@article{HeinerKochVoss, author = {Heiner, Monika and Koch, Ina and Voss, Klaus}, title = {Analysis and Simulation of Steady States in Metabolic Pathways with Petri Nets, Proc.}, language = {en} } @incollection{HeinerKoch, author = {Heiner, Monika and Koch, Ina}, title = {Petri Nets}, language = {en} } @incollection{GaedekePohleHoelzeletal., author = {G{\"a}deke, Anne and Pohle, Ina and H{\"o}lzel, Herwig and Koch, Hagen and Gr{\"u}newald, Uwe}, title = {Analyse zum Einfluss des Landschafts- und Klimawandels auf den Wasserhaushalt in einem Teileinzugsgebiet der Spree}, series = {Wasserbezogene Anpassungsmaßnahmen an den Landschafts- und Klimawandel}, booktitle = {Wasserbezogene Anpassungsmaßnahmen an den Landschafts- und Klimawandel}, editor = {Gr{\"u}newald, Uwe and Bens, Oliver and Fischer, Holger and H{\"u}ttl, Reinhard F. and Kaiser, Knut and Knierim, Andrea}, publisher = {Schweizerbart}, address = {Stuttgart}, isbn = {978-3-510-65274-7}, pages = {81 -- 94}, abstract = {In dieser Studie wird der Einfluss von Klima- und Landnutzungs{\"a}nderungen mit zwei hydrologischen Modellen auf den Wasserhaushalt in einem Teileinzugsgebiet der Spree untersucht. Der Einfluss des Klimawandels auf den Wasserhaushalt wurde mit dem Wasserhaushalts-Simulations-Modell (WaSiM-ETH) analysiert. Um eine große Bandbreite an m{\"o}glichen Entwicklungen abzubilden, wurden die meteorologischen Gr{\"o}ßen von 100 Realisierungen des regionalen Klimamodells STAR zum Antrieb von WaSiM-ETH verwendet. Die Ergebnisse zeigen im langj{\"a}hrigen Mittel einen Niederschlagsr{\"u}ckgang um 7,1 \% sowie eine Zunahme der potentiellen und tats{\"a}chlichen Verdunstung um 17,6 \% bzw. 4 \%. Infolgedessen nehmen der Abfluss um 37,2 \% und die Grundwasserneubildung um 22 \% ab. Außerdem sinkt die Bodenfeuchte in der Wurzelzone in den Monaten Juli bis September von 69 \% nutzbare Feldkapazit{\"a}t (nFK) auf 52 \% nFK, was zu leichtem Trockenstress bei Ackerkulturen mit hohem Wasserbedarf in dieser Periode f{\"u}hren kann. Um den Einfluss von Landnutzungs{\"a}nderungen, wie bspw. einen verst{\"a}rkten Anbau von Energiepflanzen (Raps, Mais, Sorghum), auf den Wasserhaushalt abzusch{\"a}tzen, wurde das {\"o}kohydrologische Modell SWIM (Soil and Water Integrated Model) verwendet. Bei den Energiepflanzen verringert sich die j{\"a}hrlich simulierte tats{\"a}chliche Verdunstung im Mittel um 10,3 \%, wohingegen sich der j{\"a}hrliche Abfluss um 31,2 \% und die Grundwasserneubildung um 33 \% erh{\"o}hen. Insbesondere die Energiepflanzen Mais und Sorghum besitzen im Hochsommer einen hohen Wasserbedarf, was eine zus{\"a}tzliche Bew{\"a}sserung erforderlich machen kann. Die Auswirkungen des Klimawandels auf den Wasserhaushalt k{\"o}nnen diese Entwicklung weiter versch{\"a}rfen. Da es sich bei den Ergebnissen um Modellierungen handelt, d{\"u}rfen diese nicht als sicher, sondern unter den getroffenen Annahmen als repr{\"a}sentativ f{\"u}r die wahrscheinliche zuk{\"u}nftige Entwicklung des Wasserhaushalts unter dem zu erwartenden Klima- und Landschaftswandels verstanden werden.}, language = {de} } @inproceedings{PohleKochGruenewald, author = {Pohle, Ina and Koch, Hagen and Gr{\"u}newald, Uwe}, title = {Identification of hydrological similarities as a precondition for regionalization of model parameters for catchments in Lusatia, Germany}, series = {EGU General Assembly 2012, held 22-27 April, 2012 in Vienna}, booktitle = {EGU General Assembly 2012, held 22-27 April, 2012 in Vienna}, publisher = {European Geophysical Society}, address = {Katlenburg-Lindau}, pages = {3575}, language = {en} } @inproceedings{PohleKochGruenewald, author = {Pohle, Ina and Koch, Hagen and Gr{\"u}newald, Uwe}, title = {Wasserhaushaltsmodellierung der Lausitzer Neiße auf Basis von national unterschiedlichen Datengrundlagen}, series = {Wasser ohne Grenzen, Beitr{\"a}ge zum Tag der Hydrologie 2012}, booktitle = {Wasser ohne Grenzen, Beitr{\"a}ge zum Tag der Hydrologie 2012}, editor = {Weiler, Markus}, publisher = {DWA}, address = {Hennef}, isbn = {978-3-942964-38-8}, pages = {381 -- 382}, language = {de} } @misc{PohleKochGruenewald, author = {Pohle, Ina and Koch, Hagen and Gr{\"u}newald, Uwe}, title = {Potential climate change impacts on the water balance of subcatchments of the River Spree, Germany}, series = {Advances in Geosciences}, volume = {32}, journal = {Advances in Geosciences}, issn = {1680-7359}, doi = {10.5194/adgeo-32-49-2012}, pages = {49 -- 53}, abstract = {Lusatia is considered one of the driest regions of Germany. The climatic water balance is negative even under current climate conditions. Due to global climate change, increased temperatures and a shift of precipitation from summer to winter are expected. Therefore, it is of major interest whether the excess water in winter can be stored and to which extent it is used up on increasing evapotranspiration. Thus, this study focuses on estimating potential climate change impacts on the water balance of two subcatchments of the River Spree using the Soil and Water Integrated Model (SWIM). Climate input was taken from 100 realisations each of two scenarios of the STatistical Analogue Resampling scheme STAR assuming a further temperature increase of 0 K (scenario A) and 2 K by the year 2055 (scenario B) respectively. Resulting from increased temperatures and a shift in precipitation from summer to winter actual evapotranspiration is supposed to increase in winter and early spring, but to decrease in later spring and early summer. This is less pronounced for scenario A than for scenario B. Consequently, also the decrease in discharge and groundwater recharge in late spring is lower for scenario A than for scenario B. The highest differences of runoff generation and groundwater recharge between the two scenarios but also the highest ranges within the scenarios occur in summer and early autumn. It is planned to estimate potential climate change for the catchments of Spree, Schwarze Elster and Lusatian Neisse.}, language = {en} } @inproceedings{PohleKochGaedekeetal., author = {Pohle, Ina and Koch, Hagen and G{\"a}deke, Anne and Gr{\"u}newald, Uwe}, title = {Using catchment similarity for model parameter regionalization in highly anthropogenically impacted catchments in Lusatia}, series = {EGU General Assembly 2013, Vienna, Austria, 07 - 12 April 2013}, booktitle = {EGU General Assembly 2013, Vienna, Austria, 07 - 12 April 2013}, pages = {3822}, language = {en} } @inproceedings{PohleGaedekeKochetal., author = {Pohle, Ina and G{\"a}deke, Anne and Koch, Hagen and Gr{\"u}newald, Uwe}, title = {Absch{\"a}tzung m{\"o}glicher Folgen des Klimawandels auf die regionalen Wasserressourcen der Lausitz}, series = {Wasserressourcen im globalen Wandel, Hydrologische Grundlagen - von der Messung zur Anwendung, Beitr{\"a}ge zum Tag der Hydrologie am 4.-6. April 2013 an der Universit{\"a}t Bern}, booktitle = {Wasserressourcen im globalen Wandel, Hydrologische Grundlagen - von der Messung zur Anwendung, Beitr{\"a}ge zum Tag der Hydrologie am 4.-6. April 2013 an der Universit{\"a}t Bern}, editor = {Weing{\"a}rtner, Rolf and Sch{\"a}dler, Bruno}, publisher = {Fachgemeinschaft Hydrologische Wissenschaften in der DWA}, address = {Hennef}, isbn = {978-3-942964-89-0}, pages = {113 -- 122}, abstract = {Das {\"o}kohydrologische Modell SWIM wurde f{\"u}r die Gesamteinzugsgebiete der Dahme, der Schwarzen Elster und die Einzugsgebiete der Spree bis zum Pegel Große Tr{\"a}nke und der Lausitzer Neiße bis zum Pegel Steinbach aufgebaut und parametrisiert. Aufgrund starker anthropogener Beeinflussung durch Braunkohlef{\"o}rderung und Wasserbewirtschaftung ist der klassische Ansatz der Kalibrierung hydrologischer Modelle an den Endpegeln der Einzugsgebiete nicht m{\"o}glich. Der in dieser Studie genutzte Ansatz ist daher, SWIM f{\"u}r Teileinzugsgebiete zu kalibrieren und zu validieren und die sensitivsten Modellparameter zu regionalisieren. Zur Verifizierung der Kalibrierung wurden f{\"u}r unbeeinflusste Teileinzugsgebiete Modellergebnisse von SWIM mit denen von WaSim-ETH und HBV light verglichen. Der Regionalisierungsansatz wurde durch Vergleich mit diesen Modellen in einem anthropogen st{\"a}rker beeinflussten Teileinzugsgebiet und unter Ber{\"u}cksichtigung langj{\"a}hriger nat{\"u}rlicher und naturalisierter Abfl{\"u}sse verifiziert. Zwischen den Simulationsergebnissen von SWIM, HBV light und WaSim-ETH zeigen sich unter Antrieb der Szenarien WettReg A1B und STAR 2K nur geringe Unterschiede. Hingegen wirkt sich die Wahl des Regionalen Klimamodells deutlich auf die Simulationsergebnisse aus. Simulationen f{\"u}r die Gesamteinzugsgebiete im Untersuchungsgebiet zeigen einen deutlichen R{\"u}ckgang von Abfluss und Grundwasserneubildung f{\"u}r WettReg A1B. Das Szenario STAR 0K f{\"u}hrt zu sehr geringen {\"A}nderungen dieser Wasserhaushaltskomponenten in den Einzugsgebieten der Dahme, der Schwarzen Elster und der Spree, w{\"a}hrend die Szenarien STAR 2K und STAR 3K zu deutlichen R{\"u}ckg{\"a}ngen beider Gr{\"o}ßen f{\"u}hren. Im Einzugsgebiet der Lausitzer Neiße wird f{\"u}r die STARSzenarien ein Anstieg des Abflusses bei Verringerung der Grundwasserneubildung simuliert.