktion der feinblättrigen Gräser während dieser in den anderen Szenarien 

mehr oder weniger konstant bleibt. Das Klimaszenario A1B in Verbindung mit mittlerer Besatzdichte 

scheint das Wachstum dieses Gräsertypus zu fördern. Im Klimaszenario A1B ist deshalb der 

Unterschied zwischen den Managementszenarien in Bezug auf die Biomasseproduktion der oberirischen 

Pflanzenteile erheblich, während im Klimaszenario B1 kein Unterschied zwischen den Managementszenarien 

festzustellen ist Die Biomasseproduktion der grobblättrigen Gräser nimmt in 

allen Szenarien von anfänglich 5 g m -2 auf unter 0.5 g m -2 ab. Dies deutet darauf hin, dass der Anteil 

dieser Gräser bei der Definition der Startbedingungen überschätzt wurde. Die feinblättrigen Gräser 

zeigen die beste Anpassung an veränderte Klima- und Managementbedingungen. 

g D WT/ m2 

g D WT/ m2 

1) 

5 

4.5 

4 

3.5 

3 

2.5 

2 

1.5 

1 

.5 

c) 

3) 

6 

5 

4 

3 

2 

1 

2005 2010 2015 2020 2025 2030 2035 2040 2045 2050 

Year 

2005 2010 2015 2020 2025 2030 2035 2040 2045 2050 

Year 

Grass-Fine 

Grass Coarse 

Grass Alpine 

Grass-Fine 

Grass Coarse 

Grass Alpine 

g D WT/ m2 

g D WT/ m2 

Abb. III.2.1-13: Entwicklung der oberirdischen Biomasse verschiedener Gräsertypen (feinblättrig =grass Fine: rot; grobblättrig =Grass Coarse: 

gestrichelt blau, alpine Gräser =Grass Alpine: grün) in g m -2 für vier Szenarien 1.) A1B Szenario 200,000 sesshafte and 400,000 

wandernde Ziegen und Schafe 2.) B1 scenario 200,000 sesshafte und 400,000 wandernde Ziegen und Schafe 3.) A1B Szenario, 

350,000 sesshafte und 550.000 wandernde Tiere, 4.) B1 Szenario, 200,000 sesshafte und 400.000 wandernde Ziegen und Schafe 

2) 

6 

5 

4 

3 

2 

1 

d) 4) 

6 

5 

4 

3 

2 

1 

2005 2010 2015 2020 2025 2030 2035 2040 2045 

Year 

2005 2010 2015 2020 2025 2030 2035 2040 2045 

Year 

Grass-Fine 

Grass Coarse 

Grass Alpine 

Grass-Fine 

Grass Coarse 

Grass Alpine


Abb. III.2.1-14 zeigt die Produktivität der Strauchvegetation unterteilt nach immergrünen Sträuchern, 

laubabwerfende Sträucher mit geringem Futterwert („low DMD shrubs“) und Artemisia 

Sträucher („sage brush“). Die immergrünen Sträucher nehmen in allen Szenarien im Laufe des 

Simulationszeitraums von 10.0 g m 2 auf unter 1 g m 2 ab. Dasselbe gilt für die laubabwerfenden 

Sträucher mit geringem Futterwert im Szenario 3 stark. In den anderen Szenarien ist die Abnahme 

der Produktivität dieser Strauchtypen moderater. Insgesamt liegt die Produktivität dieser Sträucher 

in der Größenordnung der Artemisia Vegetation, und mit Ausnahme von Szenario 3 übertrifft sie 

diese sogar im Laufe der Zeit. Offensichtlich besitzen beide funktionale Strauchtypen ähnliche Anpassungsstrategien 

an veränderte Klima- und Managementbedingungen. Die höhere Verdaulichkeit 

und damit Vorzüglichkeit der Artemisia Vegetation führt im Laufe der Zeit insbesondere bei höheren 

Besatzdichten dazu, dass die Produktivität unter derjenigen der laubabwerfenden Sträucher mir 

geringem Futterwert fällt. 

1.) 2.) 

g g DD WT/ m2 

g D WT/ m2 

35 

30 

25 

20 

15 

15 

10 

10 

5 

35 

30 

25 

20 

15 

10 

5 

2005 2010 2015 2020 2025 2030 2035 2040 2045 2050 

2005 2010 2015 2020 2025 2030 2035 2040 2045 2050 

Year 

Year 

2005 2010 2015 2020 2025 2030 2035 2040 2045 2050 

Shrub Shrub evergree evergree 

Shrub Shrub low low DMD DMD 

Shrub-Sage 

Shrub-Sage 

3.) 4.) 

Shrub evergree 

Shrub low DMD 

Shrub-Sage 

g D WT/ m2 

35 

30 

25 

20 

15 

10 

5 

2005 2010 2015 2020 2025 2030 2035 2040 2045 

Year 

2005 2010 2015 2020 2025 2030 2035 2040 2045 


Shrub low DMD 

Shrub-Sage 

Year 

Year 

Abb. III.2.1-14: Produktivität von immergrünen Sträuchern, (Shrub-Evergreen-rote Linie), laubabwerfenden Sträuchern mit geringem Futterwert( 

Shrub low DMD- gestrichelte blaue Linie) und Artemisia Sträuchern (Shrub-sage-grüne Linie) in g m -2 für vier Szenarien: 1.) 

A1B Szenario 200,000 sesshafte and 400,000 wandernde Ziegen und Schafe 2.) B1 scenario 200,000 sesshafte und 400,000 wandernde 

Ziegen und Schafe 3.) A1B Szenario, 350,000 sesshafte und 550.000 wandernde Tiere, 4.) B1 Szenario, 200,000 sesshafte 

und 400.000 wandernde Ziegen und Schafe 

g D WT/ m2 

35 

30 

25 

20 

15 

10 

5 


Shrub low DMD 

Shrub-Sage


Das Modell SAVANNA stellt ein nützliches Werkzeug zur Abschätzung von Maßnahmen zur Begrenzung 

von Besatzdichten und Beweidungssteuerung dar. Es sind noch weitere Fragen der Anwendbarkeit 

und Übertragbarkeit des Modellansatzes zu prüfen, wobei Modelläufe noch mit längeren 

Vorlaufzeiten zu testen sind hinsichtlich der Stabilität der Ergebnisse. Nach erfolgreicher weiterer 

Modellvalidierung und –Anpassung wird dann das Modell der ORMVAO zur Verfügung gestellt 

und die Betreiber in die Modellnutzung eingeführt. 

Monitoring der Bodenversalzung: 

In den südlichen Drâa-Oasen wird Bodenversalzung zu einem immer akuteren Problem für die Bevölkerung. 

In den achtziger und neunziger Jahren wurden bereits großangelegte Messkampagnen in 

der Oase Ktaoua durchgeführt an geo-referenzierten Probepunkten. Um die Entwicklung der Bodenversalzung, 

insbesondere in jüngerer Zeit durch die zunehmende Bedeutung der Grundwassernutzung 

besser quantifizieren zu können, wurden im November 2008 einige der Bohrpunkte neu 

beprobt. Außerdem wurden die Versalzungskarten, die aus den letzten Messkampagnen hervorgegangen 

sind, digitalisiert (Abb. III.2.1-15). 

Capacity development 

Abb. III.2.1-15: Versalzungskarte der Oase Ktaoua und Lage der im 

November 2008 beprobten Bohrpunkte 

Im Rahmen der Aufenthalte im März und Juni 2008 wurde das Konzept von AGROSIM auf verschiedenen 

Ebenen des landwirtschaftlichen Beratungsdienstes (ORMVAO) vorgestellt. Die Feldversuche 

wurden in Kooperation mit der ORMVAO bzw. den untergeordneten Behörden (CMV) 

sowie den beteiligten Bauern konzipiert. Die CMV (Center for Agricultural Investment) und auch 

die Bauern erwarten, dass die Feldversuche Aufschluss geben über drängende Fragen der landwirt-


schaftlichen Praxis in den Drâa-Oasen, insbesondere der Entscheidungshilfen für die Nutzung oder 

Aufgabe von Ackerflächen. 

Ausblick 

In den kommenden Monaten wird die weitere Modellprüfung und –Anpassung von SAVANNA 

fertig gestellt. Dafür sollen noch a posteriori Validierung und Sensitivitätsanalyse die Tauglichkeit 

des Modells weiter prüfen. Eine weitere Szenarieneinbindung erscheint sinnvoll, um die vollen 

Möglichkeiten des Modells auszuschöpfen. Die Maßnahmen im Rahmen des Capacity Development 

werden fortgeführt; vor allem die kontinuierliche Diskussion mit den Stakeholdern hilft bei 

der Verbesserung der Modelle und des SDSS. 

Literatur 

Coughenour M (1993). The SAVANNA landscape model–documentation and user´s guide. Natural Resource Ecological 

Laboratory, Colorado State University, Ft. Collins, USA. 

Coughenour M (2005). Bison and elk carrying capacity in Yellowstone National Park – An assessment based upon 

spatial ecosystem modelling. Final Report to U.S. Geological Survey. Biological Resources Division, Bozeman, 

Montana. USA. 

Coughenour M B a und Chen D X (1997). Assessment of grassland ecosystem responses to atmospheric change using 

linked plant-soil process models. Ecological Applications 7(3): 802-827. 

Gresens F (2006). Untersuchungen zum Wasserhaushalt ausgewählter Pflanzenarten im Drâa-Tal - Südost Marokko. 

Institut für Nutzpflanzenwissenschaften und Ressourcenschutz, Universität Bonn, Bonn. 

IPPC (2007a). Climate Change 2007 - The Physical Science Basis: Contribution of Working Group I to the Fourth 

Assessment Report of the IPCC, Cambridge University Press, 

Paeth H (2004). Key factors in African climate change evaluated by a regional climate model. Erdkunde 58: 290-315. 

Roth A, Coughenour M B und Goldbach H (2006). Future scenarios of biomass dynamics under pastoral conditions and 

regional water balance aspects for the Draa catchment in SE Morocco. Proceedings of the 14th Conference of 

International Soil Conservation Organization on Water Management and Soil Conservation in Semi-Arid Environments, 

Marrakech, Morocco


III.2.2 Hydrologie 


zusammengefasst, bei denen das Wasser im Mittelpunkt des Interesses steht. Darüber hinaus ist 

das Thema Wasser jedoch für eine Vielzahl weiterer Problemkomplexe wichtig. 

Der Themenbereich umfasst vier Problemkomplexe. Im PK Ma-H.1 wurden 2008 im SDSS 

HYDRAA die Kernmodelle ergänzt. Das Modellkonzept von SWAT2005 wurde um eine detaillierte 

Höhengliederung erweitert. Die Bewässerungsmodellierung mit CropWat wurde erfolgreich auf 

der Grundlage vorhandener Informationen parametrisiert. Weitere über den Abflussvergleich hinaus 

gehende Validierungsmethoden wurden entwickelt. Szenarienrechnungen auf Basis unterschiedlicher 

Ausprägungen der IMPETUS-Klimaszenarien wurden durchgeführt. Im Capacity-Building 

wurden die grundlegenden Kenntnisse zum Umgang mit den Systemen vermittelt, darauf aufbauend 

werden in 2009 einzelne SDSS-Verantwortliche in Marokko gezielt intensiv geschult. 

Im Rahmen des PK Ma-H.2 wurde im engen Dialog mit den Partnerinstitutionen bei der Vorstellung 

des lauffähigen Prototyps des SDSS IWEGS während eines Workshops in Ouarzazate/Marokko 

eine Anpassung des SDSS an deren Bedürfnisse initiiert. Anregungen und Kritikpunkte 

der marokkanischen Partner führten zu einer Optimierung des SDSS IWEGS. Beispielsweise wurde 

in das Modell BIL eine Funktion zur Berücksichtigung von Gerinnebettverlusten für die Abschätzung 

der Verfügbarkeit von Oberflächenwasser für die Bewässerung der Oasen implementiert. Die 

technische Umsetzung und die Implementierung von Bedienungselementen für das SDSS IWEGS 

erfolgten in enger Zusammenarbeit mit Teilprojekt C2. 

Im PK Ma-H.3 wurde das Monitoringtool PRO-RES weiterentwickelt und umfasst jetzt eine bei 

jedem Programmstart aktualisierte Tabelle der Datengrundlage. MODIS-Satellitenbilder können 

vom Anwender in die Datenbank eingelesen und automatisch auf der Basis der räumlichen Diskretisierung 

der Teileinzugsgebiete ausgewertet werden. Das Kernmodell Snowmelt Runoff Model 

(SRM) sowie die PRO-RES-Module zur Berechnung des Stauseefüllstands wurden mit weiteren 

Daten kalibriert und validiert. Der Vergleich mit Messdaten ist zufrieden stellend, so dass auf der 

Basis von Klimaszenarien des Wettergenerators SMGHydraa zukünftige Stauseezuflüsse berechnet 


Im Rahmen des PK Ma-H.5 wurde die meteorologische Datenbasis für die Anwendung des regionalen 

Downscalings verbessert, indem erstmals eine Rekombination von Niederschlag und Verdunstung 

für das vergrößerte Simulationsgebiet (Hoher Atlas und Becken von Ouarzazate) erstellt 

wurde. Dazu sind die Bodenarten aus der IMPETUS-Bodenkarte in das FOOT3DK-Kataster integriert 

und die verwendbare Anzahl von Bodenarten im Modell erhöht worden. Ähnlich wie in den 

Arbeiten für das kleinere Gebiet im nordöstlichen Einzugsgebiet werden Kriterien zur Auswahl von 

Repräsentanten der CWT ausgewählt. Eine Simulation dieser Repräsentanten erfolgt mit dem Modell 

FOOT3DK.


PK Ma-H.1 Natürliche und anthropogene Einflüsse auf die Dynamik von 

Wasserressourcen im Drâa-Einzugsgebiet 


Der Wasserkreislauf semi-arider Wüstenrandgebiete ist in hohem Maße von variablen Niederschlägen 

abhängig. Neben den klimatischen Rahmenbedingungen ist die Entwicklung der Wasserressourcen 

auch von der Wirtschaftsweise des Menschen und seinem Bedarf an Wasser gesteuert. Die 

natürliche Ungunstlage des Drâa-Tals und die hohe wirtschaftliche Abhängigkeit vom Wasser, sowohl 

in der Landwirtschaft als auch im Tourismussektor, erfordern einen nachhaltigen Umgang mit 

der knappen Ressource. Ein nachhaltiges Managementkonzept muss jedoch nicht nur den aktuellen 

Zustand des Systems kennen, sondern auch künftige Entwicklungen, natürlich wie anthropogen, in 

ihren Auswirkungen abschätzen können. Daher ist es wichtig, die raum-zeitliche Variabilität der 

Wasserflüsse zu erfassen und Simulationsmodelle zu entwickeln, die die Auswirkung des Globalen 

Wandels auf die Wasserressourcen quantifizieren können. 

Mitarbeiter 

H. Busche, K. Born, P. Fritzsche, A. Klose, S. Klose, O. Schulz



Das Ziel dieses Problemkomplexes ist eine quantitative Bewertung der verfügbaren Wasserressourcen 

für das gesamte Drâa-Einzugsgebiet. Ausgehend von einer Erfassung und Modellierung des Ist- 

Zustandes, werden die verschiedenen IMPETUS-Szenarien sowie Interventionsszenarien gerechnet. 

Auf der vorliegenden Datenbasis (DRH, ORMVAO, eigene Arbeiten) werden mit einem konzeptionellen 

Modellansatz quantitative Änderungen in den einzelnen Subsystemen (Schneespeicher, 

Bewässerung, Grundwasser, Stausee) abgeschätzt. Das niederschlagsgesteuerte hydrologische System 

des oberen Drâatals endet am Stausee Mansour Eddahbi, der für das Wassermanagement der 

Oasen des mittleren Drâatals von großer Bedeutung ist. Das anthropogen überprägte hydrologische 

System südlich des Stausees hingegen ist vorrangig vom Lâcher-Management und der Bewässerung 

in den Oasen geprägt. Die hydrologische Szenarienmodellierung, das Kernstück der Arbeit im PK 

Ma-H.1, berücksichtigt daher geänderte naturräumliche Bedingungen, um das künftige Wasserdargebot 

zu bestimmen, aber auch sozioökonomische Szenarien um die Wassernachfrage und Bewässerungspraxis 

zu berücksichtigen. Das Produkt dieses PKs stellt das SDSS HYDRAA (Hydrologisches 

Modell für das Drâa-Einzugsgebiet) dar, das die Auswirkungen der IMPETUS-Szenarien, der 

Interventionsszenarien und benutzerbestimmter Einflüsse auf die Ressource Wasser quantifizieren 

kann. 

Modellierung 

Die Anpassung und Anwendung hydrologischer Modelle steht im Mittelpunkt der PK-Arbeit. Das 

zentrale Modellsystem SWAT (Soil Water Assessment Tool) ist räumlich differenziert und kann 

die im Untersuchungsgebiet relevanten hydrologischen Prozesse auf monatlicher Basis darstellen. 

Das Modell SWAT ist lose mit dem Modell CropWat gekoppelt, das den Bewässerungsbedarf der 

Landwirtschaft ermittelt (Abb.III.2.2-1). Die Parametrisierung der Bewässerungspolitik und Bewässerungspraxis 

fußt auf dem Dialog mit den marokkanischen Kooperationspartnern auf lokaler, 

regionaler und staatlicher Ebene. 

SDSS HYDRAA 

Das im PK Ma-H.1 entwickelte SDSS HYDRAA (Hydrologisches Modell für das Drâa- 

Einzugsgebiet) soll die natürlichen und anthropogenen Einflüsse auf das Wasserdargebot im Drâa- 

Einzugsgebiet quantifizieren. Ein mit dem Modell SWAT vertrauter Nutzer kann die Gestaltung 

von Szenarien direkt in den Modelldateien vornehmen und die Modellierung mit den veränderten 

Inputdaten durchführen. Die Wahl der Szenarien kann jedoch auch über eine grafische Benutzeroberfläche 

erfolgen. Hier besteht die Möglichkeit, auf vorgefertigte Szenarien zurückzugreifen, 

oder für die Anpassung freigeschaltete Parameter über Schieberegler zu verändern. Ein tief greifendes, 

technisches Modellverständnis ist hierfür nicht zwingend erforderlich. Ein grundsätzliches Modellverständnis 

hingegen ist unabdingbar, allein um die Aussagekraft der Ergebnisse abschätzen zu 

können.


Zu den in HYDRAA implementierten Klimaszenarien zählen die REMO-Klimaszenarien A1B und 

B2. Als relevante sozioökonomische Größen sind die Oasenflächen und eine variable Gewichtung 

unterschiedlicher Feldfrüchte in das System integriert. 

Für eine bedarfsgerechte Implementierung von Interventionsszenarien ist der Dialog mit den örtlichen 

Planungsbehörden intensiviert worden. Insbesondere werden marokkanische Partner im Rahmen 

der letzten Capacity-Building-Maßnahmen Deutschland besuchen, intensiv am System geschult 

werden und eigene Ideen in das System integrieren. Diese Partner entstammen den Planungsbehörden, 

die als Empfänger des Systems vorgesehen sind: 

Direction Générale Hydraulique (Rabat), Agence de Basin Sous Massa (Agadir), Organisation Régional 

de Mise en Valeur Agricole (Ouarzazate), Service Eau (Ouarzazate) 


Abb. III.2.2-1: Struktur des SDSS HYDRAA 

Die vom PK Ma-H.1 durchgeführten Capacity-Building-Maßnahmen bereiten die Übergabe des 

SDSS HYDRAA an die marokkanischen Kooperationspartner vor. Die Teilnehmer sollen die 

grundlegende Modellstruktur verstehen, die Aussagekraft der Ergebnisse bewerten sowie die 

zugrunde liegenden Datensätze aktualisieren und in das Modell einpflegen können. Zu diesem 

Zweck ist im März 2007 ein Workshop zu den benötigten, grundlegenden Computerfähigkeiten im 

Bereich der Tabellenkalkulation und der Geographischen Informationssysteme durchgeführt worden.


Darauf aufbauend hat im März 2008 ein Workshop zum SDSS stattgefunden, in dessen Rahmen die 

Handhabung des SDSS HYDRAA vermittelt wurde. Das Ziel war die Vermittlung eines Grundverständnisses 

für das Kernmodell SWAT und dessen Konzepte sowie die Vermittlung der Fähigkeit, 

Ausgaben des SDSS im Rahmen der gegebenen Unsicherheiten beurteilen zu können. 

Eine tiefer gehende, abschließende Schulung ist für das Frühjahr 2009 in Deutschland vorgesehen. 

In diesem Rahmen wird eine vertiefte und kritische Auseinandersetzung mit den Modellkonzepten 

von SWAT stattfinden und die Befähigung zur Beschaffung, Aufbereitung und Einarbeitung von 

Klima- und Landnutzungsdaten vermittelt. 


Hydrologische Modellierung mit SWAT 

Das in Fallstudien erlangte Prozessverständnis wurde auf das gesamte Drâa-Einzugsgebiet oberhalb 

des Stausees übertragen. Außerdem wurden Niederschlagsanomalien analysiert und in Ihrer Bedeutung 

für die Abflußbildung bewertet (Schultz et al. 2008). Darauf aufbauend wurde das Modellkonzept 

von SWAT um eine detaillierte Höhengliederung ergänzt, um den Besonderheiten eines semiariden 

bergigen Einzugsgebietes Rechnung zu tragen. Insbesondere wurde ein Algorithmus entwickelt 

der ausgehend von den IMPETUS-Klimamessungen (2000-2008) eine Höhenanpassung für 

Niederschläge vornahm (Abb. III.2.2-2). Somit konnten Simulationen des Wasserhaushaltes im 

Stauseeeinzugsgebiet auch für die Zeiträume durchgeführt werden, in denen keine Niederschlagsmessungen 

für die Höhenlagen verfügbar sind. Dieses auf das Einzugsgebiet angepasste Modell 

bildet die Grundlage für das SDSS HYDRAA, das vorrangig die Wasserverfügbarkeit im Stausee 

prognostiziert. 

Abb. III.2.2-2: Schema zur Höhenanpassung von Niederschlägen in SWAT


Abb. III.2.2-3: Gemessene und simulierte Zuflüsse des Mansour-Eddahbi (15.000 km²) 1972-2003. 

HYDRAA ist in der Lage die monatliche Abflussdynamik im oberen Drâa-Tal auf monatlicher Basis 

gut abbilden (Abb. III.2.2-3). Da die Pegeldaten im Untersuchungsgebiet hohen Unsicherheiten 

unterworfen sind (extremes Abflussgeschehen, selten aktualisierte Durchfluss- 

Wasserstandsbeziehungen etc.) erfolgt derzeit eine Validierung des Modells über weitere Variablen. 

Schulz (2006) hat über den Zeitraum 2000-2008 mittels MODIS-Daten ein Schneedecken- 

Monitoring durchgeführt. Ab einem Normalized Difference Snow Index (NDSI) von 0,3 gilt eine 

Gitterzelle (463*463 m²) als schneebedeckt. Auf Grundlage eines Vergleichs mit höher aufgelösten 

Landsat-Daten ist dies als eine tatsächliche Bedeckung von mindestens 50% zu werten. MODIS- 

Bedeckungsgrade sind daher eher als maximale Bedeckung aufzufassen. Insbesondere da die Niederschläge 

in den höheren Lagen weitestgehend simuliert werden, ist die Dynamik der Schneebedeckung 

von SWAT hinreichend gut erfasst (Abb. III.2.2-4). 

Abb. III.2.2-4: Gemessene und simulierte mittlere monatliche Schneebedeckung in der Höhenzone 2500-3000 m (1235 

km²) für die Jahre 2000-2003.


Derzeit wird geprüft, inwiefern Oberflächenabfluss und Sedimentfracht über einen Modell-Modell- 

Vergleich (PESERA, siehe PK Ma-L.3) sowie Stausee-Bathymetrien validiert werden können. 

Ferner wurde in HYDRAA eine Datenausgabe integriert, die es erlaubt, beliebige Wasserhaushaltsgrößen 

regional differenziert auszugeben, und somit den Nutzern für Modell-Modellvergleiche oder 

als Eingangsdaten für sonstige Modelle zur Verfügung zu stellen. 

Landnutzung 

Die agrarische Nutzung im Untersuchungsgebiet ist hochvariabel hinsichtlich der Anteile unterschiedlicher 

Kulturen, der bewässerten Fläche und auch der Bewässerungsquelle (Grund- oder 

Oberflächenwasser). Ferner stehen viele Parameter für einen deterministischen Modellansatz nicht 

zur Verfügung. Daher wurde die statische Landnutzungskomponente in SWAT durch den empirisch-konzeptionellen 

CropWat-Ansatz ersetzt. CropWat wurde für das Referenzjahr 1998/1999 

parametrisiert (Ministère des travaux publics 1998). Ein Vergleich mit den verfügbaren Agrarstatistiken 

(Heidecke in Vorb., Abb. III.2.2-5) legt nahe, dass dieser Ansatz praktikabel ist. 

Meteorologie 

Abb. III.2.2-5: Vergleich von HYDRAA ermittelter Bewässerungsmengen 

mit tatsächlich bewässerter Fläche 1979-2003 (Heidecke in 

Vorb.) 

Da die Klimadaten aus großskaligen Klimamodellen nicht direkt in täglich auflösenden hydrologischen 

Modellen verwendet werden können, wurden im PK Ma.H-1 mehrere Alternativen erprobt, 

die mit REMO ermittelten Klimatrends für die hydrologische Impact-Modellierung zu verwenden: 

Mit Hilfe eines jährlich auflösenden Regressionsmodells können REMO-Daten direkt verarbeitet 

werden (Abb. III.2.2-6). Diese Daten können weitere Verwendung in jährlich auflösenden Grundwassermodellen 

des mittleren Drâatales (PK MaH.2 IWEGS) finden.


Abb. III.2.2-6: Entwicklung der Stauseezuflüsse und –abflüsse 

Mit SMGHydraa wurde im Rahmen von IMPETUS ein Wettergenerator entwickelt, der den Gegebenheiten 

eines (semi-)ariden Raumes Rechnung trägt (siehe PK Ma-L3). Dieses Downscaling- 

Verfahren bereitet großaufgelöste Klimamodelldaten für die Verwendung in SWAT auf und berücksichtigt 

dabei von REMO nicht erfasste subskalige Effekte wie Niedertschlagsintensitäten, Höhengliederung, 

und lokale Niederschlagsmuster. Erste SWAT-Läufe mit diesen Klimadaten zeigen 

viel versprechende Ergebnisse (Abb. III.2.2-7). 

Abb. III.2.2-7: Stauseezuflüsse berechnet mit SWAT, Klimadaten (REMO/SMGHyDraa) 

Derzeit werden weitere Wettergeneratorkonzepte (LARS-WG, Semenov & Barrow 1997; WGEN, 

Richardson & Wright 1984) getestet.


Literatur 

Heidecke, C. (in Vorbereitung): The effects of pricing irrigation water for sustainable resource use in the Drâa region, 

Morocco. 

Ministère des travaux publics (1998): Etude du plan directeur de l'aménagement des eaux des bassins sud-atlasiques, 

Misssion 3: Etude des schemas d'aménagement, Volume 4: Unités du Draa, 1998 (S. 54, Nr. 7032) 

Richardson, C.W., and D.A. Wright. 1984. WGEN: a model for generating daily weather variables. U.S. Department of 

Agriculture, Agricultural Research Service, Washington, D.C., ARS-8, 88p. 

Schulz, O. (2006): Analyse schneehydrologischer Prozesse und Schneekartierung im Einzugsgebiet des Oued M’Goun, 

Zentraler hoher Atlas (Marokko). Dissertation, Math.-Nat. Fakultät der Universität Bonn. 149 p. 

Schulz, O.; Busche, H & Benbouziane, A (2008): Decadal Precipitation Variances and Reservoir Inflow in the Semi- 

Arid Upper Drâa basin (South-Eastern Morocco). In: Climatic Changes and Water Resources in the Middle East 

and in North Africa, Zereini and Hoetzl (Hrsg.), Springer Verlag, Wien, p 165-178 

Semenov MA & Barrow EM (1997) Use of a stochastic weather generator in the development of climate change scenarios. 

Climatic Change, 35. p 397-414


PK Ma-H.2: Wechselwirkungen zwischen Wassernutzugsstrategien und 

den Grundwasser- und Bodenverhältnissen im mittleren Drâa- 

Tal 

Pumpe für die Bewässerung (Feija de Zagora); Traditioneller Ziehbrunnen (Ouled Yaoub) (v. li. n. re.). 


Im mittleren Drâa-Tal basiert die Wasserversorgung sowohl auf Grundwasser- wie auf Oberflächenwasservorkommen. 

Für Trinkwasserzwecke wird Grundwasser, für Bewässerungszwecke 

Grund- und Oberflächenwasser genutzt. Das Vorkommen von Oberflächenwasser ist hauptsächlich 

von behördlich geregelten Lâchers (Auslässen) aus dem Stausee Mansour Eddhabi nahe der Stadt 

Ouarzazate abhängig. Die herrschende klimatische und nutzungsbedingte Wasserknappheit resultiert 

in der vermehrten privaten Entnahme von Grundwasser vor allem zu Bewässerungszwecken. 

Diese Entnahme hat eine Absenkung des Grundwasserspiegels sowie eine Beeinflussung der Wasserqualität 

und eine Versalzung der Böden zur Folge. Zudem ist die traditionelle Grundwassergewinnung 

an Ziehbrunnen für häusliche Zwecke von den Auswirkungen der modernen Grundwassernutzung 

betroffen. Diese lokal variierenden Nutzungsstrategien bergen daher ein erhebliches 

Konfliktpotential. 

In diesem Wirkungsgefüge werden die natürlichen und anthropogenen Einflüsse wie Zu- und Abfluss 

von Grundwasser, Grundwasserneubildung, Grundwasserentnahmen und die Bodenversalzung 

untersucht. Räumliche Schwerpunkte dieser Untersuchungen liegen auf lokaler Ebene um den Ort 

Ouled Yaoub (Oase Tinzouline) sowie auf regionaler Ebene um die Oase Fezouata. 

Mitarbeiter 

S. Klose, C. Rademacher, A. Klose



Die Weiterentwicklung des SDSS IWEGS sowie die Optimierung und Validierung der Modellierungen 

(häuslicher Wasserverbrauch, Wasserbedarf der Kulturen, Grundwasservorkommen und 

Bodenversalzung) standen auch im Jahr 2008 im Vordergrund der Arbeiten. Zusätzlich wurde im 

engen Dialog mit den Partnerinstitutionen bei der Vorstellung des lauffähigen Prototyps des SDSS 

IWEGS im Rahmen eines Workshops in Ouarzazate/Marokko eine Anpassung des SDSS an deren 

Bedürfnisse initiiert. 

SDSS IWEGS 

Das SDSS IWEGS ist ein modelbasiertes System, welches die Notwendigkeit für weitergehende 

Untersuchungen zur Grundwasserverfügbarkeit und Bodenversalzung abschätzt. Es kann Szenarienberechnung 

im regionalen Maßstab auf jährlicher Basis durchführen. Zudem dient das System 

der Prüfung und Bewertung einzelner Parameter im Systemzusammenhang. 

Dem SDSS IWEGS liegt die Kopplung von vier Modellen zugrunde, C.E.M. Drâa, CropDem, BIL 

und SahysMod (Abb. III.2.2.-8). Das Modell C.E.M. Drâa berechnet den häuslichen Wasserbedarf 

in Abhängigkeit von Bevölkerungswachstum und Siedlungsraum. CropDem ist eine look-up table, 

mit deren Hilfe der vorgerechnete Wasserbedarf der Kulturen (mittels des Models CropWat, FAO, 

http://www.fao.org/nr/water/infores_databases_cropwat.html) auf die Skala der sechs Drâa-Oasen 

gebracht wird. CropDem gibt den Pflanzenwasserbedarf in Abhängigkeit von Klima, Größe der 

bewirtschafteten Fläche und Zusammensetzung der Kulturen aus. BIL ist ein Bilanzmodell zur Abschätzung 

der Grundwasserverfügbarkeit auf Basis der hy-draulischen Aquifereigenschaften sowie 

unter Berücksichtigung von Zu- und Abflüssen, Speichervermögen und Entnahmen. SahysMod ist 

ein numerisches Modell zur Berechnung der Boden- und Grundwasserversalzung und arbeitet auf 

der Grundlage von landwirtschaftlichen Nutzungsoptionen (z.B. Bewässerung) und naturräumlichen 

Gegebenheiten wie Bodeneigenschaften und Grundwasserdynamik 

(http://www.waterlog.info/sahysmod.htm). 

Abb. III.2.2.-8: Prinzip der Modellkopplung im SDSS IWEGS. 

Die Modellreihe startet mit der Berechnung des häuslichen Wasserverbrauchs pro Oase durch das 

Model C.E.M. Drâa und der Abschätzung des Wasserbedarfs der Kulturen pro Oase mit der look-up


table CropDem. BIL bilanziert das mittlere jährliche Grundwasservorkommen pro Oase und nutzt 

die Ergebnisse aus C.E.M. Drâa und Cropdem als negative Bilanzposten (Abb. III.2.2.-8). Der Wasserbedarf 

der Kulturen wird in BIL um einen vom Nutzer modifizierbares Vielfaches korrigiert, um 

der Bewässerungseffizienz und den realen Entnahmebedingungen Rechung zu tragen. So wird der 

Gesamtbedarf an Bewässerungswasser mit den Gesamtentnahmen für Bewässerung gleichgesetzt 

und abgeschätzt. Der Bewässerungsbedarf wird vornehmlich aus dem Oberflächenwasser des Drâa 

während Lâchers gedeckt und durch Grundwasserentnahmen ergänzt. Für die Berechnung des verfügbaren 

Bewässerungswassers aus den Lâchers werden die Gerinneverluste entlang des Drâa von 

den Abflussvolumina abgezogen. Reicht dieser Anteil nicht aus, um den Bewässerungsbedarf zu 

decken, wird auf das Grundwasserreservoir zurückgegriffen. Ein Teil des Bewässerungswassers 

kann als Rückfluss das Grundwasserreservoir erreichen und stellt daher einen positiven Bilanzposten 

in den Berechnungen von BIL dar. Parallel zur Bilanzierung der Grundwasserressourcen berechnet 

das Model SahysMod basierend auf den Ergebnissen von CropDem den mittleren jährlichen 

Bodensalzgehalt (als elektrische Leitfähigkeit) pro Oase (Abb. III.2.2.-8). 

