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Kreis Herzogtum Lauenburg Fachbereich Regionalentwicklung, Umwelt und Bauen BfN, Vilm 17. – 20. November 2013 Ökosystembasierte Ansätze zur Klimaanpassung und zum Klimaschutz im deutschsprachigen Raum : Erfolgsfaktoren und Hindernisse konkreter Umsetzungsprozesse Anpassungsstrategien an den Klimawandel : Handlungsempfehlungen für Fließgewässer Dr. Carl-Heinz Schulz

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Ökosystembasierte Ansätze zur Klimaanpassung und zum Klimaschutz im deutschsprachigen Raum :

Erfolgsfaktoren und Hindernisse konkreter Umsetzungsprozesse

Anpassungsstrategien an den Klimawandel :Handlungsempfehlungen für Fließgewässer

Dr. Carl-Heinz Schulz

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Ökosystembasierte Ansätze zur Klimaanpassung und zum Klimaschutz im deutschsprachigen Raum :

Erfolgsfaktoren und Hindernisse konkreter Umsetzungsprozesse

1. Ausgangslage2. EG-Wasserrahmenrichtlinie3. Nitrateinträge aus diffusen und punktuellen Quellen4. Phosphateinträge aus diffusen und punktuellen Quellen5. Folgen des Klimawandels6. Auswirkungen der Gewässererwärmung7. Konsequenzen für die Fließgewässerentwicklung8. Strategien zur Wasserrückhaltung9. Strategien zur Nitrat- und Phosphatminderung10. Zusammenfassung11. Photoanhang

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Ökosystembasierte Ansätze zur Klimaanpassung und zum Klimaschutz im deutschsprachigen Raum :

Erfolgsfaktoren und Hindernisse konkreter Umsetzungsprozesse

1. Ausgangslage

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Die Gegenwart als Grundlage der Zukunft

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Veränderung Temperatur nach obenwahrscheinlich gleich bleibende JahresregenmengeVerschiebung der Regenereignisse vom Sommer auf den Wintermehr Starkregenereignisse (im Winter)

Allgemeine Änderungen

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Einfluss der Temperatur auf Fliessgewässer

Temperatur der Quellbereiche annähernd konstantWärmeabgabe geringFließgewässer werden trendmäßig im Längsverlauf wärmerKleinere Fließgewässer können im Sommer trocken fallenGrößere Fließgewässer erwärmen sich in den oberen SchichtenThermische SchichtungUnterbindung der typischen TurbulenzenGeringere Sediment-Freiwasserinteraktionen

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Erfolgsfaktoren und Hindernisse konkreter Umsetzungsprozesse

„Eine Temperaturerhöhung wird sich in einer veränderten Zusammensetzung des Artgefüges und Änderungen bei Stoffumsatzprozessen widerspiegeln, und das wiederum hat Auswirkungen auf sämtliche zwischenartlichen Beziehungen im System und auch zwischen unterschiedlichen Systemen (z. B. Wasser-Land). Zeitliche Verschiebungen in der saisonalen Dynamik und des Nahrungsgefüges sind bereits heute schon zu beobachten.“

Heike Zimmermann-Timm & Friedrich Schermer (PIK Potsdam); Klimawandel: Funktionalität der Fließgewässer in Gefahr; 208

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Einfluss der Niederschlagsmenge (Starkregenereignis se)

Stresssituationen nehmen zuErosionen in den SeitenflächenVermehrter Nährstoffeintrag

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Ökosystembasierte Ansätze zur Klimaanpassung und zum Klimaschutz im deutschsprachigen Raum :

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Folgen für das Einzugsgebiet

trockne Flächen werden noch trocknerfeuchte Flächen werden trockner

(z. B. Auswirkungen auf das Biotopverbundsystem, auf Wanderkorridore für Arten aufgrund des Klimawandels, auf das Kleinklima, auf Frisch-/Kaltluftbildungsgebiete)

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Erfolgsfaktoren und Hindernisse konkreter Umsetzungsprozesse

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Legende

Wasserstufe 3

Wasserstufe 4

WasserstufeWasserstufe (2)

Wasserstufe (3)

Wasserstufe (4)

Wasserstufe (4-)

Wasserstufe (5)

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Folgen für das Fließgewässer

Klimaänderungen wirken als Störungen auf die Struktur und die Funktionen.Klimaänderungen verstärken bereits jetzt bestehende anthropogene Stressfaktoren.

