TY - JOUR A1 - Heiner, Monika A1 - Koch, Ina A1 - Voss, Klaus T1 - Analysis and Simulation of Steady States in Metabolic Pathways with Petri Nets, Proc. Y1 - 2001 ER - TY - CHAP A1 - Heiner, Monika A1 - Koch, Ina T1 - Petri Nets Y1 - 2008 UR - http://www.amazon.com/Analysis-Biological-Networks-Wiley-Bioinformatics/dp/0470041447/ref=sr_1_1?ie=UTF8%26s=books%26qid=1195812618%26sr=8-1 ER - TY - CHAP A1 - Gädeke, Anne A1 - Pohle, Ina A1 - Hölzel, Herwig A1 - Koch, Hagen A1 - Grünewald, Uwe ED - Grünewald, Uwe ED - Bens, Oliver ED - Fischer, Holger ED - Hüttl, Reinhard F. ED - Kaiser, Knut ED - Knierim, Andrea T1 - Analyse zum Einfluss des Landschafts- und Klimawandels auf den Wasserhaushalt in einem Teileinzugsgebiet der Spree T2 - Wasserbezogene Anpassungsmaßnahmen an den Landschafts- und Klimawandel N2 - In dieser Studie wird der Einfluss von Klima- und Landnutzungsänderungen 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 möglichen Entwicklungen abzubilden, wurden die meteorologischen Größen von 100 Realisierungen des regionalen Klimamodells STAR zum Antrieb von WaSiM-ETH verwendet. Die Ergebnisse zeigen im langjährigen Mittel einen Niederschlagsrückgang um 7,1 % sowie eine Zunahme der potentiellen und tatsächlichen 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 Feldkapazität (nFK) auf 52 % nFK, was zu leichtem Trockenstress bei Ackerkulturen mit hohem Wasserbedarf in dieser Periode führen kann. Um den Einfluss von Landnutzungsänderungen, wie bspw. einen verstärkten Anbau von Energiepflanzen (Raps, Mais, Sorghum), auf den Wasserhaushalt abzuschätzen, wurde das ökohydrologische Modell SWIM (Soil and Water Integrated Model) verwendet. Bei den Energiepflanzen verringert sich die jährlich simulierte tatsächliche Verdunstung im Mittel um 10,3 %, wohingegen sich der jährliche Abfluss um 31,2 % und die Grundwasserneubildung um 33 % erhöhen. Insbesondere die Energiepflanzen Mais und Sorghum besitzen im Hochsommer einen hohen Wasserbedarf, was eine zusätzliche Bewässerung erforderlich machen kann. Die Auswirkungen des Klimawandels auf den Wasserhaushalt können diese Entwicklung weiter verschärfen. Da es sich bei den Ergebnissen um Modellierungen handelt, dürfen diese nicht als sicher, sondern unter den getroffenen Annahmen als repräsentativ für die wahrscheinliche zukünftige Entwicklung des Wasserhaushalts unter dem zu erwartenden Klima- und Landschaftswandels verstanden werden. N2 - This study presents scenarios calculated with two different hydrological models analysing the water balance under changing climate and land use conditions for a sub catchment of the river Spree. The impact of climate change on the water balance was estimated using the Water balance Simulation Model (WaSiM-ETH). In order to depict a large range of possible future development, the meteorological parameters of 100 realisations of the regional climate model STAR were used to drive WaSiM-ETH. The results show in the long term average a decrease in precipitation by 7.1 % as well as an increase in the potential and actual evapotranspiration by 17.6 % and 4 %, respectively. Consequently, the discharge is reduced by 37.2 % and the groundwater recharge by 22 %. Moreover, the soil moisture in the root zone decreases in the month of July to September from 69 % effective field capacity to 52 % effective field capacity, which may lead to drought stress for crops with a high water demand during that period. In order to assess the influence of land use change, such as increasing cultivation of energy crops (e.g. canola, corn, sorghum), on the water balance, the ecohydrological Soil and Water Integrated Model (SWIM) was used. For the energy crops, the average yearly simulated evapotranspiration decreases by 10.3 %, whereas yearly discharge and groundwater recharge increase by 31.2 % and 33 %, respectively. Especially the energy crops corn and sorghum are characterized by a high water demand during midsummer which can make additional irrigation necessary. The impacts of climate change on the water balance can exacerbate this development. Since these findings represent modelling results, they cannot be regarded as certain but must be interpreted under the assumption taken as representative for the probable future development. KW - Wasserhaushalt KW - Energiepflanzen KW - Waldumbau KW - hydrologisches Modell Y1 - 2012 SN - 978-3-510-65274-7 SP - 81 EP - 94 PB - Schweizerbart CY - Stuttgart ER - TY - CHAP A1 - Pohle, Ina A1 - Koch, Hagen A1 - Grünewald, Uwe T1 - Identification of hydrological similarities as a precondition for regionalization of model parameters for catchments in Lusatia, Germany