Die Ergebnisse des SDSS IWEGS (jährlicher prozentualer Füllstand und mittleres jährliches 

Grundwasservolumen der Aquifere sowie die mittlere jährliche Bodenversalzung der sechs Drâa- 

Oasen) werden in regionalen Karten, Tabellen und als Zeitreihen in Form von Balkendiagrammen 

dargestellt. Im Kartenbild wird anhand einer dreigliederigen Schwellenwertabfrage der Handlungsbedarf 

visualisiert. Dabei wird der Status des Handlungsbedarfes in drei Farbabstufung wiedergegeben, 

wobei z.B. bei Überschreiten eines bestimmten Schwellenwerts für die Bodenversalzung die 

jeweilige Oasenfläche im Kartenbild von grüner auf gelbe Darstellung überspringt. Die Auswahl 

der Schwellenwerte wurde im Prototyp seitens der Bearbeiter vorläufig implementiert und wird in 

Zusammenarbeit und Absprache mit den potentiellen Nutzern angepasst (siehe Capacity Development). 

Zurzeit ist eine ergänzende Dokumentation in Arbeit, in der Informationen zu möglichen 

Untersuchungskonzepten und –kosten mit Verweisen auf Fallbeispiele abrufbar sein werden. 


Die Vorstellung des SDSS IWEGS sowie der Austausch über Methoden und Modelle waren Thema 

des 2,5-tägigen Workshops „Interaction des stratégies d’utilisation d’eau, des eaux souterraines et 

des sols dans la Vallée du Drâa Moyen“ (Club Drâa, Ouarzazate, 5. – 7. Mai 2008). Die probeweise 

Anwendung eines Prototyps des SDSS IWEGS, aber auch der disziplinären Einzelmodelle zeigte, 

dass seitens der marokkanischen Partner Ergänzungen sowie Anpassungen erforderlich sind. 

Die Teilnehmer wurde von den Impetus-Partnerinstitutionen Service Eau Ouarzazate und 

ORMVAO gestellt. Darüber hinaus konnte mit dieser Maßnahme der Kontakt zur ONEP Ouarzazate 

wiederbelebt werden. Als sehr hilfreich bei der Auswahl geeigneter Teilnehmer erwies sich der 

„SDSS-Workshop“ unter der Leitung von Andreas Enders (11.-12. März 2008), sowie der Leiter 

des Impetus-Büros in Ouarzazate Jamal Ait El Hadj, der nicht nur die Organisation der Workshops 

übernommen, sondern durch seine Teilnahme an dem Workshop eine wichtige integrative Rolle 

gespielt hat. 

Um den Workshop-Charakter zu unterstreichen wurde die Vorstellung der Methoden, der Modelle 

und des SDSS IWEGS nur durch kurze frontale Präsentationen eingeleitet. Die in Themenblöcke


gegliederten Inhalte wurden weitestgehend in Diskussionen behandelt, ergänzt durch angeleitete 

Testläufen der Modelle und des SDSS IWEGS. 

Einleitend zum Workshop wurden Ansichten zum Thema Wasserressourcen, zum Systemverständnis 

und zu Forschungsvorhaben ausgetauscht. Dabei wurde für alle grundlegenden Auffassungen 

Übereinkünfte und somit eine solide Diskussionsbasis gefunden. So stellt das Systemverständnis 

die Voraussetzung für die Modellbildung dar und sollte durch verschiedene Methoden verifiziert 

werden. Folglich streben alle Teilnehmer die Anwendung von Methodenkombinationen, um unsichere 

oder nicht gemessene Größen, wie z.B. die Grundwasserentnahmemengen eingrenzen zu 

können. 

Das seitens IMPETUS vorgestellte hydrogeologische konzeptionelle Modell traf auf allgemeines 

Einverständnis, wobei vor allem unter den Teilnehmern die Aktualisierung der Datenbasis für die 

Beschreibung des Systems intensiv diskutiert wurde. Betreffs der hydraulischen Aquiferkenndaten 

basiert die aktuelle Literatur auf die Arbeit von Chamayou (1966). Um den offensichtlichen Untersuchungsbedarf 

hinsichtlich der Aktualisierung der Datenbasis zu decken wurden verschieden Vorschläge 

formuliert, wie z.B. erneute Geländekampagnen in Zusammenarbeit mit internationalen 

Projekten, die Aufarbeitung der Archivdaten des Service Eau Ouarzazate und die Wiederaufnahme 

von regelmäßigen Grundwasserbeobachtungen etc. Hierbei wurde konkreter Untersuchungsbedarf 

hinsichtlich der Grundwasserhöffigkeit in Kluftaquiferen, und potentieller Bohransatzpunkte bzw. 

Brunnenstandorte formuliert. 

Die Vorstellung der hydro-geochemischen Untersuchungen, die im Rahmen von IMPETUS durchgeführt 

wurden, stieß auf großes Interesse, da Untersuchungen dieser Art selten sind und für den 

Raum außerhalb der Oasen gänzlich fehlen. In diesem Kontext wurde die Idee Tracer-Tests durchzuführen 

seitens der ORMVAO aufgeworfen. 

Ein Schwellenwert-Ansatz wurde für die Differenzierung der Szenarien betreffs des Füllstands des 

Stausees Mansour Eddahbi vorgeschlagen. Ferner regten die Teilnehmer an, für die Klimaszenarien 

zusätzliche ein Klassifikation nach Perioden „trocken“, „humid“ und „normal“ einzuführen. 

Zum Thema Bodenversalzung entstand eine intensive Diskussion über das Prozessverständnis und 

die resultierende Modellbildung. Die präsentierte Modellvorstellung eines offenen Systems, dem 

via Flusswasserzuflüsse sowie durch Evapotranspirationsverluste während der Bewässerung sowie 

Grundwasserflüssen Salze zu- und abgeführt werden können, wurde allgemein akzeptiert. Die Fallstudie 

„Ouled Yaoub“ regte den Vergleich mit Untersuchungen der ORMVAO (in Zusammenarbeit 

mit dem belgischen Projekt „Sigmadra“) an. Nach näheren Erläuterungen zur Entnahme von 

Mischproben aus dem Boden etc. wurde der Wunsch geäußert, weitere Bodenversalzungsstudien zu 

organisieren, wobei eventuell eine Erweiterung in Bezug auf Ionenanalysen aus dem Bodenwasser 

resp. Bodeneluat sinnvoll wäre. 

Verschiedene Auffassungen bestanden über den Parameter Bewässerungseffizienz, der allgemein 

mit ca. 45-60% bei Überstaubewässerung angegeben wird. Seitens der ORMVAO wird sie jedoch 

mit 75% höher eingeschätzt, wobei dieser Einschätzung eine mehrfache Wertung der Bewässerungsmenge 

im Stockwerksanbau der Oasen zu Grunde liegt. Die Modellannahmen innerhalb von 

IWEGS beziehen sich jedoch auf eine einfache Wertung der Bewässerungsmenge.


Die Teilnehmer äußerten ihr generelles Einverständnis und ihre Interesse hinsichtlich der vorgestellten 

Modelle. Die ORMVAO nutzt gemäß eigener Auskünfte ebenfalls die aktuelle Modellversion 

von CROPWAT (FAO) zur Ermittlung der Evapotranspiration. Im Falle von CropDem bzw. 

CROPWAT schlugen die Teilnehmer die Parametrisierung von monatlich differenzierten Kc- 

Werten für Dattelpalmen und Gemüse vor. Ferner schlugen sie eine Validierung der Berechnungen 

mit den Klimadaten aus Asrir für die 4 Jahre vor, in denen um diese Klimastation Ackerbau betrieben 

wurde. Zu diesem Zwecke bot die ORMVAO den Vergleich mit einer „belgischen Studie“ an, 

der noch aussteht. Um die Parametrisierung des Modells BIL zu verbessern bietet die ORMVAO 

die Einsicht in einen Fachbericht von SOGHREA an. Als Ergebnis der Diskussion soll die Verteilung 

des Lâchervolumes auf die einzelnen Oasen verändert werden, da im Flussbett der obersten 

beiden Oasen die volle Lâchermenge, in der untersten Oase nichts von der Lâcher für die Versickerung 

zu Verfügung steht. 

Nach dem Testlauf des SDSS IWEGS regten die potentiellen Nutzer an, die „Entwicklung des Wasserbedarfs“ 

im Modell C.E.M. Drâa modifizierbar zu gestalten. Für die Parametrisierung von BIL in 

IWEGS wünschten sich die Teilnehmer 6 unabhängige Einzelschieber für die „Verteilung der 

Lâchermenge“ in Kombination mit einer Fehlerbehandlung, die den Modellstart so lange verhindert, 

solange die Summe der Lâchermenge nicht 100% beträgt. 

Modellanpassungen und Modellvalidierung 

Anregungen und Kritikpunkte der marokkanischen Partner führten zu einer Optimierung des SDSS 

IWEGS. Beispielsweise wurde im Model BIL die Verteilung der Lâcher-Anteile auf die Oasen entsprechend 

der Workshop-Ergebnisse (vgl. Capacity Development) geändert. Die technische Umsetzung, 

wie z.B. die Implementierung der dafür nötigen Schieberegler im SDSS IWEGS erfolgte in 

Zusammenarbeit mit Teilprojekt C2. Daneben wurden die einzelnen Modelle weiterhin inhaltlich 

geprüft und gemäß der Datenlage optimiert. 

Mit Hilfe des Models C.E.M. Drâa wurde der häusliche Wasserverbrauch in den urbanen Zentren 

zu dem in den ruralen Gegenden für die einzelnen Drâa-Oasen vergleichen (Abb. III.2.2.-9). Der 

häusliche Wasserverbrauch der urbanen Bevölkerung im Mittel mit 50 l pro Kopf und Tag wirkt 

sich auf der regionalen Skala überproportional höher aus, als der von der ruralen (30 l pro Kopf und 

Tag). Eine mögliche Verzerrung dieser Ergebnisse könnte infolge der inkonsistenten Datenbestände 

und der Definition des urbanen und ruralen Siedlungsraums liegen. Aufgrund der räumlichen Begrenzung 

der vorliegenden Daten ist zusätzlich die Regionalisierung der Wasserverbrauchstudien 

kritisch zu bewerten. Mit ergänzenden Datenerhebungen zum häuslichen Wasserverbrauch in Dörfern 

der Oase Tinzouline im Kontext einer Diplomarbeit im Herbst 2008 sollen vorhandenen Lücken 

aufgefüllt werden. Ein Schwerpunkt dieser Arbeit ist die Erfassung des Wasserverbrauchs in 

Abhängigkeit zur Art des Wasserzugangs (ONEP-Anschluss, kollektiver Wasserturm, Ziehbrunnen, 

gemischte Nutzung).


Mm³ / a 

1 

0.9 

0.8 

0.7 

0.6 

0.5 

0.4 

0.3 

0.2 

0.1 

urban water consumption 

rural water consumption 

urban population 

rural population 

Inhabitants 

70000 

60000 

50000 

40000 

30000 

20000 

10000 

0 

0 

Mezguita Tinzouline Ternata Fezouata Ktaoua M'Hamid 

Abb. III.2.2.-9: Vergleich des häuslichen Wasserverbrauchs in den Drâa-Oasen für urbane und rurale Siedlungsräume 

für das Jahr 2000 (C.E.M. Drâa). 

Auf der regionalen Skala beträgt der Wasserbedarf der Kulturen ein Vielfaches im Vergleich zum 

häuslichen Wasserverbrauch (Abb. III.2.2.-9 und III.2.2.-10). Eine Besonderheit in diesem Verhältnis 

entsteht zwischen den Oasen Ternata und Fezouata, da die Trinkwassergewinnung für die Stadt 

Zagrora (Oase Ternata) im Zuflussgebiet der Oase Fezouata lokalisiert ist (Abb. III.2.2.-9 und 

III.2.2.-10). Auch wenn der häusliche Wasserverbrauch auf der regionalen Skala erwartungsgemäß 

nur einen Bruchteil des landwirtschaftlichen Wasserverbrauchs für die Bewässerung (Abb. III.2.2.-9 

und III.2.2.-10) ausmacht, ist die laufende Studie für das Aufzeigen von potentiellen Nutzungskonflikten 

auf der sub-regionalen und lokalen Ebene in Zeiten von Wassermangel unerlässlich. 

Mm³ / a 

50 

40 

30 

20 

10 

0 

Total water demand 

Cultivated surface 

Mezguita Tinzouline Ternata Fezouata Ktaoua M'Hamid 

Abb. III.2.2.-10: Vergleich des mittleren jährlichen Wasserbedarfs der Kulturen und der Größe der bewirtschafteten 

Flächen in den Drâa-Oasen (2001-2006) (CropDem). 

8000 

6000 

4000 

2000 

0 

ha


Ein flächendeckender Datensatz zur Überprüfung der aktuellen Situation zur Bodenversalzung besteht 

derzeit nicht, wobei zu diesem Zwecke ein Austausch mit der ORMVAO besteht. Im Vergleich 

von bisher gemessenen Bodensalzgehalten und modellierten Werten (als spezifische elektrische 

Leitfähigkeit der Gleichgewichtsbodenlösung) zeigt sich, dass die modellierten Werte im Jahre 

1980 für die geringe Versalzungsklasse (0 bis 4 mS/cm) höher und für die höhere Versalzungsklasse 

(4 bis 8 mS/cm) geringer liegen als die gemessenen (siehe Abb. III.2.2.-11). Somit wird die Bodenversalzung 

vom Modell unterschätzt. Im Beobachtungszeitraum 1968 bis 1998 ist den Messwerten 

eine zunehmende Bodenversalzung zu entnehmen, da zum späteren Zeitpunkt im Verhältnis 

mehr Messwerte in die höhere Versalzungsklasse (4 bis 8 mS/cm) fallen (Abb. III.2.2.-11). Dieser 

Trend setzt sich in der Modellierung fort 

% of the oases surface 

100 

90 

80 

70 

60 

50 

40 

30 

20 

10 

0 

0-4 4-8 8-16 16-32 > 32 

Salinity class [mS/cm] 

1968 measured 

1980 measured 

1980 modelled 

1998 modelled 

Abb. III.2.2.-11: Vergleich von gemessener (1968, 1980) und mit SahysMod modellierter (1980, 1998) Bodenversalzungsklassen 

in der Oase Mezguita. 

Das Modell BIL wurde gemäß den Anregungen und den Ergebnissen der Diskussion im Rahmen 

der Vorstellung des Prototyps von IWEGS angepasst (vgl. Capacity Development). Demnach wurde 

z.B. eine Funktion zur Berücksichtigung von Gerinnebettverluste implementiert, um die verfügbare 

Menge an Oberflächenwasser für die Bewässerung besser abzuschätzen. Ferner war eine Anpassung 

der Speicherkoeffizienten für die Berechung der verfügbaren Grundwasservolumina notwendig. 

Hiefür diente der Abgleich der Bohrgutansprachen aus Sondierungen (Datenquelle: Service 

Eau Ouarzazate) mit allgemeinen Literaturwerten. Folglich wurden die Speicherkoeffizienten von 2 

bis 5 % auf 10 bis 12 % angehoben. Weitere Anpassungen und Plausibilitätstests werden zurzeit 

durchgeführt, wobei der lückenhafte Datenbestand hauptsächlich die Überprüfung von Stützpunkten 

anhand von einzelnen Messwerten zulässt. Die Ergebnisse des Modells BIL wurden mit Grundwasserstandsmessungen 

des Service Eau Ouarzazate in der Oase Tinzouline verglichen und ergaben


eine zufriedenstellende Übereinstimmung von gemessenen zu modellierten Aquiferfüllständen 

(Abb. III.2.2.-12). 

Filling level of aquifer [%] 

100 

90 

80 

70 

60 

50 

40 

30 

20 

10 

0 

73/74 

75/76 

77/78 

79/80 

81/82 

83/84 

85/86 

87/88 

89/90 

91/92 

93/94 

95/96 

97/98 

99/00 

01/02 

Hydrological year 

03/04 

05/06 

07/08 

09/10 

Tinzouline modeled 

Tinzouline observed 

11/12 

13/14 

15/16 

17/18 

19/20 

21/22 

Abb. III.2.2.-12: Vergleich der gemessenen (dunkelblau) und modellierten (hellblau) mittleren prozentualen 

Füllstände des Aquifers der Oase Tinzouline (1973/74 bis 2024/25) – nach 2006 Fortschreibung 

des beobachteten Klimatrends. 

Die Berechnung und Auswertung von kombinierten Szenarien und Interventionsszenarien basierend 

auf den IMPETUS – Klimaszenarien und den sozio-ökonomischen Szenarien stehen im Fokus der 

aktuellen und zukünftigen Arbeiten. 

Literatur 

Heidecke, C., Kuhn, A. and Klose, S. (2008): Water pricing options for the Middle Drâa River Basin in Morocco. Af- 

JARE Vol 2 No 2. 

url: http://www.aaae-africa.org/afjare/docs/AfJAREHeidecke%20FINAL.pdf. 

Klose, S., Reichert, B. and Lahmouri, A. (2008): Management options for a sustainable groundwater use in the Middle 

Drâa Oases under the pressure of climatic changes. In: Zereini, F and Hötzl, H.: Climatic changes and water resources 

in the Middle East and North Africa. Contributions to the 3 rd Environmental Symposium of the German- 

Arab Society for Environmental Studies, Frankfurt, September 18.-19., 2006. Springer. Heidelberg. 

23/24


PK Ma-H.3: Saisonale Abflussprognosen aus der Schneeschmelze für das Management 

des Mansour Eddahbi Stausees 


Oued Dadès im Becken von Ouarzazate vor schneebedecktem Hohem Atlas 

Der Stausee Mansour Eddahbi bei Ouarzazate vereint die Zuflüsse aus dem südlichen Hohen Atlas. 

Ein Teil der Niederschläge fällt hier im Winter überwiegend als Schnee. Für die Wasserversorgung 

des Drâatals (Qualität des Trinkwassers, Quantität des Bewässerungswassers, Anzahl der Lâchers) 

sind sowohl die kurz- bis mittelfristige als auch die langfristige Entwicklung dieser Niederschläge 

und ihres Schneeanteils von Bedeutung. 

Die beiden Leitfragen, an der sich die Arbeit im PK Ma-H.3 orientiert, sind: 

1. Wie wirkt sich der Klimawandel auf den Schneespeicher und die Zuflüsse zum Stausee 

Mansour Eddahbi bei Ouarzazate aus? 

2. Wie viel Wasser werden die Hochgebirgsflüsse voraussichtlich in den nächsten Monaten für 

den Stausee liefern? 

Frage 1 hat die langfristige Entwicklung der Wasserverfügbarkeit der Region im Focus. Die zukünftig 

zu erwartenden Schneemengen sowie die Gesamtniederschläge im Hohen Atlas und im Becken 

von Ouarzazate werden in Klimaszenarien abgeschätzt, die auf Ergebnissen der meteorologischen 

Modellkette beruhen. Die Auswirkungen der Klimaszenarien auf den hydrologischen Kreislauf und 

letztlich auf die Zuflüsse zum Stausee werden im Schneeschmelz-Abflussmodell SRM (Snowmelt 

Runoff Model) modelliert. Die Gesamtmenge der Zuflüsse sowie der Füllstand des Stausees werden 

auf der Basis von Wasserverlusten aus dem Flussbett über die jeweilige Flusslänge im Monitoring


Tool PRO-RES (PROnostic de la fonte de neige pour un barrage REServoir; PROgnosis of snowmelt 

runoff for a water REServoir) berechnet. 

Eine Antwort auf Frage 2 setzt die Kenntnis der zu einem Stichtag vorhandenen Schneemenge sowie 

eine Abschätzung der Witterungsentwicklung in den darauf folgenden Monaten voraus. Dieser 

interdisziplinäre Ansatz wird mit der Entwicklung des Monitoring Tools PRO-RES beschritten. Hier 

werden aktuelle Beobachtungsdaten und statistische Witterungsprognosen mit dem Schneeschmelz- 

Abflussmodell gekoppelt und die berechneten Abflüsse in den Stausee geleitet. 

Mitarbeiter 

O. Schulz, K. Born, H. Busche, K. Piecha 


Ziel des PKs für 2008 war der Ausbau des Monitoringtools PRO-RES für eine saisonale Abflussvorhersage 

im Gesamteinzugsgebiet des oberen Drâa bis zum Stausee Mansour Eddahbi. Dazu war 

die Beschaffung und Aufbereitung weiterer und aktueller Klima-, Abfluss- und Schneebedeckungsdaten 

notwendig. Für die Pläne des PK konnten der Betreiber des Stausees sowie die übergeordnete 

nationale Behörde für Wasserressourcen gewonnen werden. Die Behörden sicherten ihre Unterstützung 

zu und halfen bei der Datenbeschaffung. In einer Grundlagenschulung für die Mitarbeiter der 

Behörden wurde eine gemeinsame Basis für den Umgang mit Klima- und Geodaten gelegt, auf der 

eine speziellere Schulung im Monitoringtool PRO-RES aufbauen kann. 

Ein weiteres Ziel war die Programmierung einer Schnittstelle zum Wettergenerator SMGHydraa 

(Statistical Model for the Generation of Climate Data for Hydrological Applications in the Draa 

Region), der die Grundlagen für eine statistische Vorhersage der Witterung vom späten Winter bis 

zum Sommer liefert. Trotz der relativ hohen Unsicherheit statistischer Vorhersagen sind sie für eine 

Abschätzung des Schmelzverlaufs einer winterlichen Schneedecke sowie der neuen Niederschläge 

und somit für die verfügbaren Wassermengen, die über die Gebirgsflüsse bis in den Stausee transportiert 

werden, notwendig. Dazu wurden die Klimamodelldaten auf die in PRO-RES verwendeten 

Höhenzonen abgebildet. 

Nutzergruppen 

• Ministère de l'Energie, des Mines, de l'eau et de l'environnement, Direction de la Recherche et 

de la Planification en Eau (DRPE), Rabat 

- Abddaim Lahmouri 

- Reddouan Bouaicha (Chef DRPE) 

- Mitarbeiter : M’Hamed Slimani


• Service Eau de Ouarzazate 

- Mustapha Sabbar (Chef du Service) 

- Mitarbeiter : Hassan Rida 

• ORMVA de Ouarzazate 

- Abdellouahed El Gharbaoui (Chef) 

Im März 2008 fand eine Schulung für die Nutzer aller Systeme in Ouarzazate statt. Darüber hinaus 

gab es für PRO-RES und SMGHydraa im April Schulungen bzw. Diskussionen an der Universität 

Hassan II und bei der Direction Nationale de la Météorologie in Casablanca. Weitere Schulungen 

mit ausgewählten Mitarbeitern oben genannter Institutionen sind für das Frühjahr 2009 geplant. 


Das Monitoringtool PRO-RES 

Die Entwicklung des Monitoringtools PRO-RES wurde in folgenden Punkten vorangetrieben: 

• Integration weiterer Messdaten zu Klima und Abfluss in die Datenbank 

• Update der MODIS-Satellitenbildprodukte zur Berechnung der Schneebedeckung in den 

Einzugsgebieten 

• Integration der neuesten Version des Wettergenerators SMGHydraa für einen Zugriff auf 

Klimaszenarien 

• Ausbau und Verfeinerung der Funktionen sowie der Benutzeroberfläche von PRO-RES im 

Framework 

• Berechnung von Szenarien der Stauseezuflüsse 

Die räumliche Diskretisierung des oberen Drâa-Einzugsgebiets orientiert sich an den Abflusspegeln 

des Service Eau (Ouarzazate), so dass neun Teileinzugsgebiete definiert wurden. Die Höhendifferenzen 

vom Stausee bei Ouarzazate (1050 m) bis zum Gipfelgrat des Jebel M’Goun (4071 m) 

betragen 3000 m. Um jeweils annähernd homogene Niederschlags- bzw. Temperaturwerte für die 

Modellierung zu gewährleisten, die über Niederschlagsart bzw. der Schneeschmelze zur Verfügung 

stehende Energie entscheiden, wurde eine Höhenzonierung in 250 m-Schritten vorgenommen. 

Die tägliche Schneebedeckung in den einzelnen Höhenzonen der neun Teileinzugsgebiete des Stausees 

ist eine Eingangsvariable des SRM. Zur Extraktion der erforderlichen Werte aus täglichen 

MODIS-Daten (Satellitenbildprodukt MOD09 des United States Geological Survey, USGS) dient 

das Modul MODISsnowmap. Dafür wurde unter Einbindung des frei verfügbaren Modis Reprojection 

Tools MRT (USGS) eine Routine definiert und im SDSS-Framework programmiert.


In der Routine werden aus dem MOD09 zwei von sieben Spektralkanälen angesteuert und in die 

Kartenprojektion Lambert-IMPETUS-Marokko gebracht. Nachfolgend wird der Normalized Difference 

Snow Index NDSI berechnet und das Ergebnis anhand eines regional angepassten Schwellwerts 

in die beiden Klassen „schneebedeckt“ bzw. „schneefrei“ eingeteilt. Diese Schneemaske wird 

mit der Zoneneinteilung des Untersuchungsgebietes (oberes Drâa-Einzugsgebiet) verschnitten. Ergebnis 

ist eine Tabelle mit prozentualer Schneebedeckung in den einzelnen Höhenzonen aller neun 

Teileinzugsgebiete für jeden Aufnahmezeitpunkt des Satelliten. Im SRM werden die Werte an nicht 

durch Satellitenbilder abgedeckten Tagen durch Interpolation mit einem internen Algorithmus ergänzt. 

Die Datenbank umfasst zurzeit ca. 400 Satellitenbilder aus dem Zeitraum 2001 bis 2008 und 

wird weiterhin aktualisiert. 

Nach dem Start des Monitoringtools erfolgt zunächst eine Aktualisierung der vorhandenen Datengrundlage 

zur Modellierung (Abb. III.2.2-13). In der Tabelle erscheinen die in PRO-RES verwendeten 

Temperatur- und Niederschlagsdaten sowie Abflüsse und Schneebedeckungsgrade für jedes 

Teileinzugsgebiet. 

Abb. III.2.2-13: Tabelle mit aktuellem Stand der Datengrundlage in PRO-RES. 

An dieser Stelle können auch neue Satellitenbilder in die Datenbank geladen werden (Abb. III.2.2- 

14). Es wird erklärt, welche Rolle die MODIS-Satellitenbilder in PRO-RES spielen und von wo die 

Satellitenbilder bezogen werden können (Land Processes Distributed Active Archive Center des 

United States Geological Survey). Eine Recherche- und Bestellfunktion für MODIS ist im PRO- 

RES nicht vorgesehen, wohl aber das Öffnen eines Fensters mit Internet browser und Start auf der 

in Abb. III.2.2-14 dargestellten Seite des USGS.


Abb. III.2.2-14: Aktualisierungsseite für MODIS-Satellitenbilder in PRO-RES. 

Die Berechnung des NDSI-Schneeindex der neu eingeladenen Bilder und die Verschneidung mit 

den vordefinierten Höhenzonen finden im Anschluss automatisch statt. Dieser Vorgang kann solange 

wiederholt werden, bis alle gewünschten neuen Satellitenbilder geladen und verarbeitet sind. 

Der nächste Schritt ist die Auswahl der Datengrundlage und der Simulationsperiode für die Abflussmodellierung 

(Abb. III.2.2-15). Dazu gehören die Auswahl der Teileinzugsgebiete – wobei der 

Anwender darauf hingewiesen wird, dass für die Berechnung des gesamten Stauseezuflusses und 

des Stauseefüllstands alle Teileinzugsgebiete benötigt werden – sowie der Klimadaten. Hier hat der 

Anwender nun die Wahl, mit Messdaten oder Klimaszenarien zu modellieren sowie für mittelfristige 

(saisonale) Vorhersagen bis zu einem Stichtag Messdaten und danach Szenariendaten zu verwenden.


Die Auswahl der Simulationsperiode ist abhängig von der Datengrundlage und liegt für Messdaten 

zwischen 2001 und 2007, für Szenarien zwischen 2001 und 2020 und für saisonale Vorhersagen 

zurzeit zwischen 2001 und 2007, da hierfür bis zu einem vom Anwender festgelegten Zeitpunkt 

Messdaten verwendet werden. 

SMGHydraa 

Abb. III.2.2-15: Auswahlseite zur Klimadatengrundlage in PRO-RES. 

Die Daten der Klimamodellierungen werden in SMGHydraa für Zonen geliefert, die je nach Fragestellung 

unterschiedlich definiert sind. Sie werden mit Hilfe rein klimatologischer Bedingungen 

(Aridität), Abflusscharakteristika (Fluss-Untereinzugsgebiete) oder als Höhenzonen definiert. Der 

Vorteil dieser Darstellungsweise liegt in der Kombination räumlicher Heterogenität, Berücksichtigung 

der Fragestellung und möglichst geringem Datenumfang. 

Im Jahr 2008 wurden folgende Arbeiten vorgenommen: Die digitalen Geländedaten wurden in den 

Problemkomplexen vereinheitlicht, weshalb die Definitionen der Zonen neu vorgenommen und die 

Klimadaten neu präprozessiert werden mussten. Für die Regionalisierung der Klimadaten wurden 

die Transferfunktionen überarbeitet, um die Modellniederschläge so anzupassen, dass ihren Häufigkeitsverteilungen 

möglichst nahe an denen der Beobachtungen sind. Die Auswertungen der Niederschlagsdaten 

bezüglich der Extremereignisse auf der interannuellen Skala (Dürren) und täglichen 

Skala (Starkniederschläge) wurde in das Framework implementiert. Die Änderungen besonders der 

täglichen Niederschlagsraten und der Anzahl der Niederschlagstage pro Monat als räumlich verteilte 

Größen beeinflusst die Ergebnisse sowohl der Abflussmodellierungen als auch in der Berechnung 

der Bodenerosionsraten außerordentlich stark. 

Die Arbeiten konzentrierten sich auch auf Telekonnektionen mit den tropischen und extratropischen 

SST (Sea Surface Temperatures) des Atlantischen Ozeans. Bislang liefern die Beziehungen zwi-


schen SST und Winterniederschlägen jedoch keine statistische Basis, die eine saisonale Vorhersage 

für PRO-RES verbessern würde. Mit den bis 2007 aktualisierten Beobachtungsdaten, sowohl für 

Stationen als auch für auf ein Gitter interpolierte Produkte (CRU TS 2.1 und VASCLIMO) wurden 

die REMO Klimaszenarien evaluiert (Born, 2008a). Es wurden sowohl ein Bias der Modellszenarien 

als auch ein zukünftiger Trend zu trockeneren Klimaten in den IMPETUS-Szenarien bestätigt. 

Um die Vergleichbarkeit von Beobachtungen mit Modelldaten zu ermöglichen, wurde ein standardisierter 

Regenindex (standardized precipitation index, SPI, McKee et al., 1993) aus den Beobachtungsdaten 

und den Szenarien berechnet (Born et al., 2008b). Die Arbeiten zeigten, dass auch hier 

Häufigkeit und Stärke der Trockenperioden in den Szenarien zunehmen wird, die Feuchtperioden 

hingegen unverändert bleiben. Mit Hilfe dieser Ergebnisse wurde die Statistik für die Analyse der 

Trockenperioden auf das Untersuchungsgebiet übertragen. Bei der Auswertung der Szenarien wurde 

deutlich, dass ab etwa 2020 eine deutlich Zunahme der Auftrittswahrscheinlichkeit trockener 

Jahre zu erwarten ist. 

Ergebnisse der Modellierung mit PRO-RES 

Der Kern des MT PRO-RES, das Schneeschmelz-Abfluss-Modell SRM, konnte durch eine erweiterte 

Datengrundlage (Klima- und Abflussdaten sowie Satellitenbilder) auf den Zeitraum 2000-2006 

angewendet werden. Die Daten für 2007 und 2008 waren noch lückenhaft, konnten aber durch Vereinbarungen 

mit den marokkanischen Partnern anlässlich der IMPETUS-Konferenz in Ouarzazate 

Ende Oktober 2008 inzwischen akquiriert werden. Eine Modellierung der jüngsten Vergangenheit 

ist somit jetzt möglich und wird vorbereitet. Die Ergebnisse der Kalibrierung des Abflussmodells 

sind als zufrieden stellend zu bewerten, die der Validierungsphase sind gerade noch zufrieden stellend 

(Abb. III.2.2-16). Unter Berücksichtigung der Tatsache, dass die Stauseefüllung auch durch ein 

inneres Einzugsgebiet beeinflusst wird, welches nicht über einen Pegel erfasst und wird, ist die 

Qualität der Ergebnisse als viel versprechend zu bezeichnen. Durch die Verlängerung der Datenreihe 

werden sich weitere Verbesserungen ergeben. Die gesamte monatliche Zuflussmenge aller 

Zuflüsse in den Stausee Mansour Eddahbi kann somit als Basis für weitere Abschätzungen dienen, 

zum Beispiel für den monatlichen Füllstand des Stausees (Abb. III.2.2-17). Da hier noch weitere 

Prozesse eine Rolle spielen (Verdunstungsverluste sowie die Entnahme von Wasser), wurde dieser 

in das PRO-RES eingebettete Teil separat kalibriert und validiert. Auch hier sind die Ergebnisse 

insgesamt zufrieden stellend. Eine Nutzung des PRO-RES für die Modellierung von Szenarien ist 

somit möglich. 