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Ökosystembasierte Ansätze zur Klimaanpassung und zum Klimaschutz im deutschsprachigen Raum :

Erfolgsfaktoren und Hindernisse konkreter Umsetzungsprozesse

Quelle: Prof. Dr. Ing. Dr. iur. Andreas Mengel, Uni Kassel, 11.09.2009; Expertenworkshop Perspektiven und Strategien der Landschaftsplanung – Geoökologische Schutzgüter (von Dressler, Vilm, 09.06.11)

Neustrukturierung der Ziele in § 1 Abs. 2-6 BNatSchG

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EG-Wasserrahmenrichtlinie

Richtlinie 2000/60/EG des europäischen Parlaments und des Rates vom 23. Oktober 2000 zur Schaffung eines Ordnungsrahmens für Maßnahmen der Gemeinschaft im Bereich der Wasserpolitik (19):

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Erfolgsfaktoren und Hindernisse konkreter Umsetzungsprozesse

„Ziele der vorliegenden Richtlinie sind die Erhaltung und die Verbesserungder aquatischen Umwelt in der Gemeinschaft, wobei der Schwerpunkt aufder Güte der betroffenen Gewässer liegt. Die mengenmäßige Überwachungspielt bei dem Versuch, eine angemessene Wassergüte zu gewährleisten,eine zusätzliche Rolle, so dass im Hinblick auf das Ziel einer angemessenenGüte auch Maßnahmen in Bezug auf die Wassermenge erlassen werdensollten.“

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Weitere EG-Richtlinien

Richtlinie 91/676/EWG (Nitratrichtlinie)

„Diese Richtlinie hat das Ziel, die durch Nitrat aus landwirtschaftlichen Quellen verursachte oder ausgelöste Gewässerverunreinigung zu verringern

und weiterer Gewässerverunreinigung dieser Art vorzubeugen.“

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Umsetzung in Deutschland

Verordnung über die Anwendung von Düngemitteln, Bodenhilfsstoffen, Kultursubstraten und Pflanzenhilfsmitteln nach den Grundsätzen der guten fachlichen Praxis beim Düngen (Düngeverordnung)

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Erfolgsfaktoren und Hindernisse konkreter Umsetzungsprozesse

Weitere EG-Richtlinien

Richtlinie des Rates vom 12. Juni1986 über den Schutz der Umwelt und insbesondere der Böden bei der Verwendung von Klärschlamm in der

Landwirtschaft

„Zweck dieser Richtlinie ist es, die Verwendung von Klärschlamm in der Landwirtschaft so zu regeln, dass schädliche Auswirkungen auf Böden, Vegetation, Tier und Mensch verhindert und zugleich eine einwandfreie

Verwendung von Klärschlamm gefördert wird.“

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Umsetzung in Deutschland

Klärschlammverordnung vom 15. April 1992 (AbfKlärV)

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Weitere EG-Richtlinien

Richtlinie 98/83/EG des Rates vom 3. November 1998 über die Qualität von Wasser für den menschlichen Gebrauch

„Ziel dieser Richtlinie ist es, die menschliche Gesundheit vor den nachteiligen Einflüssen, die sich aus der Verunreinigung von für den menschlichen Gebrauch bestimmtem Wasser ergeben, durch Gewährleistung seiner

Genusstauglichkeit und Reinheit zu schützen.“

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Umsetzung in Deutschland

Verordnung 21. Mai 2001 über die Qualität von Wasser für den menschlichen Gebrauch (Trinkwasserverordnung)

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Erfolgsfaktoren und Hindernisse konkreter Umsetzungsprozesse

Weitere EG-Richtlinien

Richtlinie 2006/118/EG des europäischen Parlaments und des Rates vom 12. Dezember 2006 zum Schutz des Grundwassers vor Verschmutzung und Verschlechterung

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Umsetzung in Deutschland

Verordnung vom 9. November 2010 zum Schutz des Grundwassers (Grundwasserverordnung)

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Erfolgsfaktoren und Hindernisse konkreter Umsetzungsprozesse

Ergänzende Maßnahmen z. B. in Mecklenburg-Vorpommern

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Erfolgsfaktoren und Hindernisse konkreter Umsetzungsprozesse

3. Nitrateinträge aus diffusen und punktuellen Quel len

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Ökosystembasierte Ansätze zur Klimaanpassung und zum Klimaschutz im deutschsprachigen Raum :

Erfolgsfaktoren und Hindernisse konkreter Umsetzungsprozesse

Situation in Mecklenburg-Vorpommern:

„… trotz positiver Entwicklungen in den vergangenen Jahren anhaltende Defizite der Gewässergüte, insbesondere Belastungen mit Stickstoff.

