Der globale Wandel des Klimas zeigt sich deutlich im Anstieg der Temperaturen. Schon das Jahr 2014 war bis dahin weltweit das wärmste Jahr seit Beginn der meteorologischen Aufzeichnungen.
Auch die Bodenseeanrainer Deutschland, Österreich und die Schweiz verzeichneten einen neuen Temperaturrekord. Die Erwärmung zeigt sich auch im Bodensee, dessen Oberflächenwasser zwischen 1990 und 2014 im Durchschnitt um 0,9 °C wärmer war als von 1962 bis 1989. Folgen der höheren Temperaturen sind beispielsweise eine Verschlechterung der winterlichen Durchmischung des Sees und somit Veränderungen im Nachschub von Sauerstoff in die tieferen Wasserschichten.
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Inhaltsverzeichnis
1. Zusammenfassung 6
2. Das Forschungsprojekt „Klimawandel am Bodensee“ (KlimBo) 12
3. Klimatische Veränderungen 16
3.1. Die Folgen des Klimawandels 16
3.2. Klimaveränderungen in der Bodenseeregion 17
3.3. Klimamodelle und Szenarien 18
3.3.1. Überprüfung regionaler Klimamodelle auf Veränderungen 18
der Temperatur und Niederschlagsereignisse
3.3.2. Verwendete Szenarien und Methoden 19
4. Auswirkungen klimatischer Veränderungen auf Wasseraustauschprozesse 22
und die Wasserqualität des Bodensees
4.1. Wie sich Flusswasser im See ausbreitet 22
4.1.1. Messungen und Simulationen an der Bregenzerach 22
4.1.2. Bedeutung der Schwebstoffe für die Einschichtung des Alpenrheins 25
4.1.3. Simulationen zur Flusswasserausbreitung im See bei Hochwasserereignissen 28
4.1.4. Flusswasserausbreitung in einer ausgedehnten Flachwasserzone: 32
Simulationen zur Schussen
4.2. Seeinterne Austauschprozesse 36
4.2.1.
Einfluss des Windes auf die vertikale Durchmischung
36
4.2.2. Aufenthaltsdauer des Wassers in der Flachwasserzone 39
4.2.3. Horizontale Unterschiede in der winterlichen Auskühlung des Sees 42
4.2.4. Winterliche Auskühlungs- und Durchmischungsprozesse und deren 46
Beitrag zum Tiefenwasseraustausch
4.2.5.
Wie häufig erneuert sich das Tiefenwasser?
50
4.3. Wie sich Austausch- und Durchmischungsprozesse auf die 55
Wasserbeschaffenheit auswirken
4.3.1.
Spurenstoffe im Bodensee und seinen Zuflüssen
56
4.3.2. Spurenstoff-Simulationen 61
4.3.3. Sauerstoff 68
4.3.4. Phosphat 74
4.3.5. Nitrat 76
4.3.6. Phytoplankton 77
4.3.7.
Einfluss von Neozoen auf das Phytoplankton am Beispiel der
78
Dreikantmuschel Dreissena
5 KlimBo – Klimawandel am Bodensee
Inhaltsverzeichnis
5.
Risikobewertung klimatischer Einflüsse auf die Trinkwasserversorgung
82
aus dem Bodensee
5.1. Ziele der Literaturstudie 82
5.2.
Mögliche Folgen des Klimawandels für Wasserversorgungsunternehmen
82
5.3. Handlungsoptionen und Anpassungsmaßnahmen 86
5.4
Klimaveränderung und Trinkwasser: ein langfristiger Anpassungsprozess
95
6.
Wärmehaushalt und Wärmenutzung von Seen
96
6.1.
Anthropogene Temperaturveränderungen von Gewässern 97
6.1.1. Quellen thermischer Belastung von Gewässern 98
6.1.2. Beispiele der Auswirkung von Wärmenutzungen auf Seen 100
6.1.3. Auswirkungen auf aquatische Biota 102
6.2. Der Wärmehaushalt des Bodensees 105
6.2.1. Das Modell zur Berechnung der Wärmebilanz des Bodensees 105
6.2.2. Das Turbulenzmodell 108
6.3.
Auswirkungen einer thermischen Nutzung des Bodensees 109
6.3.1. Simulationen zur Wärmenutzung für den Gesamtsee 109
6.3.2. Temperaturen im Nahfeld 111
6.3.3. Temperaturen im Fernfeld 114
6.4. Schlussfolgerungen und Handlungsanleitungen zur Wärmenutzung 118
6.4.1. Erkenntnisse aus der seeweiten Modellierung 118
6.4.2. Natürliche und künstliche Temperaturvariationen im See 119
6.4.3. Fallbeispiele zur Rückgabe von erwärmtem Kühlwasser 122
6.4.4. Fallbeispiele zur Rückgabe von abgekühltem Seewasser 125
6.4.5. Empfehlungen zur Wärmenutzung 126
7. Bewertung und Ausblick 128
8. Literatur und Referenzen 130
9.
Liste der vorhandenen „blauen“ IGKB-Berichte
134