Die Berechnung der Klimaszenarien A1B und B1 fand für die Teileinzugsgebiete im Wettergenerator 

SMGHydraa statt. Aufgrund der statistisch-dynamischen Modellierung ist ein direkter zeitlicher 

Vergleich mit Messdatenreihen nicht mehr möglich. Aus den bisherigen Ergebnissen ist abzuleiten, 

dass es bei hoher intraannueller Variabilität der Abflüsse zu keiner signifikanten Veränderung der 

monatlichen Abflussmengen bis zum Jahr 2020 kommen wird (Abb. III.2.2-18 und 19). Eine weitergehende 

statistische Analyse nach Integration weiterer Daten ist in Vorbereitung. Ebenso vorgesehen 

ist eine statistische Abschätzung der vorläufigen Ergebnisse für die saisonale Vorhersage, 

welche zurzeit nur auf der Basis der Szenariendaten erfolgen kann. Die Arbeiten zur saisonalen 

Vorhersage der Abflüsse bilden den Abschluss der PRO-RES-Entwicklung und werden im Frühjahr


2009 abgeschlossen. Darauf aufbauend werden Capacity Development-Maßnahmen durchgeführt 

werden. 

Stauseezufluss (Mio. m³/Monat) 

120 

100 

80 

60 

40 

20 

0 

Kalibrierungsphase (2000/01-2002/03) : 

R² = 0,68 

31.10.2000 

31.01.2001 

30.04.2001 

31.07.2001 

31.10.2001 

31.01.2002 

30.04.2002 

31.07.2002 

31.10.2002 

31.01.2003 

30.04.2003 

31.07.2003 

31.10.2003 

31.01.2004 

30.04.2004 

31.07.2004 

31.10.2004 

31.01.2005 

30.04.2005 

31.07.2005 

31.10.2005 

31.01.2006 

30.04.2006 

31.07.2006 

MODELLIERT GEMESSEN 

Validierungsphase (2003/04-2005/06) : 

R² = 0,54 

Abb. III.2.2-16: Mit PRO-RES modellierter monatlicher Gesamt-Stauseezufluss, Modellierungsantrieb durch Klimamessdaten. 

Stausee-Zufluss (Mio. m³/Monat) 

250 

200 

150 

100 

50 

0 

31.10.2001 

31.01.2002 

30.04.2002 

31.07.2002 

31.10.2002 

31.01.2003 

30.04.2003 

31.07.2003 

31.10.2003 

31.01.2004 

30.04.2004 

31.07.2004 

31.10.2004 

31.01.2005 

30.04.2005 

modelliert gemessen 

Kalibrierung 2001-04: R² = 0.75 

Validierung 2004-06: R² = 0.58 

(hydrol. Jahre) 

Abb. III.2.2-17: Mit PRO-RES modellierter mittlerer monatlicher Stauseefüllstand, Modellierungsantrieb durch Klimamessdaten. 

31.07.2005 

31.10.2005 

31.01.2006 

30.04.2006 

31.07.2006


Abflussmenge (Mio. m³/Monat) 

120 

100 

80 

60 

40 

20 

0 

Abb. III.2.2-18: Mit PRO-RES modellierter monatlicher Gesamt-Stauseezufluss, Modellierungsantrieb durch Daten 

zum Klimaszenario A1B des Wettergenerators SMGHydraa für 2001 bis 2020. 

Abflussmenge (Mio. m³/Monat) 

120 

100 

80 

60 

40 

20 

0 

31.10.2001 

31.08.2002 

30.06.2003 

30.04.2004 

28.02.2005 

31.12.2005 

31.10.2006 

31.08.2007 

30.06.2008 

30.04.2009 

28.02.2010 

31.12.2010 

31.10.2011 

31.08.2012 

30.06.2013 

30.04.2014 

28.02.2015 

31.12.2015 

31.10.2016 

31.10.2001 

31.08.2017 

31.08.2002 

30.06.2018 

30.06.2003 

30.04.2019 

30.04.2004 

29.02.2020 

28.02.2005 

31.12.2005 

31.10.2006 

31.08.2007 

30.06.2008 

30.04.2009 

28.02.2010 

31.12.2010 

31.10.2011 

31.08.2012 

30.06.2013 

30.04.2014 

28.02.2015 

31.12.2015 

31.10.2016 

31.08.2017 

30.06.2018 

30.04.2019 

29.02.2020 

Abb. III.2.2-19: Mit PRO-RES modellierter monatlicher Gesamt-Stauseezufluss, Modellierungsantrieb durch Daten 

zum Klimaszenario B1 des Wettergenerators SMGHydraa für 2001 bis 2020. 

Die Darstellung aller hier vorgestellten Ergebnisse in PRO-RES ist als Grafik und als Tabelle sofort 

nach Ende eines Modellierungsdurchgangs möglich, beides kann exportiert oder direkt ausgedruckt 

werden.


Literatur 

BORN, K., M. CHRISTOPH, A. H. FINK, P. KNIPPERTZ, H. PAETH AND P. SPETH (2008a): Moroccan Climate in the Present 

and Future: Combined View from Observational Data and Regional Climate Scenarios. In: ZEREINI AND HOETZL 

(EDS.): Climatic Changes and Water Resources in the Middle East and in North Africa. Springer Verlag, Wien, 

ISBN 978-3-540-85046-5, p. 29-45. 

BORN, K., A. H. FINK AND H. PAETH (2008b): Dry and Wet Periods in the northwestern Maghreb for Present Day and 

Future Climate Conditions. Meteorol. Zeitschrift 17, 533-551. 

KIRSCHT, H. AND SCHULZ, O. (2008): Morocco. In: SCHULZ, O. AND M. JUDEX (EDS.) (2008): IMPETUS Atlas Morocco. 

Research Results 2000-2007, p. 5-6. Bonn, Cologne. 

MCKEE, T. B., N. J. DOESKEN, J. Kleist (1993): The relationship of drought frequency and duration to time scales. -- 

Preprints, 8th Conference on Applied Climatology, Jan. 17-22, Anaheim, CA, 179-184. 

SCHULZ, O., BUSCHE, H. AND A. BENBOUZIANE (2008): Decadal Precipitation Variances and Reservoir Inflow in the 

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PK Ma-H.5 Auswirkung von Klimawandel und veränderter Wassernutzung 

auf den Niederschlag und die Verdunstung 

Überschussbewässerung in der Flussoase, auch gerne als „Ozean der Palmen“ bezeichnet, in der 

Nähe von Agdz. Die bewässerte Fläche ist deutlich an der dunklen Färbung zu erkennen (Foto: K. Born). 


Für klimatologische Zeiträume (≥30 Jahre) mit gleichzeitig hoher räumlicher Auflösung (≤3km) ist 

Niederschlag und Verdunstung weder aus Messungen noch aus Simulationen für die Region südlich 

des Hohen Atlas verfügbar. Auf diesen Skalen sind jedoch präzise Informationen zum Verständnis 

des aktuellen Klimas und zur Abschätzung möglicher zukünftiger Entwicklungen unerlässlich. Interdisziplinäre 

Untersuchungen über die Zusammenhänge zwischen z. B. Bevölkerungswachstum, 

Landnutzung, Hydrologie und Klima sind notwendig, um Änderungen realistisch einschätzen zu 

können. Besonders für Fragen der Erosion und der Niederschlagseinträge in verschiedene hydrologische 

Einzugsgebiete ist eine hohe zeitliche und räumliche Auflösung der meteorologischen Daten 

bedeutsam. 

Mitarbeiter 

K. Piecha, K. Born, A. Klose, O. Schulz 


Im PK Ma-H.5 bestand die Zielsetzung des Jahres 2008 in einer Ausdehnung des Simulationsgebiets 

auf den Hohen Atlas und das Becken von Ouarzazate bis nach Asir. Weiterhin wurde mit den


Arbeiten im PK eine Verbesserung der bereits existierenden Rekombinationsvorschrift zur Verbesserung 

der Berechnung der Evapotranspiration auf Grundlage von aktuelleren Bodeninformationen 

angestrebt. Hierzu sollte die Aufstellung von Kriterien für das Simulationsgebiet zur Auswahl geeigneter 

Repräsentanten ausgearbeitet werden. Repräsentanten sind die Termine, die die verschiedenen 

Circulation Weather Types (CWT) in der Rekombination vertreten. Für diese Auswahl stand 

ein Zeitraum von November 2001 bis Dezember 2002 zur Verfügung. Die Simulation der gewählten 

Termine erfolgte mit dem mesoskaligen meteorologischen Modell FOOT3DK. Mit Hilfe der 

Klassifikation der CWT für das gegenwärtige und zukünftige Klima wurden erste Rekombinationen 

von Niederschlag und Verdunstung für das neue Simulationsgebiet durchgeführt. Darüber hinaus 

wurde eine erste Version des Informationssystems IMPETUS -Développements possibles de l'Évaporation 

et des Précipitations dans le bassin versant du Drâa (IDEP-Drâa) weiterentwickelt. 

Mögliche Nutzergruppen 

• Information Centre on Sustainable Energy & Environment 

• Université Hassan II 


In den ersten beiden Projektphasen ist zunächst die Modellkette etabliert und anhand von Sensitivitätsstudien 

die Anwendbarkeit von FOOT3DK (s. a. Shao et al., 2001 und Huebener et al., 2007) im 

südlichen Untersuchungsgebiet nachgewiesen worden. Verschiedene Anpassungen (z. B. Einführung 

einer Methode die Bewässerung in den Oasen darzustellen, sowie die Implementierung eines 

tief liegenden Grundwasserspeichers) sind umgesetzt worden, um die realen Bedingungen im Untersuchungsgebiet 

angemessen abzubilden. Die Erstellung von Rekombinationen für Niederschlag 

und Verdunstung (Huebener und Kerschgens, 2007 und 2007b) auf Basis von statistischdynamischen 

Downscaling (vgl. Fuentes und Heimann, 2000; Heimann, 2001) ist für Oasen südlich 

von Ouarzazate abgeschlossen. 

Anfang der dritten Projektphase ist die Anwendbarkeit von FOOT3DK für den Hohen Atlas getestet 

worden. Dazu wurde ein Simulationsgebiet in der nordöstlichsten Ecke des Drâaeinzugsgebiets gewählt 

(Abb. III.2.2-20, rote Box), welches die Höhenunterschiede des Hohen Atlas gut repräsentiert. 

Dieses Simulationsgebiet wurde im Folgenden nach Westen und Süden vergrößert und mit 

neueren Informationen über die Bodenarten (Abb. III.2.2-20) betrieben (Klose, 2008). Mit diesem 

Schritt wurde die Simulation der Evapotranspiration verbessert, da in der in IMPETUS erstellten 

Bodenkarte neben einer höheren Auflösung auch die Anzahl der Bodenarten größer ist als zuvor 

berücksichtigt. Nach einer Modifikation in FOOT3DK können 11 statt vorher 5 Bodenarten berücksichtigt 

werden. Pro Gittermasche wird die Bodenart verwendet, die in der Bodenkarte den Hauptanteil 

in der jeweiligen Gittermasche aufweist.


Abb. III.2.2-20: Vergrößertes Simulationsgebiet mit den neu in FOOT3DK verwendeten Bodenarten. Die rote Box 

zeigt das alte Simulationsgebiet. 

CWT-Berechnung für 2002 

Die zehn klassifizierten CWT können in zwei Zirkulations- und acht Richtungstypen unterschieden 

werden (Methode siehe Jones et al, 1993). Auf Grund ähnlicher Charakteristiken im Bezug auf Niederschlag 

werden sie für die später dargestellte Rekombination zu sechs Gruppen zusammengefasst. 

Die CWT werden für ein Gebiet berechnet, dass um den Punkt 30° N und 5° W zentriert ist. Die 

Verteilung der CWT in Prozent basiert auf Bodendruckdaten aus NCEP-Reanalysen im Jahr 2002 

(Abb. III.2.2-21). Den größten Anteil hauptsächlich in den Sommermonaten nimmt der CWT mit 

Strömung von Nordost ein. Sie wird später mit der Wetterlage Ost zusammengefasst, welche über 

das gesamte Jahr recht gleichmäßig verteilt vorkommt. Die anderen CWT treten wesentlich seltener 

oder nur während bestimmter Jahreszeiten auf.


Abb. III.2.2-21: Häufigkeitsverteilung der CWT in Prozent nach Monaten unterteilt für das Jahr 2002 

Auswahl der Repräsentanten 

Als Antrieb für die Simulationen der verwendeten Repräsentanten mit FOOT3DK dienen Antriebsdaten 

des COSMO-LM (Consortium for Small-scale Modeling-Lokal Modell). Mit FOOT3DK 

werden Episoden von 24 h mit einer Auflösung von ca. 9 km² pro Gitterbox auf einem Gebiet von 

etwa 220 km x 227 km Gesamtgröße modelliert. Das Gebiet umfasst Teile des Hohen Atlas und des 

Beckens von Ouarzazate. Das Haupt-Kriterium bei der Auswahl der Repräsentanten ist, dass die 

Maschen, in denen sich die IMPETUS-Stationen Imeskar, Taoujgalt, Trab Labied und Asrir sowie 

die WMO-Station Ouarzazate befinden, Niederschlag simulieren, wenn Niederschlag an der zugeordneten 

Station gemessen wird. Wenn es an der jeweiligen Klimastation nicht geregnet hat, soll 

auch in der Simulation in den zugeordneten Maschen kein Niederschlag auftreten (das Kriterium 

soll für 60 % der Vergleiche zutreffen). Je Termin ‚ohne Niederschlag’ werden simulierte Werte 

kleiner 0,05 mm als ‚kein Niederschlag’ gewertet. Bei diesen Simulationen kommt es abhängig von 

der Anströmung zum Teil zu Niederschlag auf der Nordseite des Hohen Atlas. Die Verwendung 

dieser Simulationen ist sinnvoll, da der Hohe Atlas als Wetterscheide dient und es somit zu erwarten 

ist, dass es dort zu Niederschlägen kommt wenn es südlich des Atlas nicht regnet. Ein Vergleich 

zwischen Messstation und simuliertem Wert einer Gitterbox ist in diesem Bereich mangels Messwerten 

jedoch nicht möglich.


Rekombination für das Jahr 2002 

Auf der Basis des statistischen-dynamischen Downscalings wird eine Rekombination von Niederschlag 

und Verdunstung für das Jahr 2002 durchgeführt. Dazu werden zunächst die CWT für das 

Jahr klassifiziert (Abb. III.2.2-21). Nach der sich dabei ergebenden Auftrittshäufigkeit werden die 

Niederschlags- bzw. Evapotranspirationswerte der Repräsentanten aufsummiert. 

Abb. III.2.2-22: Rekombinierter akkumulierter Niederschlag des Jahres 2002 in mm auf Basis von CWT aus NCEP- 

Reanalysen (grau: Einzugsgebietsgrenze des Drâa, schwarze Isolinien: Orographie aus FOOT3DK, 

Punkte: gemessener Stationsniederschlag). 

Der rekombinierte akkumulierte Niederschlag des Jahres 2002 (Abb. III.2.2-22) zeigt die zu erwartende 

Verteilung. Auf der Nordseite des Hohen Atlas fällt sichtbar mehr Niederschlag als auf der 

Südseite. Bei einem Vergleich zwischen dem gemessenen Niederschlag an den IMPETUS- 

Klimastationen (Abb. III.2.2-22, eingefärbte Stationspunkte) und dem simulierten und rekombinierten 

Niederschlag in der entsprechenden Gitterbox wird deutlich, dass FOOT3DK im Jahr 2002 den 

Niederschlag an einigen Stationen unterschätzt an anderen wiederum überschätzt. Es muss berücksichtigt 

werden, dass der Niederschlag, der in einer Gitterbox simuliert wird, nur bedingt mit einem 

punktuell gemessenen Niederschlag vergleichbar ist. Für die Evaluierung der Evapotranspiration 

(Abb. III.2.2-23) liegen an den Stationen keine Messwerte vor, die zum Vergleichen dienen können. 

Die negativen Werte der Evapotranspiration (also Kondensation) treten in den Simulationen auf, 

wenn eine Übersättigung der Feuchte in Bodennähe vorliegt. In einzelnen Maschen überwiegen die 

negativen Werte in der Rekombination für das Jahr 2002, was sich in Abb. III.2.2-23 zeigt.


Abb. III.2.2-23: Rekombinierte akkumulierte Evapotranspiration des Jahres 2002 in mm auf Basis von CWT aus 

NCEP-Reanalysen (grau: Einzugsgebietsgrenze des Drâa, schwarze Isolinien: Orographie aus 

FOOT3DK). 

Anwendung auf die SRES-Szenarien A1B und B1 

In Abb. III.2.2-24 ist die relative Häufigkeit der CWT-Verteilung für den 15-jährigen Zeitraum von 

2036 bis 2050 für die verwendeten Szenarien A1B und B1 abgebildet. Weiterhin sind die jeweiligen 

Differenzen zur Kontrollperiode von 1986 bis 2000 dargestellt. Die Verteilungen, die mit REMO- 

Modelldaten berechnet werden, differieren zwischen den unterschiedlichen Szenarien lediglich gering. 

Das liegt daran, dass für die Szenarien B1 und A1B im Forcingzeitraum von 2036 bis 2050 ein 

ähnlicher Verlauf des Strahlungsforcings vorliegt (stärker in A1B), der die Häufigkeit der CWT 

ähnlich beeinflusst (Houghton et al.: IPCC, 2001).


Abb. III.2.2-24: Relative Häufigkeit der CWT für den 15-jährigen Zeitraum von 2036 bis 2050, basierend auf REMO- 

Modelldaten der Szenarien A1B und B1 (linke y-Achse), und deren Differenzen zur REMO- 

Kontrollperiode von 1986 bis 2000 (rechte y-Achse). 

Im Vergleich zur betrachteten Kontrollperiode weichen die beiden Szenarien-Verteilungen um weniger 

als 4 % von der Kontrollperiode ab, wobei das A1B-Szenario deutlichere Signale zeigt. Hier 

kommt es im Vergleich mit der Kontrollperiode zu einer Abnahme der antizyklonalen CWT und 

einer Zunahme der nordöstlichen und nördlichen Lagen von etwa 3 %, während im B1-Szenario die 

Abnahme der antizyklonalen CWT und Zunahme der Lage Nord und Nordost geringer ausfällt. Interessant 

für den Niederschlag in der Region ist die Zunahme der südwestlichen und westlichen 

Anströmungen, da diese feuchte Luft vom Atlantik ins Drâa-Einzugsgebiet transportieren. 

Unter der Annahme, dass das Verhältnis der Tage mit Niederschlag und der Tage ohne Niederschlag 

innerhalb der einzelnen CWT gleich bleibt, werden in Kürze Rekombinationen für verschiedene 

Forcingabschnitte durchgeführt werden. 

Informations-System (IS) 

Das hier vorgestellte Informations-System (IS) (schematisch in Abb. III.2.2-25) trägt den Titel 

„Niederschlag und Verdunstung - mögliche zukünftige Entwicklungen“ (IMPETUS - 

Développements possibles de l'Évaporation et des Précipitations dans le bassin versant du Drâa, 

IDEP-Drâa). Es liefert Informationen, bzgl. der möglichen Entwicklungen von Niederschlag und 

Verdunstung unter der Berücksichtigung verschiedener Randbedingungen, die künftig zu erwarten 

sind. 

Auf Grund des hohen Rechenzeitbedarfs und der großen produzierten Datenmengen ist es nicht 

beabsichtigt, das Modell FOOT3DK in das IS zu integrieren. Dem Nutzer werden die unter dem 

Kapitel Stand der Forschung beschriebenen Ergebnisse als Datengrundlage im IS zur Verfügung 

gestellt (Abb. III.2.2-25, grauer und roter Bereich). Es stehen die folgenden Auswahlmöglichkeiten 

zur Verfügung: Der Anwender kann zwischen den beiden SRES-Szenarien A1B und B1 wählen. Er


kann den Startmonat und den Zeitraum der Klimatologie bestimmen (grüne Boxen oben rechts). 

Nachdem der Nutzer eine für sich optimierte Auswahl getroffen hat, werden IS-intern die Auftrittshäufigkeiten 

für den gewählten Zeitraum zusammengestellt und die damit rekombinierten Parameter 

Niederschlag oder Verdunstung als Tabelle und/oder Grafik ausgegeben. Dieses IS-Ergebnis 

kann bereits als Informationsquelle genutzt oder in weitere Simulationen integriert werden. Später 

soll noch die Möglichkeit geboten werden, für bestimmte Zeiträume Zeitreihen zu extrahieren. Das 

IS wird z. Z. ausschließlich mit Niederschlagsdatensätzen betrieben, die noch nicht die letztendlich 

gewählten Repräsentanten berücksichtigen. In der ersten Jahreshälfte des nächsten Jahres werden 

die Daten für Niederschlag und Verdunstung aufgearbeitet und in das IS eingepflegt werden. 

Abb. III.2.2-25: Flowchart des Informationssystems IDEP-DRÂA 

Literatur 

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III.2.3 Landnutzung 

Im Themenbereich „Landnutzung“ sind alle Problemkomplexe zusammengefaßt, bei denen die natürliche 

Vegetation sowie die Weidegebeite im Fokus der Untersuchungen stehen. Ökologische und 

sozioökonomische Aspekte zur Landnutzung sind jedoch in einer Vielzahl weiterer Problemkomplexe 

integriert und stellen häufig wichtige Eingangsdaten dar. 

Der Themenbereich umfasst drei Problemkomplexe. PK Ma-L.1 untersucht die Wasser- und Weidenutzung. 

Es ist davon auszugehen, dass diese nicht nur von naturräumlichen Faktoren bestimmt 

wird, sondern zu einem wichtigen Teil vom sozialen und politischen Handeln, also den Nutzungsstrategien 

der Akteure vor Ort, abhängig ist. Die tatsächlich in einem Anbaugebiet verfügbaren 

Ressourcen hängen dabei aber nicht nur von der naturräumlich bedingten lokalen Ressourcenverfügbarkeit 

ab, sondern auch von historisch gewachsenen und sozial kontrollierten Verfahren der 

Ressourcenverteilung und –Nutzung. Neben der Oasenlandwirtschaft die sich im Arbeitsgebiet nur 

wenig verändert hat gab es bei der transhumanten Weidewirtschaft in den letzten Jahrzehnten spürbare 

Veränderungen der Nutzungsmuster. 

Im Zentrum von PK Ma-L.2 steht das raum-zeitliche Verhalten der Pflanzendecke vor allem in den 

Weidegebieten des Drâa Einzugsgebietes. Bekanntlich ist die Verteilung des Niederschlagwassers 

wesentlich von der Dichte und der Struktur der Pflanzendecke abhängig. In Feldexperimenten wird 

deshalb vergleichend die Vegetationsdynamik auf Flächen mit bzw. ohne Beweidung untersucht. 

Parallel und auf der Basis der Geländemessungen wurden die verschiedenen IS und SDSS fertig 

gestellt (IS PLANT) bzw. weiterentwickelt (SDSS VegSat und SDSS PADRÂA). Im PK Ma-L.3 

wurde die modellgestützte Entwicklung von zweier IS und SDSS zur Abschätzung von Risiken und 

Gefahren durch extreme Niederschlagsereignisse und durch Bodenerosion fortgesetzt. Während mit 

dem IS SMGHydraa (Statistical Model for the Generation of Meteorological Data for Hydrological 

Modelling in the Draa Region) ein Prozessor zur Aufbereitung und Visualisierung vom klimatologischen 

Daten erfolgreich weiterentwickelt wurde, erlaubt das SDSS SEDRAA (Soil Erosion in the 

Draa Region) die Berechnung von flächenhaften Bodenerosionsraten in Abhängigkeit von verändeter 

Landnutzung.


PK Ma-L.1 Strategien der Landnutzung unter limitierten Wasserressourcen im 

Zentralen Hohen Atlas 


Hirte im Hohen Atlas 

Unter der Maßgabe die Untersuchungen zu Strategien der Landnutzung unter limitierten Wasserressourcen 

im Zentralen Hohen Atlas in ein Informationssystem einzubinden wurden die ethnologischen 

Untersuchungen aus den beiden für die Landnutzung relevanten Bereichen Anbau und Viehzucht 

abgeschlossen. Diese sich ergänzenden Wirtschaftsweisen nutzen unterschiedliche Nischen 

im Ökosystem: die bewässerten Oasen, die weniger als 5 Prozent der Gesamtfläche des Gebietes 

ausmachen und die zu verschiedenen Vegetationszonen gehörenden Weidegebiete außerhalb dieser 

Flächen. Anbau und Viehzucht stellen komplementäre Formen der Landnutzung dar und ermöglichen 

so unterschiedliche, sich ergänzende Strategien der Existenzsicherung. In der gesamten Region 

kommt es, wie in anderen Teilen des Drâa-Einzugsgebietes auch, immer wieder zu Engpässen 

bei der Versorgung mit Wasser für die Landwirtschaft und bei der Verfügbarkeit von Futterpflanzen 

für die Tiere. Neben den natürlichen saisonalen Schwankungen wirken sich vor allem die starken 

inter-anuellen Veränderungen der Wasserverfügbarkeit negativ auf Anbau und Tierhaltung aus. Die 

tatsächlich in einem Anbaugebiet verfügbaren Ressourcen hängen dabei aber nicht nur von der naturräumlich 

bedingten lokalen Ressourcenverfügbarkeit ab, sondern auch von historisch gewachsenen 

und sozial kontrollierten Verfahren der Ressourcenverteilung und –Nutzung. Neben der Oasen-


landwirtschaft die sich im Arbeitsgebiet nur wenig verändert hat gab es bei der transhumanten Weidewirtschaft 

in den letzten Jahrzehnten spürbare Veränderungen der Nutzungsmuster. Die idealtypischen 

Transhumanzzyklen werden seltener ausgenutzt und dorfnahe Weideflächen dafür stärker 

beansprucht. Diese Veränderung wirkt auch auf den Umgang mit Kollektivland, wo Viehzüchter in 

Konkurrenz mit Bauern treten (vgl.: El Alaoui 2002: 8ff.). Während an der feuchteren Nordflanke 

des Atlas Gebirges auf Kollektivland auch Regenfeldbau betrieben wird (vgl.: Kraus 1991: 55-56 

und 73-76) ist im Arbeitsgebiet des PK am Südabhang des Gebirges Kollektivland fast ausschließlich 

Weideland. Die während der vergangenen Phasen gesammelten Informationen und die daraus 

hervor gegangenen Analysen, vor allem über Strategien der Land- und Wassernutzung in der Oasenlandwirtschaft 

sowie Agrarökonomische Modellierungen über Vegetationsentwicklung auf Weideflächen 

flossen in das Informationssystem LUD-HA ein. Im Berichtzeitraum wurde vor allem die 

Bearbeitung weidewirtschaftlicher Themen in der PK-Arbeit verstärkt und Berechnungen und Projektionen 

zum Zustand der Weideflächen mittels SAVANNA in das Informationssystem integriert. 

Der Vergleich von naturwissenschaftlichen Ergebnissen und durch ethnologische Befragungen gewonnenen 

emischen Konzepten und Klassifikationen hat interessante Erkenntnisse über die Bedeutungen 

bestimmter Vegetationstypen und ihre Nutzung durch mobile Viehhirten erbracht. Die durch 

sozialwissenschaftliche Befragungen gewonnenen Erkenntnisse zur transhumanten Weidewirtschaft, 

wurden durch die Modellergebnisse zur Berechnung der Weidekapazität ergänzt. 

Mitarbeiter H. Kirscht, A. Linstädter, G. Baumann, B. Kemmerling, A. Roth, A. Enders 


In der Gemeinde Ighil N’Oumgoun, die weitgehend deckungsgleich mit dem hydrologischen Teileinzugsgebiet 

Ifre ist, wurden die gegenseitigen Abhängigkeiten zwischen natürlicher Wasserverfügbarkeit 

und anthropogen gestalteter Wasser- und Weidenutzung untersucht. Die dabei festgestellte 

Bandbreite aktueller Strategien der Landnutzung wurde dargestellt und wird derzeit für die 

Nutzer des Informations-Systems LUD-HA aufbereitet. Hierbei zeigen sich deutliche Schnittstellen 

und Synergieeffekte mit den Arbeiten in anderen PKs. Die PKs Ma-L.2, „Auswirkungen von 

Landnutzungs-und Klimawandel auf die Resilienz und Regenerationsfähigkeit der Vegetation in 

Südmarokko“ sowie Ma-G.2 „Wasser- und Weidenutzung im Spannungsfeld zwischen traditionellen 

Entscheidungsprozessen und staatlichen Institutionen“, liefern auch weiterhin wichtige inhaltliche 

oder methodische Beiträge zur vorliegenden Arbeit. Die Analyse der Techniken und Managementsysteme 

die, von der lokalen Bevölkerung entwickelt wurden, flossen als qualitative Informationen 

direkt in die Auswertungen des PKs und in die Konzeption des Informationssystems LUD- 

HA ein. Darüber hinaus stehen Ergebnisse des stärker formalisierten Systems SAVANNA als Informationsebenen 

für LUD-HA zur Verfügung. Der Umgang der lokalen Bevölkerung mit den 

knappen Ressourcen und die dabei implizit oder explizit verfolgten Strategien, bilden, neben der 

Untersuchung der naturwissenschaftlichen Disziplinen, weiterhin die Ausgangsbasis für die durchgeführten 

Analysen.


Stand zur IS-Entwicklung 

Die Entwicklung des aus einer Kombination von naturwissenschaftlichen und sozialwissenschaftlichen 

Systemanalysen bestehenden Informationssystems (IS) ist für die erste Version abgeschlossen. 

Der dialogische Prozess mit institutionellen Vertretern in Marokko wurde fortgesetzt und erste erfolgreiche 

Anpassungen wurden vorgenommen. In weiteren Schritten sollen lokale Experten diese 

Daten ergänzen und in einem Prozess mit lokalen Entscheidungsträgern nutzen. Diese können daraus 

Handlungsstrategien zur Optimierung der Ressourcennutzung entwickeln. Darüber hinaus werden 

Verfahren erstellt, das hierfür notwendige Wissen zu transferieren. Die Untersuchungen zur 

Veränderung der Bevölkerungsstruktur die einen wichtigen Einfluss auf mögliche Strategien der 

Landbevölkerung hat, wurden zu Beginn der Berichtsphase abgeschlossen. 

Ethnologische Ergebnisse 

Um Aussagen über Strategien der Bevölkerung aus den Bereichen Land- und Weidenutzung sowie 

außerlandwirtschaftliche Einkommensgenerierung zu treffen kombiniert der PK Ma-L1 Daten aus 

den Bereichen Sozio-ökonomie und Ökologie. Dabei werden die Ergebnisse verschiedener disziplinärer 

Erhebungen und Modelle zusammengefasst und gemeinsam mit den qualitativen Ergebnissen 

der ethnologischen Untersuchungen zur Entwicklung des Informationssystems LUD-HA verwendet. 

Landwirtschaftliche Konzepte und lokale Entscheidungsfindung werden dabei in Relation zu 

naturräumlichen, sozialen und demographischen Entwicklungen gesetzt. Auf Grundlage der gesammelten 

sozialwissenschaftlichen Daten werden Strategien der lokalen Bevölkerung in Nutzungsgrafiken 

dargestellt. Mit Hilfe des Moduls DemProj/SPECTRUM (Betreiber: Platt, vgl. Policy 

Project 1997), wurden demographische Variablen in unterschiedlichen Bevölkerungsprojektionen 

auf der kommunalen Ebene verarbeitet. Die zeitliche Auflösung bewegt sich in Ein-Jahres- 

Schritten zwischen 2004, in dem der derzeit aktuelle Zensus erhoben wurde, und dem Jahr 2020, 

dem Projektionsziel der IMPETUS-Szenarien. 

Das Pastorale Ökosystemmodell SAVANNA 

Das pastorale Ökosystemmodell SAVANNA (Betreiber: Roth) ist ein flächenhaft explizites, prozessorientiertes 

Modell zur Ökosystemanalyse, das die Produktivität der Weideflächen und die 

Auswirkungen von Weidewirtschaft und Klimaverlauf auf die Vegetation der natürlichen Ökosysteme 

im Drâa-Einzugsgebiet berechnet. SAVANNA wurde für Teilökosysteme parametrisiert und 

kalibriert. Dieses Modell dient der Modellierung der Dynamik von Pflanzenpopulationen basierend 

auf spezifischen Pflanzenverteilungsmustern (Habitatmustern), sowie der Modellierung ihrer Biomasseproduktion 

unter dem Einfluss von Beweidung und ihrer Funktion auf den Wasserhaushalt. 

Modell BUFFER 

Mit Hilfe des regelbasierten ökologisch-ökonomischen Modell BUFFER (Betreiber: Linstädter) 

sollen die Auswirkungen von unterschiedlichen Beweidungsstrategien von Hirtennomaden auf 

Weidegebiete im Drâa-Einzugsgebiet untersucht werden. Das Modell befindet sich nach einem 

Wechsel des Bearbeiters noch in der Entwicklungsphase. Die Arbeit an Buffer ruhte seit März 2007 

mit dem Ausscheiden von Oliver Jakoby aus IMPETUS und wird seit Anfang 2008 durch Romina


Drees fortgeführt. Da die Konzipierung des Modells zu Beginn 2007 weitgehend abgeschlossen 

war, konnten in den vergangenen beiden Jahren Datenlücken identifiziert und entsprechende Nacherhebungen 

sowohl weideökologischer als auch ethnologischer Daten initiiert werden. Diese sind 

inzwischen weitgehend abgeschlossen bzw. befinden sich in der Schlussauswertung (vgl. den Bericht 

zum PK Ma-L.2 und PK Ma-G.2) und stehen für eine Integration in BUFFER zur Verfügung. 