…Der Hauptanteil der Fließgewässer ist in Abhängigkeit von den hydrologischen

Verhältnissen bezüglich der gemessenen Nitrat-Konzentrationen den Güteklassen II-III und/oder III (nach LAWA) zuzuordnen, d. h. es überwiegen

nach wie vor Gewässer mit deutlicher und erhöhter Nitratbelastung.“

(Konzept zur Minderung der diffusen Nährstoffeinträge aus der Landwirtschaft in die Oberflächengewässer und in das Grundwasser; Herausgeber MLUV

MeVoPo 2011)

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Ökosystembasierte Ansätze zur Klimaanpassung und zum Klimaschutz im deutschsprachigen Raum :

Erfolgsfaktoren und Hindernisse konkreter Umsetzungsprozesse

AtmosphäreLandwirtschaft (Dränung, Grundwasser)Wind- und Wassererosion

Herkunft der Nitrateinträge

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Ökosystembasierte Ansätze zur Klimaanpassung und zum Klimaschutz im deutschsprachigen Raum :

Erfolgsfaktoren und Hindernisse konkreter Umsetzungsprozesse

Stickstoffemissionen in die Oberflächengewässer Deu tschlands(Schätzung des Bundesumweltamtes für 1993-1997 in 1. 000t)

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Ökosystembasierte Ansätze zur Klimaanpassung und zum Klimaschutz im deutschsprachigen Raum :

Erfolgsfaktoren und Hindernisse konkreter Umsetzungsprozesse

diffuse Einträge: 72%

Atmosphäre: 1%Abschwemmung Landwirtschaft: 2%Drainagen: 15%Erosion: 2%Grundwasser; 48%Urbane Flächen: 4%

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Ökosystembasierte Ansätze zur Klimaanpassung und zum Klimaschutz im deutschsprachigen Raum :

Erfolgsfaktoren und Hindernisse konkreter Umsetzungsprozesse

punktförmige Einträge: 28%

industrielle Direkteinleiter: 3%kommunale Kläranlagen: 25%

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Erfolgsfaktoren und Hindernisse konkreter Umsetzungsprozesse

4. Phosphateinträge aus diffusen und punktuellen Qu ellen

„Wie die Bestandsaufnahme nach EG-WRRL gezeigt hat, stellen hohe Nährstoffeinträge und ihre Folgen auch in vielen hessischen

Oberflächengewässern nach wie vor eine signifikante Belastung dar. Die Analyse der Belastungssituation eutrophierungsgefährdeter Binnengewässer

hat ergeben, dass bei der Planung der Maßnahmenprogramme nach EG-WRRL, auch in Hessen eine Reduzierung der Nährstoffeinträge vorrangig bei

den Phosphateinträgen ansetzen muss.“

(Modellgestützte Analyse signifikanter Phosphatbelastungen in hessischen Oberflächengewässern aus diffusen und punktuellen Quellen; Hessisches Landesamt für Umwelt und Geologie + Forschungszentrum Jülich GmbH;

2008)

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Ökosystembasierte Ansätze zur Klimaanpassung und zum Klimaschutz im deutschsprachigen Raum :

Erfolgsfaktoren und Hindernisse konkreter Umsetzungsprozesse

Herkunft der Phosphateinträge

kommunale Kläranlagen und industrielle DirekteinleiterMischwassereinleitungenLandwirtschaft (Dränung, Grundwasser)Wind- und Wassererosion

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Erfolgsfaktoren und Hindernisse konkreter Umsetzungsprozesse

Gesamtabnahme mengenmäßig in den letzten 30 Jahren auf unter ein Drittel

punktuelle Quellen: Abnahme auf unter 50%(verschärfte gesetzliche Auflagen)

diffuse Quellen: Zunahme auf über 50%(ohne Mengenänderung)

