StartClim2009: Anpassung an den Klimawandel: Beiträge zur Erstellung einer Anpassungsstrategie für Österreich

Der Klimawandel und seine weitreichenden Folgen erfordern neben Maßnahmen zum Kli-maschutz auch solche zur Anpassung, um Schäden zu mildern bzw. zu vermeiden und sich eröffnende Chancen zu ergreifen. In der Studie„Identifikation von Handlungsempfehlungen zur Anpassung an den Klimawandel in Österreich“, die im Auftrag des BMLFUW erstellt wurde, wur-den Anpassungsmaßnahmen für die Aktivitätsfelder Wasserwirtschaft, Tourismus, Landwirt-schaft, Forstwirtschaft und Elektrizitätswirtschaft für Österreich erhoben. Diese Studie ist ein erster Beitrag zur Entwicklung einer österreichischen Anpassungsstrategie und hat aufgezeigt, wo es für die Ausarbeitung von fundierten Anpassungsmaßnahmen noch Wissenslücken gibt und daher weiterer Forschungsbedarf besteht.

In StartClim2009 wurden diese Themen aufgegriffen bzw. weiter bearbeitet und fließen den Prozess zur Erarbeitung einer österreichischen Anpassungsstrategie ein.

Endberichte der einzelnen StartClim2009-Teilprojekte:

StartCim2009.A: Klimatisch beeinflusste Vegetations-entwicklung und Nutzungsintensivierung von Fettwiesen im österreichischen Berggebiet - Eine Fallstudie aus dem Kerngebiet der österreichischen Grünlandwirtschaft

Institut für Botanik, BOKU: Gabriele Bassler, Gerhard Karrer,
Institut für Meteorologie, BOKU: Herbert Formayer
LFZ-Raumberg-Gumpenstein: Andreas Schaumberger,  Andreas Bohner, Walter Starz
Bio Ernte Steiermark: Wolfgang Angeringer

Download Endbericht StartCim2009.A (ca. 1,4 MB),
Anhang (ca. 80 kb)

Kurzfassung:

Die Vegetationsentwicklung von Wirtschaftswiesen im mittleren Steirischen Ennstal wurde im Zeitraum von 1997 bis 2010 vor dem Hintergrund von Klima- und Nutzungs-wandel analysiert. Die untersuchten Wiesenflächen befinden sich in einem Transekt von Tauplitz bis Oppenberg auf Seehöhen zwischen 640 und 1200 m und unterlagen entweder gleich bleibender oder hinsichtlich Schnittfrequenz oder Düngerart geänderter Bewirtschaftung.

Klimatologische Daten der letzten Jahrzehnte zeigen eine Verlängerung der Vegetationsperiode im Zeitraum von 1987 bis 1994 um ca. drei Wochen, verursacht durch eine schnellere Erwärmung im Frühjahr und durch einen späteren Wintereinbruch. Laut einem auf den aktuellen Temperaturverhältnissen basierenden Modell, sind im Talraum potenziell vier und in den Bergregionen drei Schnitte möglich. Wie eine Befragung von Betrieben der Region ergab, nutzen einige Landwirte die thermisch potenziell mögliche Schnitthäufigkeit bereits aus, allerdings müssen sie oft mit Übersaaten der Übernutzung gegensteuern.

Das Ausmaß der Vegetationsveränderungen auf Grünlandflächen ohne Nutzungsänderungen erwies sich bei den vorliegenden Untersuchungen als +/- im Rahmen der natürlichen oder methodischen Streuung liegend, während die Veränderungen bei gleichzeitiger Änderung in den Bewirtschaftungsmaßnahmen tlw. signifikante Veränderungen nach sich zogen. Mögliche direkte Effekte der Klimaerwärmung auf die montanen Wiesenökosysteme werden derzeit offensichtlich durch die Bewirtschaftung überlagert. Eine drastische Änderung ist aufgrund der geringen Erwärmung von unter 1 °C in geschlossenen Vegetationsbeständen auch nicht zu erwarten. Die Verlängerung der Vegetationsperiode in Kombination mit in der Grünlandwirtschaft immer häufigeren frühen Nutzungsterminen wirkt sich jedoch indirekt auf die Wiesen aus, was zu einer Verringerung der Diversität und einer Zunahme von wenig geschätzten Unkräutern führt. Nicht zuletzt verschwindet mit dieser Entwicklung auch die beliebte bunte Blumenwiese.