Die Modelle und Ergebnisse wurden in Zusammenarbeit mit A. Enders (C2) in das Informationssystem 

LUD-HA integriert. 


Ethnologische Untersuchungen der Landwirtschaft und Viehhaltung 

In der zurückliegenden Projektphase wurden sowohl die Ergebnisse der Detailstudien im Assif Ait 

Ahmend sowie die in der standardisierten Vergleichsstudie in 17, zur Commune Ighil Mgoun gehörenden 

Orten erhobenen Daten zur Situation der Landwirtschaft und zu Strategien der Krisenbewältigung, 

in das Informationssystem LUD-HA eingearbeitet. Es zeigt sich, dass die im Assif Ait Ahmed 

gesammelten Informationen zur Oasenlandwirtschaft prinzipiell auch auf die anderen Dörfer 

des hydrologisch definierten Ifre-Teileinzugsgebietes angewendet werden können. Vor allem die 

verwendeten lokalen Techniken in der Landwirtschaft und die Systeme der Verteilung von Wasser 

weisen ähnliche Grundmuster auf. 

Trotz der beobachteten relativen Homogenität in vielen Bereichen, gibt es wichtige Unterschiede, 

die bei einer Darstellung von Landnutzungsstrategien berücksichtigt werden müssen. Diese betreffen 

unter anderem die bestehenden oder nicht bestehenden Allianzen zwischen den verschiedenen, 

am gleichen Abflusssystem gelegenen Dörfern. Hier besteht prinzipiell die Möglichkeit der Absprache 

bei der Verteilung und Zuteilung von Bewässerungswasser, 

bei dem jede Gemeinde 

Recht auf eine festgelegte Bewässerungszeit 

hat, oder die Möglichkeit, dass der Oberlieger 

seine Vorteile ausnutzt und das verfügbare 

Wasser zur Bewässerung der eigenen Felder 

verwendet. 

Abb.: III.2.3-1: Regionen unterschiedlicher Wasserverfügbarkeit 

im Ifre Untereinzugsgebiet 

Dass solche Beziehungen generell labil sind – 

selbst dort wo langjährige Absprachen existieren 

- zeigt ein im Jahr 2008 akut gewordener 

Konflikt zwischen dem oberen und unteren 

Ameskar. Die beiden im Assif Ait Ahmed gelegenen 

Gemeinden, die durch ethnische und 

verwandtschaftliche Beziehungen eng miteinander 

verbunden sind, gerieten wegen der Verteilung 

der Wassernutzung in Streit. Obwohl 

die Wasserverteilung lange Zeit fest geregelt 

war, mit leichten Zeitvorteilen für den Oberlie-


ger, forderte das untere Ameskar mehr Wasser. Als Gründe wurden gestiegene Anbauflächen und 

gewachsene Bevölkerung genannt. Durch eine Blockade des Marktzugangs für Bewohner des oberen 

Ameskar sollten die Forderungen durchgesetzt werden. Selbst die Intervention verschiedener 

Schlichter und des Kaids als zuständigen Verwaltungsbeamten, konnten den Konflikt nicht beilegen. 

Im Moment ist er, was in der Vergangenheit ungewöhnlich für solche Streitfälle war, vor Gericht 

in der Provinzhauptstadt Ouarzazate anhängig. Hier zeigt sich die Schwierigkeit in der von 

einer Pluralität der Rechtssysteme geprägten Gesellschaft eindeutig zuständige Institutionen für die 

Konfliktschlichtung zu benennen (vgl. hierzu die Arbeiten im PK-MaG1). 

Wie der Fall zeigt, stehen der relativen sozialen und kulturellen Homogenität nicht nur die innerhalb 

des Arbeitsgebietes verlaufenden "tribalen" Grenzen entgegen, auch innerethnische Differenzen 

können durchaus ein Kristallisationspunkt für Konflikte um Land- oder Wasserrechte sein. Die 

Untersuchungen haben aber auch gezeigt, dass in ausreichend feuchten Jahren die bestehenden, 

oder nicht bestehenden Allianzen wenig Bedeutung haben, da das verfügbare Wasser auch ohne 

Regulierung ausreicht. Das gilt sowohl für Allianzen zwischen Dörfern, als auch für Absprachen 

mit mobilen Teilen der Gesellschaft. Vor allem in Krisenjahren, mit geringen Niederschlägen, wenig 

verfügbaren Wasser und schlechten Weideressourcen, können fehlende Absprachen zu einer 

Zunahme von Konflikten und zu einer geringeren Produktivität des Wirtschaftssystems führen (vgl.: 

Ait Hamza 2002: 47ff). Die Ressourcensituation ist jedoch nicht in allen befragten Dörfern gleichermaßen 

problematisch. Generell lassen sich in Ifre Gebiet aufgrund der Befragungen vier Situationen 

der Wasserverfügbarkeit postulieren die sie aufgrund der natürlichen Verfügbarkeit von 

Wasser für die Feldbewässerung sowie durch das sozial und politisch bedingte Management dieser 

Ressource unterscheiden (siehe Abb. III.2.3-1). 

Situation 1) Gute Verfügbarkeit von Wasser, Strategien der Bauern durch fehlende Feldflächen bestimmt. 

Hierzu zählen die am Oberlauf der größeren Flüsse (z.B. am Mgoun-Fluss) gelegenen Dörfer. 

Situation 2) Mittlere Verfügbarkeit von Wasser. Dörfer häufig an einem Nebenfluss oder am Unterlauf 

der größeren Flüsse gelegen. Häufiger Allianzen zur Wasserverteilung. Ausweitung der Anbaufläche 

aufgrund fehlender Flächen und nicht immer ausreichendem Wasserangebot kaum möglich. 

Bisher wenige Konflikte mit Oberliegern. 

Situation 3) Mittlere Verfügbarkeit von Wasser. Dörfer häufig am Unterlauf eines Nebenflusses 

gelegen. Allianzen zur Wasserverteilung. Bisher einige Konflikte mit Oberliegern.


Situation 4) Schlechte Wasserverfügbarkeit. Lage auf einer Hochebene oder im Unterlauf der Bäche. 

Wenn keine Allianzen, oft Wasserkonflikte in Trockenjahren. Oft Flächen für potentiellen Anbau 

vorhanden, aber die Strategien der Landnutzung werden durch Wasserknappheit bestimmt. Zu 

diesem Typus gehören die Orte auf der Hochebene von Tajougalt, wobei von der Wasserknappheit 

vor allem die Unterlieger betroffen sind. 

Abb.: III.2.3-2: wichtigsten Feldfrüchte in drei Gemeiden 

des Arbeitsgebietes (aus LUD-HA) 

Abb.: III.2.3-3: Anbauzyklus ausgewählter Fedfrüchte in 

drei Gemeinden des Arbeitsgebietes (aus 

LUD-HA) 

Neben der unterschiedlichen Wasserverfügbarkeit bestimmen die topographische Situation (z.B. 

Höhe über N.N., Breite des Talbodens, Steilheit der Hänge etc.) sowie lokalklimatische Besonderheiten 

die in den jeweiligen Dörfern angebauten Produkte und die verwendeten Anbaustrategien. So 

zeigt sich, dass in den höher gelegenen Orten Mais und Weizen in Ihrer Bedeutung gegenüber der 

Gerste zurückfallen (siehe Abb: III.2.3-2). Der spät angebaute Mais kann hier oft nur als 

Futterpflanze verwendet werden, da er bei ungünstigen Witterungsbedingungen nicht ausreift. 

Wintergetreide wird seltener gesät und es werden andere Gemüsesorten bevorzugt (siehe Abb: 

III.2.3-3). Generell ist in den topographisch und klimatisch ungünstiger gelegenen Dörfern die 

Bedeutung der zweiten jährlichen Anbaufrucht geringer als in tiefer gelegenen Orten, da die 

mögliche Anbauperiode verkürzt ist bzw. bei einer frühen Aussaat und einer späten Ernte Verluste 

durch Schlechtwetterperioden drohen.


Da im Arbeitsgebiet der Anbau nur in den bewässerten Oasen möglich ist, die weniger als 5 Prozent 

der Gesamtfläche des Gebietes ausmachen, wurde die Untersuchung der transhumanten Weidewirtschaft 

die als komplementäre Form der Landnutzung eine unterschiedliche Nische im Ökosystem 

nutzt und damit eine den Anbau ergänzende Strategie der Existenzsicherung ermöglicht, weiter forciert. 

Neben der Kenntnis des Weidepotentials, das durch die Modellierung mit SAVANNA berechnet 

wird, sind es bewusste Strategien der Hirten, die die Beweidung, den Viehbestand und damit 

das wirtschaftliche Potential sowie die ökologischen Auswirkungen der Nutzung bestimmen. 

Die Analysen der bei der berberophonen Gruppe der Ait Toumert durchgeführten Feldforschungen 

von B. Kemmerling wurden mit einer Diplomarbeit abgeschlossen (Kemmerling 2008) In der Arbeit 

werden, vor dem Hintergrund des lokalen Wissens der Bevölkerung, Strategien der Ressourcennutzung 

unter variablen klimatischen, sozialen und ökonomischen Bedingungen untersucht. Ein 

Schwerpunkt der Untersuchungen bildete der Bereich der Ethnobotanik, der vor allem für die Modellierungen 

der weideökologischen Arbeitsgruppe (Linstädter) sowie als Ausgangsbasis für die 

Befragungen zum Indigenen Wissen der mobilen Bevölkerung wichtig ist. Details hierzu finden 

sich in den Arbeitsberichten PK MaL2 und PK MaG2. 

Die Interaktionen von Pastoralnomaden mit ihrer räumlich und zeitlich variablen Umwelt kann 

durch einen dreistufigen Mechanismus beschreiben 

werden: 

Abb.: III.2.3-4: Weidegebiete der Ait Toumert und landwirtschaftlich 

genutzte Flächen in der Gemeinde 

Ighil N’Oumgoun 

(1) Die Wahrnehmung der Verfügbarkeit 

und Qualität der natürlichen Ressourcen 

durch die Hirten 

(2) Entscheidungsprozesse die zu einer 

kontextabhängigen Nutzung und Verwaltung 

der natürlichen Ressourcen führen 

(3) Den Einfluss den die Nutzungsentscheidungen 

auf Ressourcenverfügbarkeit und – 

Qualität haben 

Dabei wurde der ethnologische Fokus auf 

die emische Perspektive der Akteure gerichtet 

wobei das lokale Wissen das es Gesellschaften 

ermöglicht mit der Variabilität 

der Umwelt zurecht zu kommen, im Vor- 

dergrund stand. Das lokale Umweltwissen ist ein Mittel die Kultur und die Management-Strategien 

der Pastoralnomaden zu verstehen. Das lokale Wissen über die Variabilität des Klimas und der Futterpflanzen 

ist zusammen mit den sozialen Netzwerken der Hirten eine wichtige Voraussetzung für 

ein erfolgreiches Weidemanagement. Pastoralnomadische Gruppen wie die Ait Toumert besitzen


ein umfangreiches Umweltwissen Wissen um die Risiken unzuverlässiger Niederschläge und den 

sich ändernden Zugang zu Futterpflanzen zu minimieren. Von den mobilen Viehzüchtern der Ait 

Toumert wird ein vertikaler transhumanzzyklus praktiziert der die Dorf-fernen Ressourcen nutzt. 

Während der Sommermonate befinden die transhumant lebenen Familien in Awjgal, dem kollektive 

Weidegebiet der Ait Toumert im Ighil Mgoun-Massiv. Die Zwischenweiden in Asselda und Imaun 

nutzen die Ait Toumert im Frühjahr und im Herbst. Die Sommer- und Zwischenweiden werden 

ausschließlich von den Ait Toumert genutzt. Zwischenstationen auf dem Weg zur entfernten Winterweide 

sind die nahe gelegnen Winterweiden am Fuß bzw. Abhang der Berge in Alatagh, Timassinine 

und Azweg. Der Winter wird im Dadès-Bassin verbracht, das in zwei Weidegebiete unterteilt 

ist: Imlil im Norden des Flusses Dadès und Saghro im Süden des Flusses, von wo es bis zu den 

Hängen des Jebel Saghro reicht. Diese beiden Weidegebiete werden hier als “entfernte Winterweiden” 

bezeichnet (vgl. Abb.: III.2.3-4). Die Winterweiden werden mit den benachbarten Fraktionen 

der Ait Zkri (im Westen) und der Ait Mgoun (im Osten) sowie anderen Gruppen aus dem Süden 

geteilt. Während des Winters können die drei Gruppen beliebige Weidegebiete nutzen, allerdings 

besteht die Tendenz, möglichst nahe bei den Sommerweiden zu verbleiben. 

Eine wichtige Institution bei der kollektiven Landnutzung ist der agdal. Während des agdals werden 

die hochgelegenen Sommerweiden für die Beweidung durch mobile Gruppen gesperrt, er ist also 

ein „Instrument“ um Futterpflanzen während der beginnenden Vegetationsperiode zu schützen. Eine 

lokale Versammlung der Nutzergruppen entscheidet über das Schließen und das Öffnen des agdal. 

Im Weidegebiet der Ait Toumert, entspricht der agdal dem Sommerweidegebiet Awjgal. 

Abb. III.2.3-5:: Mobilitätsentscheidungen im Winterfür die 

Jahre zwischen 2001/2002 und 2006/2007 

Die Befragungen zu den Transhumanzzyklen 

in den verschiedenen Jahren haben signifikante 

Abweichungen vom oben beschriebenen 

normativen Mobilitätsmuster ergeben. 

Vor allen während der Wintermonate Oktober 

bis März weichen die tatsächlichen Aufenthaltsorte 

stark von den normativ genannten 

ab. Die Variationen hängen eng zusammen 

mit den Weidezuständen in den einzelnen 

Jahren wobei die Bewertungen der 16 

Informanten nur eine reduzierte Korrelation 

mit den von IMPETUS erhobenen meteorologischen 

Daten ergeben. Eine Erklärung 

dafür ist sicherlich die verzerrte Erinnerung 

an zurückliegende Jahre – je weiter zurück, 

desto vager die Aussagen – aber auch, dass 

nicht nur Klima bzw. Niederschläge die 

Wahrnehmung eines Jahres bestimmen son- 

dern auch soziale Faktoren. Die Mobilitätsmuster sind dementsprechend nur lose mit den Niederschlägen 

gekoppelt. Neben der Futterpflanzenverfügbarkeit und -qualität sowie deren räumlicher 

Verteilung sind sozio-ökonomische Faktoren wie Wohlstand, Familienbeziehungen und andere 

Netzwerkbeziehungen ebenso wichtige Kriterien für die Mobilitätsentscheidungen. Obwohl die 

Nomaden generell im Winter die nahen oder fernen Winterweiden aufsuchen blieben in den letzten


Jahren fast 24% auf den Zwischen- oder Sommerweiden (vgl.: Abb. III.2.3-5). Dagegen ziehen alle 

Nomaden auf die hochgelegenen Sommerweiden sobald der agdal im May geöffnet wird. In der 

Regel bleiben sie dort bis September. Auch die Zwischenweiden werden in der Regel von allem 

Nomaden im Frühjahr und Herbst aufgesucht. 

Die pastoralnomadische Praxis des Weidemanagements ist das Resultat komplexer Entscheidungsprozesse 

die unter Einbeziehung lokalen Wissens über Pflanzenverfügbarkeit, klimatischer Variabilität 

und den sozialen Verhältnisse der Gesellschaft zunächst individuelle Managementstrategien 

ermöglichen. Im gesellschaftlichen Kontext ergibt sich jedoch ein Set von Handlungsmöglichkeiten 

aus dem sich die individuellen Akteure bedienen Für und bedeutet das, dass die Untersuchung der 

Rolle des lokalen Wissens zu einem funktionalen Verständnis der Resilienzmechanismen eines 

komplexen Managementsystems beitragen kann 

Die von ethnologischer Seite regional ausgeweiteten Befragungen zur Situation der Landwirtschaft 

und Viehzucht sowie zu den Strategien der Krisenbewältigung bestätigten, dass die im Assif Ait 

Ahmed und im Ifre-Einzugsgebiet gesammelten Informationen zur Oasenlandwirtschaft prinzipiell 

auch auf die anderen Dörfer im Hohen Atlas angewendet werden können. Das betrifft sowohl die 

gesellschaftliche und politische Struktur der Gemeinden, als auch die verwendeten lokalen Techniken 

in Landwirtschaft und Viehzucht. Lediglich die Bedeutung der einzelnen Problemfelder variiert 

zwischen den einzelnen Gemeinden und Nutzergruppen.


Die zu erwartete demographische Entwicklung kann auf die Entstehung eines Konfliktpotentials, auf 

mittlere und längere Sicht, verstärkend wirken. Die bereits in der vergangenen Projektphase von S. 

Platt mit dem Modell SPECTRUM/DemProj vorgenommenen Bevölkerungsprojektionen, die quantitative 

Daten z.B. bezüglich Migration, Fertilität, Mortalität, Altersstruktur und Urbanisierung berücksichtigen, 

gehen von einem Anstieg der Bevölkerung aus. Im Untersuchungsgebiet gab es zwischen 

Abb. III.2.3-6: Projektion der Bevölkerungsentwicklung der Kommune Ighil N’Oumgoun für die Jahre 2010, 2015 und 2020 

1994 und 2004 lediglich ein geringes Bevölkerungswachstum. Dieses war in der zurückliegenden Dekade 

in urbanen Gegenden (durchschnittlich 3,1%) deutlich höher als in ruralen Gebieten (durchschnittlich 

0,8%). Die die Bevölkerungszunahme der Kommune Ighil N’Oumgoun lag mit 0,8% 

Wachstum p.a. genau im Durchschnitt dieser Entwicklung. Als Ursachen für diese uneinheitliche Entwicklung 

gelten neben einer sinkenden Fertilitätsrate von 5,45 Kindern 1994 auf 4,26 Kinder 2004, 

längere Geburtsintervalle, späteres Erstheiratsalter und eine immer noch hohe Kinder- und Müttersterblichkeit 

vor allem die Migration (vgl. Direction de la Statistique 1995, Haut Commisariat au Plan 

2005). Der signifikanteste demographische Wandel wird in den nächsten Dekaden die Struktur der 

Bevölkerungszusammensetzung betreffen. Ausgehend vom Jahr 2004 wurden Projektionen der Bevölkerungsentwicklung 

für die Kommune Ighil N’Oumgoun erstellt (siehe Abb.: III.2.3-6). Im Ausgangsjahr 

hat die Bevölkerungspyramide noch einen breiten, jungen Socke und eine regelmäßige 

Struktur. Die Projektionen, denen ein Status quo Szenario zugrunde liegt, zeigen für die Jahre 2010, 

2015 und 2020 eine weiterhin breite Junge Basis an, der Anteil der jugendlichen und jungen Erwachsenen 

nimmt jedoch relativ zur Gesamtbevölkerungsentwicklung ab. Die ins Szenario eingeflossene 

Migrationsrate wurde bei den Projektionen sehr konservativ und für beide Geschlechter gleich angesetzt. 

Steigt die Migration junger Männer in Zukunft weiterhin an, wird sich der beschriebene Trend 

bei der Bevölkerungsentwicklung verstärken und zu einer Ungleichgewichtung der weiblichen und 

männlichen Hälften der Pyramiden führen. 

Neben einer hohen Urbanisierungs- und Migrationstendenz lässt sich eine nur langsam fallende Fertiliät 

und eine immer noch hohe Mortalität und Morbidität feststellen. Bei den auf Kommuneebene 

durchgeführten Projektionen für das Jahr 2020 ergeben selbst Interventionen mit extremen Annahmen 

(z.B. eine überproportional steigende oder fallende Fertilitätsrate) keine signifikanten Veränderungen 

in der Bevölkerungsentwicklung bis 2020. Lediglich eine Veränderung der angenommenen Migration 

kann deutlich sichtbare Modifikationen in der Bevölkerungsentwicklung verursachen. Allgemein sind 

signifikante demographische Veränderungen erst bei längerfristigen Projektionen zu erwarten, da demographische 

Prozesse generell nur langsam auf Veränderungen der Ausgangsparameter reagieren.


SAVANNA - Modellierung der Biomassedynamik unter Einfluss der Weidewirtschaft 

Mit dem von A. Roth im Teilprojekt B3 betriebenen SAVANNA Ökosystemmodell (nach Coughenour 

1991) wurde die im Folgenden dargestellte Entwicklung der Vegetationsstruktur berechnet, 

welche Aussagen über die Produktivität der Weideflächen und die Auswirkungen von Weidewirtschaft 

und Klimaverlauf auf die Vegetation der natürlichen Ökosysteme im Drâa Einzugsgebiet 

ermöglicht . Die während der ersten Modellorientierten Forschungsphasen von IMPETUS erhobenen 

Daten über Vegetationsentwicklung und –Struktur sowie ihr Einfluss auf den hydrologischen 

Kreislauf bildeten die Grundlage für die vorliegenden Modellierungen. Die beschriebenen 

SAVANNA-Resultate geben dabei ein und dasselbe Szenario für das gesamte Drâatal wieder. Das 

Ziel der Arbeiten liegt in der Bestimmung des Einflusses der Weidewirtschaft auf die Vegetationsbedeckung. 

Es wurde bestimmt, wie und in welchem Umfang die unterschiedlichen Vegetationseinheiten 

unter dem zugrunde liegenden Klima-Szenario auf den Gebietswasserhaushalt rückwirken. 

Für das ausgewählte Klimaszenario wurden für den Zeithorizont 2051 Modellläufe durchgeführt, 

um die zukünftige Biomassedynamik unter Szenarienbedingungen abzuschätzen. 

Für den PK Mal1 und das daraus entwickelte Informationssystem LUD-Ha wurde die Region des 

Untereinzugsgebietes Ifre sowie die zum Transhumanzgebiet der Ait Toumert gehörenden Weidegebiete 

hervorgehoben und vergrößert dargestellt. Die Ergebnisse repräsentieren das IPCC A1B 

Klimaszenario unter konstanten Weideintensitäten. Diese Weideintensität wurde für das gesamte 

Daâa-Einzugsgebiet von insgesamt ca. 32.000 km² auf 200.000 Schafe und Ziegen von sesshaften 

Viehaltern, sowie 400.000 Schafe und Ziegen von mobilen Viehaltern festgesetzt, was eine Bestockungsdichte 

von 0,05 Tieren pro km² entspricht. Darüber hinaus wurden 10.000 Dromedare als 

zusätzliche Weidetiere, die ausschließlich im südlichen Einzugsgebiet verteilt wurden, in die Berechnungen 

aufgenommen. Die Zeitreihe der SAVANNA-Berechnungen reicht von 2001 bis 2051 

wovon lediglich die Jahre 2003, 2007, 2012, 2017, 2022, 2027, 2032, 2037, 2042 and 2047 für die 

Verwendung und Repräsentation im Informationssystem aufbereitet wurden. 

Die im Informationssystem dargestellten Grafiken (siehe Abb. III.2.3-7 und III.2.3-8) geben die 

Biomasseentwicklung als „Aboveground Net Primary Production (ANPP) (siehe Abb. III.2.3-7) 

des Forschungsgebietes an. Die Entnahme dieser Biomasse durch die Weidetiere wird in den Tabellen 

als OfftakeallSSP (siehe Abb. III.2.3-8) bezeichnet. 

Jeder Pixel der Grafiken entspricht einer Ausdehnung von einem mal einem Kilometer, bedeckt also 

die Fläche von 1 km². Die durch Farbkodierungen dargestellten Werte entsprechen der Trockenmasse 

der Pflanzen in Kilogramm pro Hektar. Die Pflanzenproduktion wurde auf zwei funktionale 

Einheiten von Pflanzen aufgeteilt. Es wurden die „Plant Functional Types“ (PFT) Gras 

(ANPP_Grass) und Sträucher (ANPP_Shrub) unterschieden. Bäume wurden wegen der geringen 

Bedeckung im Arbeitsgebiet nicht berücksichtigt. Zusätzlich wurde die Biomasseproduktion aller 

„Plant Functional Types“ (ANPPall) berechnet und graphisch dargestellt.


Ergebnisse 

Die Biomasseproduktion und –Entnahme wurde auf monatlicher Basis für die vier Unterklassen: 

ANPP_Grass; Aboveground primary production für den Plant Functional Type (PFT) Gräser; 

ANPP_shrub; Aboveground primary production for the PFT Sträucher und ANPP_all als kumulierter 

Wert für alles Subspezies, als auch für die Entnahme der Biomasse durch alle Tiere (OfftakeallSSP 

) berechnet. 

Das erste Jahr der Berechnungen (2001) der „Aboveground net Primary Production (ANPP) der 

Gräser ergab durchschnittliche Monatswerte zwischen 250 und 275 kg ha-1 für das gesamte Arbeitsgebiet. 

Besonders im Hohen Atlas und dem westlichen Teil des Arbeitsgebiets waren die Werte 

sehr hoch. Diese Modellergebnisse müssen aus umweltbedingten Gründen als zu hoch angesehen 

werden. Die ausgangswerte wurden deshalb bei der Parametrisierung des Modells niedriger angesetzt. 

Ein Vergleich mit den Modellergebnissen der folgenden Jahre ergab deutlich niedrigere Werte 

bei einer sehr hohen 

Variabilität. Die 

normalisierten Werte 

liegen in den Folgejahren 

zwischen realistischeren 

25 kg ha - 

Abb. III.2.3-7: Primärproduktion an Gräsern für die Monate Februar, Juni und Oktober 

des Jahres 2012 (SAVANNA Berechnungen A. Roth) 

1 -1 

und 275 kg ha für 

Gräser. Die grauen 

Farben in den Graphiken 

zeigen aber, 

dass weite Bereiche 

des Untersuchungsgebietes 

eine Grasproduktion 

von unter 

25 kg ha-1 aufweisen. 

Auch hier liegen 

die produktivsten 

Gebiete im Hohen 

Atlas, dem westlichen 

Teil des Beckens 

von Ouarzazate 

und westlich des 

Drâas.


Die Berechnungen der Jahre zwischen 2021 und 2024 weisen das westliche Ouarzazate-Becken und 

den Anti-Atlas als Regionen mit der ergiebigsten Biomasseproduktion aus, während das verbleibende 

Gebiet in Durchschnitt weniger als 25 kg ha-1 produziert. Die Vorschauen zeigen sogar für 

den Hohen Atlas eine abnehmende Biomassenproduktion. Die Tendenz der geringer werdenden 

Biomasseproduktion setzt sich, gestützt auf die Vorgaben des IPCC A1B Klimaszenarios, weiter 

fort. Nach den Berechnungen liefern lediglich einige „hot spots“ der Vegetationsentwicklung ausreichend 

Futter für die Tiere. 

Die „Aboveground net Primary Production der Sträucher (ANPP_ shrub) wurde mit Werten zwischen 

50 und 550 kg ha-1 errechnet. Hier ist die Variabilität der Biomasseproduktion deutlich geringer 

als bei den Gräsern. Die Biomasseproduktion der Sträucher steigt und fällt zwar im Verlauf 

der Jahre, allerdings ist die Tendenz stärker vom Weidedruck nahe der Brunnen geprägt. Vor allem 

im Süden beeinflusst die intensive Beweidung in der Umgebung der Brunnen die Vegetationsentwicklung 

erheblich (Siehe kreisförmige Signaturen im südlichen Teil des Arbeitsgebietes in Abb 

x2). Generell wird aber eine gleichmäßigere Entwicklung der Sträucher im Vergleich zu den Gräsern 

errechnet. 

Die letzten drei Jahre der Simulation ergeben einen deutlich abnehmenden Trend in der Biomasseproduktion 

die sich jetzt auch 

im westlichen Ouarzazate- 

Becken stärker auf Kreisförmige 

hot spots konzentriert. 

Diese Entwicklung zeigt sich 

auch auf den Grafiken mit 

kumulierten Rechnungen 

aller PFT, wo in den späten 

Jahren der Simulation ebenfalls 

kreisförmige Muster 

sichtbar werden und zwar in 

sämtlichen Teilregionen des 

Drâa-Einzugsgebiets. 

Abb. III.2.3-8: Gesamtbiomasseverbrauch von allen Tieren für die Monate 

Februar, Juni und Oktober des Jahres 2012 (SAVANNA 

Berechnungen A. Roth) 

Die Berechnungen der Biomasseentnahme(OfftakeallSSP) 

zeigen zunächst 

ein recht einheitliches Bild. 

Lediglich im Becken von 

Ouarzazate entstehen im 

Zeitraum der Analyse, Gebie-


te mit besonders hoher Beweidung und den größten Biomasseentnahmen des gesamten Arbeitsge- 

bietes. 

Generell ist die Biomasseproduktion und –Entnahme räumlich und zeitlich ungleich verteilt. Während 

im Ouarzazate-Becken ca 276 kg ha-1 an Biomasse produziert werden (2002) sind es in den 

Beweidungs-hot-spots im Süden lediglich zwischen 75 kg ha-1 und 150 kg ha-1 Biomasse. Nach 

2032/37 kommt es entsprechen der den Modellierungen zugrunde liegenden Daten zu einer Zunahme 

der Gesamtniederschläge und dementsprechend zu einer steigenden Gesamtbiomasseproduktion; 

eine Tendenz die bis zum Ende des Berechnungszeitraums 2051 anhält. 

Möglichkeiten der Landnutzung unter den gegebenen Szenarienbedingungen 

Die Simulationen zeigen, dass es Änderungen in der Vegetationszusammensetzung geben wird, 

wenn die Bevölkerung weiterhin an einer hohen Viehzahl sowie der Sammlung von holzartigen 

Sträuchern als Brennstoff festhält. Viele Straucharten werden sich, trotz Beweidung, expansiv auf 

Gebiete ausbreiten, die bisher von Nischenbepflanzungen, der vor allem zur oro-mediterranen Vegetationsgruppe 

gehörenden Spezialisten, besetzt sind. Darüber hinaus wird sich das gleichmäßige 

Muster vieler Steppengebiete auf andere Bereiche, vor allem in topographisch höheren Lagen ausweiten. 

Daraus resultiert eine sinkende Nahrungsvielfalt für die Tiere. Diese müssen auf andere 

Gebiete ausweichen, um die benötigte Energie zu erhalten. 

Zusammenarbeit mit anderen Institutionen 

Im zurückliegenden Jahr wurden vor allem die Kontakte zum Biodiversitätsprojekt „Projet pour la 

Conservation de la Biodiversité par la Transhumance dans le Versant Sud du Haut Atlas“ (CBTHA) 

und zum Partnerprojekt BIOTA-Maroc, ausgebaut. Im März wurde die Arbeit des Problemkomplexes 

und eine erste Arbeitsversion des daraus hervorgegangenen Informationssystems LUD-HA sowie 

das Konzept des „Informationssystems Institutionelle Interdependenzen“ (ISII) (Siehe auch 

Bericht des PK Ma-G2) bei einer Sitzung des Comité de Pilotage in Ouarzazaze vorgestellt (siehe 

auch Arbeitsbericht des Comité) und mit den anwesenden Stakeholdern und Entscheidungsfindern 

diskutiert. Die Anregungen sind in die Weiterentwicklung des Systems eingeflossen. Am 11. und 

12. März 2008 wurde gemeinsam mit A. Enders das IMPETUS Framework in Ouarzazate marokkanischen 

Kollegen vorgestellt und vorläufige Versionen der IS und SDSS diskutiert. Gemeinsam 

von IMPETUS, der CBTHA und BIOTA Maroc organisiert fanden im Anschluss mehrere Arbeitstreffen 

mit Vertretern der genannten Institutionen statt in denen das System LUD-HA weiter entwickelt 

wurde. Es gab vor allem für die marokanischen Techniker die Möglichkeit eine erste Versionen 

des bereits in das Framework integrierten Informationssystems LUD-HA kennen zu lernen und 

selbständig Manipulationen an der Datenbasis als Voraussetzung für die spätere Erweiterung des 

Systems vorzunehmen.


Auf der GLOWA Statuskonferenz wurde eine stabile Version des Informationssystem LUD-HA am 

Informationsstand vorgestellt. Die Präsentation ermöglichte es erste Erfahrungen mit nicht oder 

wenig geschulten Nutzern zu sammeln und damit die Stringenz der Abfragesyntax zu verbessern. 

Im August und im Oktober wurden bei mehreren Treffen mit dem Leiter der „CBTHA“ die Weiterentwicklungs 

eines Entwurfs für eine „Axes de partenariat“ zwischen IMPETUS, BIOTA Maroc 

und der CBTHA diskutiert, in dem die weitergehende Zusammenarbeit im Bereich der Weidewirtschaftsuntersuchungen 

dargestellt wird. Darüber hinaus kam es zu weiteren Arbeitstreffen mit Mitarbeitern 

die in erster Linie dem Kennen lernen und der Verbesserung des Informationssystems und 

den zukünftigen gemeinsamen Arbeiten zum Ressourcenmanagement im Untersuchungsgebiet, 

zwischen Hohem Atlas und Saghro dienten. Für das Frühjahr 2009 ist ein weiterer Workshop geplant, 

mit dem Ziel, die Teilnehmer dabei zu unterstützen, eigene Forschungsergebnisse in das IS- 

LUDHA einzupflegen und das von IMPETUS verwendete Frameworks besser verstehen und die 

Aussagekraft der Ergebnisse bewerten zu können. 

Literatur 

Ait Hamza, Mohammed (2002): Etude sur les Institutions Locales dans le Versant Sud du Haut Atlas. Projet CBTHA, 

Ouarzazate 

El Alaoui, Mohammed (2003): Etude sur le Statut Jurisdique des Terres Collectives au Maroc et les Institutions Coutumières 

et Locales dans les Versant Sud du Haut Atlas. Projet CBTHA, Ouarzazate 

Gresens, Frank (2006): Untersuchungen zum Wasserhaushalt ausgewählter Pflanzenarten im Drâa-Tal – Südost Marokko. 

Bonner Agrikulturchemische Reihe, Band 26. Institut für Nutzpflanzenwissenschaften und Ressourcenschutz, 

Bonn. 