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Erfolgsfaktoren und Hindernisse konkreter Umsetzungsprozesse

diffuse Einträge: 66%

Atmosphäre: 0,5%Abschwemmung Landwirtschaft: 9%Drainagen: 9%Erosion: 22%Grundwasser; 15%Urbane Flächen: 11%

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punktförmige Einträge: 34%

industrielle Direkteinleiter: 3%kommunale Kläranlagen: 31%

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räumliche Belastungsschwerpunkte

Grundwasser-BelastungsgebieteFließgewässer-Belastungsgebiete

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Folgen der Fließgewässerbelastung

GewässerfloraGewässerfauna

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Legende

Maisanbau

Nutzung lt. Reichsbodenschätzung

Ackerland

Acker-Grünland

Grünland

Grünland-Acker

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Maisanbau

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9

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34

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67/28

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28/1

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122/4

12/2

110/15

48/433/1

125/22

27/1

11/1

48/3

119/1

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30/2

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28/4

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69/37

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Legende

Maisanbau

Flächen im Eigentum des Kreises Herzogtum Lauenburg

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Ökosystembasierte Ansätze zur Klimaanpassung und zum Klimaschutz im deutschsprachigen Raum :

Erfolgsfaktoren und Hindernisse konkreter Umsetzungsprozesse

Emission

Fruchtfolge statt wiederkehrender MonokulturenÄnderung der BewirtschaftungÄnderung der Düngung

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Ökosystembasierte Ansätze zur Klimaanpassung und zum Klimaschutz im deutschsprachigen Raum :

Erfolgsfaktoren und Hindernisse konkreter Umsetzungsprozesse

„Die Auswertungen geben Hinweis darauf, dass mit einem zunehmenden Einsatz (Aufkommen) an org. Düngung die

Berücksichtigung der org. Düngung bei der Gesamtdüngermenge abnimmt und die hohen Mengen an org. Düngung offenbar

zunehmend zu einem Entsorgungsproblem werden.“

(Schwierigkeiten und Probleme bei der Düngung mit Stickstoff und deren Auswirkung auf das Grundwasser; Powerpoint-Vortrag

anlässlich der Jahresdienstbesprechung der Wasserbehörden mit dem MELUR am 4. November 2013 in Flintbek)

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Erfolgsfaktoren und Hindernisse konkreter Umsetzungsprozesse

5. Folgen des Klimawandels

TemperaturerhöhungÄnderung der Regenereignisse

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Erfolgsfaktoren und Hindernisse konkreter Umsetzungsprozesse

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Erfolgsfaktoren und Hindernisse konkreter Umsetzungsprozesse

6. Auswirkungen der Gewässererwärmung und der Nährs toffanreicherung

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Gewässererwärmung

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Einfluss der Temperatur

Quellbereichtemperatur wohl ähnlich konstantIm Längsverlauf wärmerWärmeabgabe geringTrockenfallenThermische SchichtungUnterbindung der typischen TurbulenzenGeringere Sediment-Freiwasser-Interaktionen SauerstoffbindungEinfluss auf Flora und Fauna

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Fazit

Klimaänderungen wirken als Störungen auf die Strukt ur und die Funktionen im Fließgewässer

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Erfolgsfaktoren und Hindernisse konkreter Umsetzungsprozesse

„Eine Temperaturerhöhung wird sich in einer veränderten Zusammensetzung des Artgefüges und Änderungen bei

Stoffumsetzungsprozessen widerspiegeln, und das wiederum hat Auswirkungen auf sämtliche zwischenartlichen Beziehungen im System und auch zwischen unterschiedlichen Systemen (z. B. Wasser-Land).

