Um das zukünftige Verhalten des Wasserhaushalts und die zukünftige Abflusssituation in Süddeutschland zu ermitteln, reicht es nicht aus, das Langzeitverhalten
(
Hydrologie > Grundlagen > Langzeitverhalten
) der Vergangenheit anzuschauen und die Entwicklungsrichtung linear in die Zukunft zu verlängern. Zu komplex ist das Zusammenwirken von Klimakenngrößen und weiteren Gegebenheiten wie Geologie, Boden oder Landnutzung. Hierfür werden Wasserhaushaltsmodelle verwendet, welche diese Größen berücksichtigen können.
Mit Wasserhaushaltsmodellen ist es möglich, die räumliche und zeitliche Verteilung wesentlicher Komponenten des Wasserhaushaltes wie Verdunstung, Versickerung, Wasserspeicherung und Abfluss zu berechnen. Mit ihrer Hilfe können die Auswirkungen von Veränderungen auf das Gesamtsystem „Wasserhaushalt" dargestellt und bewertet werden. Zur Ermittlung der Grundwasserneubildung werden ergänzende Bodenwasserhaushaltsmodelle eingesetzt
(
Grundwasser > Bodenwasserhaushalt und Grundwasserneubildung aus Niederschlag
).
Die Wasserhaushaltsmodellierung schließt sich als letztes Glied an die Modellkette (
Klima > Grundlagen > Zukunft
) der regionalen Klimaprojektionen an. Die regionalen Klimaprojektionen bilden dabei die klimatischen Eingangsgrößen eines Wasserhaushaltsmodells. Die Gesamtheit der daraus resultierenden Aussagen zu Abfluss und Wasserhaushalt bezeichnet man als Abflussprojektion. Nicht immer sind die Eingangsgrößen aus einer regionalen Klimaprojektion absolut plausibel. Zuweilen müssen sie vor der Verwendung im Wasserhaushaltsmodell korrigiert werden. Dieses Verfahren, das auch in KLIWA angewendet wird, nennt sich „Bias-Korrektur“ oder „Bias-Adjustierung“.
Abb.: Modellkette für Untersuchungen zum regionalen Klimawandel.
Auch hier ist zu beachten, dass mit jedem Glied der Modellkette Annahmen getroffen wurden, durch welche die Unsicherheit der Aussagen ansteigt. Wie auch bei der Betrachtung von Klimaprojektionen (
Klima > Grundlagen > Zukunft
) strebt KLIWA daher an, die Ergebnisse mehrerer Abflussprojektionen gemeinsam auszuwerten. Mit dieser so genannten Ensembletechnik lassen sich Richtung und Bandbreite der Entwicklung des Wasserhaushalts belastbarer abschätzen. Seit 2021 stehen dabei die Wasserhaushaltmodellierungen mit dem KLIWA-Ensemble, basierend auf neun regionalen Klimaprojektionen des
Weiter-wie-bisher-Szenario RCP8.5, im Fokus. Diese neuen Ergebnisse werden in die Erarbeitung von Anpassungsmaßnahmen und Handlungsempfehlungen zum Beispiel für Niedrigwasser- oder Hochwasserverhältnisse eingehen.