Haut Commisariat au Plan (2005): Recensement Général de la Population et de l'Habitat 2004. Rabat. 

Kemmerling (2008): Sustainable Range Management: Local Strategies of a Pastoral-Nomadic Group in the High Atlas 

Mountains, Morocco. Unpublished Diploma Thesis, Geographisches Institut der Universität zu Köln. 

Kraus, Wolfgang (1991) Die Ayt Hdiddu. Wirtschaft und Gesellschaft im Zentralen Hohen Atlas. Veröffentlichungen 

der Ethnologischen Kommission, Band 7; Verlag der Österreichischen Akademie der Wissenschaften, Wien. 

Policy Project and the Future Group International (1997): SPECTRUM. Policy Modelling System. Washington. 

Roth A. (2007) : Modelling vegetation dynamics under pastoral conditions in a water limited ecosystem in south-eastern 

Morocco. Continental Biosphere Conference Paris. August 2007.p 45


PK Ma-L.2 Auswirkungen von Landnutzungs- und Klimawandel auf die Resilienz 

und Regenerationsfähigkeit der Vegetation in Südmarokko 

Lokale Hirten als interessierte Beobachter des Experiments zur Bestimmung der realen Nettoprimärproduktion und der 

pflanzlichen „Rain Use Efficiency“ (RUE) auf den Weidegebieten des Hohen Atlas. Photo G. Baumann. 


Die Vegetation und ihre raum-zeitlichen Muster stehen im Zentrum dieses Problemkomplexes. Gerade 

in Trockengebieten steuert die Pflanzendecke im erheblichen Maße die Verteilung des Niederschlagswassers. 

In Abhängigkeit von der Dichte und Struktur der Pflanzen versickert entweder ein 

großer Teil des Wassers im Boden, oder es fließt oberflächlich ab. Ist die Pflanzendecke sehr schütter, 

können oberflächlich abfließende Regenfälle zur Bodenerosion führen. Weiterhin steuern die 

Pflanzen die Wasserverteilung ganz direkt über ihren Wasserverbrauch, der von der Menge der 

transpirierenden Biomasse abhängt. 

Andererseits stellt die Vegetation selbst in den semiariden und ariden Gebieten Marokkos – neben 

den Ressourcen „Wasser“ und „Boden“ – eine zentrale natürliche Ressource dar: Sie ist Weide für 

Nutztiere wie Ziegen, Schafe und Dromedare. Ihr Zustand und ihre raumzeitlichen Muster werden 

nicht allein durch die hochvariable Umwelt und langfristige Prozesse wie den Klimawandel beeinflusst. 

Vielmehr spiegelt ihr aktueller Zustand auch die Nutzungsgeschichte eines Gebietes sowie 

den aktuellen Nutzungsdruck in Abhängigkeit von individuellen oder kollektiven Entscheidungen 

der Hirten wider. Nur ein grundlegendes Verständnis dieser vielfältigen Wechselwirkungen bietet 

die Möglichkeit zu verstehen, was unter solchen Bedingungen ein nachhaltiges Weidemanagement 

ausmacht. Weil die Dynamiken der natürlichen Ressourcen eng aneinander gekoppelt sind, leistet 

ein nachhaltiges Management der Ressource „Weide“ auch einen wichtigen Beitrag zum Boden- 

und Wasserschutz.


Mitarbeiter 

A. Linstädter, P. Fritzsche, A. Roth, G. Baumann, R. Drees, K. Born 


Kerndisziplin dieses PK ist die Weideökologie. Ihr wesentliches Ziel ist es, ein grundlegendes Verständnis 

der in der Problemstellung genannten Wechselwirkungen zu gewinnen. Sie muss mit Hilfe 

geeigneter Instrumentarien die Folgen der menschlichen Nutzung analysieren und fundierte Beurteilungen 

ableiten. Diese können in Handlungsempfehlungen und in ein Entscheidungsfindungssystem 

zu ökologisch verträglichen Nutzungsstrategien umgesetzt werden. 

Methodik 

Da Niederschlagsschwankungen und Nutzung ähnliche Vegetationsdynamiken bewirken können, 

ist die methodische Trennung dieser beiden Einflussgrößen in einem ariden Weidegebiet essentiell. 

Sie geschieht über den Vergleich der kurz- bis mittelfristigen Dynamiken auf Flächen mit bzw. ohne 

Beweidung. Hier kann inzwischen auf einen sechsjährigen experimentellen Beweidungsausschluss 

zurückgegriffen werden, der Schlüsselinformationen zur Resilienz der Vegetation liefert. 

Dabei lassen sich Indikatoren für Degradations- und Regenerationsprozesse auf verschiedenen hierarchischen 

Ebenen (Pflanzenindividuum, Population, Art) und in Bezug auf einen nutzungsspezifischen 

Referenzzustand identifizieren. 

Die Resilienz (im Sinne von Elastizität) und Erholungsfähigkeit der Vegetation im Drâa- 

Einzugsgebiet wird mit weideökologischen Methoden beurteilt. Schwerpunkte liegen auf der Hierarchie-Ebene 

der Arten sowie auf der Ebene der spezifischen Schädigung von Pflanzenindividuen 

durch Beweidung. Eine weitere Datenlücke stellt die – v.a. nutzungsabhängige – Umsetzung der 

Niederschläge in pflanzliche Biomasse dar. Für alle drei Modelle, die für die Beantwortung der 

Kernfragen des Problemkomplexes Ma-L.2 entwickelt wurden (SAVANNA; zu Ergebnissen siehe 

den Bericht zum PK Ma-L.1) bzw. noch werden (MOVEG-DRÂA und BUFFER), sind verlässliche 

Daten mit Bezug zum analysierten Weidesystem von großer Relevanz. Daher werden Daten zur 

Beziehung zwischen Niederschlag und Nettoprimärproduktion erhoben. 


Im Berichtsjahr 2008 sind die weideökologischen Arbeiten dem Zeitplan entsprechend abgeschlossen 

worden. Die Experimente und Datenerhebungen konzentrierten sich auf die Fallstudie „Weidegebiete 

der Ait Tourmert“, die sich von der M’Goun-Region über die Hochebene von Asselda bis in 

das Becken von Ouarzazate erstreckt und durch vier der IMPETUS-Testsites (Trab Labied, Taoujgalt, 

Ameskar und Tizi n’Tounza) repräsentiert wird.


Pflanzenfunktionstypen als Indikatoren für Weidequalität und Resilienz 

Im Rahmen des PK Ma-L.2 werden weideökologische Indikatoren für den Landnutzung in der Region 

Hoher Atlas identifiziert. Eine Methode hierzu ist die Bestimmung von Plant Functional Types 

(PFTs), genauer Response Groups, die sich je nach Intensität der Beweidung aus veränderlichen 

Arten bzw. Pflanzenmerkmalen zusammensetzen. Um PFTs speziell für die Weidegebiete der Ait 

Toumert und die Region Hoher Atlas zu bestimmen, wurde im Jahr 2007 eine Datenbank mit 17 für 

Beweidung relevanten Merkmalen von 68 prägenden Pflanzenarten der Region erstellt (siehe Zwischenbericht 

2007). Diese Informationen sind seit 2008 über das Informationssystem PLANT abrufbar 

und werden in dieser Form an die Partnerorganisationen in Marokko weitergegeben. Weiterhin 

wurden aus den in der Datenbank zur Verfügung stehenden Merkmalen mithilfe von multivariater 

Statistik vorläufige Response Groups mit spezifischen Eigenschaften für jeden Weidetyp generiert. 

Im vergangenen Jahr 2008 wurde der Erfolg der so erstellten Response Groups entlang von Weidegradienten 

in Trab Labied (TRB), Taoujgalt (TAO), Ameskar (IMS) und Tizi n’Tounza (TZT) ge- 

Abb. Ma-L.2.1: Schema zur Verteilung von Response Groups entlang eines Weidegradienten. Group 1 bezeichnet 

eine typische „Decreaser Species“, die unter Beweidung in seiner Abundanz abnimmt, z.B. ausdauernde 

Gräser (z.B. Stipa parviflora); Group 3 profitiert als „Increaser Species“ oder Weideunkraut von Be 

Abb. III.2.3-9: Beweidung (z.B. annuelle Arten oder Peganum harmala). Group 2 zeigt ein intermediäres Verhalten 

(Quelle: Entwurf G. Baumann). 

testet. Ein Weidegradient bezeichnet auf jeder der vier Höhenstufen vier Lokalitäten unter verschieden 

intensiver Beweidung, die jedoch in allen weiteren Umweltparametern so wenig wie möglich 

differieren. Die Lokalitäten wurden im Herbst 2007 bei einer Begehung sowohl aufgrund eigener 

Erfahrungen als auch aufgrund von Gesprächen mit der lokalen Bevölkerung ausgewählt. Stufe 1 

stellt in jedem Fall die IMPETUS-Weideausschlussfläche um die Klimastationen dar. Stufe 4 war in 

der Regel der Ort in der Nähe einer IMPETUS- Klimastation, der sich durch sehr intensive Weidenutzung 

auszeichnete, z.B. in der Nähe von Dörfern oder das direkte Umfeld von aktuell genutzten 

Nomadenhöhlen.


Abb. III.2.3-10: Mittlere Vegetationsbedeckung pro Höhenstufe und Nutzungsintensität (n jeweils = 8; Stufe 

1: seit sechs Jahren ungenutzt, Stufe 4: stark genutzt). Mit zunehmender Höhe über NN werden 

die Unterschiede in der Deckung zwischen sechs Jahre ungenutzten und sehr stark genutzten 

Flächen kleiner, der Gradient immer unschärfer. Für eine genaue Abgrenzung der 

Nutzungs-Stufen ist der Deckungsgrad jedoch ein schlechtes Maß, hier wird die Analyse zur 

Abundanz von Response Groups bessere Daten liefern (Quelle: Daten und Auswertung G. 

Baumann). 

Der Erfolg bzw. die Abundanz bestimmter Response Groups wurde von März bis Juni 2008 mithilfe 

von Vegetationsaufnahmen erhoben. Für jede Stufe eines Weidegradienten wurden acht 5 x 5 m 

Flächen betrachtet, die Pflanzenbedeckung pro Art geschätzt, Umweltparameter notiert und Oberbodenproben 

genommen. 

Desweiteren wurden je 16 weitere Flächen im Weidegebiet Imlil und auf der Hochebene von Asselda 

aufgenommen, um auch die Winter- und Zwischenweidegebiete (Aufenthaltsort der Herden im 

Frühjahr und Herbst) der Ait Toumert mithilfe von Plant Functional Types für das Modell BUFFER 

charakterisieren zu können. Insgesamt wurden 176 Vegetationsaufnahmen durchgeführt. An der 

entsprechenden Anzahl Oberboden-Mischproben wurden physikalische und chemische Bodenparameter 

bestimmt, um abiotische Standortunterschiede zwischen den Stufen eines Weidegradienten 

quantifizieren zu können. In Zusammenarbeit mit dem Teilprojekt B2 (Wasserverfügbarkeit und 

Bodendegradation) wurden im bodenkundlichen Labor der Universität Bonn Bodentextur, Salinität 

und pH-Wert bestimmt. Die Analysen des organischen Kohlenstoffs und des Stickstoffs erfolgten 

im Labor des Instituts für Pflanzenernährung (Universität Bonn). Sowohl die Vegetations- als auch 

die Bodendaten sind bereits in Form einer Datenbank verfügbar. Abschließend wird 2009 die Bearbeitung 

und statistische Auswertung der vorliegenden Werte erfolgen, um Indikator-Arten bzw. 

Indikator-Merkmale für bestimmte Nutzungsstufen zu extrahieren.


Beziehung zwischen Niederschlag und pflanzlicher Biomasse 

Zur Bestimmung der realen Nettoprimärproduktion und der Rain Use Efficiency (RUE) wurden im 

Jahr 2007 an den Standorten TRB, TAO, IMS und TZT Käfigexperimente aufgebaut. Dabei wird 

folgenden Forschungsfragen nachgegangen: (i) Wie groß ist die tatsächliche Nettoprimärproduktion 

der Vegetation auf den vier Höhenstufen und kann man einen Korrekturfaktor zwischen per Satellit 

gemessener und tatsächlicher Produktion angeben? (ii) Gibt es Hinweise auf einen Erholungseffekt 

der Vegetation, d.h. gesteigerte Produktivität bei Schonung? 

Im Berichtsjahr 2008 konnte die Feldforschung zu diesen Experimenten beendet werden. Im Frühjahr 

2008 wurden die Flächen TRB und TAO von Julian Brenner (Diplomand, Botanisches Institut 

der Universität zu Köln) abschließend bearbeitet. Im Herbst 2008 folgten die Flächen IMS und TZT 

im Hochgebirge. Auf jeder Höhenstufe wurden zehn langjährig geschonte (Exclosures von 

Abb. III.2.3-11: Mittlere oberirdische Nettoprimärproduktion (ANPP) in Taoujgalt (TAO) für die Vegetationsperiode 

2007/2008. LTE Long term exclosure (6 Jahre geschont, IMPETUS Weideausschlussfläche); 

STE Short term exclosure (eine Vegetationsperiode geschont, Käfige); Grazed normal 

beweidete Kontrollflächen. Zu erkennen ist der große Anteil der Sträucher (CH) an der Gesamtproduktion, 

Annuelle (T) und ausdauernde Kräuter und Gräser (H) stellen nur einen geringen 

Anteil. In TAO ist weiterhin ein Netto-Austrag von strauchiger Biomasse (CH) auf den 

normal beweideten Standorten festzustellen, während die geschonten Flächen großen Zuwachs 

aufweisen. Die Werte zeigen eine große Standardabweichung, da die ANPP einer Testfläche 

nicht nur vom Nutzungsgradienten, sondern auch noch von weiteren Standortfaktoren, 

insbesondere Bodenverhältnissen abhängt. (Quelle: Daten und Auswertung J. Brenner). 

IMPETUS / Biota Maroc, ca. sechs Jahre), zehn kurze Zeit geschonte (Käfig für eine Vegetationsperiode) 

und zehn normal beweidete Flächen ausgewertet. Hierfür wurden die Pflanzenindividuen 

vermessen, geerntet, getrocknet und ihre Biomasse bestimmt. Für alle ausdauernden Arten wurden 

Eichgeraden zwischen Pflanzenvolumen und Biomasse erstellt, indem Individuen vor und nach der 

Vegetationsperiode vermessen und ihre Biomasse zu dem Volumen in Beziehung gesetzt wurde. 

Aus den vorliegenden Biomasse-Daten konnte die sowohl die Produktivität der Testflächen in der


Vegetationsperiode 2007/2008 als auch ein Korrekturfaktor zwischen der Produktivität beweideter 

und nicht beweideter Flächen berechnet werden. Folgende erste Ergebnisse stammen von Julian 

Brenner. 

-1.0 1.0 

2. CCA-Achse 

Grobkies-Oberflächendeckung 

Ton 

Stickstoff 

-1.0 1.0 

Sand 

C/N-Verhältnis 

1. CCA-Achse 

Abb. III.2.3-12: Kanonische Korrespondenzanalyse (CCA) der 28 Vegetationsaufnahmen (je 1 m²) in Taoujgalt (Abundanzmaß: 

Oberirdische Trockenbiomasse) in Abhängigkeit von abiotischen Standortfaktoren (Pfeile). 

� Long term exclosure (7 Jahre ausgeschlossene Fläche); Δ Short term exclosure (1 Vegetationsperiode 

ausgeschlossene Fläche); � Grazed plot (normal beweidete Fläche). Die Untersuchungsflächen 

ordnen sich gemäß ihrer Ähnlichkeit entlang zweier Hauptachsen im Koordinatensystem des Ordinationsdiagramms 

an. Die erste CCA-Achse wird dabei gut durch den Tonanteil bzw. das C/N- 

Verhältnis im Oberboden erklärt. Langjährig ausgeschlossene Flächen zeigen einen höheren Tonanteil 

und ein signifikant geringeres C/N-Verhältnis (p = 0,002) als kurz oder gar nicht ausgeschlossene 

Flächen. Weiterhin ist der Sandanteil im Oberboden ein Standortfaktor, der signifikant (p = 0,02) die 

floristische Ähnlichkeit der Flächen beeinflusst (Quelle: Daten und Auswertung J. Brenner). 

Um den Einfluss weiterer Umweltparameter auf die Produktivität der Standorte zu quantifizieren, 

wurden auf allen 120 Flächen (4 Höhenstufen x 3 Nutzungsstufen x 10 Flächen) Oberbodenproben 

genommen, und – analog zu den Mischproben von den 176 Vegetationsaufnahmen (s.o.) wurden 

teilweise in Zusammenarbeit mit dem Teilprojekt B2 die Parameter Textur, Salinität, pH-Wert, organischer 

Kohlenstoff und Stickstoff bestimmt. Mit Hilfe einer Faktorenanalyse konnten wesentliche 

Umweltparameter extrahiert werden, die zu den Standortunterschieden beitragen. Weitere Verfahren 

wie die Kanonische Korrespondenzanalyse (CCA) bestimmen die Ähnlichkeit von Aufnahmeflächen 

anhand der dort vorkommenden Pflanzenarten bzw. deren Biomasse. Abbildung Ma-


L.2.4 zeigt als Beispiel eine direkte Ordination aller Vegetations- und ausgwählter Umweltdaten aus 

einer Artemisia-Steppe (Taoujgalt). 

Ende 2008 und Anfang 2009 wird die Auswertung der beiden oberen Höhenstufen (IMS und TZT) 

erfolgen. Ziel ist eine globale Betrachtung von Produktivität und Rain Use Efficiency (RUE) entlang 

des Höhengradienten im Hohen Atlas: Welche Prozesse bestimmen die Erholungsfähigkeit der 

Vegetation? RUE sowie Produktivität und ihre Abhängigkeit von der Nutzung sind dabei auch 

wichtige Größen zur Modellierung der Mensch-Umwelt-Beziehungen in BUFFER. 

Arbeit an den Modellen: MOVEG Drâa 

Die Erstellung und Weiterentwicklung des Modells MOVEG Drâa für die Erfassung und Modellierung 

der natürlichen Vegetationsdynamik sowie deren Implementierung in vorhandene und zukünftige 

Module verschiedener SDSS werden seit November 2006 von Pierre Fritzsche übernommen. 

Nach der Fertigstellung der Datengrundlage 2007 wurden im Berichtjahr 2008 die Arbeiten an der 

Erstellung der Module für die Berechnung der Biomasse, der Erstellung eines hydrologisch basierten 

Bodenfeuchtemodells und den Arbeiten an der Extrapolation der Niederschlagsdaten vorgenommen. 

Im Zuge der Arbeitsaufenthalte von P. Fritzsche wurden umfangreiche Validierungsdaten 

für die Modellierung von MOVEG Drâa gesammelt, die als Fortsetzung des kontinuierlichen Monitoring 

seit 2007 z.B. als höhenabhängiger Parameter zur Verfügung stehen (Abb. III.2.3-13). 

Daneben wurden zahlreiche Daten durch das Käfigexperiment gesammelt. 

Abb. III.2.3-13: Höhenabhängigkeit der Vegetationsbedeckung im Drâa-Einzugsgebiet. Jeder Punkt steht für die Gesamtdeckung 

auf einer Vegetationsaufnahme (Quelle: Daten und Auswertung P. Fritzsche). 

MOVEG Drâa wurde 2007 konzeptionell aufgestellt und 2008 methodisch und inhaltlich weiterentwickelt. 

Es ist als statistisches Regressionsmodell auf der Basis von zeitlich und räumlich hochaufgelösten 

Satellitendaten definiert. Dieses Modell wird die Analyse, Interpretation und Vorhersage 

der (natürlichen) Vegetation im Einzugsgebiet des Drâa ermöglichen.


Abb. III.2.3-14: Flowchart des Modells MOVEG Drâa (Quelle: Entwurf P. Fritzsche). 

Der dreiteilige Aufbau von MOVEG Drâa (Abb. III.2.3-14) ermöglicht die Erfassung, Analyse/Berechnung 

und Ausgabe biophysikalischer Parameter auf Basis zeitlich hoch aufgelöster Fernerkundungsdaten 

der Sensoren MODIS und Daten aus der Shuttle Radar Topography Mission 

(SRTM)([1]), sowie zahlreicher zusätzlich erhobener und im Projekt IMPETUS generierter Daten. 

Die flächenhafte, kontinuierliche und zeitlich sehr hoch aufgelöste Erfassung phänologischer Abläufe 

im hochkomplexen, semiariden Drâa-Einzugsgebiet mit seiner Größe von ca. 34.600 km² ermöglicht 

eine sehr exakte Abbildung und Analyse der tatsächlichen saisonalen und interannuellen 

Vegetationsentwicklung. Durch die Verwendung von Zeitreihenanalysen ist die automatisierte Erfassung 

des phänologischen Zyklus aus den Zeitreihen möglich. Dabei können räumliche Differenzierungen 

des Untersuchungsgebietes entsprechend dem Phänologiezyklus vorgenommen werden. 

Abb. III.2.3-15 zeigt die Klassifikation der Vegetation im Fallbeispiel auf Basis einer Fouriertransformation 

in Verbindung mit dem DGM.


Abb. III.2.3-16: Vergleich der Fourierklassifikation (rechts) mit einer Expertenklassifikation der Vegetation (links; 

Quelle: Entwurf P. Fritzsche). 

Abb. III.2.3-17: Abgleich zwischen den beiden Klassifikationen 

in Abb. III.2.3-16 mittels einer 

Confusion Matrix (Quelle: Daten und 

Entwurf P. Fritzsche). 

Diese Methode erlaubt eine exakte Klassifikation 

(overall accuracy of 73.96%, Kappa Coefficient 

= 0.6245) auf Basis der spektralen Informationen 

ohne Vorkenntnis oder Expertenwissen. 

Nachteilige Effekte einer monotemporalen 

Klassifikation, wie temporäre Nutzungen, 

annuelle Vegetationseffekte oder Aufnahmefehler 

durch die Funktion ausgeglichen. 

Diese Flächen werden als Inputklassen für die 

Modellierung genutzt und werden im Modul 

Klassenbildung erzeugt. Mit diesem Wissen 

können die nicht-räumlichen meteorologischen 

Daten den erzeugten Klassen zuordnet werden, da diese nun als Räume mit nahezu gleichartigem 

Verhalten auf gemessene Klimabedingungen ansprechbar sind (multi-temporal vegetation response 

units [VRU]). Die VRU geben eine Information über die Nutzbarkeit der Flächen, sie aggregieren 

Rechenzeit und liegen in einem maschinenlesbaren Format für die weitere Verarbeitung vor. Dabei 

ist die verringerte Rechenanforderung in späteren Berechnungsschritten ein weiteres Plus für die 

schnellere Berechnung von Szenarien und die zu erwartende geringe Rechenleistung in Entwicklungsländern. 

Die Resultate werden außerdem als Schnittstelle für weitere Modelle zur Verfügung 

gestellt. Ergebnis ist die Erfassung der annuellen und interannuellen Vegetationsdynamik mit Möglichkeit 

der Projektion in die Zukunft. Dadurch lässt sich eine Aussage über die Veränderung der 

Vegetationsstruktur in Bezug auf die ökologischen Einflussparameter ableiten. Über weitere imp-


lementierte Modelle und Routinen werden Kenngrößen wie LAI (Leaf Area Index), NPP (Nettoprimärproduktion) 

und Koeffizienten der NPP geschätzt und ausgegeben. Über die Beständigkeit, 

Standfestigkeit und die Robustheit von Vegetation können multitemporale Auswertungen durch 

Verknüpfung von klimatischen Daten mit Vegetationseinheiten, unter Kenntnis von Sekundärvariablen 

der Vegetation, Simulationen zukünftiger Landbedeckungen durchführen. Die jährliche Nettoprimärproduktion 

ist dabei ein Maß für die Produktivität des Ökosystems. MOVEG Drâa bietet 

insbesondere die notwendige Grundlage und Ergänzung sowohl für die Kalibrierung als auch für 

die Validierung der SAVANNA- und BUFFER-Modellergebnisse (vgl. den Zwischenbericht 2007), 

sowie allgemeiner Vegetationsmodule anderer Modelle. Mit Hilfe der in den zweiten Projektphasen 

entstandenen gebietsweiten Landnutzungskarten und regionalen Vegetationskarten des Einzugsgebietes 

unterscheidet MOVEG-Drâa verschiedene Vegetationseinheiten (inter- und intraannuelle 

Phänologie, Nutzung, physiologisches Verhalten auf Umwelteinflüsse) und ermöglicht damit vor 

allem die Unterscheidung zwischen natürlicher, d.h. vorrangig niederschlagsbedingter Vegetationsdynamik, 

und denjenigen Landoberflächen, die durch Bewässerungslandwirtschaft oder Regenfeldbau 

einem veränderten Regelzyklus unterworfen sind. Das Hauptaugenmerk wird hierbei auf die 

auf die Umsetzung einer räumlichen Vorhersage der Pflanzenphysiologischen Parameter gesetzt. 

MOVEG Drâa bewertet dabei nur die tatsächlich stattfindenden Veränderungen, unabhängig von 

der möglichen pastoralen Nutzung und der damit einhergehenden Degradation der Vegetation. Diese 

Analysen führen zu einer Abschätzung des natürlichen Ressourcenpotenzials und damit zu einer 

Planungsgrundlage und einem Entscheidungswerkzeug für Ernährungssicherung oder Katastrophenschutz 

innerhalb des Untersuchungsgebietes. Gleichzeitig liefert MOVEG Drâa auch flächenhafte 

Informationen für die Definition verschiedener Weidetypen und die raumzeitlichen Muster 

ihrer Nutzung, die essentiell für die Modellierung des Weidemanagements mit BUFFER sind. 

Stand der Arbeit an den Modellen: BUFFER 

Die Modelliererstelle für das Modell BUFFER war 2007 für neun Monate vakant gewesen und 

konnte erst Anfang 2008 mit Romina Drees neu besetzt werden. Aus diesem Grund entspricht der 

Arbeitsstand am Modell BUFFER nicht den ursprünglichen Planungen. Im Berichtsjahr wurde auf 

der Basis der konzeptionellen Vorarbeiten eine räumlich implizite Struktur des Modells erstellt. 

Parallel wurde die Arbeit am SDSS PADRÂA in den modellunabhängigen Aspekten weitergeführt. 

Dazu gehörte ein intensiver Dialog mit den marokkanischen Ansprechpartnern während mehrerer 

Workshops in Ouarzazate, auf denen die Fragestellungen von PADRÂA sowie Möglichkeiten der 

Dateneinbindung aus marokkanischen Quellen spezifiziert wurden. Weiterhin wurden auch technische 

Fragen wie die Form des Output, der Eingriffsmöglichkeiten in das Entscheidungshilfesystem 

und der interaktiven Einbindung von Expertenwissen evaluiert.


Im Mai 2008 kristallisierte sich aus den Gesprächen mit den marokkanischen Stakeholdern (insbesondere 

Vertreter der CBTHA) eine anwendungsrelevante Fragestellung für das SDSS PADRÂA 

heraus. Daraus abgeleitet ergeben sich auch spezifische Anforderungen an das Modell BUFFER. 

Große Relevanz hat es, Information zu den Grenzen lokalen Wirtschaftens unter Beachtung des 

Klimawandels zu erhalten, um so Folgen für die Lebensweise der Nomadenhirten im Hohen Atlas 

abzuschätzen. Dazu gehört insbesondere die Frage nach der Häufigkeit des Auftretens von agronomischen 

Dürren, d.h. wann und wo Engpässe in der natürlichen Futterversorgung der Tiere auftreten, 

sowie von sozioökonomischen Dürren. Damit im Zusammenhang steht die Frage, welche Anpassungsstrategien 

der Transhumanz über längere Zeit nachhaltig sind. 

Um die Futtervariabilität abzuschätzen, bedarf es genauer Information zu den lokalen Klima- und 

Nutzungsbedingungen. Dafür wurden entlang eines Höhengradienten mehrere IMPETUS- 

Höhe 

Tizi-N-Tounza 

Imeskar 

Taoujgalt 

Trab Labied 

Niederschlag [mm] 

Temperatur [°C] 

Monate Monate 

Abb. III.2.3-18: Klimagradient entlang der Höhe der Weiden (Fallstudie: Weidegebiete der Berber-Fraktion Ait 

Toumert), linearisiert nach Monatsmittelwerten aus den Jahren 2000-2006 der vier IMPETUS- Klimastationen Trab 

Labied, Taoujgalt, Imeskar und Tizi-N-Tounza (Quelle: Entwurf Romina Drees). 

Klimastationen ausgewählt, die verschiedene Weidetypen der Ait Tourmert Nomaden repräsentieren. 

In einer konzeptionellen Auswertung (Abb. III.2.3-18) ist zum einen der Niederschlag und auch 

die Temperaturverteilung entlang des Höhengradienten und im Jahresverlauf dargestellt. Dabei ist 

zu beachten, dass die Linearisierung grob extrapoliert. Der Ansatz erlaubt, anhand von zwei Klimavariablen 

auf intraannuelle Dynamiken der Vegetation zu schließen. In den höher gelegenen Regionen 

führt die niedrige Jahresdurchschnittstemperatur und der hohe Niederschlag zu einer kurzen 

Vegetationsperiode in der Sommerzeit. Dagegen kann in den wärmeren und tieferen Lagen der 

Winterregen nur im Herbst und im Frühjahr von der Vegetation zum Wachstum genutzt werden 

kann.


Die Verlässlichkeit der Biomasseproduktivität ist 

schematisch in Abb. III.2.3-19 entlang eines Höhengradienten 

dargestellt. In den oberen Regionen findet 

sich ein höherer Anteil von ausdauernden, verholzten 

Pflanzen, die dadurch an das lokale Klima angepasst 

sind. Diese Pflanzen werden von den lokalen Hirten 

als Futter für ihre Weidetiere geschätzt (vgl. den 

Zwischenbericht zum PK Ma-G.2: Lokales Wissen), 

da diese Pflanzen am wenigsten abhängig von den 

letzten Regenfällen sind und somit auch als Reserve 

in Trockenzeiten genutzt werden können. Je niedriger 

der durchschnittliche Jahresniederschlag in den 

tieferen Regionen wird, desto geringer wird der Anteil 

der verholzten Pflanzen. Im Falle von Überweidung 

finden sich in den tief gelegenen Weideflächen 

praktisch keine verholzten, fressbaren Pflanzen 

mehr. 

Degradiert 

Normal 

Verlässlichkeit von Futterpflanzen [%] 

Abb. III.2.3-19: Anteil ausdauernder Pflanzenbiomasse 

und damit Verlässlichkeit von 

Futterpflanzen entlang des Höhengradienten 

in den Weidegebieten des Hohen Atlas 

(Schema; Quelle: Entwurf Anja 

Linstädter, Romina Drees) 

Somit ist zu erwarten, dass in schlechten Regenjahren 

die tiefer liegenden Regionen gemieden werden, weil dort am wenigsten Futter zu finden ist. 

Wie die Futterpflanzenverfügbarkeit an bestimmten Orten genau, variiert soll durch das Buffer- 

Modell quantifiziert werden. 

Stand der Arbeit an den SDSS und IS 

PLANT – ein Informationssystem zu Weidepflanzen der Region Hoher Atlas 

In Zusammenarbeit mit dem PK Ma-L.2 wurde im Berichtsjahr 2008 das Informationssystem 

PLANT fertiggestellt. Die Anwendung vereint Informationen zu 68 ausgewählten Futterpflanzenarten 

der Weidegebiete der Ait Toumert. Mithilfe von PLANT ist es möglich, Informationen zur Taxonomie, 

Morphologie, Ökologie; lokale Bezeichnung, Futterwert und Wahrnehmung von Pflanzen 

sowie zur Verteilung von Pflanzenmerkmalen entlang eines Landnutzungsgradienten abzufragen. 

Das IS PLANT besteht aus einer Microsoft® Access Datenbank, in der ökologisches und anthropologisches 

Wissen sowie Fotos zu Futterpflanzenarten des Hohen Atlas-Gebirges zusammengestellt 

sind. Mithilfe von SDSS Framework-Modulen können die enthaltenen Daten auf zwei verschiedenen 

Wegen aufbereitet und präsentiert werden: Botanische und ökologische Daten sowie Daten zum 

lokalen Wissen über Pflanzenarten sind in Form von Karteikarten abfragbar. Informationen zur 

Verteilung von Pflanzenmerkmalen über einen Weidegradienten werden dagegen in Form von Diagrammen 

abgefragt. Sowohl die Karteikarten als auch die dargestellten Diagramme können exportiert 

und ausgedruckt werden. Das System kann in den Sprachen französisch, englisch und deutsch 

genutzt werden. Eine Dokumentation und Hilfe steht in jeder Sprache zur Verfügung und ist im 

Framework verlinkt. Das System wurde im Jahr 2008 in einem Workshop (im Mai 2008 in Ouarzazate) 

sowie zur Konferenz in Ouarzazate den lokalen Stakeholdern sowohl in Form einer Präsentation 

als auch praktisch per Laptop-Labor vorgestellt und stieß bei Vertretern der CBTHA,


ORMVAO und Service d’Élevage auf sehr positive Resonanz, vor allem weil es offen konzipiert ist 

und die Inkorporation weiterer Daten problemlos ermöglicht. Es soll 2009 an die Organisation 

CBTHA bzw. die ORMVAO übergeben werden. 

SDSS VegSat und Padrâa 

Die beiden SDSS VegSat und Padrâa sind noch nicht fertiggestellt, da die Arbeit an den zugrunde 

liegenden Modellen noch nicht abgeschlossen ist. Um Dopplungen zu vermeiden, wird das SDSS 

Padrâa detaillierter im Bericht zum PK Ma-G.2 vorgestellt. Im Folgenden wird das SDSS VegSat 

präsentiert. 