StartClim2009.B: Klima - Wachstums Response von Fichtenherkünften im Alpenraum – Eine Adaptions-möglichkeit für die österreichische Forstwirtschaft

Bundesforschungs- und Ausbildungszentrum für Wald, Naturgefahren und Landschaft: Silvio Schüler, Stefan Kapeller,
Zentralanstalt für Meteorologie und Geodynamik: Johann Hiebl

Download Endbericht StartClim2009.B (ca. 800 KB)

Kurzfassung:

Für den Schutz natürlicher Ressourcen wie Wasser und Boden und für die Aufrechterhaltung von Biodiversität und Naturschutz kommt den heimischen Wäldern unter den Bedingungen des Klimawandels eine überragende Bedeutung zu. Die einzelnen, das jeweilige  Waldökosystem bestimmenden Baumarten, sind von den sich rasch ändernden Klimabedingungen allerdings direkt betroffen, denn die Geschwindigkeit der Veränderungen macht eine evoluti-onäre Anpassung unmöglich. Allerdings besitzen alle Baumarten eine hohe Toleranz gegenüber verschiedenen Klimabedingungen, denn die natürliche Verbreitung der meisten Baumarten umfasst große Teile Europas und damit verschiedene Klimazonen. Diese innerartliche Variation wird von der Forstwirtschaft seit langem genutzt, um ausgehend von Herkunftsver-suchen die wüchsigsten und qualitativ hochwertigsten Samenherkünfte auszuwählen. Gleichzeitig eröffnet die innerartlichen Variation in der Reaktion auf Klimaänderungen eine Möglichkeit die heutigen Wälder an das Klima von Morgen anzupassen, ohne dabei wesent-liche Ökosystemfunktionen zu zerstören. Dies kann beispielsweise durch Verwendung von Saatgut trockentoleranter und weniger hitzeempfindlicher Herkünfte erfolgen. Im vorliegenden Projekt wurde die innerartliche Variation der Fichte (Picea abies), der wichtigsten österreichischen Waldbaumart, auf Basis von Daten eines österreichischen Herkunftsversuchs mit 540 Herkünften auf 44 Versuchsflächen untersucht.

Im Schnitt sind die Fichten innerhalb von 15 Jahren bei 8°C Jahresmitteltemperatur etwa 400 cm groß geworden, während sie bei 4°C nur 100-150 cm erreichten. Je größer die Temperaturzunahme zwischen Herkunftsgebiet und Anbaugebiet, desto kleiner waren jedoch die Bäume. Daraus lässt sich ableiten, dass der Klimawandel zu einer Steigerung der Produktionsleistung der Fichte in Österreich führen wird, allerdings nicht für alle Fichtenherkünfte im gleichen Ausmaß. Auch ist keine unbegrenzte Steigerung der Baumhöhen erwarten. An besonders trockenen Standorten sind die Grenzen der Produktionsleistung der Fichte bereits erkennbar. Diese Standorte werden durch eine Klimaerwärmung kaum profitieren können, im Gegenteil, es ist hier wohl vermehrt mit Trockenstress, Dürre und Schädlingsbefall zu rechnen

StartClim2009.C: Analyse von Vulnerabilität und möglichen Anpassungsmassnahmen an den Klimawandel im Biosphärenpark Wiener Wald

Institut für Waldbau, BOKU: Stefan Schörghuber, Werner Rammer, Rupert Seidl, Manfred J. Lexer

Download Bericht StartClim2009.C    2. Version Mai 2012 (ca. 1MB)

Kurzfassung:

Das Ziel der vorliegenden Arbeit war es, die Verletzlichkeit von Ökosystemleistungen im Biosphärenpark Wienerwald im Klimawandel abzuschätzen und den Effekt von waldbaulichen Anpassungsmaßnahmen an den Klimawandel zu analysieren.

