AKWAS 4.0
Welche Folgen hat der Klimawandel auf wasserwirtschaftliche Systeme und wie kann man sich daran anpassen? Das diskutieren wir hier in AKWAS 4.0.
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Der Klimawandel ist eine der größten Herausforderungen, der sich die
Menschheit derzeit und auch zukünftig zu stellen hat. Die Folgen des
Klimawandels sind mannigfaltig und höchst heterogen in den verschiedenen
Regionen der Welt. In einigen Regionen verstärken sich Hitzewellen und
Dürren. Anderenorts treten häufiger extreme Wetterereignisse mit z.B.
Starkniederschlägen und extremen Abflussereignissen auf.
Vor diesem Hintergrund sind praktisch alle Arbeitsfelder der
Wasserwirtschaft und des Wasserbaus sind von den zu erwartenden
Auswirkungen des Klimawandels betroffen. Vier der sechs
handlungsfeldübergreifenden Schwerpunkte der Folgen des Klimawandels
haben einen Bezug zum Wasserbau und zur Wasserwirtschaft
(Fortschrittsbericht DAS, 2015). Steigende Meeresspiegel, veränderte
Sturmintensitäten sowie ein verändertes Niederschlagsverhalten haben
Auswirkungen u.a. auf den Küstenschutz, den Hochwasserschutz an Flüssen,
das Regenwassermanagement im urbanen Raum, die Wasserkraftnutzung, den
Binnenverkehrswasserbau sowie das Sedimentmanagement und die
Gewässerökologie.
Ziel des Lernangebots ist es, allgemeine Grundlagen und Erkenntnisse zum
Klimawandel und seinen regionalen Ausprägungen zu vermitteln.
Darauffolgend werden, über die Diskussion der Auswirkungen des
Klimawandels auf den regionalen Wasserkreislauf, die Herausforderungen
veranschaulicht, die sich in verschiedenen wasserwirtschaftliche und
wasserbauliche Tätigkeitsfeldern (z.B. Küsten- und Hochwasserschutz,
Sedimentmanagement etc.) ergeben und denen wir uns stellen müssen.
Hierzu werden verschiedenen Strategien und Maßnahmen zur Anpassung an
die veränderten hydrologischen und hydrodynamischen Randbedingungen
vorgestellt und diskutiert.
Learning objectives
Inhaltlich und strukturell gliedert sich Lernangebot AKWAS 4.0 in zwei
Themenblöcke, die die beiden Betrachtungsweisen der Thematik
interdisziplinär abbilden.
Einerseits werden der Klimawandel und seine zu erwartenden Auswirkungen
auf wasserwirtschaftliche / wasserbauliche Themenfelder (u.a.
Hochwasserschutz, Küstenwasserbau, Dürre) betrachtet.
Andererseits diskutieren wir in AKWAS 4.0 die
ingenieurwissenschaftlichen Antworten auf die möglichen Folgen des
Klimawandels im Bereich wasserbaulichen Fragestellungen
(Hochwasserschutz in urbanen Räumen und in Flusseinzugsgebieten,
Küstenschutz und Hochwasserschutz im Küstenbereich).Hierbei werden die
wasserwirtschaftlichen Systeme i) Wasser/Stadt, ii) Wasser/Fluss und
iii) Wasser/Küste unterschieden.
Die zu diskutierenden Themen werden in verschiedenen Kapitel gegliedert.
Das Kapitel "Grundlagen und Begriffe" definiert grundlegende Begriffe
aus den Klimawissenschaften und den Ingenieurwissenschaften und
erörtert wesentlichen Zusammenhänge und Prozesse (z.B. Treibhausgase und
Klimawandel, Entstehung von Seegang und seine Transformation im
Küstennahbereicht, u.v.a.). In dem Kapitel "Der Klimawandel und seine
Ausprägungen" werden bisher beobachtete und zukünftige Änderungen von
Klimaparamenter global und regional betrachtet. Hierbei werden die oben
genannten Systeme unterschieden.
Darauf aufbauend werden im Kapitel "Der Klimawandel und seine
Auswirkungen auf die Komponenten des regionalen Klimawandel" die
konkreten Auswirkungen auf die wasserbaulichen relevanten Komponenten
des regionalen Wasserkreislaufs (z.B. Meeresspiegelanstieg, Sturmfluten,
Niederschlag, Abfluss, Grundwasserneubildung und Verdunstung)
diskutiert.
Die klimawandelbedingt veränderten hydrologischen und
hydrometeorologischen Größen, haben Konsequenzen für betrachteten
wasserwirtschaftliche Systeme aus denen sich die typischen
Fragestellungn für den Wasserbau (Hochwasserschutz, Küstenschutz, etc.).