Abb. III.2.3-20. Strukturdiagramm des Informationssystems PLANT. Übersicht über die Input- 

Daten, den Inhalt der Datenbank und der Form des erstellten Outputs. 

Da MOVEG Drâa eine sehr genaue Abschätzung des natürlichen Ressourcenpotenzials ermöglicht, 

soll VegSat als Planungsgrundlage und Entscheidungshilfewerkzeug für die Ernährungssicherung 

Verwendung finden. Es soll den Nutzern mit Hilfe von VegSat z.B. möglich sein, innerhalb des 

gesamten Drâa-Einzugsgebietes solche Regionen zu identifizieren, die aufgrund von Dürren oder 

Störungen (wie Heuschreckenplagen) eine starke negative Abweichung der mittleren Produktivität 

verzeichnen. Das SDSS VegSat ist – anders als PADRÂA – auf den regelmäßigen Input aktueller 

flächenhafter Informationen zu Vegetationsdynamiken, d.h. auf ein satellitengestütztes Vegetationsmonitoring 

angewiesen. Entsprechend ist das Modell MOVEG Drâa auf die Grundlage eines 

langjährigen und aktualisierbaren Datensatzes kostenloser, frei verfügbarer Fernerkundungsdaten 

gestellt worden. Seine phänologische Fernerkundungsdatenbank mit sechzehntätigen MODIS 

NDVI-Daten (2000 bis heute fortlaufend) wird mit SPOT Vegetation durch einen zweiten Datensatz 

zur Modellierung und Validierung ergänzt. Durch die von der NASA proklamierte Operationalität 

der Plattform Terra bis 2012 werden auch mittelfristig noch MODIS-Informationen zur Verfügung 

stehen. Damit können sowohl die Datenbankfortführung als auch das Monitoring und eventuelle


Veränderungen der Modellparameter in Zukunft durch lokale Partner fortgeführt werden. Das Modellierungswerkzeug 

ist eine Eigenentwicklung der Arbeitsgruppe Fernerkundung Bonn (RSRG) 

und wird den lokalen Kooperationspartnern zusammen mit der Datenbank in Form der SDSS Veg- 

Sat und Padrâa zur Verfügung gestellt werden. Ein großer Vorteil von MOVEG Drâa ist der Aufbau 

und die Nutzung einer phänologischen Fernerkundungsdatenbank mit sechzehntätigen MODIS 

NDVI-Daten (2000 bis heute fortlaufend), d.h. eines langjährigen Datensatzes kostenloser, frei verfügbarer 

Fernerkundungsdaten. Mit SPOT Vegetation steht ein zweiter Datensatz zur Modellierung 

und Validierung zur Verfügung. Durch die von der NASA proklamierte Operationalität der Plattform 

Terra bis 2012 stehen noch mittelfristig MODIS Informationen zur Verfügung. Damit können 

sowohl die Datenbankfortführung als auch das Monitoring und eventuelle Veränderungen der Modellparameter 

in Zukunft durch lokale Partner fortgeführt werden. Das Modellierungswerkzeug ist 

eine Eigenentwicklung der RSRG und wird den lokalen Kooperationspartnern in Form der SDSS 

VegSat und PADRÂA zur Verfügung gestellt. 

Die Arbeit an den SDSS VegSat und Padrâa werden im Jahr 2009 fortgesetzt werden. Details dazu 

sind an den entsprechenden Stellen im Bericht genannt worden.


PK Ma-L3 Risiken und Gefahren durch extreme Niederschläge: 

Überflutungen und Bodenerosion im Drâatal 


Flutereignis im Atlas-Gebirge bei Ameskar am 27.10.2006. 

Extreme Niederschlagsereignisse treten in der Umgebung von Gebirgen aufgrund der zusätzlich zur 

atmosphärischen Instabilität stattfindenden erzwungenen Hebung der Luft besonders häufig auf. In 

semi-ariden Regionen stellt der stark erodierte Boden ein Risiko dar, weil die großen Wassermassen 

hier besonders leicht Zerstörungen mit sich bringen. Die verursachten Schäden – auf der kleinen 

zeitlichen Skala Überflutungen, Hangrutschungen und spontane Erosion, auf der langen Zeitskala 

anhaltende Bodenerosion – stellen neben der Aridität die wichtigste klimatische Bedrohung für die 

Menschen in der Drâa-Region dar. Neben den kurzfristigen wirtschaftlichen Schäden durch Vernichtung 

landwirtschaftlicher Güter (s. Foto) führt die anhaltende Erosion durch Wasserabfluss zu 

starken Sedimenttransporten in den Flüssen und trägt somit zur Versandung des Stausees „El Mansour 

Eddahbi“ bei, dessen Lâcher-Management ein wichtiges Werkzeug zur Steuerung der Wasserversorgung 

ist. Die Einflussmöglichkeiten des Menschen auf diese negativen Umwelteinflüsse 

durch Rekultivierung besonders bedrohter Hänge oder geeignete bauliche Maßnahmen werden auf 

ihre Wirksamkeit hin geprüft.


Mitarbeiter 

K. Born, A. Klose, H. Busche, K. Piecha 


Der Einfluss gezielter Maßnahmen (Aufforstung, Abflusskanäle, neue Staubecken) auf das zeitliche 

Verhalten des Abflusses auf unterschiedlichen Zeitskalen sowie auf Bodenerosion und Sedimenttransporte 

in den Stausee wird unter den für Marokko beschriebenen Klima- und Entwicklungsszenarien 

dargestellt. Am Ende der Entwicklung steht ein Modellkomplex, mit dessen Hilfe Was-wärewenn-Analysen 

und Szenarien berechnet werden können. Dabei stehen die Auswirkungen von Änderungen 

der zeitlichen (saisonalen) und räumlichen Verteilung des Niederschlags, Änderungen für 

Häufigkeiten von Starkniederschlägen und Schneeniederschläge im Vordergrund. 

Stand der IS/SDSS-Entwicklung 

In diesem Problemkomplex werden zwei IMPETUS-Werkzeuge bearbeitet: SMGHydraa (Statistical 

model for the generation of meteorological data for hydrological modelling in the Drâa region / 

Modèle statistique pour la génération des données météorologiques visant la modélisation hydrologique 

dans la région du Drâa) dient zunächst als Präprozessor zur Aufbereitung und Ansicht klimatologisch 

relevanter Daten für verschiedene Problemkomplexe (s. Tabelle Ma-L3.1). Als Informationssystem 

stellt SMGHydraa wichtige Parameter des regionalen Klimas und seiner Zukunftsprojektionen 

für die Drâa-Region dar. 

Das SDSS SEDRAA (Soil Erosion in the Drâa region / Scénarios d'Érosion du sol dans la région 

du Drâa) erlaubt die Berechnung von Szenarien der Bodenerosion unter Interventionsszenarien der 

geänderten Landnutzung unter den in IMPETUS berechneten Klimaszenarien. Eine weitere behandelte 

Fragestellung ist die nach dem Zusammenhang zwischen Bodenerosion und der quantitativen 

Bestimmung der Sedimentationsraten im Stausee. Die untersuchten Szenarien bestehen zum einen 

aus den IMPETUS Klimaszenarien, zum anderen aus Interventionsszenarien bzgl. der Rekultivierung 

(SEDRAA) und dem Bau weiterer Staudämme (HYDRAA). In Abb. III.2.3-21 ist eine Übersicht 

über den PK Ma-L3 mit seinen Elementen dargestellt.


Abb. III.2.3-21: Flussdiagramm zur Struktur des Problemkomplexes 

Ma-L3. 

Im Rahmen der Klimamodellierung stehen die 

in 2006 abgeschlossenen Klimasimulationen 

mit REMO, die für Nordafrika eine einmalige 

Basis für die Bewertung regionaler Klimaänderungen 

darstellt (Paeth et al., 2009 und 2005) 

zur Verfügung. Als Triebkräfte für die Klimaänderung 

wurden hier neben den Treibhausgasemissionen 

des IPCC SRES-Szenarien A1B 

und B1 die Meeresoberflächentemperatur des 

Atlantik und, was erstmalig in einer so umfassenden 

Modellstudie geschehen ist, die auf Einschätzung 

der FAO basierende Landoberflächenänderung 

(Land Cover Change, LCC), 

projiziert bis 2050, berücksichtigt. In der Studie 

wurden Ensembles von je 3 Mitgliedern für die 

Zeiträume 1960-2000, 2001-2050 (SRES A1B) 

mit LCC, 2001-2050 (SRES A1B) ohne LCC 

und 2001-2050 (SRES B1) mit LCC berechnet. 

Auf Basis dieser regionalisierten Klimaszenarien 

wurden Zeitreihen für die Drâa-Region 

unter Zuhilfenahme statistischer Beziehungen 

zur Orographie und Exposition der Flächen 

erzeugt, um sie als Antriebsdaten für von Klimadaten angetriebene IS/SDSS zu verwenden. Ein 

weiteres dynamisches Downscaling wurde nach Anpassungen der Modelldynamik (Huebener et al., 

2007) für PK Ma-H5 mit Hilfe von FOOT3DK vorgenommen; diese Daten sollen in der letzten 

Projektphase in SMGHydraa ebenfalls für andere PKs zur Verfügung gestellt werden. 

(a) SMGHydraa – Prozessierung von Klimadaten zur Modellierung in hydrologischen Applikationen 

Die Daten der Klimamodellierungen werden in SMGHydraa für Zonen geliefert, die je nach Fragestellung 

unterschiedlich definiert sind. Sie werden mit Hilfe rein klimatologischer Bedingungen 

(Aridität), Abflusscharakteristika (Fluss-Untereinzugsgebiete) oder als Höhenzonen definiert. Der 

Vorteil dieser Darstellungsweise liegt in der Kombination räumlicher Heterogenität, Berücksichtigung 

der Fragestellung und möglichst geringem Datenumfang. Zur Illustration sind die bis jetzt 

implementierten Zonen in Abb. III.2.3-22 gezeigt. Die Verwendung der Daten ist nochmals in Tabelle 

III.2.3-1 dargestellt.


Tab. III.2.3-1: Verwendung klimatologischer Daten als Antrieb in IMPETUS Marokko 

Werkzeug Problemkomplex Datenanforderung 

HYDRAA Ma-H1 Tägliche Daten / Wettergenerator / hochaufgelöst 

PRORES Ma-H3 Tägliche Daten / Wettergenerator / hochaufgelöst 

SEDRAA Ma-L3 Jahresgang / Regionen 

MIVAD Ma-E1 Monatsdaten / Regionen 

PADRAA Ma-L2 Monatsdaten / Regionen 

EPIC Ma-E1 Monatswerte / Regionen 

Vegetationsklassifikation 

aus Satellitendaten 

-- Tägliche Daten / hochaufgelöst f. ca. 1995-heute 

SMGHydraa besteht aus zwei unterschiedlichen Bausteinen. Rechnerisch besonders aufwendige 

Prozesse werden Server-seitig bereitgestellt, so z. B. die Berechnung neuer klimatischer Zonen oder 

die Auswertung neu erstellter Klimaszenarien. Die Bearbeitung der Daten innerhalb des Informationssystems 

oder zur direkten Anwendung durch den Nutzer werden Client-seitig (Auswahl und 

Auswertung der Antriebsdaten) implementiert. 

Abb. III.2.3-22: Die Zonen, die in SMGHydraa verwendet werden. Oben von links nach rechts: Zonen für 

PRORES, Hydraa und SEDRAA; unten: 3 Klimazonen (links), und 9 Ariditätszonen.


Arbeiten in 2008 

Im Jahr 2008 wurden folgende Arbeiten vorgenommen: Die digitalen Geländedaten wurden in den 

Problemkomplexen vereinheitlicht, weshalb die Definitionen der Zonen neu vorgenommen und die 

Klimadaten neu präprozessiert werden mussten. Für die Regionalisierung der Klimadaten wurden 

die Transferfunktionen überarbeitet, um die Modellniederschläge so anzupassen, dass ihren Häufigkeitsverteilungen 

möglichst nahe an denen der Beobachtungen sind. Die Auswertungen der Niederschlagsdaten 

bezüglich der Extremereignisse auf der interannuellen Skala (Dürren) und täglichen 

Skala (Starkniederschläge) wurde in das Framework implementiert. Die Änderungen besonders der 

täglichen Niederschlagsraten und der Anzahl der Niederschlagstage pro Monat als räumlich verteilte 

Größen beeinflusst die Ergebnisse sowohl der Abflussmodellierungen in PK Ma-H1 (HYDRAA) 

als auch in der Berechnung der Bodenerosionsraten SEDRAA außerordentlich stark. 

Abb. III.2.3-23: Zeitreihen des Standardized Precipitation Index (SPI) für 

Beobachtungen im Zeitraum 1901-2002 und die REMO 

Szenarien 1960-2000 (C20.1) und 2001-2050 (A1B.1). 

Räumliche Muster der Klimaparameter 

sind in Marokko wegen 

des Atlasgebirges und der Lage 

zwischen Mittelmeer und Sahara 

sehr heterogen. Die geringe Anzahl 

von Klimastationen, deren 

Zeitreihen lang genug für eine 

klimatologische Analyse sind, ist 

der Grund für eine sehr unsichere 

Beschreibung regionaler Klimate 

(s. a. Schulz, 2006). Die Arbeiten 

konzentrierten sich auch auf Telekonnektionen 

mit den tropischen 

und extratropischen SST 

(Sea Surface Temperatures) des 

Atlantischen Ozeans. Bislang 

liefern die Beziehungen zwischen SST und Winterniederschlägen jedoch keine statistische Basis, 

die eine saisonale Vorhersage für PRO-RES (PK Ma-H3) verbessern würde. Mit den bis 2007 aktualisierten 

Beobachtungsdaten, sowohl für Stationen als auch für auf ein Gitter interpolierte Produkte 

(CRU TS 2.1 und VASCLIMO) wurden die REMO Klimaszenarien evaluiert (Born, 2008a). Es 

wurden sowohl ein Bias der Modellszenarien als auch ein zukünftiger Trend zu trockeneren Klimaten 

in den IMPETUS-Szenarien bestätigt. 

Um die Vergleichbarkeit von Beobachtungen mit Modelldaten zu ermöglichen, wurde ein standardisierter 

Regenindex (standardized precipitation index, SPI, McKee et al., 1993) aus den Beobachtungsdaten 

und den Szenarien berechnet (Born et al., 2008b). Die Arbeiten zeigten, dass auch hier 

die Häufigkeit und die Stärke der Trockenperioden in den Szenarien zunehmen wird, die Feuchtperioden 

hingegen unverändert bleiben. Mit Hilfe dieser Ergebnisse wurde die Statistik für die Analyse 

der Trockenperioden auf das Untersuchungsgebiet übertragen. In Zusammenarbeit mit den Arbeiten 

am Weidemanagement (PADRAA) wird in den nächsten Monaten noch der Zusammenhang 

zwischen Trockenperioden und Dürren, die Rückwirkungen auf Vegetation und Ertrag haben, her-


gestellt (s. Abb. III.2.3-23). Bei der Auswertung der Szenarien wurde deutlich, dass ab etwa 2020 

eine deutlich Zunahme der Auftrittswahrscheinlichkeit trockener Jahre zu erwarten ist. 

Zur Abschätzung extremer Niederschläge wurde eine Extremwertstatistik auf Basis der Generalisierten 

Pareto-Verteilung (GPV) in SMGHydraa implementiert. Damit sind Auswertungen in der 

Fläche möglich (siehe als Beispiel Abb. III.2.3-24). Die statistische Anpassung der Klimadaten an 

die Beobachtungsdaten hat natürlich einen Einfluss auf die extremen Niederschläge. Die Evaluierung 

bezüglich der Absolutwerte ist noch nicht abgeschlossen. 

Abb. III.2.3-24: Abschätzungen der Wiederkehrwerte maximaler täglicher Starkniederschläge, die alle 10 Jahre 

auftreten, für die Zeiträume 1960-2000 (C20, REMO) und 2001-2050 (A1B und B1 kombiniert, 

REMO). 

(b) SEDRAA – Abschätzung der Bodenerosionen unter geänderten Randbedingungen des Klimas 

und der Landoberfläche 

Das SDSS SEDRAA (Soil Erosion in the Drâa region / Scénarios d'Érosion du sol dans la région 

du Drâa) unterstützt die Entscheidung, wo Maßnahmen zur Minderung der Erosion durch Wasser 

am effizientesten durchgeführt werden sollen. Dabei können einerseits Klimaszenarien und andererseits 

Szenarien veränderter Landnutzung berechnet werden. Kern des SDSS ist das Bodenerosionsmodell 

PESERA (Pan European Soil Erosion Risk Assessment, Kirkby et al., 2004). Das Modell 

beurteilt aufgrund der Bodenverhältnisse, der Landnutzung, der Topographie und des Klimas das 

Erosionsrisiko. Abb. III.2.3-25 zeigt ein Flussdiagramm zu SEDRAA.


Arbeiten 2008 

Die Implementierung von SEDRAA in des IMPETUS Framework wurde vervollständigt. Die Bedienungsoberfläche 

wurde in Diskussion mit den Anwendern bei Schulungen (s. u.) an die Bedürfnisse 

der Anwender angepasst. Die Klimadaten aus Modellszenarien wurden implementiert und die 

damit verbundenen Erosionsszenarien wurden analysiert. Als Interventionsszenario wurde neben 

der Aufforstung in gefährdeten Gebieten (IMPETUS 2007) die Reduktion der Beweidung eingeführt 

und deren Einfluss auf großflächige Erosion untersucht. 

Abb. III.2.3-25: Flussdiagramm zur Anwendung von SEDRAA 

Die Anbindung der Klimaszenarien zeigte, dass eine Anpassung der statistischen Eigenschaften des 

Niederschlags aus Klimamodellszenarien an die Beobachtungen unbedingt notwendig ist. Trotzdem 

ist der Bias gegenüber der Anwendung von SEDRAA mit Beobachtungsdaten noch so groß, dass 

die Interpretation der Szenarien sehr vorsichtig betrieben werden muss. Eine abschließende Evaluierung 

der Erosionen aus Modellszenarien steht noch aus. Ein Beispiel der Anwendung der Klimamodellszenarien 

ist in Abb. III.2.3-26 gezeigt. Bemerkenswert ist hier die Zunahme der Erosion in 

der südlichen Region, die trotz einer leichten Abnahme der Starkniederschläge in diesem Raum zu 

beobachten ist. Dieses Verhalten muss noch genau überprüft und die Ursachen hierfür diskutiert 

werden. Zusätzlich zeigen die Klimadaten deutlich weniger Fläche mit geringer Erosion (Abb. 

III.2.3-27, links) als die Beobachtungsdaten. Die Ursachen für dieses Verhalten müssen ebenfalls 

noch genau geprüft werden. 

Die Beweidungsszenarien zeigten ein konsistenteres Bild, wie Abb. III.2.3-27 belegt. Hier wurde 

der Beweidungsdruck auf die Vegetation, der durch eine prozentuale Reduktion der Wachstumsrate 

der Vegetation simuliert wird, generell um 50% herabgesetzt, was zu einer deutlich stärkeren Vegetationsdecke 

und damit zu reduzierter Vulnerabilität bezüglich der Erosion führte. Dadurch bedingt 

ergeben sich Reduktionen der Erosionsraten vor allem in den Regionen außerhalb des Hochgebirges.


Abb. III.2.3-26: Bewertung von Bodenerosionsraten aus den Klimamodellszenarien für die Zeiträume 1960- 

2000 (links) und 2036-2050 (rechts). Zur Erstellung der Erosionsszenarien wurden die Klimamodelldaten 

mit SMGHydraa auf klimatisch ähnliche Zonen interpoliert. 

Abb. III.2.3-27: Bewertung von Bodenerosionsraten aus Klimaszenarien (links) und einem Interventionsszenario 

„Beweidung“ (rechts). Gezeigt sind jeweils die relativen Auftrittshäufigkeiten der Bewertungsklassen 

der Bodenerosion. 

Schulungen und Kooperationen 

April 2008 wurden die Arbeiten bezüglich der Klimaszenarien an der Universität Hassan II. an der 

Faculté des Lettres et des Sciences Humaines Ben M'Sick, Centre de Recherche de Climatologie 

(CEREC) vorgestellt und diskutiert. Wenn auch die Modellierungen selbst an der Universität mangels 

Kapazitäten nicht weitergepflegt werden können, so war der Ansatz der Regionalisierung von 

Klimadaten in IMPETUS und die Ergebnisse durchaus von Interesse. Eine Vorstellung der Arbeiten 

in IMPETUS bei der DNM (Direction Nationale de la Météorologie, heute météomaroc) fand ebenfalls 

Interesse. Vor allem die Analyse und die Prognosemöglichkeiten der Schneedecke sind hier 

diskutiert worden. Die Regionalisierung und die Analyse der Dürreperioden kann prinzipiell mit 

den Klimadaten von météomaroc erweitert werden, diesbezügliche Vereinbarungen einer Zusammenarbeit 

müssen in 2009 umgesetzt werden.


Im Mai 2008 fand eine Schulung der marokkanischen Anwender statt, in der das IS SMGHydraa 

sowie das SDSS SEDRAA direkt vorgestellt wurden. Dabei wurden die theoretischen Grundlagen 

der Modellierung detailliert diskutiert, um die Anwender in die Lage zu versetzen, Szenarien für 

zukünftige Planungen zu interpretieren und – vor allem – ihre Aussagekraft zu bewerten. Es kam 

dabei zur regen Diskussion sowohl der Voraussetzungen der Szenarien als auch zu Hinweisen, welche 

die Praktikabilität der Anwendung im IMPETUS Framework deutlich verbesserten. 

Ausblick auf Arbeiten in 2009 

Die statistische Auswertung der Klimadaten wird laufend gemäß den Anforderungen ergänzt. Die 

bisher angewandten Techniken, die weniger wissenschaftliche Arbeit als vielmehr technische Umsetzung 

statistischer Methoden sind, werden in Form einer Diplomarbeit dokumentiert und bewertet. 

Die Daten der lokalskaligen Regionalisierung mit FOOT3DK (PK Ma-H5) werden ebenfalls in 

SMGHydraa zur Verfügung gestellt. Die Regionalisierung wird in Kooperation mit météomaroc auf 

andere Teile Marokkos erweitert. Der Zusammenhang zwischen Dürre und meteorologischen Trockenperioden 

wird anhand der Analyse von Vegetationsdaten aus Weideausschluss-Experimenten 

(PK Ma-L2) untersucht. 

Die Modellergebnisse des Erosionsmodells in SEDRAA müssen noch im Detail evaluiert werden. 

Dabei ist möglicherweise noch ein weiterer Eingriff in die Transferfunktionen der größerskaligen 

Klimadaten auf die Region notwendig. Die Parametrisierung der Sedimentationsraten in den Stausee 

El Mansour Eddahbi wird noch überarbeitet. 

Zum Ende des Projekts wird das System SEDRAA mit den Klimadaten und dem „Präprozessor“ 

SMGHydraa den marokkanischen Projektpartnern übergeben und in einem Abschlussworkshop 

vorgestellt und diskutiert. 

Zusammenarbeit mit anderen Institutionen 

Durch die Schulungen des Vorjahres in Ouarzazate, den diesjährigen Workshop im Mai 2008 und 

die Diskussionen bei Besuchen von Organisationen konnte der Interessentenkreis am PK Ma-L3 

ausgebaut werden: 

• ORMVA Ouarzazate, Abteilung Bodenkunde (M. Tazi, Chef der ORMVAO ist M. Gharbaoui). 

• Service Eau Ouarzazate (M. Sabbar). ABH Souss Massa, Agadir (M. Makroum). 

• Haut Comissariat des Eaux et Forets et la Lutte contre la Desertification, Rabat (M. Yassin). 

• Météo Maroc (früher Direction Nationale de la Météorologie), M. Benassi 

• Universität Hassan II, Casablanca, FLSH Ben M'Sick, Centre de Recherche de Climatologie 

(CEREC), Prof. M.-S. Karrouk


Literatur 

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Born, K., M. Christoph, A. H. Fink, P. Knippertz, H. Paeth and P. Speth, 2008a: Moroccan Climate in the Present and 

Future: Combined View from Observational Data and Regional Climate Scenarios. In: Climatic Changes and 

Water Resources in the Middle East and in North Africa, Zereini and Hoetzl (eds.), Springer Verlag, Wien, ISBN 

978-3-540-85046-5, p. 29-45 

Born, K., A. H. Fink and H. Paeth, 2008b: Dry and Wet Periods in the northwestern Maghreb for Present Day and Future 

Climate Conditions. Meteorol. Zeitschrift 17, 533-551. 

Huebener, H., K. Born and M. Kerschgens (2007): Downscaling heavy rainfall in the subtropics – a simple approach for 

dynamical nesting. Adv. Geosci. 10, 9–16. 

IMPETUS, 2007: Integratives Management-Projekt für einen Effizienten und Tragfähigen Umgang mit Süßwasser in 

Westafrika: Fallstudien für ausgewählte Flusseinzugsgebiete in unterschiedlichen Klimazonen - Siebter Zwischenbericht, 

Zeitraum: 1.1.2006 – 31.12.2006 

(http://www.impetus.unikoeln.de/fileadmin/content/veroeffentlichungen/projektberichte/IMPETUS_Zwischenbericht_2 

006.pdf) 

Kirkby, M.J., Jones, R.J.A., Irvine, B., Gobin, A, Govers, G., Cerdan, O., Van Rompaey, A.J.J., Le Bissonnais, Y., 

Daroussin, J., King, D., Montanarella, L., Grimm, M., Vieillefont, V., Puigdefabregas, J., Boer, M., Kosmas, C., 

Yassoglou, N., Tsara, M., Mantel, S., Van Lynden, G.J. and Huting, J. (2004). Pan-European Soil Erosion Risk 

Assessment: The PESERA Map, Version 1 October 2003. Explanation of Special Publication Ispra 2004 No.73 

(S.P.I.04.73). European Soil Bureau Research Report No.16, EUR 21176, 18pp. and 1 map in ISO B1 format. 

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McKee, T. B., N. J. Doesken, J. Kleist, 1993: The relationship of drought frequency and duration to time scales. -- Preprints, 

8 th Conference on Applied Climatology, Jan. 17-22, Anaheim, CA, 179-184. 

Paeth, H. and A. Hense, 2005: Mean versus extreme climate in the Mediterranean region and its sensitivity to future 

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and comparison of wet and dry years. Meteorologische Zeitschrift 14, 349-367. 

Paeth, H., K. Born, R. Girmes, R. Podzun and D. Jacob, 2008: Projected significant drying and warming in tropical 

Africa due to land-use changes. Submitted to J. Climate. 

Schulz (2006): Analyse schneehydrologischer Prozesse und Schneekartierung im Einzugsgebiet des Oued M’Goun, 

Zentraler Hoher Atlas (Marokko). Dissertation zur Erlangung des Doktorgrades (Dr. rer. nat.) der Mathematisch- 

Naturwissenschaftlichen Fakultät der Rheinischen Friedrich-Wilhelms-Universität Bonn.

Gesellschaft IMPETUS 312 

III.2.4 Gesellschaft 

PK Ma-G.1 Bevölkerungsdynamik im Einzugsgebiet des Drâa 

Die Arbeitsmigranten kehren zum Opferfest zu ihren Familien nach Ouled Yaoub zurück. 


Das Drâa-Einzugsgebiet ist gekennzeichnet durch seine geographische Randlage im Südosten Marokkos, 

die sich in einer schwachen Wirtschaft, einer niedrigen Bevölkerungsdichte und einer unzureichend 

ausgebauten Infrastruktur manifestiert. Staatliche Investitionen für eine Verbesserung in 

den Bereichen Bildung, Gesundheit und Wirtschaft sind ungenügend. 

Die wiederkehrenden Dürreperioden der letzten Jahre verschlimmerten die wirtschaftliche Lage der 

Bevölkerung, die einen großen Teil ihres Einkommens immer noch aus der Landwirtschaft generiert, 

aber schon seit Jahrzehnten auf zusätzliche Einkommensquellen wie zum Beispiel Transferleistungen 

aus der Arbeitsmigration angewiesen ist. Neben der prekären wirtschaftlichen Situation 

führen sinkende Grundwasserstände nicht nur zu einer zunehmenden Verknappung von Bewässerungswasser, 

sondern auch zu einer Verschlechterung der Wassermenge und Wasserqualität für den 

häuslichen Gebrauch. 

Eine der Hauptstrategien der Bevölkerung, mit den verschlechterten Legensbedingungen im Drâa- 

Tal umzugehen, ist die Arbeitsmigration vor allem junger Männer und Familienväter in die urbanen 

wirtschaftlichen Zentren des Landes und zum geringen Teil ins Ausland. Ihre Transferleistungen 

tragen dazu bei, dass ihre Familien weiterhin im Drâa-Tal leben können.


Mitarbeiter 

C. Rademacher 


Ziel des PKs war es, signifikante Korrelationen zwischen demographischen Dynamiken und wasserrelevanten 

Daten auf unterschiedlichen thematischen und räumlichen Ebenen zu analysieren. In 

diesem Zusammenhang wurde analysiert, wie sich sowohl Bevölkerungsgröße als auch Bevölkerungsstruktur 

im Einzugsgebiet des Drâa heute zusammensetzen und wie sich die Entwicklung – 

besonders der Urbanisierung – bis zum Jahr 2020 gestalten kann. Ebenso im Fokus stand der zunehmende 

Tourismus in der Region in Bezug auf die schon heute problematische Wassersituation. 

Nach dem Ausscheiden des federführenden Mitarbeiters Stephan Platt, der sich mit Phänomenen 

der Demographie, Urbanisierung und des Tourismus beschäftigt hat, wurden diese Arbeiten im PK 

beendet. 

Bei der Neuausrichtung des PKs sind nun die Auswirkungen der Arbeitsmigration auf gesellschaftliche 

Strukturen und ökonomische Verhältnisse in den Fokus gerückt, welche im Rahmen einer 

Langzeitstudie in der Pilotcommune Ouled Yaoub in der Oase Tinzouline (Mittleres Drâa-Tal) untersucht 

wurden. 

Nutzer- und Interessensgruppen 

• Observatoire National des Migrations, Rabat 

- Mme Mimouna El-Haouli (Chefin der Institution) 

- Ahlame Rahmi (Mitarbeiterin) 

• Provinzverwaltung Zagora 

- Stellvertreter des Gouverneurs 

- Omar Kiki (Abteilungsleiter) 

• Association de Développement d’Ouled Yaoub 

- Mohamed El Azizi 

- Mohamed El Khaloqi 

- Abdelmajid Hajji 

- Ahmed El Moussaoui 

Ergebnisse aus der Case study Ouled Yaoub 

Entwicklung der Migration in Ouled Yaoub 

Migration in Ouled Yaoub lässt sich historisch in mehrere Migrationswellen zwischen 1950 und 

2006 einteilen. Der Beginn der nationalen Arbeitsmigration in Ouled Yaoub wird von lokalen Ex-


perten auf Ende der 1950er bzw. Beginn der 1960er Jahre datiert. Diese Migration war saisonaler 

Art: Einige Männer verließen während weniger Monate im Jahr das Dorf, um im Norden des Landes 

(vor allem in den Regionen um Marrakesch, Settat und Casablanca) bei der Ernte zu helfen. Erst 

in den 1970er Jahren weitete sich die nationale Migration aus, da die Landwirtschaft als primäre 

Einkommensquelle für viele Großfamilien nicht mehr genügte. Besonders die Dürreperiode zwischen 

1973 und 1977 zwang viele Männer in die Migration, wobei sich viele zu Gruppen zusammenschlossen 

und im Bausektor ein Auskommen fanden. Während dieser Phase sind nicht nur 

Männer, sondern auch einige Jugendliche migriert. Sie verließen die Schule frühzeitig, um ihre Familien 

finanziell zu unterstützen. 

Da auch die 1980er Jahre Dürreperioden brachten, stieg die Anzahl der Migranten kontinuierlich 

an, und es kam zu weiterer Gruppenmigration in den Norden Marokkos. Zwischen 1977 und 1986 

ist die Anzahl der im Bausektor beschäftigten Migranten stark angestiegen. Neben dem Bausektor 

haben die Männer vor allem in Fabriken, als Wächter und Maler gearbeitet. Ende der 1980er Jahre 

begann die Arbeitsmigration in die Westsahara, deren Infrastruktur maßgeblich von marokkanischen 

Migranten aufgebaut wurde. 

Auch in der internationalen Migration fand in den 1970er und 1980er Jahren eine Diversifizierung 

in den Migrationszielen statt: Libyen und Saudi-Arabien wurden als reiche Ölstaaten Anziehungspunkte 

für marokkanische Arbeitsmigranten. 

Die 1990er Jahre zeigten dieselbe Entwicklung – die Migrationszahl im Dorf erhöhte sich. Neu war, 

dass der Anteil an jugendlichen Migranten anstieg, die die Schule abbrachen. Dies lag zum einen an 

der wirtschaftlichen Situation und den fehlenden Arbeitsmöglichkeiten, zum anderen aber auch an 

der Beeinflussung durch andere Migranten. Die heutige Migration umfasst alle Altersgruppen und 

betrifft alle Familien im Dorf. 

In Abb. III.2.4-1 wird die Entwicklung der Anzahl der Erstmigranten in Zehnjahresschritten von 

den 1960er Jahren bis heute dargestellt. Bereits in den 1990er Jahren ist die Anzahl der Migranten 

stark angestiegen. Diese Tendenz setzt sich ab 2000 fort. Während der ersten sechs Jahre des aktuellen 

Jahrzehnts wurde die Anzahl der Neumigranten aus den 1990er Jahren bereits übertroffen. 

Allein im Jahr 2006 sind 21 Personen erstmalig migriert und fünf ganze Familien endgültig abgewandert. 

Aktuell befinden sich ca. 65% aller Männer im aktiven arbeitsfähigen Alter in der Migration.


