TY - CHAP A1 - Pohle, Ina A1 - Koch, Hagen A1 - Gädeke, Anne A1 - Kaltofen, Michael A1 - Schramm, Michael A1 - Redetzky, Michael A1 - Müller, F. A1 - Grünewald, Uwe ED - Brebbia, Carlos A. T1 - Potential impacts of climate change on natural and managed discharges of the Rivers Spree, Schwarze Elster and Lusatian Neisse, Central Europe T2 - Water and Society II N2 - The water balance of the Rivers Spree, Schwarze Elster and Lusatian Neisse is profoundly disturbed due to large-scale open-cast lignite mining activities and water management. Together with continental climate conditions this affects water resources and water users in the region. Driven by scenarios of the regional climate model STAR which assume increasing temperature and decreasing precipitation, two hydrological models, the Soil and Water Integrated Model SWIM and the catchment model EGMO simulate declining natural discharges in the region. Thus, decreasing managed discharges are simulated with the long term water management model WBalMo. The refinement of the simulation time step of WBalMo from months to weeks improves the consideration of climate variability and is also associated with higher simulated managed discharges in early summer. Management scenarios in terms of a reduced outlet capacity of a mining lake reservoir result in higher releases from other reservoirs and slightly reduced summer discharges in downstream river sections. KW - water management modelling KW - hydrological modelling KW - climate change KW - mining Y1 - 2013 SN - 978-1-84564-742-1 SN - 978-1-84564-743-8 SP - 3 EP - 16 PB - WIT Press CY - Ashurst, Southampton, UK ER - TY - CHAP A1 - Pohle, Ina A1 - Koch, Hagen A1 - Gädeke, Anne A1 - Grünewald, Uwe A1 - Kaltofen, Michael A1 - Redetzky, Michael T1 - Potential climate change impacts on water availability and cooling water demand in the Lusatian Lignite Mining Region, Central Europe T2 - European Geosciences Union (EGU), 11th General Assembly, Vienna, Austria, 27 April – 02 May 2014 Y1 - 2014 UR - http://meetingorganizer.copernicus.org/EGU2014/EGU2014-4283.pdf N1 - EGU2014-4283 ER - TY - CHAP A1 - Gädeke, Anne A1 - Koch, Hagen A1 - Pohle, Ina A1 - Grünewald, Uwe ED - Cyffka, Bernd T1 - Möglichkeiten zur Berücksichtigung von Unsicherheiten in Klimawandelimpaktstudien T2 - Wasser - Landschaft – Mensch in Vergangenheit, Gegenwart und Zukunft, Beiträge zum Tag der Hydrologie am 20./21. März 2014 an der Katholischen Universität Eichstätt-Ingolstadt N2 - Klimawandelimpaktstudien, welche durch eine Vielzahl von Unsicherheiten gekennzeichnet sind, stellen die Voraussetzung für die Entwicklung von praxistauglichen Anpassungsmaßnahmen an den Klimawandel dar. Dieser Beitrag zeigt Möglichkeiten zur Berücksichtigung von Unsicherheiten in Klimawandelimpaktstudien auf, welche einen modellgestützten Ensembleansatz sowie Trenduntersuchungen an Messwerten beinhalten. Aufgrund der zum Teil gegensätzlichen Entwicklung in der Abflussbildung, welche insbesondere auf Basis der unterschiedlichen regionalen Klimamodelle simuliert wird, kann die Analyse der Veränderungen der Vergangenheit Aufschluss über gesicherte und weniger gesicherte zukünftige Veränderungen geben. Darüber hinaus ermöglicht die integrierte Betrachtung von vergangenen und zukünftigen Veränderungen den Erwerb eines erweiterten Prozessverständnisses, welches insbesondere bei der Entwicklung von Anpassungsmaßnahmen erforderlich ist. Y1 - 2014 SN - 978-3-944328-61-4 SP - 49 EP - 56 PB - DWA CY - Hennef ER - TY - CHAP A1 - Pohle, Ina A1 - Koch, Hagen A1 - Gädeke, Anne A1 - Kaltofen, Michael A1 - Schramm, Michael A1 - Redetzky, Michael A1 - Müller, F. A1 - Grünewald, Uwe ED - Cyffka, Bernd T1 - Auswirkungen von Unsicherheiten in Klimaszenarien auf die regionale Wassermengenbewirtschaftung T2 - Wasser - Landschaft – Mensch in Vergangenheit, Gegenwart und Zukunft, Beiträge zum Tag der Hydrologie am 20./21. März 2014 an der Katholischen Universität Eichstätt-Ingolstadt N2 - In den Lausitzer Flusseinzugsgebieten von Schwarzer Elster, Dahme, Spree und Lausitzer Neiße zeigen sich durch Braunkohlebergbau und vielfältige Bewirtschaftungseinflüsse deutliche Unterschiede zwischen natürlichem Abflussgeschehen und bewirtschafteten Abflüssen. Die möglichen Auswirkungen klimatischer Änderungen werden durch eine Klimawandelimpaktstudie mit dem statistischen Regionalen Klimamodell STAR (3 Klimaszenarien), den hydrologischen Modellen SWIM und EGMO sowie dem Langfristbewirtschaftungsmodell WBalMo untersucht. Durch niedrigere natürliche Abflüsse und den angenommenen Rückgang der Sümpfungswassermengen aus dem Braunkohlebergbau werden mit WBalMo abnehmende bewirtschaftete Abflüsse simuliert. Unsicherheiten bestehen dabei auf Grund der genutzten Klimaszenarien und hydrologischen Modelle, sowie hinsichtlich der Annahmen zur zukünftigen wirtschaftlichen Entwicklung (u.a. Braunkohleförderung und –verstromung). Y1 - 2014 SN - 978-3-944328-61-4 SP - 129 EP - 136 PB - DWA CY - Hennef ER - TY - CHAP A1 - Koch, Hagen A1 - Kaltofen, Michael A1 - Kaden, Stephan A1 - Grünewald, Uwe ED - Wechsung, Frank ED - Hartje, Volkmar ED - Kaden, Stephan ED - Venohr, Markus ED - Hansjürgens, Bernd ED - Gräfe, Peggy T1 - Wasserverfügbarkeit im tschechischen Elbegebiet T2 - Die Elbe im globalen Wandel : eine integrative Betrachtung Y1 - 2013 SN - 978-3-89998-213-8 SP - 405 EP - 420 PB - Weißensee Verlag CY - Berlin ER - TY - GEN A1 - Koch, Hagen A1 - Vögele, Stefan A1 - Kaltofen, Michael A1 - Grossmann, M. A1 - Grünewald, Uwe T1 - Security of Water Supply and Electricity Production: Aspects of Integrated Management T2 - Water Resources Management N2 - The share of renewable resources in electricity generation, e.g. in Germany, is increasing. The power sector is thus becoming more dependent on climate/weather parameters. During the summer months of the last decade, numerous thermal power plants in Europe had to be throttled due to water shortages and high water temperatures. At the same time, Europe was confronted with a reduction in hydropower production. One method of securing a future electricity supply is to increase the reliability of the water supply for power plants. In this paper, scenarios are presented for future electricity production by hydropower and thermal power plants in the Elbe river basin. Electricity production in hydropower plants will decline by approximately 13 % by 2050. This decline is due to climate change and it could be compensated for by optimizing and modernizing existing hydropower plants. Due to higher efficiencies and the conversion of plant cooling systems, no water shortages are expected in most thermal power plants. However, water shortages are expected to affect the plants in the city of Berlin. Inter- and intra-basin water transfers constitute a possible adaptation option. While the transfer of water from the river Oder would be the most cost-efficient solution from Berlin’s perspective, the transfer of water from the river Elbe would have additional positive effects in the upstream Spree river sub-basin. KW - Water