Diese werden im Kapitel "Konsequenzen der Auswirkungen des Klimawandels
in wasserwirtschaftlichen Systemen" diskutiert. Hier geht es um
Hochwasser/Überflutungen in urbanen Gebeiten und Flussgebieten, die sich
verändernde Küstenmorphologie und Belastungen auf Bauwerke im
Küstenbereich oder auch einen veränderten Wasserhaushalt,
Sedimenttransport und Morphodynamik in Flussgebieten.
Um den beschriebenen Konsequenzen begegnen zu können, werden im Kapitel
"Klimaanpassungsmaßnahmen in den wasserwirtschaftlichen Systemen"
Strategien und Maßnahmen zur Anpassung in den wasserwirtschaftlichen
Systemen diskutiert.
Im Kapitel "Bewertung und Kommunikation von Maßnahmen" wird ein kurzer
Exkurs in die Bewertung, Priorisierung und Kommunikation von
Klimaanpassungsmaßnahmen gegeben.
Alle beschriebenen Kapitel benötigen Daten und Modelle für die
quantitative Untersuchung des Klimawandels, seiner Auswirkung und
Konsequenzen, aber auch für die Auswahl und Dimensionierung möglicher
Anpassungsmaßnahmen. Diese werden im Kapitel "Daten und Modelle"
beleuchtet.
Einen zentralen Stellenwert im Weiterbildungskurs nehmen Fallstudien zu
(komplexen) wasserbaulichen und wasserwirtschaftlichen Fragestellungen
ein. Diese stellen die Verbindung zwischen den beiden Themenblöcken her,
indem das theoretisch erworbene Wissen praktisch und praxisorientiert
angewendet wird. In den Fallstudien arbeiten die Teilnehmer eigenständig
und eigenverantwortlich in Kleingruppen und interaktiv mit den
Betreuern zusammen. Die Heterogenität der Teilnehmer und deren
mannigfaltigen Sichtweisen tragen zu einem lebendigen und konstruktiven
Diskurs über die zu bearbeitende Fragestellung bei.
Das Lernangebot ist konzeptioniert, dass flexible Lernpfade verfolgt
werden können. D.h. die TeilnehmerInnen können nach eigener
Interessenslage und Vorwissen in das Lernangebot einsteigen und sein
Wissen erweitern. Am Ende einer jeden Kapitelseite werden Vorschläge für
den nächsten Schritt auf dem Lernpfad gemacht.
Learning method
Im Wesentlichen werden hier die folgenden Aspekte diskutiert: Klimawissenschaftliche Aspekte
- Einführung in Klimawandel und Klimaschutz
- Erkenntnisse zum Klimawandel: allg. Grundlagen, Klimamodelle und Klimaprojektionen
- Regionale Ausprägungen von Klimaparametern
- Auswirkungen des Klimawandels auf die Komponenten des regionalen Wasserkreislaufs
- Grundlagen der praktischen Auswertung von Klimadaten
Ingenieurwissenschaftliche Aspekte
- Folgen des Klimawandels für wasserbauliche Fragestellungen
- Anpassungsstrategien und -maßnahmen zur Anpassung an die Folgen des Klimawandels
- Bewertung von Maßnahmen
- Grundlagen der praktischen Auswertung von hydrologischen und hydrometeorologischen Daten
Am Ende des Lernangebots haben die TeilnehmerInnen ihr Verständnis für die Ursachen des Klimawandel und die Auswirkungen auf die Komponenten des regionalen Wasserkreislaufs vertieft. die TeilnehmerInnen können die Konsequenzen veränderter hydrologischer und hyxdrometeorologischer Randbedinungen für wasserbauliche Fagestellungen (z.B. Hochwasserschutz, Sedimentmanagement, Küstenschutz) verstehen und einschätzen. Darüber hinaus haben sie sich mit möglichen Anpassungsstrategien und -maßnahmen auseindergesetzt und einen grundsätzlichen Einblick in die Bewertung und Priorisierung von Klimaanpassungsmaßnahmen erlangt. Weiterhin haben die TeilnehmerInnen einen umfassenden Einblick in das Thema Daten und Datenquellen, den Umgang mit den Daten und Modellen sowie deren Darstellung bekommen und sind sich über den kritischen und überlegten Umgang mit ihnen bewusst geworden. Die TeilnehmerInnen begreifen die Komplexität wasserbaulicher Fragstellungen vor dem Hintergrund des Klimawandels und erlangen konkretes Fachwissen und Fertigkeiten, um diesen angemessen begegnen zu können.
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M.Sc. Angelika Gruhn