Anzahl Neumigranten 

80 

60 

40 

20 

0 

1960-69 1970-79 1980-89 1990-99 2000-06 

Abb. III.2.4-1: Entwicklung der Erstmigration pro Dekade in Ouled Yaoub, Stand: 2006 (n=195), 

Rademacher (2008b). 

Migration in den Kaaba-Dörfern 

Ebenso wie in Ouled Yaoub ist das Leben auch in den anderen Kaaba-Dörfern von Migration geprägt. 

Diese acht Ortschaften im südlichen Tinzouline sind eng vernetzt – Abstammung, Verwandtschaft 

und eine gemeinsame Geschichte sind die verbindenden Elemente. In den staatlichen Zensuserhebungen 

werden sie ebenfalls als Gruppe der Kaaba behandelt. Ein Regionalvergleich zeigt 

Gemeinsamkeiten, aber auch Unterschiede in Bezug auf ihr Migrationsverhalten. Allgemeine Unterschiede 

können zunächst in der Größe der Dörfer, ihrer ethnischen Zusammensetzung, der Größe 

der landwirtschaftlichen Anbaufläche und den hydrogeologischen Verhältnissen festgemacht werden. 

Auf der Karte (Abb. III.2.4-2) werden auf der Basis von Angaben des Scheikh (entspricht etwa einem 

Bürgermeister) für jedes der Kaaba-Dörfer die Anzahl der Haushalte mit der Anzahl der 

Migranten verglichen. Informationen der Gemeindeverwaltung von Tinzouline zufolge gab es im 

Jahr 2006 56 internationale Migranten aus den Kaaba-Dörfern (vgl. auch Mter 1995:156). Leider 

liegen keinerlei Informationen über die nationale Migration vor (auch in den Studien von Mter 

(1995) und Bounar (1993) über das Drâa-Tal wird die internationale Migration untersucht, die nationale 

Migration jedoch nur am Rande erwähnt und nicht quantifiziert).


Abb. III.2.4-2: Karte des südlichen Teils der Oase Tinzouline mit den acht Kaaba -Dörfern sowie der Anzahl der 

Haushalte und der Migranten in diesen Dörfern. (Information durch den Scheikh der Kaaba, Stand 

November 2005) 

Aus der Karte wird ersichtlich, dass man die Kaaba-Dörfer in zwei Kategorien einteilen kann – 

einmal Dörfer, in denen es im Verhältnis mehr Migranten als Haushalte gibt und andererseits Dörfer 

mit annäherndem Gleichgewicht zwischen der Anzahl der Haushalte und der Migranten. Dem 

Scheikh zufolge haben alle Dörfer eine ähnliche Migrationsgeschichte mit saisonaler Migration ab 

den 1960er Jahren, einem Anstieg während der 1970er und 1980er Jahre aufgrund mehrerer Dürreperioden 

und stärker ansteigenden Migrationszahlen während der 1990er Jahre. Für Ende der 

1990er Jahre datiert der Scheikh den Beginn der Abwanderung ganzer Familien, die sich bis heute 

verstärkt. 

Den Einwohnern der nördlich gelegenen Dörfer Timkshat, Zawiyya al-Fagous und Qasbat ar- 

Ramad stand laut Aussagen des Scheikh bis in die 1990er Jahre kein Trinkwasser von guter Qualität 

zur Verfügung. Außerdem trafen die Bauern beim Bau bzw. Ausbau von Feldbrunnen auf grünen 

Schiefer in geringer Tiefe. Die eher schwierigen topographischen und hydrogeologischen Verhältnisse 

der nördlichen Dörfer haben meiner Ansicht nach dazu geführt, dass die Menschen ihr Einkommen 

zu größeren Teilen aus der Migration bestreiten als Menschen in den südlicheren Kaaba- 

Dörfern. Die drei genannten nördlichen Dörfer haben in den 1990er Jahren Trinkwasserprojekte 

realisiert und verfügen über fließendes Wasser. Von den anderen Dörfern verfügt nur Ouled Yaoub


über einen Wasserturm und ein Leitungsnetz für die Haushalte. Hier wird aufgrund von Problemen 

mit den beiden benachbarten Dörfern, die auch Anspruch auf das System erhoben haben, und vor 

allem Problemen mit der Wasserverfügbarkeit das System seit einigen Jahren nicht genutzt. In Ouled 

Ahmad Ben Ali bestreitet die Bevölkerung wie in den drei nördlichen Dörfern ihr Einkommen 

eher aus der Migration denn aus der Landwirtschaft. Kein Dorf außer Zawiyya al-Fagous konnte 

aufgrund der spezifischen naturräumlichen Gegebenheiten seine Agrarflächen in den letzten Jahrzehnten 

ausdehnen. In Ouled Yaoub und Afra konnten nur innerhalb der landwirtschaftlichen Anbaufläche 

kleine mit Gehölzen bestandene Flächen gerodet und urbar gemacht werden. 

Migrationsnetzwerke 

Migranten-Netzwerke werden als interpersonelle Beziehungsnetze definiert, die Migranten, ehemalige 

Migranten und Nicht-Migranten in Herkunfts- und Zielregionen miteinander verbinden (Massey 

et al. 1993:448). Soziale oder Migranten-Netzwerke basieren auf Gemeinsamkeiten wie Familie, 

Herkunftsort, Ethnizität oder Geschlecht oder aus einer Kombination dieser Faktoren (de Haan 

& Rogaly 2002:9) und dienen zum Informationsaustausch über Arbeitsmöglichkeiten und Arbeitsbedingungen, 

um Örtlichkeiten zu finden, wo schon andere Migranten leben und arbeiten, zur Unterstützung 

im Migrationsprozess und der konkreten Hilfe von Erstmigranten bei Wohnungs- und 

Arbeitssuche. 

Am Beispiel eines jüngeren Arbeitsmigranten (* 1978) wird anhand einer Marokkokarte nachvollzogen, 

welche bestehenden Netzwerke sein Mobilitätsverhalten maßgeblich beeinflusst haben und 

welche möglichen weiteren Optionen sich aus den bestehenden familiären Netzwerkstrukturen weiterhin 

ergeben können. Es werden daneben ehemalige sowie aktuelle Transferleistungen räumlich 

dargestellt. Amir hat neun Geschwister und ist der zweitälteste Sohn. Er hat nach der 8. Klasse das 

Collège in Zagora letztlich aus finanziellen Gründen abgebrochen, um seinem Vater in der Landwirtschaft 

zu helfen. Im Jahr 1995 ist Amir im Alter von 17 Jahren nach Casablanca zu seiner 

Großtante väterlicherseits migriert (siehe Abb. III.2.4-3 links). Seine Verwandten haben ihm eine 

Anstellung als Malergehilfe besorgt, und Amir arbeitete die nächsten Monate im Bausektor. Amir 

hat viele Verwandte väterlicher- und mütterlicherseits in Casablanca. Fast die gesamte Familie seines 

Vaters ist ab den 1970er Jahren in diese Stadt migriert, doch Amir hat nur zu wenigen Zweigen 

dieser Familie einen engen Kontakt.


Abb. III.2.4-3: Amirs räumliche Mobilität als Arbeitsmigrant in den Jahren 1995-2008 (links); 

Amirs familiäres Netzwerk und bestehende Transferbeziehungen (rechts). 

Demgegenüber halten Amir und seine zwei ebenfalls migrierten Brüder einen engen Kontakt zu den 

Verwandten seiner Mutter, von denen einige Einzelpersonen bzw. Familien in Casablanca, Ouarzazate 

und Layyoune leben und arbeiten (siehe Abb. III.2.4-3 rechts). 

Nach gut acht Monaten ist Amir zu seiner Familie nach Ouled Yaoub zurückgekehrt und hat wieder 

mit seinem Vater zusammen die Felder bestellt. 1998 ist Amir erneut migriert und hat vier Monate 

in Al-Jadida im Straßenbau gearbeitet. Diese Arbeit wurde durch Freunde aus Ouled Yaoub vermittelt. 

Anschließend ist Amir nach Casablanca zurückgekehrt, wo ihm sein Großonkel Mohamed eine 

Arbeit im Bausektor vermittelt hat. Während seines zweiten Aufenthalts in Casablanca hat er nicht 

mehr bei Verwandten gewohnt, sondern zusammen mit anderen Jugendlichen aus Ouled Yaoub in 

einer „Zweck-Wohngemeinschaft“. Drei Jahre verbrachte Amir in Casablanca bei zwei verschiedenen 

Arbeitgebern im Bausektor. Nach dem Opferfest im Jahr 2001 ist Amir seinem Onkel Chalid 

nach Oujda gefolgt. Chalid lebte schon seit 8 Jahren in Oujda und hat in einer Bäckerei gearbeitet, 

in der auch Amir einen Arbeitsplatz fand und nach und nach in der Hierarchie der Bäckerei aufstieg. 

Im Jahr 2002 hat Amir seinen jüngeren Bruder Hussam nach dem Opferfest mit nach Oujda 

genommen. 

Amir träumt davon, sich eines Tages selbstständig zu machen und „sein eigener Herr“ zu werden. 

Als Projekte kämen die Eröffnung einer Bäckerei, einer Téléboutique, eines Lebensmittelladens 

oder einer Milchbar in Frage. Bislang scheiterten seine Träume aber am fehlenden Startkapital. Dies 

liegt vor allem daran, dass Amir seit seiner Zeit in Al-Jadida seine Eltern finanziell unterstützt. Sein 

ältester Bruder Najib hat in Marrakesch studiert, und Amir hat ihn zeitweilig regelmäßig unterstützt. 

Seine Eltern sind auf Überweisungen aus der Migration angewiesen, die Ali und sein jüngerer 

Bruder Hussam regelmäßig nach Hause senden. Obwohl sein Vater schon über 60 Jahre alt ist, 

arbeitet er weiterhin in der Landwirtschaft und verkauft Datteln über Zwischenhändler nach Marrakesch. 

Wie die überwiegende Mehrheit der Haushaltsvorstände im Dorf bezieht er keine Rente und 

kann von der Landwirtschaft allein nicht leben.


Transferleistungen 

Ein Ranking der Einkommensquellen gibt darüber Auskunft, aus welchen Quellen die Haushalte in 

Ouled Yaoub ihr Einkommen generieren (Abb. III.2.4-4). 65% der Haushalte gaben bei einer Untersuchung 

von 20 Haushalten Transferleistungen aus der Migration als erste Priorität und damit wichtigstes 

wirtschaftliches Standbein an. Die restlichen 35% nannten Migration als zweite Priorität 

nach Landwirtschaft oder Gehaltsbezügen. 40% der Haushalte gaben Erlöse aus der Landwirtschaft 

als zweite Priorität an – damit ist vor allem der Verkauf von Datteln und zu einem geringen Anteil 

auch von Getreide, Luzerne oder Gemüse gemeint. 20% der Haushalte nannten als dritte Priorität 

den Verkauf von Vieh, zumeist Schafen. Alle Haushalte im Sample besitzen Vieh, vor allem Schafe. 

Reichere Haushalte besitzen zusätzlich Kühe. Viehbesitz bietet eine gewisse wirtschaftliche Sicherheit, 

da die Bauern bei finanziellen Engpässen einige Tiere auf dem Markt in Tinzouline verkaufen 

können. Nur sehr wenige Haushalte verfügen über ein festes lokales Gehalt z.B. als Lehrer 

oder über Lohneinnahmen aus dem Betrieb eines Taxis. Wenige Haushalte, und nur solche mit internationaler 

Migration, besitzen ein Geschäft (Lebensmittelladen mit oder ohne angeschlossener 

Telefonkabine) in Ouled Yaoub. Der Besitz von Immobilien in Städten dient mehr als Wertanlage 

und Feriendomizil denn als Einnahmequelle. 

Anzahl der Haushalte (%) 

70 

60 

50 

40 

30 

20 

10 

0 

Überweisungen aus 

Migration 

Erlöse aus 


Viehverkauf Löhne und Gehälter Geschäft Mieteinnahmen 

Einkommensquellen der Haushalte 

1. Priorität 2. Priorität 3. Priorität 4. Priorität 5. Priorität 

Abb. III.2.4-4: Ranking der Einkommensquellen der Haushalte in Ouled Yaoub (n=20). 

Eine Einschätzung zum Einkommen durch die Befragten ergab, dass bei 30% der Haushalte das 

Einkommen nicht ausreicht und dass bei 35% der Haushalte das Einkommen nur mit Not und Mühe 

ausreicht. Die verbliebenen 35% der Haushalte gaben an, von ihrem Einkommen gut bzw. sehr gut 

leben zu können. 

Zum Vergleich mit dem oben aufgeführten Ranking wurden aus den in der Befragung erhobenen 

Angaben die Einkommensanteile am Gesamteinkommen errechnet. Diese decken sich im Wesentlichen 

mit der genannten Prioritätensetzung, sind in Abbildung III.2.4-6 aber in nationale und internationale 

Haushalte unterteilt. Hier fallen leichte Verschiebungen beim Stellenwert der Einkom-


mensquellen auf. Bei Haushalten mit internationaler Migration sieht man im Vergleich zu Haushalten 

mit nationaler Migration eine leichte Verschiebung zugunsten der Landwirtschaft. Haushalte mit 

internationaler Migration verfügen über ein höheres Einkommen, können mehr in die Landwirtschaft 

investieren und erzielen in der Folge ein höheres Einkommen aus der Landwirtschaft (23%) 

als Haushalte mit nationaler Migration (15%). Bei der Betrachtung der tatsächlichen Einkommensquellen 

der Haushalte im Jahr 2006 fällt auf, dass 20% der Haushalte des Sample nur eine einzige 

Einkommensquelle haben: die Migration (drei dieser vier Haushalte betreiben keine Landwirtschaft 

mehr, der vierte Haushalt nur etwas Landwirtschaft zur Subsistenz). 40% der Haushalte verfügen 

über zwei Einkommensquellen: Migration an erster Stelle sowie Land- oder Viehwirtschaft, in einem 

Fall neben den Geldüberweisungen aus der Migration ein (lokales) Gehalt als Lehrer. 30% der 

Haushalte haben drei Einkommensquellen. Nur jeweils ein Haushalt (je 5%) verfügt über vier bzw. 

ein weiterer Haushalt über fünf Einkommensquellen. 

14% 

national international 

71% 

15% 

11% 

66% 

Landwirtschaft Migration andere Quellen 

Abb. III.2.4-5: Einkommensquellen nationaler und internationaler Haushalte. Die Klassen „andere Quellen“ umfasst 

Einkommen aus Viehverkauf, Löhnen und Gehältern, Geschäften und Mieteinnahmen. 

Der Grundannahme von Vertretern der neuen Migrationsökonomie, dass Migration zur Unterhaltssicherung 

der Haushalte beiträgt, kann voll zugestimmt werden. Der zweiten Grundannahme hingegen, 

dass Migration zu einer Einkommensdiversifizierung der Haushalte führt, kann für Ouled Yaoub 

nur bedingt zugestimmt werden. Nur 40% der Haushalte haben drei und mehr Einkommensquellen, 

ein Fünftel der Haushalte ist jedoch zu 100% von der Migration abhängig. Hier ist jedoch 

das Entwicklungsstadium von Haushalten zu beachten und die Tatsache, dass viele Haushalte in 

Bildung investieren – eine Investition, die sich erst in der Zukunft „bezahlt“ machen wird. 

23%


Literatur 

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RADEMACHER, Christina (2008c): Investments in Land and Water Rights in Ouled Yaoub. In: SCHULZ, Oliver & 


Bonn.


PK Ma-G.2 Wasser- und Weidenutzung im Spannungsfeld zwischen traditionellen 

Entscheidungsprozessen und staatlichen Institutionen 

Der Wochenmarkt (souk) nahe dem Ort Ait Kassai. Ein Treffpunkt für Nomaden, Bauern und Händler. Neben dem 

Marktgelände befinden sich hier wichtige Infrastruktureinrichtungen wie ein Krankenhaus, eine Sekundarschule und 

das Kaidat als wichtigste Verwaltungseinrichtung im ländlichen Raum. Hier versammeln sich die transhumanten Viehzüchter 

der Region, um das Öffnen und Schließen des agdals im Frühjahr zu beschließen und zu verkünden. 


Im Fokus des Problemkomplexes PK Ma-G.2 steht die Nutzung der kollektiven natürlichen Ressourcen 

die variabel genutzt werden und deren Zugang prinzipiell von den Entscheidungen der entsprechenden 

lokalen Kontrollinstitutionen abhängig ist. Im Gegensatz zu den sich im Privateigentum 

befindlichen Oasenfeldern steht die Nutzung prinzipiell der gesamten Gemeinschaft offen. Allerdings 

haben sich bestimmte gewohnheitsrechtliche Nutzungsmuster herausgeprägt die den alltäglichen 

Zugang bestimmen. Wasser und Weideland sind also traditionell kollektive Ressourcen, deren 

Nutzung und Verteilung früher die ansässigen Gemeinschaften in Eigenverantwortung regelten. 

Seit Beginn der französischen Protektoratszeit beansprucht jedoch der Zentralstaat die Entscheidungskompetenz 

über den Zugang zu diesen Ressourcen. Trotz der formalen Zuständigkeit des 

Zentralstaates sind auf lokaler Ebene islamisch begründete und auf traditionellen Vorgehensweisen 

basierende Kontroll- und Verteilmechanismen wirksam. 

Während zum Beispiel an der feuchteren Nordflanke des Atlas-Gebirges auf Kollektivland auch 

Regenfeldbau betrieben wird, wird im Arbeitsgebiet dieses Land bevorzugt für die Weidewirtschaft


verwendet. Das gilt fast uneingeschränkt für die Region am Südabhang des Hohen Atlas, wo Kol- 

lektivland fast ausschließlich Weideland ist. Die durch die Umnutzug des ehemaligen Kollektivlandes 

aufgeworfenen Eigentumsfragen sind komplex und teilweise noch nicht endgültig gelöst. 

Der PK Ma-G.2 untersucht Strategien der Nutzung von kollektiven natürlichen Ressourcen und 

versucht Entscheidungsprozesse zu definieren und zu analysieren, die im Drâa-Einzugsgebiet den 

Zugang zu den Ressourcen regeln. Durch eine Institutionenanalyse die exemplarisch für ein Gebiet 

im Zentralen Hohen Atlas durchgeführt wurde, konnte die Kompetenzverteilung für das Ressourcenmanagement 

auf den verschiedenen Hierarchieebenen und Institutionen aufgezeigt werden. Wegen 

der de facto bestehenden Rechtspluralität wurden sowohl die modern-zentralstaatlichen als 

auch die traditionell-tribalen Institutionen berücksichtigt, die auf verschiedenen Ebenen der Entscheidungsfindung 

zum Tragen kommen können. Viele Managementprobleme haben ihre Wurzeln 

in diesem Konfliktfeld konkurrierender Rechtsansprüche. 

Mitarbeiter 

H. Kirscht, A. Linstädter, G. Baumann, R. Drees, B. Kemmerling 


Ein zentrales Anliegen dieses Problemkomplexes ist es, ökologische und sozioökonomische Mechanismen 

eines nachhaltigen Weidemanagements zu verstehen. Dabei wird von der Hypothese 

ausgegangen, dass dieses ökologische und ökonomische Puffer schafft bzw. erhält, wodurch die 

raum-zeitliche Variabilität der Naturressourcen aufgefangen wird. Die Gültigkeit dieser Hypothese 

wird innerhalb der Problemkomplexe Ma-L.1, Ma-L.2 und Ma-G.2 über eine interdisziplinäre, weideökologische 

und ethnologische Bearbeitung und die Modellierung mit BUFFER überprüft. Im 

vorliegenden Problemkomplex steht dabei die Frage im Vordergrund, inwieweit traditionelle und 

staatliche Institution dazu die nötigen Rahmenbedingungen schaffen und ob die aktuell beobachteten 

Entscheidungsprozesse 

zu einem (im Sinne der 

Puffer-Hypothese) funktionell 

angepassten Weidemanagement 

führen. 

Abb. III.2.4-6 Die Überschneidung territorialer und administrativer Einheiten (aus 

Finckh, M. und H. Kirscht 2008) 

Der PK untersucht konkret, 

welche realen und 

virtuellen Gremien und 

Institutionen an Nutzungsentscheidungen 

beteiligt 

sind, wie formelle und 

informelle Instanzen inter-


agieren, welche Prozesse der Entscheidungsfindung existieren und welche Kriterien für die jeweiligen 

Entscheidungen herangezogen werden. Die Kriterien erhalten ihre besondere Relevanz vor dem 

Hintergrund der Frage, inwieweit Landnutzungsentscheidungen im Sinne nachhaltiger Landnutzung 

lenkbar sind. Dafür ist ein gutes Verständnis der Kompetenzbereiche der verschiedenen Institutionen 

nötig, sowohl in ihrer räumlichen als auch in der administrativen Dimension. Als 

Inputdaten fließen Informationen über traditionelle-tribale und staatlich-administreative 

Institutionen auf den verschiedenen räumlichen Ebenen, in die Betrachtungen ein. Zur 

Visualisierung und späteren Verarbeitung in den Informationssystemen werden die 

Kompetenzbereiche der Institutionen in ein GIS-System integriert. Die Bestandsaufnahme der 

Institutionen des Ressourcenmanagements beschreibt dabei die Akteure funktional und räumlich. 

Elemente des IS sind also formelle und informelle Institutionen sowie Personen- und 

Personengruppen sowie die räumlich und quantitativ definierten Ressourcen. Die Einzelergebnisse 

der interdisziplinären Untersuchungen werden in einem konzeptionellen Expertenmodell, das die 

Entscheidungsbäume und Wirkungsmechanismen des Ressourcenmanagements abbildet integriert. 

Dieses Expertenmodell wird direkt in eine regelbasierte, ökologisch-ökonomische Modellierung des 

Ressourcenmanagements mit seinen Wechselwirkungen zur Verfügbarkeit dieser natürlichen Ressourcen 

umgesetzt (BUFFER; vgl. PK Ma-L.2). Darüber hinaus bilden die Entscheidungsabläufe, 

die das konzeptionelle Modell nachbilden kann, die Grundlage des Informationssystems ISII. Die 

durch Überschneidungen der Kompetenzbereiche der beteiligten Akteure entstehenden Konfliktfelder 

werden dabei identifiziert. Es ergibt sich so die Möglichkeit institutionelle Ansatzpunkte für 

nachhaltige Landnutzungskonzepte und Managementpläne aufzuspüren. Mit Hilfe des Simulationsmodells 

BUFFER können postulierte nachhaltige Landnutzungskonzepte direkt in ihrer Auswirkung 

auf die natürlichen Ressourcen abgeprüft werden. Da ein nachhaltiges Ressourcenmanagement 

in ariden und semiariden Klimata an die zeitlich und räumlich extrem heterogene Ressourcenverfügbarkeit 

angepasst sein muss, werden die zugrunde liegenden Prinzipien des Landmanagements 

ebenso im Fokus des ökologisch-ökonomischen Modells BUFFER stehen wie die Dynamiken 

und die „Puffer-Qualität“ der natürlichen Ressourcen Weide und Wasser. 


Im Jahr 2008 sind sowohl die Arbeiten zur Weideökologie (vgl. den Zwischenbericht zum Problemkomplex 

MA-L.2), zum Weidemanagement in der Fallstudie „Weidegebiet der Ait Toumert“ als 

auch zu den relevanten Institutionen dem Zeitplan entsprechend umgesetzt worden. Dies erfolgte 

bei den ersten beiden Punkten in enger interdisziplinärer Zusammenarbeit zwischen ökologischen 

und ethnologischen Bearbeitern. 

Institutionelle Aspekte des Weidemanagements in der Atlasregion 

Um institutionelle Aspekte eines nachhaltigen Weidemanagements zu verstehen, müssen Indikatoren 

und Kriterien für Entscheidungen im Rahmen des lokalen Herden- und Ressourcenmanage-


ments bekannt sein. Nur so werden beispielsweise Mobilitätsentscheidungen nachvollziehbar und 

damit regelbasiert modellierbar. Eine entsprechende Datenlücke wurde bereits zu Beginn der 3. 

Antragsphase identifiziert. Sie konnte im Berichtsjahr im Rahmen der Feldforschung für eine Diplomarbeit 

(B. Kemmerling) geschlossen werden. Die folgenden drei Aspekte wurden während der 

Feldforschung von September bis November 2007 untersucht: (i) lokales Wissen zur Naturressource 

“Weide”, insbesondere zu Futterpflanzen, (ii) Weidemanagement und Mobilitätsmuster (vgl. den 

Bericht zum PK Ma-L.1), und (iii) soziale Netzwerke und Institutionen. 

Lokales Wissen der Ait Toumert zu Futterpflanzen im Weidegebiet Hoher Atlas 

Im Jahr 2007 wurden Befragungen mit Hirtennomaden zur Bedeutung von Futterpflanzen durchgeführt 

(Kemmerling et al.in prep.). Hierbei kam die Freelisting-Methode zum Einsatz (siehe Zwischenbericht 

2007), bei der 17 Informanten auf Nachfrage spontan alle Pflanzenarten nannten, die 

von ihren Tieren gefressen werden. Resultat waren 17 Listen, die vergleichend zu den von Gisela 

Baumann im Gebiet erhobenen Vegetationsdaten ausgewertet werden konnten. Dabei bestand folgende 

Frage: Bemessen die Hirten der Ait Toumert den Wert von Weidepflanzen nach ihrer Häufigkeit? 

Wenn nicht, welche Pflanzeneigenschaften ziehen sie heran, um den Wert von Pflanzen 

Abb. III.2.4.-7: Gegenüberstellung von lokaler Wertschätzung (SIanthro) zu ökologischem Wert (SIeco) von Futterpflanzen 

im Weidegebiet Hoher Atlas. Es findet sich keine signifikante Korrelation der Werte. 

Pflanzen auf Sommerweidegebieten (schwarz, Hochgebirge) werden lokal als sehr bedeutsam bewertet, 

trotz ihrer geringen Häufigkeit. Einige Pflanzen der Winterweidegebiete (grün, Becken von 

Ouarzazate) sind von geringem lokalem Wert, kommen jedoch sehr häufig vor. Zur Orientierung 

ist eine Diagonale eingezeichnet (equal valuation line), die angibt, wo lokale und ökologische 

Wertschätzung übereinstimmen (Quelle: Daten von Gisela Baumann und Birgit Kemmerling, 

Entwurf: G. Baumann). 

bzw. einer Weide zu bestimmen und damit in Konsequenz ihre Management-Entscheidungen zu 

treffen? Um einen direkten Vergleich von lokaler Wertschätzung und ökologischer Bedeutung vor-


nehmen zu können, wurden Vegetationslisten und Freelistings so ausgewertet, dass jeder Pflanzenart 

je nach Listenplatz, Häufigkeit der Nennung und Länge der Liste ein lokaler und ein ökologischer 

Rank zugeordnet wurden. Dieser Rank oder Wert wird als Smith’s Index (SI) ausgedrückt. 

Damit kann für alle Pflanzen, für die eine eindeutige Zuordnung von Berber- zu wissenschaftlichem 

Namen möglich war, dem ökologischen Wert (SIeco) direkt ein lokaler Wert (SIanthro) gegenübergestellt 

werden. 

Die Gegenüberstellung von lokaler und ökologischer Bewertung zeigt, dass Häufigkeit allein für die 

Hirten der Ait Toumert noch kein Maß für den Wert einer Futterpflanze darstellt. Aufgrund von 

ähnlichen Ergebnissen in semiariden Weidegebieten Namibias und Befragungen in Marokko wurde 

überprüft, ob die Lebensform einer Pflanze (d.h. ihre Langlebigkeit) für ihre Bewertung eine Rolle 

spielt. Hierfür wurde ein einheitsloser Präferenz-Index aus der Differenz beider Ranks berechnet. 

Es zeigt sich, dass ausdauernde Pflanzen, insbesondere Bäume, Dornpolster- und Zwergsträucher, 

für die Hirtennomaden der Ait Toumert viel wichtiger sind als ihr geringes Vorkommen im Untersuchungsgebiet 

induziert. Umgekehrt zeigt sich, dass annuelle und kurzlebige Arten mit wenig 

Biomasse, z.B. annuelle Gräser und Kräuter, in ihrer Bedeutung gering geschätzt werden, obwohl 

sie im Gebiet häufig sind. Eine allgemeine Regel könnte lauten: Je langlebiger eine Pflanze, desto 

höher ist ihr Wert für die Nomaden. 

Abb. III.2.4-8: Abhängigkeit der lokalen Wertschätzung von funktionellen Kriterien, hier der Lebensform angeordnet 

von der langlebigsten zur kurzlebigsten: TRE Bäume; C XE Dornpolster; D SH Zwergsträucher; P 

GR ausdauernde Gräser; P FO ausdauernde Kräuter; A FO annuelle Kräuter; A GR annuelle Gräser. 

Diese Lebensformen kommen auf den Weidetypen mit veränderlicher Abundanz vor: schwarz Sommerweide; 

rot Zwischenweide; grün Winterweide. Der gezeigte Präferenz-Index ist positiv bei häufigen 

Lebensformen mit geringem lokalem Wert und negativ bei seltenen Lebensformen, die lokal als 

wichtige Futterpflanzen eingeschätzt werden. 

Weiterhin kann aus diesen Ergebnissen abgeleitet werden, dass die Sommerweidegebiete für die 

lokalen Hirten von größerer Bedeutung sind als die Winterweidegebiete. Welche Erklärung können 

wir dafür finden? Anthropologische Begründungen können z.B. sein, dass sich die besondere Einordnung 

der Sommerweiden durch traditionelle Zugriffsrechte erklärt. Da die Sommerweiden die 

einzigen allein den Ait Toumert vorbehaltenen Gebiete sind, werden sie traditionell als sehr wichtig 

angesehen. Die Ergebnisse können aber auch im ökologischen Kontext interpretiert werden. Die


Hirtennomaden der Ait Toumert schätzen besonders jene Pflanzen, die langlebig sind und die Weidegebiete, 

auf denen diese Pflanzen in großer Menge vorkommen. Sie bieten ihnen eine verlässliche 

Futterquelle selbst in Trockenperioden. Ausdauernde Pflanzen bilden Reservebiomasse aus und 

können so die Auswirkungen von Zeiten mit geringerem Niederschlag abpuffern. Die Hirtennomaden 

integrieren implizit ihre langjährige Erfahrung in ihr Wissen zu bestimmten Schlüsselarten. 

Insbesondere in Zeiten von Dürre ist die Verlässlichkeit von Pflanzen und Weiden ein wichtiges 

Hilfsmittel für die Mobilitätsentscheidungen der Nomaden. 

Aufnahme des Zustands von Weidegebieten als Ausgangszustand für BUFFER 

Zur Erfassung der Abundanz funktioneller Pflanzentypen auf den Weiden der Ait Toumert wurden 

im Frühjahr 2008 auf allen vier Höhenstufen (TRL, TAO, AMS, TZT) Vegetationsaufnahmen 

durchgeführt. Zusätzlich wurden die beiden Weidegebiete Imlil und Asselda vegetationsökologisch 

charakterisiert. Bereits im Herbst 2007 wurden im Gebiet Weidegradienten ausgewählt und nun mit 

je acht Aufnahmen erfasst. Dabei wurde die Deckung in Prozent für jede Pflanzenart geschätzt, Boden-, 

Lage- und Störungsparameter erfasst sowie eine Analyse des Verbisszustands dominanter 

Sträucher durchgeführt. Zu den vorläufigen Ergebnissen siehe den Zwischenbericht zum Problemkomplex 

Ma-L.2. Im Jahr 2009 wird die statistische Auswertung erfolgen. Resultat ist die Charakterisierung 

der Weidegebiete der Ait Toumert via Response Groups als Ausgangszustand für das Modell 

BUFFER. 

Die Bedeutung der sozio-ökonomischen Rahmenbedingungen für das Weidemanagement 

Obwohl die Entscheidungsfindungsprozesse für das Weidemanagement vom lokalen Umweltwissen 

der Hirten beeinflusst werden, müssen die konkreten Managemententscheidungen von der Pastoralnomadischen 

Familie bzw. deren Oberhaupt getroffen werden. Diese sind stark von den ökonomischen 

Verhältnissen und sozialen Netzwerken der jeweiligen Familie abhängig. Sowohl Umweltals 

auch soziale Faktoren bestimmen das Risiko 

einer Familie Krisenzeiten ausgesetzt zu sein, sie 

sind also Indikatoren für ökonomische Vulnerabilität 

eines nomadischen Haushalts. Es hat sich gezeigt, 

dass die Vulnerabilität bei wohlhabenderen 

Familien geringer als bei ärmeren Familien ist wobei 

Wohlstand und Armmut durch vier Kriterien 

Abb. III.2.4-9:Weidewirtschaftliche Risikominimie- definiert wurde: 1) der innerhalb der Familie vorrungsstrategien 

in verschieden eingeschätzten 

Jahren 

handenen Arbeitskraft, 2) dem Herdenkapital, 3) 

dem Einkommen aus alternativen (zur Viehzucht) 

Quellen und 4.) der Einbindung in lokale Verwandtschaftsnetzwerke, die als sozial institutionalisierte 

Ressource betrachtet wurden (Vgl. Breuer 2007: 170f.). Wohlabendere Familien mit vielen


Arbeitsfähigen Mitgliedern, alternativen Einkommen und guter Vernetzung können auch in Krisenzeiten 

einen höheren Bestand an Tieren (und damit Vermögen) erhalten,während ärmere Familien 

eher gezwungen sind, ihre Herde zu verkleinern. Das zeigt sich auch darin, dass neben der Mobilität 

noch eine Reihe anderer Risikominimierungsstrategien zum Tragen kommen, vor allem während 

trockener Jahre. Die Interviews mit Pastoralnomaden der Ait Toumert über ihre Familienstrukturen 

haben ergeben, dass die Mehrzahl der Familien zusätzliche Einkommensquellen neben der Weidewirtschaft 

nutzt. Die Unterstützung verläuft meist vertikal, d.h. Söhne leisten finanzielle Hilfe für 

die Väter oder umgekehrt. Horizontale Unterstützung ist nicht üblich, so dass Geschwister nicht 

dazu tendieren, sich gegenseitig zu helfen, es sei denn, sie sind wirtschaftlich miteinander verbunden, 

beispielsweise über eine gemeinsame Herde. Vertiefende Befragungen machten deutlich, dass 

zusätzliche Einkommensquellen essentiell für Risiko minimierende Strategien sind und den Handlungsspielraum 

im hohen Maße bestimmen. Der Zukauf von Futter während der Winterzeit ist inzwischen 

üblich. (Abb.: X6) Er wird häufig sogar in “normalen” Jahren praktiziert. Der Massenverkauf 

von Tieren in sehr schlechten Jahren ist oft die letzte Lösung, wenn es gilt einen Totalverlust 

zu verhindern, was vor allem bei ärmeren Familien, die nicht genügend finanzielle Mittel zum Erwerb 

von Zusatzfutter aufbringen können, häufiger und mit gravierenden Konsequenzen passiert. 