}, language = {de} } @inproceedings{GaedekePohleKochetal., author = {G{\"a}deke, Anne and Pohle, Ina and Koch, Hagen and Gr{\"u}newald, Uwe}, title = {Assessment of potential climate and land use change impacts on the regional water resources of Lusatia (Germany)}, series = {EGU General Assembly 2013, Vienna, Austria, 07 - 12 April 2013}, booktitle = {EGU General Assembly 2013, Vienna, Austria, 07 - 12 April 2013}, pages = {3450-1}, language = {en} } @inproceedings{PohleKochGaedekeetal., author = {Pohle, Ina and Koch, Hagen and G{\"a}deke, Anne and Gr{\"u}newald, Uwe}, title = {Simulation von Auswirkungen potenzieller Klima{\"a}nderungen auf den Wasserhaushalt unter Ber{\"u}cksichtigung unterschiedlicher Datengrundlagen}, series = {Simulation hydrologischer Systeme - Wie nah kommen wir der Realit{\"a}t?, Beitr{\"a}ge zum 3. Trierer N-A-Workshop zur Niederschlag-Abfluss-Modellierung am 17. und 18. September 2012 in Trier}, booktitle = {Simulation hydrologischer Systeme - Wie nah kommen wir der Realit{\"a}t?, Beitr{\"a}ge zum 3. Trierer N-A-Workshop zur Niederschlag-Abfluss-Modellierung am 17. und 18. September 2012 in Trier}, editor = {Casper, Markus and Gronz, Oliver}, publisher = {DWA}, address = {Hennef}, isbn = {978-3-944328-02-7}, pages = {157 -- 166}, language = {de} } @inproceedings{PohleKochGaedekeetal., author = {Pohle, Ina and Koch, Hagen and G{\"a}deke, Anne and Gr{\"u}newald, Uwe}, title = {Assessment of potential climate change impacts on the regional water resources of Lusatia}, series = {CCRR, Dresden, 2013}, booktitle = {CCRR, Dresden, 2013}, abstract = {Lusatia is one of the driest regions in Germany: already under current climate conditions the climatic water balance is negative. Due to excessive open-cast lignite mining activities the water balance of the catchments of the rivers Spree, Schwarze Elster, and Lusatian Neisse is profoundly disturbed. Potential changes of future climate and land use conditions will certainly impact the natural hydrologic conditions and consequently water management measures have to be adjusted in order to alleviate the water tense situation. Simulations of the Soil and Water Integrated Model (SWIM) for subcatchments without influence of lignite mining and water management driven by scenarios of the Statistical Analogue Resampling scheme (STAR) assuming a further temperature increase of 0 K, 2 K and 3 K, respectively, showed an aggravation of the situation: Due to higher potential evaporation natural discharge is decreased especially in the vegetation period. The objective of this study is to assess potential climate change impact for the catchments of the rivers Spree, Schwarze Elster, and Lusation Neisse. Due to the strong anthropogenic impact on the discharge, the traditional approach of calibrating hydrological models based on time series of observed discharges is constrained. In order to estimate potential climate and land use change impacts for the named river catchments SWIM was first calibrated for subcatchments without influence of mining activities and water management. In a second step, the model was set up for the all catchments using model parameter regionalization. Climate change impacts were estimated using climate scenarios STAR (3 scenarios, 100 realisations each) and WettReg (3 scenarios, 10 realisations each). Land use change was considered for several scenarios focusing on the reduction of the groundwater depression cone caused by lignite mining and on a potentially increased cultivation of agricultural energy crops. Both, changes in quasi-natural river discharges at certain gauge stations and temporally and spatially distributed changes of water balance components, were analyzed in order to estimate whether climate or land use changes will be the dominant reason for potential changes of water resources. The simulated discharges will later be used as input data for the long term water management model WBalMo in order to assess potential climate and land use change impacts on water users and managed discharges as a prerequisite for climate and land use change adaptation strategies.}, language = {en} }