Tilpasningsstrategier inden for vandforvaltningen i lyset af klimaændringer

Tilpasningsstrategier inden for vandforvaltningen i lyset af klimaændringer Udarbejdelse af en grænseoverskridende undersøgelse inden for INTERREG IV A projektet Fælles sikkerhed mod oversvømmelse i lyset af klimaændringer På vegne af Kreis Nordfriesland, Fachbereich für Kreisentwicklung, Bau und Umwelt samt projektpartnerne i INTERREG IV A projektet: Deich- und Hauptsielverband Südwesthörn-Bongsiel og Tønder Kommune Udarbejdet af INFRASTRUKTUR & UMWELT Professor Böhm und Partner i samarbejde med HafenCity Universität Hamburg, Ressource Effenciency in Architecture and Planning samt bidrag fra DHI Group, Hørsholm og Syke Dansk oversættelse: Hans-Otto Rosenbohm Darmstadt / Hamburg, 24.09.2012

GRENZWASSER GRÆNSEVAND Fælles sikkerhed mod oversvømmelse i lyset af klimaændringer Arbejdspakke 1: Tilpasningsstrategier inden for vandforvaltningen i lyset af klimaændringer Ordregiver Kreis Nordfriesland Ordretager INFRASTRUKTUR & UMWELT, Prof. Böhm und Partner Julius-Reiber-Str. 17, 64293 Darmstadt Tel.: +49 (0) 6151 8130 0 mail@iu-info.de / www.iu-info.de i samarbejde med HCU Hafen City University Hamburg Forfattere Stefanie Greis, Dr. Peter Heiland, INFRASTRUKTUR & UMWELT Juliane Ette, Prof. Wolfgang Dickhaut, HCU Bidrag DHI Group, Hørsholm, Mads Madsen (Kapitel 4.1, 4.2.2 und 5.4) Gesamtredaktion INFRASTRUKTUR & UMWELT, Prof. Böhm und Partner

Indhold 1 Udgangspunkt og målsætning... 9 2 Udgangssituation i undersøgelsesområde... 12 2.1 Vandforvaltningsmæssigt og naturligt grundlag... 12 2.2 Arealanvendelse i projektområdet... 14 3 Retlige og instrumentale handlingsrammer... 15 3.1 Relevante internationale retsgrundlag... 15 3.2 Myndighedskompetencer med hensyn til tilpasningsstrategier inden for vandforvaltningen til klimaændringer i regionen... 15 3.2.1 Kompetencer inden for kystsikring... 16 3.2.2 Kompetencer med hensyn til vandløbspleje og beskyttelse mod oversvømmelse... 16 3.2.3 Kompetencer med hensyn til beskyttelse mod oversvømmelse og naturkatastrofer... 18 3.2.4 Andre vandforvaltningsmæssige kompetencer i Schleswig-Holstein... 18 3.2.5 Kompetencer med hensyn til implementering af EU s Vandrammedirektiv... 19 3.2.6 Kompetencer med hensyn til implementering af Europa-Parlamentets og Rådets direktiv om vurdering og styring af risikoen for oversvømmelser (Oversvømmelsesdirektivet)... 20 3.2.7 Grænseoverskridende spørgsmål... 20 4 Klimaændringer og potentielle effekter i regionen... 22 4.1 Klimaprojektioner og vurdering af fremtidig udvikling... 23 4.1.1 Hydrologiske variabler... 23 4.1.2 Vandstanden i have... 26 4.1.3 Klimascenarier... 28 4.2 Regional effekt af klimaændringerne på indlandshøjvande ved Vidåen... 29 4.2.1 Potentiel effekt af klimaændringerne i regionen... 29 4.2.2 Beregning af effekterne på Vidåens indlandshøjvande... 35 5 Eksisterende og planlagte tilpasnings i undersøgelsesområdet... 46 5.1 Tekniske... 46 5.1.1 Kystsikring... 46 5.1.2 Højvandsbeskyttelse i indlandet... 47 5.1.3 Naturbeskyttelse... 48 5.2 Planlægnings... 48

5.2.1 Udlægning af arealer gennem fysik planlægning og lokalplaner... 48 5.2.2 Landbrug... 48 5.2.3 Beskyttelse mod naturkatastrofer... 49 5.3 Kommunikation: Eksisterende og planlagt samarbejde mellem regionerne... 50 5.4 Beregning af udvalgte tilpasningss effekt på reducering af højvande... 50 5.4.1 Undersøgelse af mulig forringelse af afstrømningen forårsaget af den gamle Højer Sluse... 50 5.4.2 Undersøgelse af Møllehus-slusesystemet i Vidåen... 50 5.4.3 Undersøgelse af digetilbagetrækningen langs Sønderåen... 51 5.4.4 Undersøgelse af effekterne af en forøgelse af retentionsvolumenet i Sønderåen mellem Møllehus og Sæd... 54 5.4.5 Undersøgelse af reservoirkapaciteten på den østlige Margrethe Kog... 55 5.4.6 Sammenfatning... 56 6 Værktøjskassen til tilpasning af vandforvaltningen til klimaændringerne... 58 6.1 Formålet med værktøjskassen... 58 6.2 Foranstaltninger til tilpasning af vandforvaltningen til klimaændringerne... 59 6.2.1 Fremgangsmåde ved udvælgelsen af ne... 59 6.2.2 Værktøjskassens struktur... 60 6.2.3 Vurdering af ne... 63 7 Konklusion og anbefalinger... 67 8 8 Ordliste... 71 9 Literaturverzeichnis... 74 Bilag... 79 ANHANG I. Auswertungsschema / -konzept II. Karte Einzugsgebiet III. Übersicht über die Zuständigkeiten IV. Werkzeugkasten (seperate Datei)

Illustrationer Figur 1-1 Vurderingsskema for undersøgelsen og grundlag for nærværende rapport... 10 Figur 2-1 Geländehöhe in der dänischen Tøndermarsk, Quelle: Tønder Kommune... 13 Figur 4-1 Figur 4-2 Figur 4-3 Figur 4-4 Figur 4-5 Skema for den anvendte model til vurdering af risikoen for oversvømmelser i Vidå-systemet... 22 Beregnede udsving i de relative ændringer af den gennemsnitlige månedlige nedbør (til venstre) og de absolutte ændringer af den månedlige gennemsnitstemperatur (til højre) i 2050 (foroven) og 2100 (forneden) i de 15 RCM/GCM modeller (grå baggrund) og de vægtede gennemsnitsværdier (sort kurve).... 25 Relative ændringer i nedbør, gennemsnitlig potentiel evapotranspiration samt absolutte temperaturændringer ( C) i fremtidige klimaer (2050 og 2100).... 26 Estimeret havvandstand ved Vidåslusen for det nuværende (2010) og fremtidige (2050 og 2100) klima. Vandstandsscenarie 1 og 2 repræsenterer henholdsvis senariet for den lave og høje stigning i havvandstanden.... 28 Fehler! Textmarke nicht definiert. Figur 4-6 Hydrologisk modelopbygnin g. Vidåens opland (grøn baggrund), vandløbssystem (blå linjer) og oplandets deloplande (sorte linjer).... 36 Figur 4-7: Figur 4-8: Figur 4-9 Figur 4-10 Figur 4-11 Figur 4-12 Ekstremværdistatistik for den gennemsnitlige nedbør i oplandet og afstrømning fra det samlede opland under nuværende (2010) og fremtidige (2050 og 2100) klimaforhold. 38 Skønnede ekstreme vandstande i Vidåen ved udløb fra Rudbøl Sø for det nuværende (2010) klima og klimascenarierne for 2050 og 2100. Havvandstandsscenarie 1 og havvandstandsscenarie 2 svarer tilhenholdsvis det lave og det høje scenarie for stigningen i havvandstanden.... 38 Skønnet oversvømmelsesrisiko på udvalgte punkter i Vidåsystemet under de nuværende klimatiske betingelser. For hvert punkt vises den årlige sandsynlighed for oversvømmelse af venstre og højre bred.... 41 Skønnet oversvømmelsesrisiko på udvalgte punkter i Vidåsystemet i 2050 under forudsætning af havvandstandsscenarie 1. For hvert punkt vises den årlige sandsynlighed for oversvømmelse af venstre og højre bred.... 42 Skønnet oversvømmelsesrisiko på udvalgte punkter i Vidåsystemet i 2050 under forudsætning af havvandstandsscenarie 2. For hvert punkt vises den årlige sandsynlighed for oversvømmelse af venstre og højre bred..... 43 Skønnet oversvømmelsesrisiko på udvalgte punkter i Vidåsystemet i 2100 under forudsætning af havvandstandsscenarie 1. For hvert punkt vises den årlige sandsynlighed for oversvømmelse af venstre og højre bred... 44

Figur 4-13 Skønnet oversvømmelsesrisiko på udvalgte punkter i Vidåsystemet i 2100 under forudsætning af havvandstandsscenarie 2. For hvert punkt vises den årlige sandsynlighed for oversvømmelse af venstre og højre bred.... 45 Figur 5-1 Placering af Møllehus-slusesystemet... 51 Figur 5-2 Figur 5-3 Undersøgelsesområde for digetilbagetrækning, planlagt digelinje (grøn linje), eksisterende digelinje på grundlag af DGM (rød linje))... 52 Maksimale vandstande under eksisterende forhold og ved digetilbagetrækningen for Sønderå, Geestableiter og Dreiharder Gotteskoogstrom... 53 Figur 5-4 Foreslåede retentionsområder (reservoirer) langs Sønderåen på dansk og tysk side.. 55 Figur 5-5 Detailskizze der berechneten Maßnahmen im Margrethe-Koog... 56

Tabeller Tabel 4-1 I projektet anvendte RCM/GCM modeller. Hadley Centre RCM og GCM model indeholder tre modelversioner med forskellig klimatisk sensibilitet: Reference (Q0), høj sensibilitet (Q16) og lav sensibilitet (Q3).... 24 Tabel 4-2 Sammenfatning af de anvendte klimascenarier.... 28 Tabel 4-3 Vandstand (H) i Rudbøl Sø, samlet afstrømning fra oplandet (Q) og maksimal havvandstand (H) samt varighed af højvandet (> 0,5 m) ved Vidåslusen for de 10 mest ekstreme hændelser i vandløbssystemets nedre løb.... 37 Tabel 4-4 Überlaufdeiche und unbedeichte Abschnitte (zu Abb. 4-9)... 40 Tabel 5-1 Simulerede maksimale vandstande på basis af højvandshændelsen i oktober 1998 i Sønderåen (ved Møllehus sluse) med tilsluttede højvandsreservoirer... 55 Tabel 6-1 Oversigt over vurderingerne af de enkelte i værktøjskassen, se også bilag IV Værktøjskasse, s. 44f... 66

1 Udgangspunkt og målsætning 1 Udgangspunkt og målsætning 1 Udgangspunkt og målsætning Store dele af Nordfriesland og Syddanmark påvirkes på afgørende måde af de topografiske og hydrologiske forhold: de lavtliggende områder skal afvandes kunstigt. Afvandingssystemet er udbygget gennem årtier, men de forventede klimaændringer vedrører også regionen Nordtyskland og Syddanmark. Klimaændringerne forventes bl.a. at give sig udslag i havvandsstigning og ekstreme vejrforhold (fx længere tørkeperioder om sommeren, større og mere ekstreme nedbørsmængder om vinteren). På grund af havvandsstigningen skal projektområdet være indstillet på reducerede sluseåbningstider. Over for de forringede afvandingsmuligheder står den øgede afstrømning gennem tiltagende nedbør især om vinteren. I projektområdet resulterer disse klimaændringer især i grænseoverskridende udfordringer for vandforvaltningen resp. beskyttelse mod oversvømmelse. Allerede i dag forekommer der i undersøgelsesområdet hyppigere og hyppigere afstrømninger med højvandssituationer i vandløbene, som belaster det eksisterende beskyttelsessystem mod oversvømmelser helt op til kapacitetsgrænsen. På mindre arealer forekommer der også oversvømmelser. Udsigten til en yderligere forværring på grund af klimaændringer gør det nødvendigt i fællesskab og på en bæredygtig måde at tage affære over for de fremtidige udfordringer. Ved hjælp af dette projekt skal partnerne sættes i stand til at afstemme deres tiltag inden for vandforvaltningen både grænseoverskridende og med hensyn til kravene på grund af klimaændringerne. Formålet med undersøgelsen er at udarbejde de nødvendige til tilpasning af vandforvaltningen til klimaændringerne på basis af en statusanalyse. I den forbindelse fokuseres der først og fremmest på følgerne af klimaændringerne på indlandshøjvande samt mulighederne for at imødegå disse risici. Følgerne af klimaændringerne for kystsikring, vandkvalitet og grundvand behandles ikke særskilt i denne undersøgelse. Med hensyn til de administrative strukturer ligger hovedvægten på forbedring af det grænseoverskridende samarbejde i vandforvaltningsspørgsmål. Som led i statusopgørelsen og -analysen er der foretaget en udførligt og systematisk gennemgang af litteratur og undersøgelser. Til dette formål er der sammen med ordregiveren indsamlet materiale om beskrivelse af den aktuelle vandforvaltningsmæssige situation risikovurdering for de undersøgte regioner infrastruktur med potentielle oversvømmelsesrisici planlægning af beskyttelse mod oversvømmelse planlægningsdokumenter (lokalplaner osv.) undersøgelser om følgerne af klimaændringerne eksisterende strategier til tilpasning til klimaet / til tilpasning til klimaet for Kreis Nordfriesland og Tønder Kommune retlige og instrumentale handlingsrammer for kommuner, Kreise, regioner med hensyn til Tilpasningsstrategier inden for vandforvaltningen i lyset af klimaændringer, som blev vurderet i henhold til nedenstående skema: 9

1 Udgangspunkt og målsætning Figur 1-1 Vurderingsskema for undersøgelsen og grundlag for nærværende rapport Nærværende rapport anvender herefter følgende vurderingsmetode: først diskuteres kort problemsituationen i projektområdet (kapitel 2) og myndighedskompetencerne (kapitel 3). De forventede klimaændringer samt en vurdering af følgerne for undersøgelsesområdet beskrives i kapitel 4. Herefter beskrives de i statusopgørelsen fundne planlagte og allerede implementerede tilpasnings (kapitel 5). Overordnet er datasituationen ikke tilfredsstillende på alle områder, dette gælder især for oversvømmelsesarealer / arealer, der er ramt eller truet af oversvømmelse beskyttelse af infrastrukturanlæg mod potentielle oversvømmelsesrisici informationer om og sammenligning med tidligere ekstreme hændelser / historiske hændelser beskyttelse af bebyggelser / bidrag fra bebyggelser / arealplanlægning ved hjælp af planlægningsmæssige og bebyggelsesretlige instrumenter (fx forbeholds- og prioritetsområder til beskyttelse mod oversvømmelse) infrastruktur / transport og spildevand I den efterfølgende statusopgørelse præsenteres derfor de aspekter / områder, hvor der findes et tilstrækkeligt datagrundlag. 10

1 Udgangspunkt og målsætning 1 Udgangspunkt og målsætning På basis af disse resultater blev der gennemført interviews med fagmyndigheder og relevante institutioner, fx med repræsentanter for vandforvaltning, fysisk planlægning i Kreis Nordfriesland og Tønder Kommune samt med landmændene i digelagene (DHSV Südwesthörn-Bongsiel, Digelaget for Marsken Ved Tønder). Vurderingerne af risikoen på grund af klimaændringerne blev diskuteret, hidtil planlagte tilpasnings blev drøftet, yderligere ideer til indsamlet, og forventninger til en handlingsramme blev afklaret. På grundlag af interviewene blev de hidtidige arbejdsresultater og -hypoteser revideret og tilpasset. På efterfølgende workshops blev arbejdsresultaterne diskuteret med fagfolk og beslutningstagere fra Nordfriesland og Tønder. Derudover var det formålet at afklare yderligere åbne spørgsmål i forbindelse med undersøgelserne og resultaterne, at drøfte kravene til værktøjskassen, at diskutere implementeringsmuligheder for forskellige typer af samt at skabe et bredere informationsgrundlag for alle involverede. De således identificerede tilpasnings udgør herefter værktøjskassen, som findes som bilag IV. Formålet med værktøjskassen samt fremgangsmåden ved sammensætningen og vurderingen af ne er beskrevet detaljeret i kapitel 6. 11

2 Udgangssituation i undersøgelsesområde 2 Udgangssituation i undersøgelsesområde Som grundlag for vurderingen af sårbarheden over for klimaændringer og de deraf afledte forslag til karakteriseres indledningsvis den aktuelle situation i projektområdet. Dette vedrører både de naturlige, vandforvaltningsmæssige forhold og arealanvendelsen i regionen og de retlige rammebetingelser og kompetencer i det grænseoverskridende opland. I det følgende betragtes projektområdet som helhed; situationen i Danmark, i Tønder Kommune og i Kreis Nordfriesland belyses kun nærmere, såfremt der er forskelle. 2.1 Vandforvaltningsmæssigt og naturligt grundlag Vidåens / Wiedaus opland ligger både på tysk og for størstedelens vedkommende på dansk territorium. Vidåen er sammen med sine tilløb Danmarks tredjestørste vandløbssystem, vandskellet ligger kun få kilometer fra Flensborg Fjord (Tøndermarskgruppe 2008). Således rækker Vidåens og mange af dens tilløbs opland i undersøgelsesområdet (Alte Au, Sønderå, Dreiharder Gotteskoogstrom) langt ud over det undersøgelsesområde grænser, som er direkte genstand for nærværende undersøgelse. Det samlede opland består af naturområderne marsk og gest, mens undersøgelsesområdet frem for alt ligger i marsken. Vidåen munder ud i Vesterhavet og er dermed underkastet tidevandets påvirkning. Vandstandene og afvandingsmulighederne i projektområdet bestemmes således af tidelavvandets højde og varighed. Ved stormflod medfører den forhøjede vandstand i havet også en opstemning i langt opstrøms beliggende dele af vandløbene og dermed forhøjelse af vandstandene i indlandet. Da den naturlige afstrømning i projektområdet gennem sluser ikke altid er sikret, er der desuden etableret pumpestationer (MLUR 2009). Siden middelalderen har tekniske løsninger spillet en stor rolle for at sikre afvandingen og dermed dyrkningsmulighederne i marskområderne. Efter at Tøndermasken i begyndelsen af det 20. århundrede blev fuldstændig omstillet til kunstig afvanding, indtrådte der på tysk side hyppigere oversvømmelser. Den daværende Grænsevandskommission blev enig om en forhøjelse af digerne på begge sider af Vidåen samt etablering af den endnu i dag vigtige pumpestation Verlath ved Vidåen, som blev færdiggjort i 1930 erne. Gennem den stadige afvanding af landskabet var det muligt at udvide landbrugsarealerne og udbygge bebyggelserne (Tøndermarskgruppe 2008). Ved anvendelsen af arealer, bl.a. til landbrug og bebyggelse, indtrådte talrige yderligere morfologiske ændringer af vandløbene i projektområdet så som inddigning, udretninger, befæstelse, armering af bredder og vandløbsbund.. Disse ændringer er relevante for oversvømmelsesproblematikken. Indgrebene i vandløbenes struktur påvirker strømhastigheden, afstrømning og højvandsafstrømning samt sedimenttransport fra gestområderne (MLUR 2009). Irreversible jordsænkninger, som er opstået som følge af afvandings, medfører, at store dele af marsken ligger under det gennemsnitlige daglige højvande. 12

2 Udgangssituation i undersøgelsesområde 2 Udgangssituation i undersøgelsesområde Lavninger, som ligger mindre end fem meter over havniveau, er i henhold til Generalplan Küstenschutz Integriertes Küstenschutzmanagement in Schleswig-Holstein (2001) truet af oversvømmelse. Højdeforholdene i den danske del af projektområdet fremgår af Figur 2-1. Dertil hører store dele af Vidåens opland. Digeanlæg giver beskyttelse mod oversvømmelse. I regionen er det imidlertid kun Soholmer Au, der af Ministerium für Landwirtschaft, Umwelt und ländliche Räume Schleswig-Holstein er deklareret som oversvømmelsesområde og karakteriseret med mellemstor risiko for oversvømmelse (MLUR 2010). Figur 2-1 Geländehöhe in der dänischen Tøndermarsk, Quelle: Tønder Kommune 13

2 Udgangssituation i undersøgelsesområde Kystsikring På grund af den fremtidige stigning af vandstanden i havet vil belastningen af kysten stige yderligere. Parallelt hermed skabes stadig flere materielle værdier i områder, der er truet af oversvømmelse. Dette kræver planlægningsmæssige, der imødegår den tiltagende risiko (Innenministerium Schleswig-Holstein 2009). Førsteprioritet ved kystsikring har beskyttelsen af menneskene og bebyggelserne. Til dette formål etableres sikringskonstruktioner og diger. Uden sikringsne kan de lavtliggende områder oversvømmes ved hver kraftig stormflod. For at undgå dette, er kystsikring en væsentlig integreret del af fysisk planlægningen. Grundlaget for implementeringen i Schleswig-Holstein er Generalplan Küstenschutz: Integriertes Küstenschutzmanagement in Schleswig-Holstein fra 2001. Her har kystsikring principielt højere prioritet end alle andre hensyn (Regionalplan 2002, Planungsraum V). Søer Fra naturens hånd er der forholdsvis få søer i marsk og gestområder. Søerne i Nordfriesland er overvejende små og lavvandede, men som habitat og retentionsområde af stor økologisk betydning. Søerne er opstået eksempelvis ved inddigninger. Dette gælder også Gotteskoogsee. Frem til begyndelsen af det 20. århundrede stod Gotteskoog mere eller mindre under vand. Som følge af forstærket afvanding reduceredes søens areal til 26 ha (1926 var den 500 ha). I 1982 blev Gotteskoogsee nyanlagt i sin nuværende form. Deich- und Hauptsielverband Bongsiel- Südwesthörns mål med renatureringen var at genetablere et sølandskab og et vådområde i Gotteskoog med henblik på at øge biodiversiteten i dette område. Hertil hører Aventofter skov, Kahlebüller See og Schnerpe, Rudbøl Sø og Haasberger See samt Hülltofter Tief (Landschaftsrahmenplan Planungsraum V, 2002). 2.2 Arealanvendelse i projektområdet Projektområdet hører til de landlige områder. Disse områder anses for at være struktursvage med undtagelse af anvendelsen til landbrug (Raum & Energie 2004). Landbrugsarealerne anvendes i vid udstrækning som græsningsarealer. Landbrug i projektområdet er kun muligt i forbindelse med en styret afvanding, som foretages gennem etablering af talrige grøfter, sluser, slusebygninger og pumpestationer. Som beskrevet har marskarealerne været dyrket siden middelalderen (MLUR 2009; AG Niederungen 2050 2010). Ligeledes i forbindelse med optimeringen af den landbrugsmæssige udnyttelse blev der bygget indlandsdiger som beskyttelse mod oversvømmelser (AG Niederungen 2050 2010). Vigtige bebyggelser i projektområdet er lokalcentrene Niebüll (9.254 indbyggere, 2010) i Kreis Nordfriesland og Tønder (7.743 indbyggere, 2010) i Tønder Kommune. Der er ikke nogen større industrivirksomheder i undersøgelsesområdet. 14

3 Retlige og instrumentale handlingsrammer 3 Retlige og instrumentale handlingsrammer 3 Retlige og instrumentale handlingsrammer 3.1 Relevante internationale retsgrundlag Til den aktuelle og fremtidige planlægning af vandforvaltningen også ved inddragelsen af spørgsmål om imødegåelse af klimaændringer er i planlægningsregionen forskellige internationale og nationale retsgrundlag og retningslinjer særligt relevante. På EU-niveau og derudover skal frem for alt nævnes: EU s Vandrammedirektiv (WRRL) Europæisk direktiv om vurdering og styring af risikoen for oversvømmelser (HWRM-RL) Oversvømmelsesdirektivet Desuden giver følgende retningslinjer og strategier et fingerpeg om den vandforvaltningsmæssige planlægning i lyset af klimaændringerne: Integreret kystzonestyring (IKZM): Koordinering af økonomiske og sociale anvendelsesønsker med kystområdets beskyttelsesinteresser (fx med hensyn til beskyttelse mod oversvømmelser) for at udnytte potentialer og undgå konflikter. Ramsar-konventionen om beskyttelse af vådområder: Formålet er bevarelse og fremme af vådområder for at sikre deres bæredygtige anvendelse. Vådområdernes naturlige funktioner med hensyn til artsbeskyttelse, vandretention og tilpasning til klimaændringerne skal bevares. 3.2 Myndighedskompetencer med hensyn til tilpasningsstrategier inden for vandforvaltningen til klimaændringer i regionen Statusopgørelsen og -analysen af de eksisterende kompetencestrukturer og planlægningsprocedurer viste sig i løbet af dette projekt at være vanskelig. Mens det på delstatsniveau synes at være klart og entydigt lovmæssigt fastsat, viste det sig tit at være uklart ved anvendelsen på den regionale og i særdeleshed den grænseoverskridende situation. Et vigtigt grundlag for nedenstående beskrivelse er ud over internetundersøgelsen udførlige samtaler med aktører fra regionen og diskussionen på den første workshop i november 2010. Kompetencerne fremgår af en oversigtstabel i bilag III. 15

3 Retlige og instrumentale handlingsrammer 3.2.1 Kompetencer inden for kystsikring Tyskland Ansvarlig for gennemførelsen af kystsikring er Landesbetrieb für Küstenschutz, Nationalpark und Meeresschutz samt Ministerium für Landwirtschaft, Umwelt und ländliche Räume (se herom også bilag III). Til deres opgaver hører bygning, fjernelse, forstærkning eller væsentlig ændringer af diger samt fastlæggelse af de ønskede dimensioner for beskyttelsesdiger og overløbsdiger i den første digerække. Desuden er ministeriet ansvarlig for klassificering af nye, omlagte og nedlagte diger, som delstaten er ansvarlig for. Som nedre kystsikringsmyndighed er Amt für ländliche Räume ansvarlig for de nævnte og er myndighed for hele Schleswig-Holsteins vestkyst. Derudover er Amtet ansvarlig for vedligeholdelse af delstatens kystsikringsanlæg, tilsyn med opfyldelse af de eksisterende forpligtelser (i henhold til kystsikringsloven) samt godkendelse af planerne for kystsikringsanlæg af andre aktører (MLR 2001). Danmark I Danmark er det først og fremmest Kystdirektoratet under det danske transportministerium, der er ansvarlig for kystsikringen. Direktoratet er ansvarligt for bygning og vedligeholdelse af kystsikringsanlæggene samt beskyttelse af kysterne mod erosion. Yderligere opgaveområder er drift af havneanlæg, overvågning af love og bestemmelser samt udsendelse af stormflodsvarsler for hele det danske fastland. På lokalt niveau kan kommuner og private personer foreslå Kystdirektoratet med henblik på kystsikring. I tilfælde af godkendelse gennem Kystdirektoratet skal initiator som regel også påtage sig omkostningerne for foranstaltningen når det drejer sig om kommuner enten gennem skatter eller Privat-Public Partnerships (European Commission, 2009). 3.2.2 Kompetencer med hensyn til vandløbspleje og beskyttelse mod oversvømmelse Tyskland Deich- und Hauptsielverband Südwesthörn-Bongsiel er ansvarlig for 50.000 ha bebygget og dyrket marskområde. Medlemmerne er 13 afvandings-/digelag i afvandingsområdet Südwesthörn, herunder Gotteskoog, og 23 afvandings-/digelag i afvandingsområdet Bongsiel. Formændene er digefogederne, som danner digeforsamlingen, som igen vælger bestyrelsen digegrevskabet. Overdigegreven er formand for bestyrelsen, hvis øvrige medlemmer udgøres af dennes stedfortræder, foreningens forretningsfører (uden stemmeret) og 10 digerådmænd. Digegrevskabet repræsenterer foreningen i alle retlige anliggender. Det opstiller budgettet, som vedtages af digeforsamlingen. Møderne ledes af overdigegreven, som ligesom hans stedfortræder og digerådmændene har rådgivende stemme i forsamlingen. Alle beslutninger i de to organer forberedes og udføres af overdigegreven. 16

3 Retlige og instrumentale handlingsrammer 3 Retlige og instrumentale handlingsrammer De eksisterende lavtliggende koge (digelag) er samlet i hovedforeningen. De højere beliggende områder er selvstændige og er ikke medlem af en hovedforening. Principielt er medlemskab af en hovedforening frivilligt. Hovedforeningen rådgiver de tilsluttede digelag administrativt og teknisk 1. Til hovedforeningens opgaver hører vedligeholdelse og pleje af de offentlige vandløb, indlandsdigerne i marsken, de tekniske anlæg som pumpestationer og sluser samt vedligeholdelse af digerne (indlandsdiger og 2. digerække) som led i beskyttelsen mod oversvømmelse (se tabel i bilag III). I projektområdet er det især pumpestationen Verlath. Foranstaltningerne finansieres af lodsejerne i foreningsområdet samt af tilskud fra delstaten 2. Til den daglige vedligeholdelse af vandløb, diger og pumpestationer yder EU ikke tilskud. Lovgrundlaget for digelagenes arbejde er Wasserverbandsgesetz LWG samt Landeswasserverbandsgesetz. Danmark Siden 2007 har det været storkommunen Tønders opgave at vedligeholde vandløb og ådiger. De mindre kanaler sorterer under digelaget, som også er ansvarligt for drift og vedligeholdelse af pumpestationerne. Tønder Kommune er ligeledes ansvarlig for tilsyn med afvandingsanlæg, kanaler, pumpestationer og bygninger (Tøndermarskgruppe 2008). I modsætning til Tyskland, er der i Danmark ikke afvandings-/digelag for samtlige landområder.. I marskområder er der imidlertid tit et digelag. Inden for projektområdet er det Digelaget for Marsken Ved Tønder. Hovedbestyrelsen for digelagene dannes af bestyrelserne for kogene og kogeinspektørerne. Dette organ vælger digegreven. Principielt er kompetencerne reguleret på tilsvarende måde som i Tyskland. For området Tøndermarsken forestås driften og vedligeholdelsen af afvandingskanalerne delvis af Digelaget og delvis af kommunen. Digelaget er af historiske grunde ejer af digerne, kommunen vedligeholder dem (pleje, udbedringsarbejder, beskyttelses mod oversvømmelse) (se bilag III). Digelagets aktiviteter finansieres af laget selv gennem medlemskontingenter og statslige tilskud. Kommunens dige- og vandløbsvedligeholdelse finansieres af skatter 3. 1 Mundtlig oplysning ved forespørgsel til digelagene, august 2010 2 sst. 3 sst. 17

3 Retlige og instrumentale handlingsrammer 3.2.3 Kompetencer med hensyn til beskyttelse mod oversvømmelse og naturkatastrofer Deutschland Øverste myndighed med hensyn til beskyttelse mod naturkatastrofer er indenrigsministeriet, som er ansvarlig for alle beskyttelses, der rækker ud over en Kreis eller en bys områder. Nedre myndighed for beskyttelse mod naturkatastrofer i Kreise og byer er Landräte og borgmestrene. Nedre kystsikringsmyndighed er LKN. Styrelsen påtager sig som teknisk fagmyndighed alle opgaver i forbindelse med beskyttelse af de lavtliggende områder mod oversvømmelse og stormflod. Alle nævnte kompetente myndigheder handler i tilfælde af naturkatastrofer efter forud fastlagte afværgeplaner, hvor de stedlige digelag, Bundeswehr og frivillige hjælpeorganisationer er vigtige partnere i afværgelsen af oversvømmelses- og stormflodsfarer (MLR 2001). Indsatskræfterne arbejder sammen under fælles ledelse af den ansvarlige myndighed (jf. definition af naturkatastrofe i ordlisten). DHSV er i tilfælde af oversvømmelse ansvarlig for alarmering og planlægning af indsatsen ved indlandsoversvømmelser samt for sikring af digerne ved offentlige vandløb (se herom også bilag III). Danmark Det danske civilforsvar skal forhindre, at alvorlige ulykker bringer liv, velbefindende og miljøet i fare. Alle danske myndigheder kommuner, regioner og de centrale myndigheder er forpligtet til at drage omsorg for at kunne opretholde deres vigtigste funktioner i tilfælde af alvorlige ulykker eller kriser og at udarbejde planer. På nationalt niveau har Beredskabsstyrelsen (Emergency Management Agency) det koordinerende ansvar på vegne af Forsvarsministeriet. Ministeriet er ansvarlig for de nødvendige cirkulærer over for regionale og kommunale myndigheder. Den danske brand- og redningstjeneste består af kommunale brandvæsener og redningstjenester, de kommunale og nationale indsatscentre og de nationale brandvæsener og redningstjenester (DEMA 2012). I tilfælde af oversvømmelse ved indlandsvande i projektområdet ligger ansvaret hos Tønder Kommune, som er ansvarlig for koordinering og udarbejdelse af beredskabs- og indsatsplaner. 3.2.4 Andre vandforvaltningsmæssige kompetencer i Schleswig-Holstein I henhold til Landeswassergesetz i Schleswig-Holstein (MLUR 2007) foreligger der yderligere en fordeling af kompetencer på andre instanser: Ministeriet og de statslige miljøkontorer er ansvarlige for fastlæggelsen af oversvømmelsesområder (i henhold til 57, 08, 24 LWG) gennem en procedure for udlægning af arealer. Den nedre vandmyndighed sørger for implementering af lovbestemmelserne i oversvømmelsesområder (i henhold til 58 LWG) og derudover sammen med kystsikringsmyndighederne for at afværge de farer, der fremkommer for offentligheden 18

3 Retlige og instrumentale handlingsrammer 3 Retlige og instrumentale handlingsrammer på grund af tilstanden eller anvendelsen af vandløb, diger eller oversvømmelsesområder (i henhold til 110 LWG). Delstatens vand- og skibsfartsmyndighed er ansvarlig for vedligeholdelsen af forbundsrepublikkens vandveje. Delstaten er ansvarlig for bygning og vedligeholdelse af beskyttelsesdiger og oversvømmelsesdiger samt andre primære vandløb ( 41, stk. 1 LWG). Alle andre diger ( 63, stk. 1, nr. 3 LWG) og sekundære vandløb ( 40, stk. 1 LWG) vedligeholdes af digelagene, som i de fleste tilfælde påtager sig den principielle vedligeholdelsespligt for vandløbenes ejere og tilgrænsende lodsejere, eller i enkelte tilfælde også af kommunerne. 3.2.5 Kompetencer med hensyn til implementering af EU s Vandrammedirektiv Tyskland Udarbejdelse af vandplaner og monitoring i Schleswig-Holstein påhviler Ministerium für Landwirtschaft, Umwelt und ländliche Räume Schleswig-Holstein. Ministeriet er den ansvarlige myndighed for hovedvandoplandet Eider og er ansvarlig for implementeringen af vandrammedirektivet. Deich- und Hauptsielverband Südwesthörn-Bongsiel samt digelagene er ansvarlige for implementeringen af de forudsete (se herom også bilag III). Danmark Udarbejdelsen af vandplaner og monitoring samt den nationale koordinering påhviler Miljøministeriet / Naturstyrelsen Ribe. Kommunerne Tønder og Aabenraa er ansvarlige for implementering af ne. Kendskabet til målsætningerne for disse planer hos de kommunale aktører var ved interviewene i oktober 2010 lavt, da kommunen på det tidspunkt næsten ikke var inddraget i bearbejdningsprocessen. 19

3 Retlige og instrumentale handlingsrammer 3.2.6 Kompetencer med hensyn til implementering af Europa-Parlamentets og Rådets direktiv om vurdering og styring af risikoen for oversvømmelser (Oversvømmelsesdirektivet) Tyskland Ministerium für Landwirtschaft, Umwelt und ländliche Räume er ansvarligt for metoden til den foreløbige vurdering af vandløb, udarbejdelse af risiko- og farekort samt udarbejdelse af planer for styring af risikoen for oversvømmelser. Fremover er det Hauptsielverband Südwesthörn-Bongsiel, Landesbetrieb für Küstenschutz, Nationalpark und Meeresschutz og kommunerne, der er ansvarlige for implementeringen af forholdsreglerne (se også bilag III). Danmark Kommunerne Tønder og Aabenraa er ansvarlige for udarbejdelse af planerne samt for implementering af ne i forbindelse med implementeringen af Oversvømmelsesdirektivet..Kystdirektoratet og Miljøministeriet / Miljøcenter Ribe er ansvarlige for metoden til den foreløbige vurdering af vandløb, udarbejdelse af risiko- og farekort. Desuden forestår de den internationale koordinering (se også bilag III). 3.2.7 Grænseoverskridende spørgsmål Ved en traktat mellem Tyskland og Danmark blev der i 1922 indgået Overenskomst til regulering af vand- og digeforhold ved den tysk-danske grænse (den dansk-tyske grænsevandskommission 1997). I forbindelse med aftalen blev den dansk-tyske grænsevandskommission etableret. Kommissionens opgaveområde omfatter alle vandløb og vande, som helt eller delvis danner den dansk-tyske grænse. Grænsevandskommissionen har en vis beslutningskompetence og danner således et domstolslignende forum (ibid.), hvor danske og tyske repræsentanter samarbejder fuldt ud ligeberettiget og danner et teknisk-administrativt udvalg. Desuden har kommissionen til opgave at udarbejde løsninger på vandforvaltningsmæssige problemer og inddrage de relevante kommunale arbejdsområder. En gang om året gennemføres der endvidere grænsevandløbssyn, hvor alle involverede myndigheder besigtiger vandløbenes tilstand (den dansk-tyske grænsevandskommission 1997). Grænseoverskridende aktiviteter inden for rammerne af Vandrammedirektivet (DK og DE) På tysk terrirorium dækker Hovedvandoplandet Ejderen en lille del af Vidåens opland, Denne del afvandes gennem Schmale samt grænsevandløbene Gammelå og Sønderå samt Dreiharder Gotteskoogstrom. En lille del af Gotteskoogs overvejende på tysk territorium beliggende opland ligger på dansk territorium. I en fælles erklæring om samarbejdet ved koordinering af forvaltningen af det grænseoverskridende opland for Vidå, Kruså og Jardelunder Graben mellem det danske miljøministerium og Bundesministerium für Umwelt, Naturschutz und Reaktorsicherheit der Bundesrepublik Deutschland, er de to medlemslande blevet enige om principper for den fælles koordinering i henhold til Vandrammedirektivet og det grænseover- 20

3 Retlige og instrumentale handlingsrammer 3 Retlige og instrumentale handlingsrammer skridende samarbejde og har udpeget de ansvarlige myndigheder i de respektive medlemslande. Implementeringen af Vandrammedirektivet blev koordineret og aftalt mellem de danske og tyske myndigheder på en række fælles møder (MLUR 2009). Først og fremmest samarbejder digelagene og de danske kommuner ved den årlige og konkrete forvaltning af grænsevandene (besigtigelse af grænsevandløbene). Derudover er der kun tale om enkeltstående samarbejder mellem lagene og de danske kommuner. Ved implementering af Vandrammedirektivet tegner samarbejdet sig som vanskeligt, da kompetencerne i de to lande er fordelt på forskellig måde. Mens digelagene i Tyskland er integreret i implementeringen af Vandrammedirektivet, har Digelaget i Danmark ikke noget direkte at gøre med implementering af Vandrammedirektivet, idet det er kommunerne, der er ansvarlige for gennemførelse af i vandløbene. Desuden fastsættes i Danmark oppefra (staten), mens planlægningen af ne i Tyskland udvikles i en kooperativ proces sammen med alle aktører, som er berørt af implementeringen af Vandrammedirektivet. Samarbejdet er i alt væsentligt begrænset til Vidåens grænseoverskridende opland (MLUR 2009). Principielt kan det konstateres, at et transregionalt og grænseoverskridende samarbejde mellem Danmark og Tyskland tit vanskeliggøres på grund af forskelle i de administrative niveauer. I Tyskland er visse opgaver delstatsanliggender, mens de i Danmark er tillagt kommuner eller regioner. Samtidig har de danske kommuner overordnet set større kompetencer end tyske kommuner. Derfor er samarbejdspartnerne i et transregionalt, grænseoverskridende samarbejde på mange punkter ikke altid komplementære med hensyn til kompetencer og opgaver (Institut for Grænseregionsforskning 2004). 21

4 Klimaændringer og potentielle effekter i regionen 4 Klimaændringer og potentielle effekter i regionen Ansvarlig: DHI Group, Hørsholm, Mads Madsen Til undersøgelse af klimaændringernes effekt på oversvømmelsesrisikoen i Vidå-systemet er der blevet anvendt følgende metode: Prognose af klimavariabler (nedbør, temperatur og potentiel evapotranspiration) for årene 2050 og 2100 Vandstandsprognose for årene 2050 og 2100 Anvendelse af en kombineret hydrologisk/hydraulisk model til vurdering af ekstreme vandstande og risiko for oversvømmelser i åens opland for årene 2050 og 2100 I figur 4-1 illustreres den valgte metode: Figur 4-1 Skema for den anvendte model til vurdering af risikoen for oversvømmelser i Vidå-systemet 22

4 Klimaændringer og potentielle effekter i regionen 4 Klimaændringer og potentielle effekter i regionen Klimamodelprojektionerne, som anvendes på Vidåens opland, er uddraget af ENSEMBLESdatabasen. ENSEMBLES-databasen indeholder simulationsresultater for state of the art klimamodeller baseret på SRES A1B emissionsscenariet for hele Europa frem til 2100 (van der Linden og Mitchell, 2009). Den fremtidige havvandstand i regionen blev skønnet på basis af aktuelle prognoser for den gennemsnitlige stigning af havvandstanden. Prognoserne tager ligeledes højde for ændringer af den (lokale) isostasi og stormflodskarakteristik. Stormflodsstatistikken ved Vidåslusen frem til 2100 blev beregnet ved hjælp af en regional hydrodynamisk klimasimulation, udviklet af DHI. Prognoser for klimavariablerne kunne anvendes som udgangsparametre for den hydrologiske model for at simulere afstrømningen fra åens opland under fremtidige klimaforhold. Disse simulationsresultater blev derefter sammen med prognoserne for havvandstanden anvendt til simulering af vandstandene inden for vandløbssystemet. Endelig gennemførtes der en sandsynlighedsanalyse af højvandsvandstanden på udvalgte steder for at kunne vurdere risikoen for oversvømmelse af digerne for de to projektionshorisonter 2050 og 2100. 4.1 Klimaprojektioner og vurdering af fremtidig udvikling Ansvarlig: DHI Group, Hørsholm, Mads Madsen 4.1.1 Hydrologiske variabler For at kunne vurdere klimaændringernes effekt på Vidåsystemet skal der tages højde for både klimarelaterede ændringer (nedbør, temperatur, potentiel evapotranspiration) og ændringer af vandstanden i havet. I projektet blev regionale klimamodeller (regional climate model; RCM) fra ENSEMBLES databasen (van der Linden & Mitchell, 2009) anvendt for at kunne vurdere de hydrologiske variabler i Vidåens opland for de to prognosetidspunkter 2050 og 2100. ENSEMBLES databasen indeholder blandt andet klimadata fra A1B emissionsscenariet, som beror på forskellige regionale klimamodeller, og som støttes af globale cirkulationsmodeller (General Circulation Model, GCM). Generelt anbefales det at inddrage mange klimamodeller til vurdering af påvirkningerne for at minimere usikkerheder i de enkelte modeller. I nærværende projekt blev der anvendt 15 RCM/GCM modeller fra ENSEMBLES databasen for at vurdere ændringerne af nedbør og temperatur samt den potentielle evapotranspiration. Vægtede gennemsnitlige ændringer blev beregnet ved at foretage vægtninger af de 15 forskellige RCM/GCM modeller. Vægtningen er baseret på modelvalidering af det aktuelle klima under hensyntagen til den månedlige variabilitet i den gennemsnitlige nedbør, den daglige nedbørsvarians samt middeltemperaturen. De i nærværende projekt anvendte RCM/GCM modeller er anført i Tabel 4-1. 23

4 Klimaændringer og potentielle effekter i regionen Tabel 4-1 I projektet anvendte RCM/GCM modeller. Hadley Centre RCM og GCM model indeholder tre modelversioner med forskellig klimatisk sensibilitet: Reference (Q0), høj sensibilitet (Q16) og lav sensibilitet (Q3). Modell Nr. Institution RCM GCM 1 Danish Meteorological Institute HIRHAM5 ECHAM5 2 Danish Meteorological Institute HIRHAM5 ARPEGE 3 Danish Meteorological Institute HIRHAM5 BCM 4 Max Planck Institute for Meteorology REMO ECHAM5 5 Swedish Meteorological and Hydrological RCA3.0 ECHAM5 Institute 6 Swedish Meteorological and Hydrological RCA3.0 BCM Institute 7 Swedish Meteorological and Hydrological RCA3.0 HadCM3 Q3 Institute 8 UK Met Office, Hadley Centre for Climate HadRM3 Q0 HadCM3 Q0 Prediction and Research 9 UK Met Office, Hadley Centre for Climate HadRM3 Q3 HadCM3 Q3 Prediction and Research 10 UK Met Office, Hadley Centre for Climate HadRM3 Q16 HadCM3 Q16 Prediction and Research 11 Royal Netherlands Meteorological Institute RACMO2 ECHAM5 12 Swiss Federal Institute of Technology CLM HadCM3 Q0 13 Centre National de Recherches RM5.1 ARPEGE Météorologique, Meteo France 14 Community Climate Change Consortium for RCA3.0 HadCM3 Q16 Ireland 15 Abdus Salam International Centre for Theoretical Physics REGCM3 ECHAM5 Variabiliteten i de beregnede ændringer af middeltemperaturen og nedbørsværdierne i de 15 RCM/GCM modeller i 2050 og 2100 er afbildet i Figur 4-2 sammen med de vægtede gennemsnitsværdier. De fleste modeller prognosticerer en øget nedbør om vinteren samt mindre nedbør om sommeren, men viser for alle måneder, især om sommeren, store udsving, herunder både større og mindre gennemsnitlig nedbør. Desuden viser alle modeller en temperaturstigning, ganske vist også med store udsving. Figuren understreger vigtigheden af anvendelse af flere prognosemodeller for at tage hensyn til udsvingene i de anslåede ændringer, når påvirkningerne skal vurderes. 24

4 Klimaændringer og potentielle effekter i regionen 4 Klimaændringer og potentielle effekter i regionen 1.6 1.4 2050 6.0 5.0 2050 1.2 1.0 0.8 0.6 Degree Celcius 4.0 3.0 2.0 0.4 0.2 1.0 0.0 Jan Feb Mar Apr May Jun Jul Aug Sep Oct Nov Dec 0.0 Jan Feb Mar Apr Maj Jun Jul Aug Sep Okt Nov Dec 1.6 1.4 2100 6.0 5.0 2100 1.2 1.0 0.8 0.6 Degree Celcius 4.0 3.0 2.0 0.4 0.2 1.0 0.0 Jan Feb Mar Apr May Jun Jul Aug Sep Oct Nov Dec 0.0 Jan Feb Mar Apr May Jun Jul Aug Sep Oct Nov Dec Figur 4-2 Beregnede udsving i de relative ændringer af den gennemsnitlige månedlige nedbør (til venstre) og de absolutte ændringer af den månedlige gennemsnitstemperatur (til højre) i 2050 (foroven) og 2100 (forneden) i de 15 RCM/GCM modeller (grå baggrund) og de vægtede gennemsnitsværdier (sort kurve). De vægtede gennemsnitlige ændringer i nedbør (middelværdi, varians), temperatur og potentiel evapotranspiration i 2050 og 2100 vises i Figur 4-3. Dataene for den potentielle evapotranspiration i det fremtidige klima afledes af de relative temperaturændringer i RCM/GCM modellerne. Der prognosticeres en temperaturstigning på 1 til 1,5 C i 2050 og 2 til 2,5 C i 2100. Det forventes, at nedbørsmængderne stiger om vinteren, falder om sommeren og samlet set udviser en større varians, i særlig udpræget grad i slutningen af det 21. århundrede. Som følge af den ændrede temperatur stiger ligeledes den potentielle evapotranspiration, med en større relativ ændring om vinteren i forhold til om sommeren. 25

4 Klimaændringer og potentielle effekter i regionen 1.4 1.3 Mittlere Niederschlagsänderung Precipitation (mean) Gennemsnitlig nedbørsændring[mm] 1.4 1.3 Precipitation (variance) Niederschlagsvarianz Nedbørsvarians [mm] 1.2 1.2 1.1 1.1 1.0 1.0 0.9 0.9 0.8 Jan Feb Mar Apr May jun Jul Aug Sep Oct Nov Dec 0.8 Jan Feb Mar Apr May jun Jul Aug Sep Oct Nov Dec 2050 2100 2050 2100 3.0 2.5 Temperaturänderung Temperaturændring Temperature [ C] 1.4 1.3 Potential Potentiel evaporation evapotranspiration 2.0 1.2 1.5 1.1 1.0 1.0 0.5 0.9 0.0 Jan Feb Mar Apr May jun Jul Aug Sep Oct Nov Dec 0.8 Jan Feb Mar Apr May jun Jul Aug Sep Oct Nov Dec 2050 2100 2050 2100 Figur 4-3 Relative ændringer i nedbør, gennemsnitlig potentiel evapotranspiration samt absolutte temperaturændringer ( C) i fremtidige klimaer (2050 og 2100). 4.1.2 Vandstanden i have Ændringerne i vandstanden i havet ved Vidåslusen er en kombination af: Global stigning af den gennemsnitlige vandstand p.g.a. termisk udvidelse og afsmeltning fra gletsjere og iskapper Lokale ændringer af den gennemsnitlige vandstand p.g.a. ændringer af vanddensitet og - cirkulation Lokale ændringer af den gennemsnitlige vandstand p.g.a. isostatiske ændringer Lokale ændringer af stormflodshøjder p.g.a. ændringer af intensiteten af ekstreme hændelser og ændringer af den gennemsnitlige vandstand. I henhold til IPCC 4th Assessment Report (IPCC, 2007) regnes der med en global stigning af havvandstanden på 0,18 til 0,59 m frem til 2100, med en lokal stigning på 0,15 m omkring Danmark. Nye resultater peger imidlertid på, at den globale stigning i havvandstanden vil være større end i IPCC 4th Assessment Report (fx Grindsted et al., 2009). På basis af disse data går Danmarks Meteorologiske Institut ud fra en stigning i havvandstanden omkring Danmark på 0,3 til 1,0 m frem til 2100 (Danish Climate Change Adaptation Portal, 2011). På grund af den betydelige usikkerhed ved den prognosticerede gennemsnitlige stigning af havvandstanden blev der til analysen anvendt to scenarier, 0,3 m (havvandstandsscenarie 1) og 1,0 m (havvandstandsscenarie 2) frem til 2100. Til prognosen af den gennemsnitlige stigning af havvandstanden frem til 2050 anvendtes den af Grindsted et al. (2009) benyttede tidsmæssige udvikling. 26

4 Klimaændringer og potentielle effekter i regionen 4 Klimaændringer og potentielle effekter i regionen På grund af isostatiske ændringer foregår der en kontinuerlig relativ stigning af havvandstanden i regionen. I henhold til Kystdirektoratet (2007) steg den gennemsnitlige vandstand ved Vidåslusen fra 1891 til 1990 på grund af isostatiske ændringer med 11 cm. Denne relative stigning vurderes at fortsætte kontinuerligt frem til 2100, således at der lægges en årlig stigning i vandstanden i havet på 0,11 cm til grund. Med hensyn til vurderingen af ændringen i forekomsten af stormfloder blev der anvendt modelsimulationer, der er baseret på en hydrodynamisk model fra Nord- og Østersøen samt de indre danske farvande. Som modelgrundlag tjente prognoser for vind og atmosfærisk tryk fra HIRHAM5- ARPEGE modellen i ENSEMBLES databasen (Rugbjerg & Johnson, 2011). Ud fra simuleringer i den hydrodynamiske model blev der beregnedet ændringerne for statistikken for ekstremværdier af havvandstanden ved Vidåslusen. Statistikken over ekstremværdier for 2050 og 2100 blev beregnet ved at sammenligne ændringerne i ekstremværdierne med aktuelle statistikker (Kystdirektoratet, 2007) med tilføjelse af den prognosticerede stigning i havvandstanden og isostatiske ændringer, se Figur 4-4. Ændringerne i statistikken over ekstremværdier, fremkaldt af stormflodshændelser (uden hensyntagen til den af klimaet udløste stigning i havvandstanden og isostatiske ændringer), ligger mellem 0,04 og 0,05 m i 2050 og mellem 0,5 og 0,8 m i 2100 med en årlig sandsynlighed for overskridelser på 0,5-5 %. Dette svarer til andre undersøgelser for denne region (Woth et al., 2006; Madsen, 2009). Med inddragelse af den klimarelaterede stigning i havvandstanden og isostatiske ændringer bliver ekstremværdierne meget mere udpræget. Således indtræder der i henhold til den nuværende statistik fx en stormflod på 5 m med en sandsynlighed på 0,5 % (hver 200 år), mens der i 2100 under forudsætning af den store stigning i havvandstanden vil være tale om en sandsynlighed på 30 % (hvert 3. år). 27

4 Klimaændringer og potentielle effekter i regionen 8.0 Meeresspiegelhöhe Vidaa sluice water an level der Wiedau Schleuse 7.0 Wasserstand Water [m level ünn] [m] 6.0 5.0 4.0 3.0 2.0 1.0 2010 2050 Sc1 Meeresspiegelszenario 1 2050 Sc2 Meeresspiegelszenario 2 2100 Sc1 Meeresspiegelszenario 1 2100 Sc2 Meeresspiegelszenario 2 0.0 100 10 1 Jährliche Überschreitungswahrscheinlichkeit Annual exceedance probability [%] [%] 0.1 Figur 4-4 Estimeret havvandstand ved Vidåslusen for det nuværende (2010) og fremtidige (2050 og 2100) klima. Vandstandsscenarie 1 og 2 repræsenterer henholdsvis senariet for den lave og høje stigning i havvandstanden. Som kritisk for opmagasinering af vandet i åsystemet viser sig varigheden af høje vandstande i havet ved Vidåslusen. En stigning i den gennemsnitlige vandstand medfører nødvendigvis en længerevarende høj vandstand over et givent niveau. En eventuel yderligere forlængelse af varigheden af høje vandstande på grund af ændrede stormflodskarakteristikker blev ligeledes undersøgt, men kunne ikke konstateres på basis af de hydrodynamiske modelsimulationer. 4.1.3 Klimascenarier De fire anvendte klimascenarier i risikoanalysen er sammenfattet itabel 4-2. Tabel 4-2 Sammenfatning af de anvendte klimascenarier. Scen arie Ændringer i den gennemsnitlige havvandstand Ændringer i stormflodsstatistik Prognoseperiode Klimaændringer Isostatiske ændringer 1 2 2050 2050 +10 cm +34 cm +5 cm +5 cm Baseret på hydrodynamiske modelværdie (Abb. 4-4) 3 2100 +30 cm +11 cm Baseret på hydrodynamiske modelværdier (Abb. 4-4) 4 2100 +100 cm +11 cm Ændringer i nedbør, temperatur og potentiel evapotranspiration Baseret på de vægtede middelværdier i ENSEMBLES databasen (Abb. 4-3) Baseret på de vægtede middelværdier i ENSEMBLES databasen (Abb. 4-2) 28

4 Klimaændringer og potentielle effekter i regionen 4 Klimaændringer og potentielle effekter i regionen 4.2 Regional effekt af klimaændringerne på indlandshøjvande ved Vidåen Projektområdet er, som allerede nævnt, kendetegnet ved specielle naturgivne forhold. På grund af de lave højder over for den gennemsnitlige vandstand i havet skal store dele afvandes kunstigt ved hjælp af sluser og pumpestationer med reservoirer. En ændring af nedbørsforholdene og dermed afstrømningen fra indlandet, stigning i vandstanden i havet og de dermed forbundne ændringer i tidevandsdynamikken samt det tiltagende antal ekstreme hændelser, som f.eks. monster-regn, stiller således især vandforvaltningen over for store udfordringer. Disse forklares kort i det følgende: Først en beskrivelse af effekterne, som kunne identificeres i litteraturundersøgelsen og gennem interviews med danske og tyske aktører i regionen. Derefter følger en omfattende redegørelse for de af DHI gennemførte beregninger for udviklingen af vandstandene i Vidå under hensyntagen til de i 4.1 beskrevne klimaændringer. 4.2.1 Potentiel effekt af klimaændringerne i regionen I det følgende beskrives de potentielle effekter af klimaændringerne i regionen, idet der ud over aktørernes vurdering for så vidt denne foreligger også gives en sammenfattende fremstilling af de faglige data. Stigningen af havvandstanden og stormfloder Vandstanden i havet er den afgørende størrelse for afvandingen af baglandet: tidevandsdynamikken, nærmere betegnet middel høj- og lavvand samt deres varighed, bestemmer åbningstiden af sluserne og dermed de maksimale vandmængder, der kan afledes. Ved stormfloder kan der være tale om på hinanden følgende tidevands - kædetidevande, således at afvandingen er afbrydt i dette tidsrum. Et fremtrædende problem i forbindelse med den globale klimaændring er stigningen af havvandstanden, som især truer lavtliggende områder. Desuden kan der på grund af hyppigere stormfloder også forventes tiltagende trusler mod kysten (Sterr, 1999). De i 4.1. beskrevne ændringer med hensyn til vandstanden i havet, tidedynamikken samt hyppighed og varighed af stormfloder fører til den konklusion, at forudsætningerne for afvandingen på lang sigt forringes, og at der således bliver tale om hyppigere indlandshøjvande. Den gennemsnitlige forhøjelse af havvandstanden medfører en reducering af slusernes åbningstider samt begrænsninger med hensyn til driften af pumpestationer. Dermed nedsættes også den maksimalt mulige bortledte vandmængde. Hvis reservoirerne ikke er tilstrækkelige, kan der i forbindelse med afstrømningen ved højvande optræde opstemningseffekter, som forårsager oversvømmelser. Især rammes de kystnære og lavtliggende områder i undersøgelsesområdet (LWBV, 2011). 29