Die pastoralnomadische Praxis des Weidemanagements ist das Resultat komplexer Entscheidungsprozesse 

die unter Einbeziehung lokalen Wissens über Pflanzenverfügbarkeit, klimatischer Variabilität 

und den sozialen Verhältnisse der Gesellschaft zunächst individuelle Managementstrategien 

ermöglichen. Im gesellschaftlichen Kontext ergibt sich jedoch ein Set von Handlungsmöglichkeiten 

aus dem sich die individuellen Akteure bedienen Für und bedeutet das, dass die Untersuchung der 

Rolle des lokalen Wissens zu einem funktionalen Verständnis der Resilienzmechanismen eines 

komplexen Managementsystems beitragen kann.


Stand der Arbeiten: Modelle 

Modell BUFFER 

Mit Hilfe des ökologischen Simulationsmodells BUFFER sollen die Auswirkungen von unterschiedlichen 

Beweidungsstrategien von Hirtennomaden auf Weidegebiete im Drâa-Einzugs-gebiet 

untersucht werden. Das Modell befindet sich nach einem Wechsel des Bearbeiters noch in der Entwicklungsphase. 

Seit Anfang 2008 arbeitet Romina Drees an BUFFER. Da die Konzipierung des 

Modells zu Beginn 2007 weitgehend abgeschlossen war, konnten in den vergangenen beiden Jahren 

Datenlücken identifiziert und entsprechende Nacherhebungen sowohl weideökologischer als auch 

ethnologischer Daten initiiert werden. Diese sind inzwischen weitgehend abgeschlossen bzw. befinden 

sich in der Schlussauswertung (vgl. den Bericht zum PK Ma-L.2) und stehen für eine Integration 

in BUFFER zur Verfügung. 

Aus Klimadaten der IMPETUS-Klimastationen 2000-2006 wurden schematische Abschätzungen 

Tizi-N-Tounza 

Imeskar 

Taoujgalt 

Trab Labied 

Normativer Transhumanzzyklus 

Monate 

Sommerweiden 

Zwischenweiden 

Nahe Winterweiden 

Ferne Winterweiden 

Abb. III.24.-10: Normativer Transhumanzzyklus der Ait Toumert in raum-zeitlicher Darstellung. Graustufen geben 

die geschätzte Verfügbarkeit oberirdischer fressbarer Biomasse. Quelle: sozioökonomische Daten 

von Birgit Kemmerling (Kemmerling et al.), Entwurf Romina Drees. 

von verfügbarer Biomasse entlang des Jahresverlaufs und des Höhengradienten vorgenommen 

(Abb. III.2.4-10, grau hinterlegt). Aus Befragungen der Nomaden zu den Zugstrategien 

(Kemmerling et al. in prep.) wurde der normative Transhumanzzyklus beschrieben. Normativ 

bedeutet, dass die tatsächlichen Zugwege vom idealtypischen Verlauf des Transhumanzweges 

abweichen können. Der normative Zyklus zeigt, dass die Nomadenhaushalte im Frühjahr von den 

fernen Winterweiden auf die Zwischenweiden ziehen. Dort verweilen sie bis nach der Agdal- 

Regelung die Sommerweiden im Sommer betreten dürfen. Im Herbst ziehen sie, wenn es auf den 

oberen Flächen wieder kalt wird, zurück auf die Zwischenweiden. 

Allerdings variiert die Futterverfügbarkeit aufgrund der hohen klimatischen Variabilität sehr 

zwischen den Jahren. Dies spiegelt sich in entsprechenden Abweichungen vom normativen 

Transhumanzzyklus wider. Aus Befragungen von (Kemmerling et al. in prep.) wurde nach


entsprechenden Abweichungen von der Norm in „gut“, „normal“ und „schlecht“ klassifizierten 

Jahren gefragt. Die Ergebnisse zeigen, dass sich die Haushalte auch innerhalb der Ait Tourmert 

Fraktion aufspalten. Es gibt keine allgemein genutzte Strategie. Abb. Ma-G.2.“4“ zeigt, welche 

Strategie in Jahren mit guter, normaler und schlechter Ressourcenlage am meisten angewandt wird 

Höhe 

Gutes Jahr Normales Jahr Schlechtes Jahr 

Meist angewandte Strategie 

Nächst präferierte Strategie 

Normativer Transhumanzzyklus 

Summer pastures 

Intermediate pastures 

Near winter pasture 

Far winter pasture 

Monate Monate Monate 

Abb. III.2.4-11: Normativer Transhumanzzyklus sowie die beiden am häufigsten genannten, teilweise vom normativen 

Zyklus abweichenden Zugstrategien der Ait Toumert-Haushalte. Mit Graustufen dargestellt ist geschätzte Verfügbarkeit 

oberirdischer fressbarer Biomasse. Quelle: sozioökonomische Daten von Birgit Kemmerling (Kemmerling et al.), Entwurf 

Romina Drees. 

(ca. 50 % der Familien) und welche jeweils die nächst präferierte Strategie ist (die von 

durchschnittlich 30 % der Haushalte genannt wurde). 

Es fällt auf, dass Abweichungen von der Norm nur in der Winterzeit zwischen Oktober und März 

auftreten. Dies ist die Zeit mit der geringsten und am wenigsten sicheren Futterverfügbarkeit. In 

guten Jahren nutzt die Mehrheit der Familien nicht die fernen Winterweiden. Entgegen unserer 

Erwartung, dass in schlechten Jahren die fernen Winterweiden genutzt werden, um von den 

Stammflächen auf größere Flächen auszuweichen, zeigen die Befragungen: Je weniger Regen fällt, 

desto weniger kann Futter auf den fernen Weiden wachsen, so dass diese in den schlechten Jahren 

komplett gemieden werden. 

Die Anpassungsstrategien der Nomaden erlauben Rückschlüsse auf ressourcenknappe Zeiten und 

Weidegebiete. Diese Informationen sollen mit dem Modell BUFFER auf der Grundlage von 

Klima- und Vegetationsdaten abgeglichen werden. In einem weiteren Schritt können die 

Auswirkungen von Klimawandel und Nutzungsänderungen (in Form der IMPETUS-Szenarien) für 

die Ressourcenverfügbarkeit und die Nachhaltigkeit der heutigen hirtennomadischen Strategien 

analysiert werden. Ein zentrales Ergebnis unserer bisherigen Untersuchungen ist, dass die Mobilität 

der nomadischen Familien entscheidend für die Anpassungsmöglichkeiten an die variable Umwelt 

ist. Dieses sollte immer bei der Entwicklung von Landnutzungsoptionen in dieser Region bedacht 

werden. Des weiteren können mit Hilfe des Buffer-Modells Auswirkungen klimatischer 

Veränderungen auf die Futterverfügbarkeit und damit auch die Veränderung der Zugrichtungen 

demonstriert werden. Auf der anderen Seite können Auswirkungen von einer bestimmten 

Nutzungsart, in Form einer bestimmten Herdengröße über eine Fläche und einer bestimmten Zeit


verteilt, auf die verfügbare Futterpflanzenmenge im folgenden Jahr gezeigt werden. 

Stand zur SDSS/IS/MT-Entwicklung 

ISII - Informations-System der Institutionellen Interdependenzen 

Die Arbeiten am Informations-System der Institutionellen Interdependenzen (ISII) haben sich in der 

zurückliegenden Projektphase auf einen Ausbau der Datengrundlage konzentriert. Es wurden vor 

allem Informationen zu lokalen NGOs aus dem Bereich Ressourcennutzung gesammelt. Dazu 

zählen die Associations des Usager des Eaux Agricoles (AUEA) von denen die meisten zwischen 

1995 und 2003 gegründet wurden und die Organisme Pastorale (OP), die relativ rezent etabliert 

wurden. Darüberhinaus gibt es eine ganze Reihe von Vereinigungen deren Aufgabengebiet weiter 

definiert ist und neben Ressourcenschutz und –verwaltung oft die Förderung von Frauen im 

ländlichen Raum unterstützt. Als weitere Inputdaten wurden allgemeine Informationen über 

traditionelle und staatliche Institutionen auf verschiedenen Ebenen verwendet Daneben werden die 

Kompetenzbereiche der Institutionen (legal, räumlich und thematisch) in ein GIS-System integriert. 

Die Bestandsaufnahme der Institutionen des Ressourcenmanagements beschreibt dabei die Akteure 

funktional und räumlich. Objekte des IS sind relevante Stakeholder, also formelle und informelle 

Institutionen (z.B. Gemeinden, Kaidate, Douars,) sowie Personen- und Personengruppen (NGOs, 

Wassernutzer¬verbände) sowie die räumlich und quantitativ definierten Ressourcen. (z.B. tribale 

Weidegebiete, Bewässerungsflächen). Während staatliche administrative Strukturen (wie Province, 

Cercle, Commune oder Kaidat) räumlich gut definiert sind, sind traditionelle, tribale Strukturen 

räumlich nur sehr schwer zu fassen. Neue Versuche auch außerhalb des Kernbereichs der 

Untersuchungen gelegene Territorien mit GIS-Mitteln räumlich anhand der ethnischen 

Zusammenstzung der Dörfer zu erfassen, bedürfen noch einer Überprüfung im Feld. Die so erstellte 

Kartierung der räumlichen Kompetenzbereiche von Institutionen des Ressourcenmanagements wird 

um formelle und thematische Informationen ergänzt, um so ortsbezogene Informationen zur 

Verflechtung von Institutionen des kommunalen Ressourcen-Managements im Hohen Atlas 

darzustellen. Die auf den verschiedenen, sich räumlich, konzeptionell und rechtlich 

überschneidenden Entscheidungsbäumen angeordneten Institutionen des Ressourcenmanagements 

können so dargestellt werden. Das IS soll Entscheidungsräume unterschiedlicher Inklusivität 

abbilden und die in den Entscheidungsräumen jeweils relevanten Akteure darstellen. Die 

potentiellen Konfliktfelder der beteiligten Akteure werden durch die Kompetenzüberschneidungen 

bestimmt bzw. identifiziert. 

SDSS Padrâa 

Das SDSS PADRÂA hat die Aufgabe, sowohl lokales Umweltwissen als auch wissenschaftliches 

Wissen Wichtige Aspekte des lokalen Umweltwissens der Hirtennomaden ist im Berichtsjahr in


wissenschaftliches Wissen („messbare Größen“) übersetzt worden. Ein wichtiges Ziel des 

Entscheidungsunterstützungssystems PADRÂA ist es, dieses lokale Wissen mit weideökologischen 

Informationen zu verschneiden und als kombiniertes Wissen für Entscheidungsträger in der Region 

verfügbar zu machen. Das SDSS Padrâa integriert somit Daten, Modellergebnisse und Fragestellungen 

aus den PKs Ma-L.2 und Ma-G.2. Es ist noch nicht zur „Version Null“ gelangt, da die Arbeit 

am zugrunde liegenden Modell BUFFER noch nicht abgeschlossen ist (siehe oben). Es existieren 

jedoch für Padrâa detaillierte Planungen der Zielgruppe, der Fragestellung und des notwendigen 

Dateninputs. Weiterhin ist bereits definiert worden, an welchen Stellen Experten in den Entscheidungsablauf 

eingreifen können und auf welche Weise ihr Wissen einfließt, und wie die Ergebnisse 

aufbereitet und ausgegeben werden sollen. Innerhalb des SDSS PADRÂA soll das Modell Buffer 

zur Anwendung kommen und Aufschluss geben über die beiden (in enger Zusammenarbeit mit lokalen 

Stakeholdern identifizierten) Fragen „Welche Strategie der Ressourcennutzung ist nachhaltig?“ 

und „Wo ist zu welchen Zeiten Futter besonders knapp?“ 

Stand der Arbeiten: 


Bei der Auswahl der verfügbar gemachten Informationen muss beachtet werden, dass gezielte 

Interventionen, die ein langfristig nachhaltiges Ressourcenmanagement anstreben, für die lokale 

Bevölkerung nur dann attraktiv und akzeptabel sind, wenn Konsens darüber hergestellt werden 

kann, wem die nachhaltig nutzbar gemachte Ressource letztendlich zugute kommen wird. 

Erfahrungen verschiedener Einrichtungen haben gezeigt, dass die vorhandene rechtliche 

Unsicherheit, aber auch eine mangelnde Akzeptanz geplanter Maßnahmen, oft lediglich kurzfristige 

Exploitationsstrategien fördern, die einem nachhaltigen Ressourcenmanagement entgegenstehen. 

Werden solche Maßnahmen trotzdem, zum Beispiel durch staatlichen Druck, durchgeführt, kann 

das die traditionellen Instrumente des kollektiven Ressourcenmanagements untergraben und zu 

einer Verschärfung latent vorhandener Interessenskonflikte führen. Die im Berichtsjahr 2008 

durchgeführten Capacity Development Maßnahmen zielten deshalb darauf ab, neben der Schulung 

an der technischen Plattform zur Datenübergabe, in allen Phasen der Entwicklung die Akzeptanz 

und Nutzerfreundlichkeit der Anwendungen mit den lokalen Stakeholdern abzustimmen. 

Dazu wurden im zurückliegenden Jahr die Kontakte zum Biodiversitätsprojekt „Projet pour la Conservation 

de la Biodiversité par la Transhumance dans le Versant Sud du Haut Atlas“ (CBTHA) 

weiter ausgebaut. Im März wurde die Arbeit des Problemkomplexes und eine Konzept des geplanten 

„Informationssystems Institutionelle Interdependenzen“ (ISII) bei einer Sitzung des Comité de 

Pilotage in Ouarzazaze vorgestellt (siehe auch Arbeitsbericht des Comité) und mit den anwesenden 

Stakeholdern und Entscheidungsfindern diskutiert. Die Anregungen sind in die Weiterentwicklung 

des konzeptionellen Systemaufbaus eingeflossen. Am 11. und 12. März 2008 wurde gemeinsam mit


A. Enders das IMPETUS Framework in Ouarzazate marokkanischen Kollegen vorgestellt und vor- 

läufige Versionen der IS und SDSS diskutiert. 

Im Mai 2008 wurde dementsprechend von den Federführenden des PK Ma-G.2 (Kirscht, 

Linstädter) ein weiterer viertägiger Workshop in Ouarzazate durchgeführt. Neben Mitarbeitern der 

veranstaltenden Organisationen nahmen Vertreter der ORMVAO aus Ouarzazate am Workshop teil. 

Auf der Tagesordnung stand die Arbeit an den Transferprodukten PADRÂA, PLANT, ISII und 

LUD-HA in Form von Vorträgen und Werkstattgesprächen. Konkret wurden das IS PLANT und 

das IS LUD-HA jeweils an einem Tag vorgestellt. Die Teilnehmer des Workshops hatten jeweils 

die Möglichkeit, mit Hilfe des IMPETUS-Laptoplabors die beiden Systeme ausführlich zu testen. 

Feedback (zum Beispiel zur Systemstruktur und zur Dokumentation der IS) wurde mit Hilfe von 

Evaluationsfragebögen sowie direkt an den Systementwickler Andreas Enders gegeben und in den 

folgenden Monaten (d.h. bis zur Statuskonferenz in Ouagadougou) in den beiden 

Informationssystemen umgesetzt. Auf der Statuskonferenz erhielten beide Systeme – sicherlich 

nicht zuletzt aufgrund des intensiven Dialogs während des Entwicklungsprozesses – von den 

marokkanischen Stakeholdern eine sehr positive Beurteilung. 

Ein weiterer Schwerpunkt des Workshops war das System PADRÂA. Während des letzten Tages 

des Workshops wurden im Rahmen eines Werkstattgesprächst aus den bereits identifizierten 

Fragestellungen von PADRÂA gemeinsam diejenigen ausgewählt, die für die Stakeholder 

besonders bedeutsam sind und daher ein hohes Nutzungspotential haben. Es zeigte sich, dass die 

Thematik des extremen Klimaereignisses „Dürre“ und seine Weiterreichung durch die 

verschiedenen Ebenen der Ressourcenverknappung als besonders relevant angesehen wird (vgl. den 

Zwischenbericht zum PK Ma-L.2). Weiterhin wurden verschiedene SDSS und Monitoringsysteme 

vorgestellt (u.a. ein Weide-Monitoringsystem aus Australien), um anhand dieser konkreten 

Beispiele die Frage zu erörtern, ob die Implementierung von PADRÂA eher als SDSS oder aber als 

Monitoring Tools erfolgen soll, dessen Datengrundlage fortlaufend aktualisiert wird. Aufgrund 

personeller Schwierigkeiten wird zum jetzigen Zeitpunkt eine Implementierung als SDSS 

favorisiert. Durch eine mögliche Kopplung an das SDSS Moveg-Draa (vgl. den PK Ma-L.2) bleibt 

die Option eines Monitoring Tools jedoch weiterhin erhalten. 

Literatur 

BREUER, I. (2007): Livelihood Security and Mobility in the High Atlas Mountains.-In: GERTEL,J. & BREUER, I. 

(eds.): Pastoral Morocco. Globalizing Scapes of Mobilityand Insecurity. Wiesbaden: 165-180. 

FINCKH, M und H. KIRSCHT 2008: The Incongruity of Territorial Perceptions as an Obstacle to Resource Management 

in Communal Land – Southern Morocco. In : Mountain Forum Bulletin, July 2008 : 11-13.

IMPETUS Atlas IMPETUS 334 

IV: Kommunikation von wissenschaftlichen Ergebnissen: 

Der IMPETUS-Atlas 

Mitarbeiter 

O. Schulz, M. Judex, H.-P. Thamm, S. Krüger, T. Breuer, D. Kohn, A. Rachowka, P. Aben, U. 

Kutsch 

Herausforderung 

Während der Projektlaufzeit wurden in den verschiedenen Disziplinen sowie in interdisziplinärer 

Zusammenarbeit viele wissenschaftliche Erkenntnisse gewonnen. Neben deren Veröffentlichung in 

wissenschaftlichen Zeitschriften, die für viele Kooperationspartner in Marokko und Benin nicht 

oder nur schwer zugänglich sind, ist die Aufbereitung und Verbreitung der wichtigsten Forschungsergebnisse 

in einfacher, überschaubarer und ansprechender Form erklärtes Ziel der Projektmitarbeiter. 

Die IMPETUS-Atlanten für Marokko und Benin sind dafür konzipiert, eine Brücke zwischen den 

deutschen Wissenschaftlern und den aktuellen sowie potentiellen Nutzern der Projektergebnisse 

(Wissen, Daten, Analysemethoden und die Verknüpfung lokalen Wissens mit (inter-) disziplinärer 

Forschung) zu schlagen. Zu den Nutzern in Marokko und Benin gehören Wissenschaftler und Forschungsprojekte, 

lokale bis nationale Behörden und (Hilfs-) Organisationen sowie alle interessierten 

Personen und Gruppen vor Ort, von denen einige durch ihr Einverständnis und ihre Unterstützung 

erst so manche Forschungsarbeit über die Menschen vor Ort möglich machten. 

Die Atlanten sind gedacht als Grundlage für die Kommunikation zwischen den oben genannten 

Gruppen und auch für Planungszwecke, da in beiden Ländern Grundlagendaten wie Karten und 

Statistiken zu manchen Themen auf planungsrelevanten Maßstabsebenen entweder nicht existieren 

oder nur schwer bzw. nicht zugänglich sind. Hier kann die Darstellung von punktuellen oder regionalen 

Projektergebnissen in den Atlanten den Anstoß zu weiterer Datenerhebung und zu weiteren 

Analysen geben. Es wäre wünschenswert, wenn durch das breite Spektrum der Themen Planer und 

Entscheider vor Ort miteinander ins Gespräch kämen. 

Auf der GLOWA-Konferenz in Ouagadougou im August 2008 sowie der IMPETUS-Konferenz in 

Ouarzazate im Oktober 2008 wurden die IMPETUS-Atlanten für Marokko und Benin in einer englischen 

Druckversion einem breiten Publikum vorgestellt und sehr interessiert aufgenommen (Abb. 

IV-1). Ende des Jahres war die französische Version für Marokko im Druck und für Benin in Vorbereitung, 

so dass bis zum Frühjahr 2009 alle Projektpartner in Marokko und Benin versorgt sein 

werden. Parallel dazu wurde mit „open source software“ ein Digitalatlas entwickelt (Abb. IV-2), der 

ebenfalls auf den Konferenzen in Ouagadougou und Ouarzazate vorgestellt und von den Projektpartnern 

getestet wurde. Für diese Anlässe wurden auch Informations-Flyer und CDs vorbereitet. 

Der Digitalatlas ist dreisprachig (Englisch, Französisch, Deutsch) und vereinigt die Beiträge der 

Druckversionen beider Länder mit weiteren Grundlagendaten. Dabei sind Neuzusammenstellungen 

der einzelnen thematischen Layer genauso möglich wie einfache Abfragen und Darstellungsände-


rungen. Der Funktionsumfang des Digitalatlas wird bis zum Frühsommer 2009 noch erweitert, die 

Handhabung verbessert und eine Dokumentation erstellt, so dass ein vielseitiges Werkzeug an die 

Projektpartner weitergegeben werden kann, welches aufgrund der „open source“-Architektur nicht 

nur im Projektrahmen sondern auch darüber hinaus für Weiterentwicklungen offen und frei zugänglich 

ist. 

Abb. IV-1: Vorderseite der IMPETUS-Druckatlanten für Marokko und Benin (engl. Version). 

Druckatlanten 

Die Atlanten bestehen aus doppelseitigen Beiträgen im Format DIN A4 mit Text und kleineren Abbildungen, 

ggf. sind auch Tabellen und Karten integriert. Dadurch kann und muss ein Thema sehr 

übersichtlich dargestellt werden, wobei die einzelnen Beiträge nicht zuletzt aufgrund der interdisziplinären 

Autorenschaft untereinander vernetzt und Bezüge zu anderen Beiträgen kenntlich gemacht 

sind (z.B. 26). Die linke Seite ist eher dem Text vorbehalten, auf der rechten Seite ist – 

wenn vorhanden – eine große Karte platziert. Da die Beiträge thematisch und von der benutzten 

Datengrundlage her sehr unterschiedlich sind, variiert das Aussehen. Beim „Layouten“ eines jeden 

Beitrags unter Beachtung grundlegender Layout-Standards wurde auf eine gute Lesbarkeit und 

Übersichtlichkeit Wert gelegt. Die Anzahl der Beiträge liegt im Marokko-Atlas bei 33, im Benin- 

Atlas bei 58, welche thematisch gruppiert sind. Impressum, Vorwort, Autorenliste mit Adressen, 

Inhalts- und Abkürzungsverzeichnis komplettieren die Atlanten. Zur einfachen Handhabung und für 

den Einsatz außerhalb eines Büros sind die Atlanten mit transparenten Kunststoff-Deckfolien und 

einer Spiralbindung versehen.


Abb. IV-2: CD-Cover des IMPETUS-Digitalatlas (franz. für marokkanischen Teil). 

Das Layout der Atlanten erfolgte mit der „open source“ Software „Scribus“ (www.scribus.net), das 

Format für den Digitaldruck war PDF. Alle Beiträge wurden von Mitarbeitern auf Englisch geschrieben 

und projektintern von fachnahen und fachfernen Kollegen begutachtet. Eine sprachliche 

Verbesserung konnte beim externen Korrekturlesen durch die „American Journal Experts“ 

(www.journalexperts.com) erreicht werden. Die französische Übersetzung der Beiträge wurde und 

wird zurzeit durch Kooperationspartner an der Universität von Cotonou in Benin geleistet (Gruppe 

um Dr. Vincent Orekan, der in Kooperation mit IMPETUS promovierte). Die Vergabe der Übersetzungsarbeiten 

an Kooperationspartner sorgt für eine weitere Verbreitung der Atlanten und ihrer 

Inhalte und verankert die Forschungsergebnisse im Partnerland. 

Die Karten wurden von jedem Autor nach allgemein festgelegten Format- und Layoutvorgaben mit 

ArcGIS erzeugt und bei Bedarf in mehreren Iterationen mit der Atlas-Arbeitsgruppe inhaltlich und 

formal vereinheitlicht. Letztere lieferte auch Vorschläge und Beispiele zum Layout der Druckatlanten. 

Für die letztendliche Genehmigung der Beiträge und des Erscheinungsbilds des Atlas zeichnete 

ein projektinternes „editorial board“ verantwortlich. Die Schriftart musste für die französischen 

Druckversionen geändert werden, da die gleichen Beiträge länger werden und sonst die Doppelseite 

überschritten hätten. 

Der Aufbau der Atlanten ist den folgenden Inhaltsverzeichnissen zu entnehmen. Nach einem Vorwort 

und einer Einführung in die Arbeit des IMPETUS-Projekts sowie in die Länder und engeren 

Untersuchungsregionen (Ouémé in Benin und Drâa in Marokko) folgen die zu Themenbereichen 

gruppierten Beiträge über Klima, Wasser, Geologie und Boden, Landnutzung, Bevölkerung, Existenzsicherung, 

Gesundheit und anderes, wobei das Themenspektrum je nach Forschungsschwer-


punkten sowie Personalausstattung zwischen Marokko und Benin variiert. Beispielhaft werden auf 

den nächsten Seiten je ein Beitrag aus dem Marokko-Atlas und dem Benin-Atlas gezeigt. 

Inhaltsverzeichnis des IMPETUS Marokko-Atlas 

Inhaltsverzeichnis des IMPETUS Benin-Atlas

IMPETUS Atlas IMPETUS 338


Abb. IV-3 (Doppelseite): Beispiel für einen Beitrag aus dem Marokko-Atlas (engl. Version, verkleinert, Originalgröße: 

DIN A4).



Abb. IV-4 (Doppelseite): Beispiel für einen Beitrag aus dem Benin-Atlas (engl. Version, verkleinert, Originalgröße: 

DIN A4).



Digitalatlas 

Technische Grundlage für die Erstellung des Digitalatlas war eine Diplomarbeit im Studiengang 

Geographie (Stefan Krüger), die am Zentrum für die Fernerkundung der Landoberfläche (ZFL) in 

Bonn in Kooperation mit IMPETUS durchgeführt und betreut wurde. Der Atlas lässt sich in drei 

Arbeitsebenen strukturieren, den „Geopublisher“, den „AtlasStyler“ und den „AtlasViewer“ (Abb. 

IV-5). 

Abb. IV-5: Struktur und Datenfluss im IMPETUS-Digitalatlas für Marokko und Benin. 

Mit dem Geopublisher wurde eine von S. Krüger programmierte Umgebung geschaffen, in welcher 

die Erstellung eines mehrsprachigen Digitalatlas möglich ist. Im Geopublisher werden Aussehen 

und Funktionsumfang des Atlas festgelegt sowie Geo- und andere Daten für die Visualisierung 

verwaltet und vorverarbeitet. Alle im Atlas zu visualisierenden Daten müssen zunächst importiert 

werden. Ein wichtiges Werkzeug innerhalb des Geopublishers ist der AtlasStyler. Hier wird die Art 

der Darstellung von in den Geopublisher importierten Geodaten, Tabellen und Multimediadaten mit 

Hilfe einer graphischen Benutzeroberfläche festgelegt. Dazu gehören Größen- und Farbwertzuweisungen 

für Vektor- und Rasterdaten u.a. 

Mit dem AtlasViewer schließlich werden die im Geopublisher vorbereiteten und exportierten Karten 

visualisiert (Abb. IV-6). Der AtlasViewer ist das Endprodukt für den einfachen Anwender. Karten 

können für die Darstellung beliebig kombiniert werden, dazu gibt es Auswahlmöglichkeiten 

(Zoom, Metadatenabfrage zu Datengrundlagen sowie zur aktuellen Auswahl in der Karte, Transparenz 

und einfache Darstellungsänderungen). 

In den Digitalatlas wurden annähernd alle Karten der Druckversionen des Benin- und des Marokko- 

Atlas eingefügt. Dabei wurde versucht, die Darstellung der Karten möglichst zu übernehmen. Da 

der Geopublisher aber nicht die gleichen Möglichkeiten bietet wie z.B. ArcGIS, konnte dies nur 

teilweise umgesetzt werden. Insbesondere die Darstellung von Rasterformaten ist mit Einschränkungen 

verbunden, da nur ausgewählte Formate z.B. AsciGrid oder Tiff entsprechend dargestellt


werden. Eine Vorprozessierung der Rasterdaten außerhalb des Geopublishers war daher notwendig. 

Weitere Grundlagendaten sowie thematische Karten, die nicht in den Druckversionen dargestellt 

sind, wurden ebenfalls in den Geopublisher integriert. 

Abb. IV-6: Bildschirmansicht des IMPETUS-Digitalatlas für Marokko und Benin (AtlasViewer, franz. Version). 

Mit Hilfe des AtlasStylers können per Mausklick weitere Darstellungsstile für Punkte, Linien und 

Raster mit vorgegebenen Symbolen, oder Schraffuren vordefiniert und bei Bedarf auf neue Daten 

angewendet werden. Sollen unterschiedliche Informationen eines Layers bzw. eines Shapefiles dargestellt 

werden, so war es bisher notwendig das Shapefile auch doppelt aufzunehmen. Durch die 

Funktionserweiterung „Additional Styles“ ist es nun möglich, einem Shapefile gleich mehrere Stile 

für die Darstellung mehrerer Informationen zuzuordnen. 

Alle Beschriftungen des Geopublisher wurden in die drei Atlassprachen Englisch, Französisch und 

Deutsch übersetzt. Ein Wechsel ist per Knopfdruck sofort möglich. Der Atlas startet automatisch in 

der Sprache des Rechner-Betriebssystems. Auch die Inhalte der einzelnen Layer (Titel und Beschriftungen) 

wurden in alle drei Sprachen übersetzt. Die Übersetzung und Einpflege der Metainformationen 

und Textzusammenfassungen ist im Frühjahr 2009 abgeschlossen.


Jeder einzelne Daten-Layer verfügt über eine Metadatenseite (HTML), welche z.B. über den Infobutton 

im AtlasViewer abrufbar ist und die zusätzliche Informationen enthält (Autor, Datenherkunft, 

Erhebungszeitraum, genutzte Methoden bzw. Modelle sowie eine kurze Beschreibung der 

Daten). Auch hier wurde auf eine einheitliche Struktur nach Art eines vorgegebenen Formulars geachtet. 

Durch das HTML-Format bleiben dem Anwender dennoch viel Raum und viele Darstellungsmöglichkeiten 

für Informationen. Denkbar sind Verlinkungen auf andere Dateien oder die 

Einbeziehung von Tabellen oder Bildern. Bisher nur auf Deutsch und Englisch vorliegend, werden 

die Informationsseiten ebenfalls noch ins Französische übersetzt. 

Zu jeder Karte gibt es eine allgemeine Information, die zurzeit die Zusammenfassungen der einzelnen 

Druckatlas-Beiträge enthält. So kann beim Aufrufen einer thematischen Karte (die aus einer 

Reihe von einzelnen Datenlayern besteht) sogleich ein Überblick über die dargestellten Inhalte gewonnen 

werden. Ebenso ist das Aufrufen eines PDF-Dokuments des ausgewählten Druckatlas- 

Beitrags möglich. 

Verfügbarkeit des Digitalatlas 

Neben der CD-Version des Digitalatlas ist inzwischen auch ein Serverbetrieb möglich. Bei letzterem 

werden nach dem Start des AtlasViewer nur die Inhalte vom Server herunter geladen, welche 

ausgewählt wurden (download on demand). Gegenüber dem bisherigen, kompletten Herunterladen 

des Atlas (ca. 600 MB) bringt das den Vorteil, auf lange Ladezeiten verzichten zu können. 

Schließlich ist der IMPETUS-Digitalatlas (AtlasStyler und AtlasViewer) auch mit dem IMPETUS- 

ISDSS Framework kompatibel und ist dort integriert. 

Der IMPETUS-Digitalatlas kann über die IMPETUS-Homepage abgerufen werden: 

http://www.impetus.uni-koeln.de/iida 

Auf der Entwicklerseite http://wald.intevation.org/projects/atlas-framework/ wurde der Quellcode 

des Geopublishers unter der LGPL Lizenz (Lesser General Public Licence) veröffentlicht. Die 

Wald-Webseite der Firma Intevation bietet für jedes freie Softwareprojekt (so auch für den Digitalatlas) 

die Möglichkeit, Programmfehler oder Wünsche für die Weiterentwicklungen online zu melden 

und zu verwalten. 

Literatur 

JUDEX, M. AND H.-P. THAMM (EDS.) (2008): IMPETUS Atlas Benin. Research Results 2000-2007. 3. edition (English). 

Bonn, Cologne. 

SCHULZ, O. AND M. JUDEX (EDS.) (2008): IMPETUS Atlas Morocco. Research Results 2000-2007. 3. edition (English). 

Bonn, Cologne.

Integratives Management-Projekt - Impetus - Universität zu Köln

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