T2 - EGU General Assembly 2012, held 22-27 April, 2012 in Vienna Y1 - 2012 UR - http://meetingorganizer.copernicus.org/EGU2012/EGU2012-3575.pdf SP - 3575 PB - European Geophysical Society CY - Katlenburg-Lindau ER - TY - CHAP A1 - Pohle, Ina A1 - Koch, Hagen A1 - Grünewald, Uwe ED - Weiler, Markus T1 - Wasserhaushaltsmodellierung der Lausitzer Neiße auf Basis von national unterschiedlichen Datengrundlagen T2 - Wasser ohne Grenzen, Beiträge zum Tag der Hydrologie 2012 Y1 - 2012 UR - http://tdh2012.uni-freiburg.de/download/tagungsband SN - 978-3-942964-38-8 SP - 381 EP - 382 PB - DWA CY - Hennef ER - TY - GEN A1 - Pohle, Ina A1 - Koch, Hagen A1 - Grünewald, Uwe T1 - Potential climate change impacts on the water balance of subcatchments of the River Spree, Germany T2 - Advances in Geosciences N2 - 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. Y1 - 2012 UR - http://www.adv-geosci.net/32/49/2012/adgeo-32-49-2012.pdf U6 - https://doi.org/10.5194/adgeo-32-49-2012 SN - 1680-7359 VL - 32 SP - 49 EP - 53 ER - TY - CHAP A1 - Pohle, Ina A1 - Koch, Hagen A1 - Gädeke, Anne A1 - Grünewald, Uwe T1 - Using catchment similarity for model parameter regionalization in highly anthropogenically impacted catchments in Lusatia T2 - EGU General Assembly 2013, Vienna, Austria, 07 – 12 April 2013 Y1 - 2013 UR - http://meetingorganizer.copernicus.org/EGU2013/EGU2013-3822.pdf N1 - EGU2013-3822 SP - 3822 ER - TY - CHAP A1 - Pohle, Ina A1 - Gädeke, Anne A1 - Koch, Hagen A1 - Grünewald, Uwe ED - Weingärtner, Rolf ED - Schädler, Bruno T1 - Abschätzung möglicher Folgen des Klimawandels auf die regionalen Wasserressourcen der Lausitz T2 - Wasserressourcen im globalen Wandel, Hydrologische Grundlagen – von der Messung zur Anwendung, Beiträge zum Tag der Hydrologie am 4.-6. April 2013 an der Universität Bern N2 - Das ökohydrologische Modell SWIM wurde für die Gesamteinzugsgebiete der Dahme, der Schwarzen Elster und die Einzugsgebiete der Spree bis zum Pegel Große Tränke und der Lausitzer Neiße bis zum Pegel Steinbach aufgebaut und parametrisiert. Aufgrund starker anthropogener Beeinflussung durch Braunkohleförderung und Wasserbewirtschaftung ist der klassische Ansatz der Kalibrierung hydrologischer Modelle an den Endpegeln der Einzugsgebiete nicht möglich. Der in dieser Studie genutzte Ansatz ist daher, SWIM für Teileinzugsgebiete zu kalibrieren und zu validieren und die sensitivsten Modellparameter zu regionalisieren. Zur Verifizierung der Kalibrierung wurden für 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 stärker beeinflussten Teileinzugsgebiet und unter Berücksichtigung langjähriger natürlicher und naturalisierter Abflüsse 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 für die Gesamteinzugsgebiete im Untersuchungsgebiet zeigen einen deutlichen Rückgang von Abfluss und Grundwasserneubildung für WettReg A1B. Das Szenario STAR 0K führt zu sehr geringen Änderungen dieser Wasserhaushaltskomponenten in den Einzugsgebieten der Dahme, der Schwarzen Elster und der Spree, während die Szenarien STAR 2K und STAR 3K zu deutlichen Rückgängen beider Größen führen. Im Einzugsgebiet der Lausitzer Neiße wird für die STARSzenarien ein Anstieg des Abflusses bei Verringerung der Grundwasserneubildung simuliert. Y1 - 2013 SN - 978-3-942964-89-0 SP - 113 EP - 122 PB - Fachgemeinschaft Hydrologische Wissenschaften in der DWA CY - Hennef ER - TY - CHAP A1 - Gädeke, Anne A1 - Pohle, Ina A1 - Koch, Hagen A1 - Grünewald, Uwe T1 - Assessment of potential climate and land use change impacts on the regional water resources of Lusatia (Germany) T2 - EGU General Assembly 2013, Vienna, Austria, 07 – 12 April 2013 Y1 - 2013 UR - http://meetingorganizer.copernicus.org/EGU2013/EGU2013-3450-1.pdf N1 - EGU2013-3450-1 SP - 3450-1 ER - TY - CHAP A1 - Pohle, Ina A1 - Koch, Hagen A1 - Gädeke, Anne A1 - Grünewald, Uwe ED - Casper, Markus ED - Gronz, Oliver T1 - Simulation von Auswirkungen potenzieller Klimaänderungen auf den Wasserhaushalt unter Berücksichtigung unterschiedlicher Datengrundlagen T2 - Simulation hydrologischer Systeme - Wie nah kommen wir der Realität?, Beiträge zum 3. Trierer N-A-Workshop zur Niederschlag-Abfluss-Modellierung am 17. und 18. September 2012 in Trier Y1 - 2013 SN - 978-3-944328-02-7 SP - 157 EP - 166 PB - DWA CY - Hennef ER - TY - CHAP A1 - Pohle, Ina A1 - Koch, Hagen A1 - Gädeke, Anne A1 - Grünewald, Uwe T1 - Assessment of potential climate change impacts on the regional water resources of Lusatia T2 - CCRR, Dresden, 2013 N2 - 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. Y1 - 2013 UR - http://www.regklam.de/fileadmin/ccrr-2013/abstracts/3c_CCRR2013_abstract_Pohle.pdf ER -