Entwicklung eines aggregierten Modellsystems zur szenariobasierten Simulation der Wasserhaushalte von Flusseinzugsgebieten, unter Berücksichtigung klimatischer und sozioökonomischer Einflüsse.

Abstract

Mit der Arbeit werden Grundlagen für eine szenariobasierte Prognose identifiziert und ein interdisziplinäres aggregiertes Modellsystem entwickelt, das eine szenariobasierte Simulation der regionalen Wasserhaushalte von Flusseinzugsgebieten unterstützen und zugleich helfen soll, deren zukünftige Entwicklung zu prognostizieren. Wesentlich dabei: Mit dem HD-Modell wurde ein globales Abflussmodell an eine höhere Auflösung angepasst und dafür zu einem Abflussmodell mittlerer Komplexität erweitert sowie für eine 5-km-Auflösung parametrisiert und erfolgreich evaluiert. Die Implementierung dieses Abflussmodells erfolgte erstmalig über eine GIS-Umgebung, was zum einen die direkte Einbeziehung von sowohl geophysikalischen als auch sozioökonomischen Einflussfaktoren in den Simulationsprozess und zum anderen die Lauffähigkeit in einer Desktop-Umgebung ermöglicht. Die hierdurch erreichte Bedienerfreundlichkeit des aggregierten Modellsystems und dessen optionale Erweiterbarkeit tragen dem interdisziplinären Anwendungsspektrum und der Variabilität in Hinblick auf die regionalen Unterschiede von Flusseinzugsgebieten Rechnung. Die Grunddatenbasis und die entwickelte, methodisch einheitliche Vorgehensweise bei der Anwendung des aggregierten Modellsystems ermöglichen die potenzielle Anwendung auf alle weltweiten Flusseinzugsgebiete, gewährleisten eine Vergleichbarkeit der Ergebnisse und die tendenzielle Abschätzung der szenariobasierten Veränderungen von Wasserhaushalten. Das aggregierte Modellsystem wurde im Rahmen dieser Arbeit exemplarisch auf das Flusseinzugsgebiet der Elbe und des Nils angewendet und konnte anhand der hieraus resultierenden Ergebnisse erfolgreich evaluiert werden.