Für repräsentative Standorts-Bestandeskombinationen auf den Flächen der Österreichischen Bundesforste (ÖBf) im Biosphärenpark Wienerwald (BPWW) wurde mit Hilfe des Waldökosystemmodells PICUS 1.4 über einen Zeitraum von 100 Jahren (2001-2100) die Entwicklung des Waldes analysiert. Dabei wurden Simulationen für ein Referenzklima (entspricht der Messperiode 1961-90) und drei Klimaänderungsszenarien durchgeführt. Bei den Beständen handelt es sich um Buchenbestände verschiedenen Alters. Um den Effekt von verschiedenen Bewirtschaftungsvarianten zu untersuchen, wurden das „Business as usual“ (BAU) Konzept sowie ein adaptives Bewirtschaftungskonzept (AM) simuliert. Im AM wird im Vergleich zum BAU stärker durchforstet und die in beiden Fällen durch Lichtungshiebe und anschließender Räumung etablierte Naturverjüngung wird durch Eichenpflanzen ergänzt.

Die Ergebnisse zeigen, dass im zeitlichen Verlauf die Produktivität im Klimawandel in der ersten Hälfte des Jahrhunderts ungefähr auf dem Niveau des Referenzklimas bleibt, während in der zweiten Hälfte moderate Produktivitätsrückgänge auftreten. Generell liegt die Produktivität des AM Bewirtschaftungskonzeptes unter heutigem Klima niedriger als im BAU Management, erweist sich aber unter allen Klimaänderungsszenarien als stabil und dem BAU Management als ebenbürtig. Andere Vulnerabilitätsindikatoren wie Vorrat oder Kohlenstoffspeicherung weisen geringere Veränderungen als die Produktivität auf und werden durch das Bewirtschaftungskonzept stärker beeinflusst als durch den Klimawandel. Diese Ergebnisse deuten darauf hin, dass durch Anpassung der Bewirtschaftungsform die erwünschten Ökosystemleistungen im Biosphärenpark Wienerwald unter den analysierten Klimawandelbedingungen aufrecht erhalten werden können.

StartClim2009.D: Humusbilanzierung als praxisgerechtes Tool für Landwirte zur Unterstützung einer CO2-speichernden Landwirtschaft

Bio Forschung Austria: Wilfried Hartl, Eva Erhart

Download Endbericht StartClim2009.D (ca. 400 KB)

Kurzfassung:

Dem Humusgehalt des Bodens kommt im Zusammenhang mit dem Klimawandel eine herausragende Rolle zu. Bei steigendem Bodenhumusgehalt wird Kohlenstoff mittelfristig im Boden gebunden und damit von der Atmosphäre ferngehalten. Ein Boden mit hohem Humusgehalt kann mehr Wasser speichern und damit die Kulturpflanzen unter trockenen Bedingungen besser versorgen, aber auch Starkregen besser infiltrieren, und Erosion vermindern. Eine Verbesserung des Humusgehaltes des Bodens hat auch eine Erhöhung der Kationenaustauschkapazität und damit der Nährstoffspeicherung zur Folge.

Die (Bio-)Bauern wurden in den vergangenen Jahren für den Wert des Bodenhumus sensibilisiert. Anhand von Humusbilanzen können Bauern sehen, welche Auswirkungen ihre Fruchtfolge und Bewirtschaftung auf den Humusgehalt ihres Ackerbodens haben. Die derzeit eingesetzte einfache Berechnungsmethode berücksichtigt jedoch regionale Fruchtfolge- und Ertragsverhältnisse sowie auch bestimmte Bewirtschaftungsfaktoren wie z.B. Begrünungen nicht ausreichend.