Zeitliche Verschiebungen in der saisonalen Dynamik und des Nahrungsgefüges sind bereits heute schon zu beobachten.“

(Heike Zimmermann-Timm & Friedrich Schermer (PIK, Potsdam); Klimawandel: Funktionalität der Fließgewässer in Gefahr; 2008)

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Nährstoffanreicherung

Emission in das GewässerImmission vom Fließgewässer

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Erfolgsfaktoren und Hindernisse konkreter Umsetzungsprozesse

7. Konsequenzen für die Fließgewässerentwicklung

Klimaänderungen verstärken schon jetzt bestehende anthropogene Stressfaktoren z. B. verstärkte Nährstoffeinträge aus Erosionsbereichen landwirtschaftlicher Flächen

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8. Strategien zur Wasserrückhaltung

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Entwicklung von RetentionsräumenFlächenvernässungErhöhung GrundwasserständeNitrat- und Phosphatfallen

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Steigerung der Selbstreinigungskraft• Saisonale Abflussvereinheitlichung• Abflussreduzierung• Strukturentwicklung

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9. Strategien zur Nitrat- und Phosphatrückhaltung

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Erfolgsfaktoren und Hindernisse konkreter Umsetzungsprozesse

Niedermoore binden ca. 180 kg pro Hektar und Jahr N itrat

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10. Zusammenfassung

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Erfolgsfaktoren und Hindernisse konkreter Umsetzungsprozesse

Flächenmanagement

- Naturschutzflächenmanagement- Projektmanagement

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Erfolgsfaktoren und Hindernisse konkreter Umsetzungsprozesse

Speicherkapazitäten

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Erfolgsfaktoren und Hindernisse konkreter Umsetzungsprozesse

Speicherkapazitäten

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Erfolgsfaktoren und Hindernisse konkreter Umsetzungsprozesse

Flächen in öffentlicher Hand

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Ökosystembasierte Ansätze zur Klimaanpassung und zum Klimaschutz im deutschsprachigen Raum :

Erfolgsfaktoren und Hindernisse konkreter Umsetzungsprozesse

Grundwasserflurabstand bei mittleren Grundwasserständen

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Erfolgsfaktoren und Hindernisse konkreter Umsetzungsprozesse

Grundwasserflurabstand bei hohen Grundwasserständen

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Erfolgsfaktoren und Hindernisse konkreter Umsetzungsprozesse

Flächen in öffentlicher Hand

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Finanzierung

- Fördermittel Naturschutz- Fördermittel WRRL- Ausgleichs- und Ersatzmittel- Ausgleichsverpflichtungen

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25.8.2009 Klimaschutzkonferenz KopenhagenAuszüge der Rede der Senatorin Hayduk, Freie und Han sestadt Hamburg :

„Auch wenn es um Klimafolgenmanagement (Adaption) ge ht, können wir als Städte die Probleme nicht ohne unsere Region lösen. Deicherhöhungen, die Rückverlegung von Deichen und die Renaturierung von Flussauen lassen sich nur als gemeinsame Projekte aller Anrainer rea lisieren.Hochwasser aus dem Binnenland ist eine der Gefahren , die auf die Städte wie Hamburg mit dem Klimawandel zukommen. Darum müssen w ir den Flüssen wieder mehr Raum geben. Renaturierung von Flussauen bedeutet, dass sich wieder Moore und Feuchtgebiete bilden können, die W asser aufnehmen und in Trockenperioden wieder abgeben. Die Kosten dafür , dass sich die Landwirtschaft aus diesen Gebieten zurückzieht, könne n wir nicht allein den ländlichen Kreisen aufbürden. Sie müssen von der Me tropole mitgetragen werden, die von dieser Art Hochwasserschutz profitie rt.“

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„Im Klimafolgen-Management hat sich oberhalb von Hamburg de ran der Elbe gelegene Kreis Herzogtum Lauenburg besonders bei derRenaturierung von Flussauen hervorgetan. Im Oberlauf der B ille,einem Nebenfluss der Elbe, entstanden 126 ha Feuchtgebiete undMoore; die Flächen kamen durch Kauf oder Tausch in öffentlic henBesitz. Dies ist beispielhaft für andere Kreise, da es überal lElbzuflüsse gibt, die bei Starkregen über die Ufer zu treten dr ohen.Allerdings gilt es noch viele Widerstände gegen diesen Ansa tz desHochwasserschutzes zu überwinden. Das notwendige Umdenkenhat hier noch nicht stattgefunden. Eine nationale Gesetzgeb ung zurRenaturierung von Flussauen wäre daher wünschenswert.“

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Photoanhang

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BfN 09.09 -12.09.2012

Biodiversität und Klima – Vernetzung der Akteure in Deutschland IX

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Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit!