Forschung

Die Einsatzoptimierung Wasserkraft der VERBUND Energy4Business AG betreibt für Zuflussprognosen das zeltkontinuierliche konzeptionelle Niederschlags-Abfluss-Modell COSERO im Rahmen ihres Prognosesystems und verwendet als Modelleingangsdaten das INCA-Produkt. In einer vorangegangenen Studie, in dem hochalpinen Kopfeinzugsgebiet des vom Verbund betriebenen Kölnbreinspeichers durchgeführt wurde, hat sich gezeigt, dass der Niederschlag als Modelleingangsgröße z.T. stark unterschätzt wird. In dieser Studie soll deswegen explizit eine raumzeitliche Analyse der Niederschlagsverhältnisse in diesem Gebiet durchgeführt werden, um folgende vier Ziele zu verfolgen: 1) Analyse des festen und flüssigen Niederschlags für verschiedene räumlich verteilte Niederschlagsprodukte sowie Stationsmessungen mit einer zeitlichen Auflösung auf Monatsbasis: Ziel ist es dabei, zu eruieren, ob in bestimmten Monaten das Niederschlagsdefizit größer bzw. kleiner ist als im Jahresmittel bzw. wie die Produkte sich im Vergleich saisonal verhalten. 2) Analyse des Effekts eines Niederschlags-Downscaling des INCA-Produkts, sowie Betrachtung der Nie-derschlagsverteilung für Höhenbänder im Vergleich zum Gebietsmittel: Durch diese Analyse soll eruiert werden, in welchem Ausmaß das höhenabhängige Downscaling zu einer verbesserten Darstellung von meteorologischen Parametern im Gebiet führen kann und wie INCA im Vergleich zu anderen Niederschlagsdatensätzen für verschiedene Höhenstufen einzuschätzen ist. 3) Aufstellung von monatsbasierten Wasserbilanzen sowie monatsbasierter Vergleich der von der Verbund Energy4Business beobachteten und der mit COSERO-simulierten Speicherzuflüsse: Ziel ist es dabei, die Wasserhaushaltskomponenten im Gebiet in höherer zeitlicher Auflösung (monatlich) besser zu verstehen. Damit können neben einem möglichen saisonal bedingten Niederschlagsde-fizit in den Datensätzen auch die zeitliche Abflussgenerierung und Speicherzuflüsse aus der Schneeschmelze besser verstanden werden. 4) Hinzunahme der außergewöhnlich schneearmen Saison 2021/22 in die zuvor genannten Analysen: Die Saison 2021/22 ist durch eine ausgeprägte Schneedürresituation in den Winter- und Frühjahrsmonaten geprägt und zeigt ein abweichendes Bild in der zeitlichen und mengenmäßigen Schneedeckenentwicklung sowie den Wasserhaushaltskomponenten, welches einen möglichen Aufschluss über eine zukünftige Entwicklung der Schneedeckenentwicklung unter Klimawandelbedingungen geben kann.

Der Hydrologischen Atlas Österreichs wurde in den Jahren 2003 bis 2007 publiziert. Seit der letzten Lieferung wurden von verschiedenen Institutionen neue Inhalte erarbeitet, viele der bisherigen Karten wären zu aktualisieren. Die digitale Version des HAÖ wurde 2007 zuletzt für die damaligen Windows-Versionen entwickelt. Sie unterstützt aktuelle Windows Versionen nur mehr eingeschränkt und andere Betriebssysteme (z.B. Mac OS oder Linux) überhaupt nicht. Das Erscheinungsbild und die Funktionalität entsprechen ebenfalls nicht mehr den Erwartungen an die Präsentation kartenorientierter Inhalte. Neuen technische Möglichkeiten bieten speziell im Internet zusätzliche und leistungsfähige Publikationsmöglichkeiten auf allen gängigen Plattformen und könnten vor allem das bisher nicht ganz erreichte Ziel der Bildungseinrichtungen und der Öffentlichkeitsarbeit unterstützen. Ziel dieses Vorhabens ist daher die Überprüfung der Machbarkeit für einen WebGIS-basierten Hydrologischen Atlas Österreichs (HAÖ 2). Damit soll der Zugang zu neuen, österreichweit erarbeiteten Themen für eine breitere (Fach-) Öffentlichkeit im Interesse sowohl der Autoren als auch der Öffentlichkeit ermöglicht werden. Die Aktualisierung einiger bereits im HAÖ enthaltenen Themen bzw. Datensätze, die Nutzung neuer Informationstechnologien zur attraktiveren Verbreitung der Inhalte und das Ansprechen neuer Benutzerkreise soll gewährleistet sein. Weiters soll die Integration innovativer kartographischer Darstellungsformen zur Steigerung eines nachhaltigen Erkenntnisgewinns der Nutzer, sowie die Etablierung des HAÖ als dauerhaftes Medium zur Verbreitung landesweit erarbeiteter hydrologischer und wasserwirtschaftlicher Forschungsergebnisse erfolgen.

Die starke Abnahme der alpinen Gletscher im Zuge des Klimawandels ist Fakt. Insgesamt werden die meisten österreichischen Gletscher bis Ende des 21. Jh. verschwunden sein, wobei die Geschwindigkeit der Abnahme von der topographischen Lage, Gletschergröße und -dynamik, saisonaler Schneebedeckung und dem jeweils betrachteten Klimaszenario abhängt. Aktuell dient die Gletscherschmelze v.a. in kritischen Zeiten, wie persistenten Trockenwetterperioden und Niedrigwassersituationen in Kombination mit Hitzewellen, als wichtige Stütze in der Energieerzeugung. Fraglich ist, ob und wie lange noch die Energiewirtschaft auf die Gletscherschmelze zurückgreifen kann. HyMELT-CC analysiert für verschiedene Klimaantriebe die Entwicklung der Energieerzeugung aus Wasserkraft. Dies wird zum einem detailliert für zwei hochalpine Gebiete und zum anderen hochskaliert für ganz Österreich untersucht. Da die Entwicklung der Gletscher sowie das Schmelzverhalten stark von der saisonalen Schneebedeckung abhängig ist, wird die Gletscherdynamik und Massenbilanz sowie die Schneedecke im Bereich der Gletscher in feiner räumlicher Auflösung mit komplexen physikalisch-basierten Modellen abgebildet. Die Gletscher- und Schneeschmelze wird an ein konzeptionelles hydrologisches Modell übergeben, um die Abflüsse in den Einzugsgebieten und den Kraftwerken zu berechnen. Als letzter Schritt wird der simulierte Abfluss in Energiesystemmodelle eingespeist, um das sich verändernde Erzeugungsverhalten der Wasserkraft in Interaktion mit dem gesamten Stromsystem abzubilden. Dies liefert Stakeholdern eine wichtige Planungsgrundlage, um Auswirkungen des Klimawandels zu erkennen und Anpassungen zu ermöglichen. Zur Validierung von Einzelkomponenten bzw. der gesamten Modellierungskette von Schnee, Gletscher, Abfluss und Energieerzeugung werden räumlich und zeitlich hochaufgelöste Informationen wie Speicherzuflussmessungen und Schneehöhenkarten sowie Expertenwissen von Kraftwerksbetreibern verwendet.