Das Ziel des Projektes war es, eine Humusbilanzmethode zu finden, die rasch und mit für Bauern vertretbarem Aufwand an Input-Daten zu berechnen ist, und die Humusentwicklung auf landwirtschaftlichen Betrieben des Weinviertels hinreichend genau abbildet. Damit soll den Bauern ein Werkzeug in die Hand gegeben werden, mit dessen Hilfe eine CO2-speichernde Landwirtschaft für sie planbar und umsetzbar wird.

Anhand des langjährigen Exaktversuches ‚STIKO‘ der Bio Forschung Austria (BFA) wurden fünf Humusbilanzierungsmethoden mit den gemessenen Humus-C-Gehalten im Boden der kompostgedüngten Varianten nach zwölfjähriger Bewirtschaftung verglichen. Der Vergleich der Ergebnisse ergab zum Teil recht große Unterschiede in der Prognosegenauigkeit. Während die HE-Methode (REPRO), die Methode der Bayerischen Landesanstalt für Landwirtschaft (Bayer. LfL) und die Methode Kolbe mit Abweichungen von -8, +12 und -13 % vom gemessenen Wert die Entwicklung des C-Gehaltes des Bodens recht zutreffend einschätzten, überschätzten die VDLUFA- und die ROS-Methode mit Abweichungen von +69 und +94 % vom gemessenen Wert die bei der gegebenen Bewirtschaftung resultierenden C-Gehalte deutlich.

Nach Diskussion mit Bauern fiel die Wahl unter Berücksichtigung der in der Praxis vorhandenen Daten und des zeitlichen und finanziellen Aufwandes auf die Methode Kolbe. Die Erprobung der ausgewählten Methode an Daten von Praxisbetrieben verlief positiv. Diese Methode wird daher zukünftig in den regelmäßig stattfindenden Workshops von BFA mit Bauern aus anderen Regionen verwendet werden.

Ein Vergleich der mit Humusaufbau in landwirtschaftlichen Böden erzielbaren C-Speicherung mit den Kohlendioxidemissionen in Österreich und den Reduktionsverpflichtungen Österreichs zeigt, dass diese einen nennenswerten Beitrag zur Verringerung der Treibhausgasemissionen leisten kann, der auch rasch erzielbar wäre, da die Techniken bekannt sind. Zur Kompensation der gesamten Kohlendioxidemissionen aus fossilen Brennstoffen reicht der in der Praxis erzielbare Humusaufbau bei weitem nicht aus. In jedem Fall aber verbessert der gespeicherte Kohlenstoff die Bodenfunktionen, wie das Wasserspeichervermögen, und ist deshalb – insbesondere für die Klimawandelanpassung – sehr positiv zu bewerten.

StartClim2009.E: Anpassungsmaßnahmen für Büros: Optimierung des thermischen Komforts

Donauuniversität Krems: Tania Berger, Peter Pundy

Download Endbericht StartClim2009.E (ca. 800 KB)
Anhang (ca. 1,5 MB)

Kurzfassung:

Die Minimierung des Kühlenergiebedarfs in Bürogebäuden bei gleichzeitiger Gewährleistung von ausreichendem thermischem Innenraumkomfort gewinnt mit fortschreitender Erwärmung im Zuge des Klimawandels und mit der bevorstehenden Energieverknappung zunehmend an Bedeutung. Mittels Modellberechnungen wurde die Wirksamkeit verschiedener Kühlstrate-gien verglichen.

Effizientere elektronische Geräte und energiesparende Beleuchtung können den durch den Klimawandel zu erwartenden Anstieg des Kühlbedarfes mehr als kompensieren. Verschie-bungen des Zeitfensters, in dem  Nutzer anwesend sind und auch ihre Geräte benutzen weg von den heißesten Stunden des Tages oder eine verminderte Anwesenheit durch Telewor-king können den Kühlbedarf reduzieren, sind aber in ihrer praktischen und sozialen Umsetzbarkeit zu diskutieren.