supply KW - Electricity production KW - Integrated management KW - Elbe basin Y1 - 2014 UR - http://link.springer.com/article/10.1007%2Fs11269-014-0589-z U6 - https://doi.org/10.1007/s11269-014-0589-z SN - 0920-4741 SN - 1573-1650 VL - 28 IS - 6 SP - 1767 EP - 1780 ER - TY - CHAP A1 - Gädeke, Anne A1 - Koch, Hagen A1 - Pohle, Ina A1 - Grünewald, Uwe T1 - Can the combined use of an ensemble based modelling approach and the analysis of measured meteorological trends lead to increased confidence in climate change impact assessments? T2 - European Geosciences Union (EGU), 11th General Assembly, Vienna, Austria, 27 April – 02 May 2014 Y1 - 2014 UR - http://meetingorganizer.copernicus.org/EGU2014/EGU2014-675-1.pdf N1 - EGU2014-675-1 ER - TY - CHAP A1 - Pohle, Ina A1 - Gädeke, Anne A1 - Koch, Hagen A1 - Grünewald, Uwe A1 - Schramm, Martina A1 - Redetzky, Michael A1 - Müller, Fabian A1 - Kaltofen, Michael ED - Kaden, Stephan ED - Dietrich, O. ED - Theobald, S. T1 - Auswirkungen potenzieller Änderungen des Klimas und der Braunkohleförderung und –verstromung auf natürliche und bewirtschaftete Abflüsse in den Lausitzer Flusseinzugsgebieten T2 - Wassermanagement im Klimawandel : Möglichkeiten und Grenzen von Anpassungsmaßnahmen N2 - In den Flusseinzugsgebieten von Schwarzer Elster, Dahme, Spree und Lausitzer Neiße wurden die Auswirkungen von klimatischen Änderungen auf natürliche und bewirtschaftete Abflüsse mittels eines Modellensembles aus regionalen Klimamodellen, hydrologischen Modellen und einem Langfristbewirtschaftungsmodell untersucht. Für Teileinzugsgebiete wurden unter Nutzung von Klimavariablen der Regionalen Klimamodelle STAR und WettReg mit den hydrologischen Modellen SWIM, EGMO, WaSiM-ETH und HBV-light abnehmende natürliche Abflüsse simuliert. Die mit dem Klimaszenario verbundenen Unsicherheiten sind dabei größer als jene aufgrund der Wahl des hydrologischen Modells. Die Auswirkungen möglicher Entwicklungen der Braunkohleförderung und -verstromung wurden im Sinne eines Szenarios der Entwicklung der Grundwasserabsenkungstrichter mit SWIM simuliert. Diese Auswirkungen sind denen der klimatischen Änderungen untergeordnet. Die hydrologischen Modelle SWIM und EGMO wurden für die Gesamteinzugsgebiete aufgebaut und parametrisiert. Die mit diesen Modellen unter STAR-Szenarien simulierten natürlichen Abflüsse dienten als Eingangsdaten für die Wasserbewirtschaftungsmodellierung mit WBalMo. Aufgrund von abnehmenden natürlichen Abflüssen und unter der Annahme eines Szenarios zur Entwicklung der Braunkohleförderung und -verstromung, bei dem die Fläche der Grundwasserabsenkungstrichter, aber auch die Sümpfungswassermengen zurückgehen, wurden abnehmende bewirtschaftete Abflüsse simuliert. Auch bei diesen überwiegen im Gesamtjahr die mit den Klimaszenarien verbundenen Unsicherheiten, wobei insbesondere im Jahresverlauf die Ergebnisse mit den hydrologischen Modellen deutlich unterschiedlich sind. Die Studie liefert im Ergebnis eine Bandbreite denkbarer Entwicklungsszenarien, welche als Grundlage für Klimawandelanpassungsmaßnahmen der regionalen Wasserbewirtschaftung dienen können. Y1 - 2014 SN - 978-3-86581-480-7 SP - 121 EP - 140 PB - oekom verlag CY - München ER - TY - GEN A1 - Pohle, Ina A1 - Koch, Hagen A1 - Gädeke, Anne A1 - Grünewald, Uwe A1 - Kaltofen, Michael A1 - Schramm, Martina A1 - Redetzky, Michael A1 - Müller, Fabian T1 - Auswirkungen von Unsicherheiten in Klimaszenarien auf die regionale Wassermengenbewirtschaftung T2 - KW Korrespondenz Wasserwirtschaft N2 - In den Lausitzer Flusseinzugsgebieten von Schwarzer Elster, Dahme, Spree und Lausitzer Neiße zeigen sich durch Braunkohlebergbau und vielfältige Bewirtschaftungseinflüsse deutliche Unterschiede zwischen natürlichem Abflussgeschehen und bewirtschafteten Abflüssen. Die möglichen Auswirkungen klimatischer Änderungen werden durch eine Klimawandelimpaktstudie mit dem statistischen Regionalen Klimamodell STAR (3 Klimaszenarien), den hydrologischen Modellen SWIM und EGMO sowie dem Lang-fristbewirtschaftungsmodell WBalMo untersucht. Durch niedrigere natürliche Abflüsse und den angenommenen Rückgang der Sümpfungswassermengen aus dem Braunkohlebergbau werden mit WBalMo abnehmende bewirtschaftete Abflüsse simuliert. Unsicherheiten bestehen dabei aufgrund der genutzten Klimaszenarien und hydrologischen Modelle, sowie hinsichtlich der Annahmen zur zukünftigen wirtschaftlichen Entwicklung (u. a. Braunkohleförderung und -verstromung). KW - Klimaänderung KW - Wassermengenbewirtschaftung KW - Flusseinzugsgebiete KW - Hydrologische Modelle KW - Sümpfungswasser Y1 - 2014 SN - 1865-9926 VL - 7 IS - 6 SP - 350 EP - 354 ER - TY - GEN A1 - Gädeke, Anne A1 - Hölzel, Herwig A1 - Koch, Hagen A1 - Pohle, Ina A1 - Grünewald, Uwe T1 - Analysis of uncertainties in the hydrological response of a model-based climate change impact assessment in a subcatchment of the Spree River, Germany T2 - Hydrological Processes N2 - Climate change impact assessments form the basis for the development of suitable climate change adaptation strategies. For this purpose, ensembles consisting of stepwise coupled models are generally used [emission scenario global circulation model downscaling approach (DA) bias correction impact model (hydrological model)], in which every item is affected by considerable uncertainty. The aim of the current study is (1) to analyse the uncertainty related to the choice of the DA as well as the hydrological model and its parameterization and (2) to evaluate the vulnerabil-ity of the studied catchment, a subcatchment of the highly anthropogenically impacted Spree River catchment, to hydrological change. Four different DAs are used to drive four different model configurations of two conceptually different hydrological models (Water Balance Simulation Model developed at ETH Zürich and HBV-light). In total, 452 simulations are carried out. The results show that all simulations compute an increase in air temperature and potential evapotranspiration. For precipitation, runoff and actual evapotranspiration, opposing trends are computed depending on the DA used to drive the hydrological models. Overall, the largest source of uncertainty can be attributed to the choice of the DA, especially regarding whether it is statistical or dynamical. The choice of the hydrological model and its parameterization is of less importance when long-term mean annual changes are compared. The large bandwidth at the end of the modelling chain may exacerbate the formulation of suitable climate change adaption strategies on the regional scale. KW - climate change impact assessment KW - regional climate models KW - HBV-light KW - WaSiM-ETH KW - hydrological modelling KW - uncertainty Y1 - 2014 UR - http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/hyp.9933/abstract U6 - https://doi.org/10.1002/hyp.9933 SN - 1099-1085 VL - 28 IS - 12 SP - 3978 EP - 3998 ER - TY - CHAP A1 - Pohle, Ina A1 - Zimmermann, Kai A1 - Claus, Thomas A1 - Koch, Hagen A1 - Gädeke, Anne A1 - Uhlmann, Wilfried A1 - Kaltofen, Michael A1 - Müller, Fabian A1 - Redetzky, Michael A1 - Schramm, Martina A1 - Schoenheinz, Dagmar A1 - Grünewald, Uwe T1 - Long-term integrated river basin planning and management of water quantity and water quality in mining impacted catchments T2 - European Geosciences Union, General Assembly 2015, Vienna, Austria, 13 April - 17 May 2015 Y1 - 2015 UR - http://meetingorganizer.copernicus.org/EGU2015/EGU2015-480.pdf N1 - EGU2015-480 PB - European Geophysical Society CY - Katlenburg-Lindau ER - TY - GEN A1 - Pohle, Ina A1 - Koch, Hagen A1 - Conradt, Tobias A1 - Gädeke, Anne A1 - Grünewald, Uwe T1 - Potential impacts of climate change and regional anthropogenic activities in Central European mesoscale catchments T2 - Hydrological Sciences Journal – Journal des Sciences Hydrologiques N2 - The Soil and Water Integrated Model (SWIM) was used to assess potential climate and land-use change impacts in the Central European catchments of Schwarze Elster, Spree and Lusatian Neisse which are heavily influenced by opencast lignite mining. To account for potential climate change, scenarios of two statistical regional climate models, STAR and WettReg, were used. Regional anthropogenic change was considered in terms of increasing cultivation of energy crops (oilseed rape, silage maize, sunflower and sorghum) and decreasing mining activities (decreasing groundwater depression cone). In the climate scenarios, decreased natural discharge, by up to 60% in the long-term average, was simulated. In simulations with climate scenarios and oilseed rape, this effect is halved; the other energy crops have a small additional impact on discharge. The decreasing groundwater depression cone slightly compensates for climate change impacts. Overall, potential impacts of regional anthropogenic activities are secondary to those of climate change. N2 - Le modèle intégré sol et eau (SWIM) a été utilisé pour évaluer les impacts potentiels des changements climatiques et d’utilisation du sol dans les bassins versants de l’Elster Noire, de la Spree et de la Neis-se de Lusace, qui sont fortement influencés par l’exploitation minière à ciel ouvert de lignite. Pour tenir compte des changements climatiques potentiels, on a utilisé les scénarios de deux modèles climatiques statistiques régionaux, STAR et WettReg. Les changements anthropiques régionaux ont été pris en compte en considérant une augmentation des cultures énergétiques (colza, tournesol, maïs ensilage et sorgho) et une diminution des activités minières (diminution du cône de dépression de la nappe). Dans les scénarios climatiques, une diminution du débit moyen naturel allant jusqu’à 60% a été simulée sur le long terme. Dans les simulations avec des scénarios climatiques et le colza, cet effet est réduit de moitié, les autres cultures énergétiques ayant peu d’impact supplémentaire sur les débits. La diminution du cône de dépression des eaux souterraines compense légèrement les impacts du changement climatique. Globalement, les impacts potentiels des activités anthropiques régionales sont secondaires par rapport à ceux des changements climatiques. KW - climate change KW - hydrology KW - SWIM KW - land-use change KW - bioenergy KW - mining KW - changement climatique KW - changement d’utilisation du sol KW - bioénergie KW - exploitation minière Y1 - 2015 UR - http://dx.doi.org/10.1080/02626667.2014.968571 U6 - https://doi.org/10.1080/02626667.2014.968571 SN - 0262-6667 SN - 2150-3435 N1 - Special issue: Evaluation of Water Resources with SWAT VL - 60 IS - 5 SP - 912 EP - 928 ER -