Forschung

Durch zahlreiche Forschungen ist bereits bekannt, dass eisfreie Alpen bis zum Ende des Jahrhunderts keine Utopie mehr sind. Es stellt sich daher die Frage, wie sich ehemals vergletscherte Einzugsgebiete auf hochalpine fluviale Prozesse und sedimentologische Bedingungen auswirken werden. Diese Veränderungen verschieben die Randbedingungen für die Entwicklungen der Flusslandschaft, aber auch auf die energiewirtschaftliche Nutzung. Das Forschungsprojekt FRAGILE (Fluvial Transport Process Alterations in partly Glaciated Catchments forced by Climate Change) zielt darauf ab, die Auswirkungen des Klimawandels auf den fluvialen Sedimenttransport anhand der Messstation Vent/Rofenache im Ötztal und den damit verbundenen Sedimenteintrag in den Inn zu quantifizieren. Das zentrale Forschungsziel ist ein besseres Verständnis für die Wechselwirkung zwischen Gletscherrückgang und dem sich ändernden Sedimentregime. Um dies zu erreichen, werden zunächst alle Daten im Einzugsgebiet gesammelt, statistische Analysen durchgeführt, die als Grundlage für weitere detaillierte Analysen der relevanten Prozesse im Einzugsgebiet dient. Durch das Geschiebemonitoring (Geophonsystem und mobile Geschiebesammler) werden täglich Geschiebedaten in Echtzeit erhoben, die bereits Aufschluss über das Durchfluss- und Sedimentverhalten geben. Zusätzlich wird die Kaskade der Sedimentprozesse als Verbindung zwischen Gletscher und Fluss erweitert bzw. der Bedarf und der Eintrag im Inn, als Unterlieger, unter dem Aspekt des Klimawandels definiert. Das Projekt umfasst auch Öffentlichkeitsarbeit, um das Bewusstsein für die Alpenforschung zu schärfen und die Öffentlichkeit aktiv in die Forschungsaktivitäten einzubeziehen. Damit wird nicht nur das Prozessverständnis gestärkt, sondern auch eine Validierung der vorhandenen Daten vorgenommen. Durch die erstellte Datenbank, GIS-Analysen, Sediment-, Abfluss- und Gletschermonitorings sowie meteorologische Daten können somit die Auswirkungen auf die Umwelt abgeschätzt werden. Darüber hinaus wird ein Prognosemodell auf der Grundlage der gemessenen und vorhergesagten Veränderungen im Sedimenthaushalt entwickelt, das die Abschätzung der Auswirkungen des Klimawandels in ähnlichen Einzugsgebieten ermöglicht. Diese Erkenntnisse sollen wiederum in einen Leitfaden einfließen. Durch das „fragile“ System zischen Gletscher und Sedimentdargebot lassen sich durch die geplante Forschung somit langfristige Veränderungen im Sedimenthaushalt prognostizieren und ihre Auswirkungen auf Grund des interdisziplinären Ansatzes, den das FRAGILE-Projekt verfolgt, bewerten.

Digitale Daten und Werkzeuge sind in zunehmenden Ausmaß Bestandteil der landwirtschaftlichen Praxis und Wasserwirtschaft in Österreich. Entscheidungshilfesysteme können eingesetzt werden, um Bewässerungen digital und den agrometeorologischen Rahmenbedingungen angepasst zu steuern. Apps und webbasierte Dienste (z.B. ada.boku.ac.at, eo4water.com) wurden entwickelt, um unter Nutzung von öffentlich zugänglichen Satelliten-, Wetter- Boden- und Landnutzungsdaten (z.B. opendatacube.org, data.gv.at) die Bewässerungsplanung zu erleichtern. Onlinesonden (z.B. ehyd.gv.at) ermöglichen die Echtzeitdarstellung von Grundwasserständen oder Abflüssen im Oberflächengewässer. Wasserentnahmen zu Bewässerungszwecken werden mit unterschiedlicher Informationsdichte über Wasserinformationssysteme erfasst (z.B. Online Wasserbücher der Bundesländer). Einige digitale Werkzeuge werden bereits genutzt, verschiedene Forschungsprojekte befassen sich mit Teilaspekten dieses Themas, Datengrundlagen liegen in unterschiedlicher Form bei einer Reihe von Institutionen auf. Es fehlt jedoch eine Zusammenschau des aktuellen Forschungsstandes, der verfügbaren Datengrundlagen und digitalen Werkzeuge, sowie der Entwicklungen und Herausforderungen in diesem Themenbereich, die zielgerichtete Weiterentwicklungen und synergetische Nutzungen vorhandener Daten ermöglichen würde. Deshalb sollen unter intensiver Einbindung der entsprechenden Stakeholder (Landwirtschaft, Wasserwirtschaft, Forschung) der aktuelle Forschungsstand, verfügbare Datengrundlagen und digitale Werkzeuge, sowie aktuelle Entwicklungen und Herausforderungen in Form von webtauglichen Themenblättern (Factsheets) zusammengeführt und dargestellt werden. Dazu werden in einem ersten Schritt in Kommunikation mit den Stakeholdern die relevanten Themenbereiche definiert, die Recherchequellen festgelegt, die Kriterien für die Berücksichtigung und Bewertung von Informationen festgelegt und eine standardisierte Form der Darstellung entworfen. Die vorhandenen Datengrundlagen und Werkzeuge werden auf ihre konkrete Umsetzbarkeit, ihr Synergiepotential und ihre Verfügbarkeit/Zugänglichkeit für verschiedene Stakeholder bewertet. Ergänzend dazu werden identifizierte Lücken dargestellt.

Die Folgen des vom Menschen verursachten Klimawandels sind allgegenwärtig - die letzten Jahre waren geprägt von Dürren, extremen und tödlichen Niederschlagsereignissen, extremen Hitzerekorden, Waldbränden und insgesamt wärmeren Temperaturen als im Durchschnitt. Insbesondere die wärmeren Sommertemperaturen werden in (dicht) bebauten Gebieten aufgrund der unterschiedlichen Eigenschaften von versiegelten und unversiegelten Flächen noch verstärkt. Das Bewusstsein für diesen so genannten städtischen Wärmeinseleffekt (Urban Heat Island (UHI)-Effekt) hat in der Vergangenheit ebenso zugenommen wie das Verständnis für die negativen Auswirkungen der Bodenversiegelung. Dennoch ist der Trend der Zersiedelung ungebremst und auch in der Stadt Graz zu beobachten ist und der mit der Versiegelung von Grünflächen für Infrastruktur (Straßen, Schienennetz) und bisher vor allem für Einfamilienhäuser einhergeht. Dieser Prozess hat jedoch Auswirkungen auf das lokale (Mikro-)Klima, aber auch auf das Klima der umliegenden Gebiete bzw. der angrenzenden Städte, die bisher nicht im Detail untersucht wurden. Das Hauptaugenmerk von INTERFERE liegt daher nicht auf dem Stadtgebiet im üblichen Sinne, sondern auf den Entwicklungen im Umland der Stadt, den Vororten und kleineren Siedlungen im Stadt-Umland. Die Verdichtung und Versiegelung in diesem Gebiet wird sich stark auf das lokale Mikroklima auswirken, kann aber auch das gesamte Stadtgebiet einschließlich des Stadtzentrums beeinflussen. Daher werden die folgenden Aspekte analysiert: • Wechselwirkungen und Auswirkungen des Wachstums und der Verdichtung der Graz umgebenden Vororte (Wohngebiete, Einkaufszonen, Straßen) auf die lokalen mikroklimatischen Bedingungen der Vororte und auf das Stadtklima unter verschiedenen Klimabedingungen (aktuelle und zukünftige Szenarien) • die Fähigkeit verschiedener Modelle (regionale Klimamodelle (RCM), RCM mit spezifischem Stadtmodell gekoppelt, Stadtklimamodell, Mikroklimamodell), die oben genannten Wechselwirkungen auf den verschiedenen räumlichen Skalen (einige Meter bis einige Kilometer) zu simulieren • Quantitative Informationen über das Anpassungspotenzial von grünen und blauen Infrastrukturmaßnahmen auf verschiedenen Ebenen. • Bewertung des Potenzials der strategischen Raumplanung zur Verringerung der Bodenversiegelung und zur Stärkung, Sicherung und Verbesserung der für das lokale Klima und die Menschen relevanten Ökosystemleistungen. Die quantitative Analyse der Auswirkungen der Zersiedelung und des Potenzials der strategischen Raumplanung erfolgt durch die Festlegung zukünftiger Raumentwicklungskonzepte auf der Grundlage lokaler und regionaler Fachkenntnisse in Bezug auf Raumplanungskonzepte, einschließlich Mobilitäts- und Flächennutzungsplänen, sowie durch eine aktive Diskussion mit lokalen und regionalen Interessengruppen. Diese Entwicklungspläne werden dann in die gewählten Modelle übertragen, um die Auswirkungen der Planungskonzepte auf das lokale (Mikro-)Klima in den Vororten / im Umland von Graz sowie auf das (Mikro-)Klima von Graz während einer Hitzewelle zu quantifizieren. Die im Rahmen von INTERFERE gezogenen Schlussfolgerungen werden den relevanten Interessengruppen präsentiert, um eine nachhaltige Wirkung zu gewährleisten.