In natürlich belüfteten Büros kann nächtliche Fensterlüftung tendenziell Komfortverbesse-rungen bewirken; zur Bewertung dieser Kühloption fehlen noch verlässliche Rechenwerk-zeuge zur Berechnung der Strömungsverhältnisse im Inneren in Abhängigkeit von den lokale Außenwindverhältnissen. Außerdem ist zu berücksichtigen, dass die Zunahme von warmen Nächten die Wirksamkeit der nächtlichen Kühlung reduziert.

Untersucht wurden weiters innovative Kühltechnologien: Radiative Systeme nutzen Wärme-abstrahlung gegen den kalten Nachthimmel zur Kühlenergieerzeugung, evaporative Systeme entziehen der Raumluft Wärme durch die Verdunstung von Wasser. Die Kombination aus radiativen und evaporativen Systemen als Ergänzung zu herkömmlichen Kühltechnologien hat sich zur Abdeckung des Kühlleistungsbedarfs für Bürobauten als wirksamste Lösung erwiesen.

StartClim2009.F: AlpinRiskGP - Abschätzung des derzeitigen und zukünftigen Gefährdungspotentials für Alpintouristen und Infrastruktur bedingt durch Gletscherrückgang und Permafrostveränderung im Großglockner-Pasterzengebiet (Hohe Tauern, Österreich)

Institut für Geographie und Raumforschung, Karl-Franzens-Universität Graz: Gerhard Karl Lieb, Katharina Kern, Gernot Seier, Andreas Kellerer-Pirklbauer-Eulenstein, Ulrich Strasser

Download Endbericht StartClim2009.F (ca. 3 MB)

Kurzfassung:

Natürliche Prozesse im Hochgebirge (z. B. Felsstürze) werden sich als Folge des Klimawandels verstärken und können somit eine Gefahr für Personen und Infrastruktur darstellen. Während für Siedlungen, Verkehrswege und touristisch intensiv genutzte Flächen (z. B. Ski-pisten) ein ausgeklügeltes System an permanenten und temporären Schutzmaßnahmen existiert, stellt sich zunehmend die Frage nach der Gewährleistung der Sicherheit für Perso-nen, die sich abseits dieser geschützten Areale auf Bergwegen und Routen bewegen. In einer der meistbesuchten Hochgebirgslandschaften Österreichs, worin vor allem Gletscher-schwund und auftauender Permafrost die Ursache für potenziell gefährliche Prozesse sind, wurden Sturz- und flächenhafte Abtragungsprozesse untersucht und modelliert. Daraus konnte eine Gefährdungskarte abgeleitet werden, die das untersuchte Gebiet flächenhaft in vier Gefährdungsklassen gliedert. Mit Hilfe von Daten aus Klimamodellen wurden die Bedingungen für ein Szenario 2030 abgeschätzt und auch für dieses Jahr eine Gefährdungskarte erstellt. Durch Überlagerung mit dem Wege- und Routennetz wurden Karten der Verletzlichkeit einzelner Wegabschnitte erstellt, welche von Kundigen der Region begutachtet und in Hinblick auf mögliche Maßnahmen bewertet wurden. Die vorgeschlagenen Maßnahmen reichen von konkreten Wegsicherungsarbeiten bis zu neuen Organisationsformen in der Weg-erhaltung. Die entwickelte Methodik ist auf andere Gebiete übertragbar.

Nähere Informationen:

Nikolaus Becsi und Univ.Prof. Dr. Helga Kromp-Kolb
BOKU, Department Wasser-Atmosphäre-Umwelt
Institut für Meteorologie, Peter Jordan-Straße 82, A-1190 Wien
Tel.: 01/476 54/81418

startclim@boku.ac.at
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