Globaler Wandel und regionale Entwicklung Reinhard F. Hüttl • Rolf Emmermann • Sonja Germer • Matthias Naumann • Oliver Bens Herausgeber Globaler Wandel und regionale Entwicklung Anpassungsstrategien in der Region Berlin-Brandenburg 1 C Herausgeber Reinhard F. Hüttl Sonja Germer Rolf Emmermann Matthias Naumann Oliver Bens Helmholtz-Zentrum Potsdam Berlin-Brandenburgische Deutsches GeoForschungsZentrum GFZ Akademie der Wissenschaften Telegrafenberg Jägerstraße 22/23 14473 Potsdam 10117 Berlin Deutschland Deutschland Diese Publikation erscheint mit Unterstützung der Senatsverwaltung für Bildung, Wissen- schaft und Forschung des Landes Berlin und des Ministeriums für Wissenschaft, Forschung und Kultur des Landes Brandenburg. Interdisziplinäre Arbeitsgruppen Forschungsberichte Herausgegeben von der Berlin-Brandenburgischen Akademie der Wissenschaften Band 26 ISBN 978-3-642-19477-1 e-ISBN 978-3-642-19478-8 DOI 10.1007/978-3-642-19478-8 Springer Heidelberg Dordrecht London New York Die Deutsche Nationalbibliothek verzeichnet diese Publikation in der Deutschen Nationalbibliografie; detail- lierte bibliografische Daten sind im Internet über http://dnb.d-nb.de abrufbar. © Springer-Verlag Berlin Heidelberg 2011 Dieses Werk ist urheberrechtlich geschützt. Die dadurch begründeten Rechte, insbesondere die der Überset- zung, des Nachdrucks, des Vortrags, der Entnahme von Abbildungen und Tabellen, der Funksendung, der Mikroverfilmung oder der Vervielfältigung auf anderen Wegen und der Speicherung in Datenverarbeitungsan- lagen, bleiben, auch bei nur auszugsweiser Verwertung, vorbehalten. 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Umschlagsbildgestaltung: Grit Schwalbe (GFZ Potsdam) Umschlagsfotografi en: Marco Natkhin (ZALF) und Sonja Germer (BBAW) Einbandentwurf: WMXDesign GmbH, Heidelberg Gedruckt auf säurefreiem Papier Springer ist Teil der Fachverlagsgruppe Springer Science+Business Media (www.springer.com) Inhalt Vorwort . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 Sonja Germer, Matthias Naumann, Oliver Bens Einleitung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5 Sonja Germer, Matthias Naumann, Oliver Bens Zur gegenwärtigen Situation der Fokusregion Berlin-Brandenburg . . . . . . . . 15 I. Umweltwandel und die Folgen für den Landschaftswasserhaushalt Sonja Germer, Barbara Köstner, Herbert Sukopp, Jost Heintzenberg Einleitung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27 Ulrich Cubasch, Christopher Kadow Temperaturaufzeichnungen in Berlin für die letzten 310 Jahre . . . . . . . . . . . . 30 Eberhard Schaller Simulation des gegenwärtigen und zukünftigen Regionalklimas von Brandenburg . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37 Barbara Köstner, Matthias Kuhnert Simulation von Wasserhaushaltskomponenten unter dem Wandel des regionalen Klimas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 43 Michael Hupfer, Brigitte Nixdorf, Klement Tockner Reaktionen von Seeökosystemen auf Umweltveränderungen . . . . . . . . . . . . . 50 Gunnar Lischeid Anthropogene Ein(cid:192) ussfaktoren des Landschaftswasserhaushalts . . . . . . . . . . 57 Uwe Grünewald Wasserhaushaltliche und wasserwirtschaftliche Bilanzen . . . . . . . . . . . . . . . . 63 Barbara Köstner, Sonja Germer, Jost Heintzenberg Kernaussagen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 71 VI Inhalt II. Wandel von Landnutzungen und deren Konsequenzen für Wasserressourcen Inge Broer, Alfred Pühler, Mihaiela Rus Einleitung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 83 Konrad Hagedorn Regionale Landwirtschaft im globalen Wandel . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 86 Werner Konold Den Rahmen setzen für die Entwicklung der Kulturlandschaften von morgen. Regionale Antworten auf globale Herausforderungen (cid:191) nden . . . . . . 93 Joachim Quast Strategien zum Integrierten Land- und Wasserressourcenmanagement im märkischen Feuchtgebietsgürtel Oderbruch-Havelland . . . . . . . . . . . . . . . 102 Katrin Drastig, Annette Prochnow, Reiner Brunsch Wassermanagement in der Landwirtschaft . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 111 Ralf Kätzel, Klaus Höppner Waldbewirtschaftung unter den Bedingungen des Klimawandels in Brandenburg . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 117 Hans Kögl Erzeugung und Verbrauch von landwirtschaftlichen Produkten aus Brandenburg in Berlin . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 122 Inge Broer, Reiner Brunsch Neue Entwicklungen in der P(cid:192) anzenzüchtung und Systembetrachtungen der P(cid:192) anze-Umwelt-Interaktion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 129 Inge Broer, Alfred Pühler, Mihaiela Rus Kernaussagen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 135 III. Infrastrukturen neu denken: gesellschaftliche Funktionen und Weiterentwicklung Eva Barlösius, Karl-Dieter Keim, Georg Meran, Timothy Moss, Claudia Neu Gegenwärtige Situation der Infrastrukturen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 147 Ausgangspunkt: LandInnovation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 149 Leistungen der Infrastrukturen in der Vergangenheit . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 150 Wasser- und Bildungsinfrastrukturen: Gemeinsamkeiten und Unterschiede . . 152 Kernaussagen über Infrastrukturen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 155 Inhalt VII IV. Handeln unter Bedingungen des globalen Wandels Sonja Germer, Karl-Dieter Keim, Matthias Naumann, Oliver Bens, Rolf Emmermann, Reinhard F. Hüttl Übergeordnete Herausforderungen des globalen Wandels . . . . . . . . . . . . . . . 175 Brückenprinzipien als Handlungsorientierung für den Umgang mit dem globalen Wandel . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 181 Stärkung der interdisziplinären Forschung und des Transfers . . . . . . . . . . . . . 185 Abbildungsverzeichnis . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 189 Tabellenverzeichnis . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 191 Verzeichnis der Autorinnen und Autoren . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 192 Verzeichnis der Mitglieder der interdisziplinären Arbeitsgruppe Globaler Wandel – Regionale Entwicklung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 196 Verzeichnis der Diskussionspapiere der interdisziplinären Arbeitsgruppe Globaler Wandel – Regionale Entwicklung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 198 Vorwort Der vorliegende Band präsentiert zentrale Ergebnisse aus der Arbeit der interdiszip- linären Arbeitsgruppe (IAG) Globaler Wandel – Regionale Entwicklung der Berlin- Brandenburgischen Akademie der Wissenschaften, die im Januar 2008 nach einer Initiative von R. F. Hüttl und O. Bens für eine Laufzeit von dreieinhalb Jahren eingesetzt wurde. Die Etablierung dieser IAG, die sich mit den Konsequenzen des globalen Wandels für die Region Berlin-Brandenburg und Möglichkeiten der An- passung befasste, erfolgte im Kontext der Aufgabe der Akademie, Forschung zu bedeutenden Zukunftsfragen mit dem vorrangigen Ziel der Beratung von Politik und Gesellschaft zu ermöglichen. Unter dem Dach der IAG entstand ein enges Netzwerk sowohl von den IAG- Mitgliedern aus unterschiedlichen Disziplinen als auch von weiteren Wissenschaft- lerinnen und Wissenschaftlern in Forschungseinrichtungen der Fokusregion sowie von Institutionen über den engeren Raum hinaus. Die IAG traf sich zwischen Januar 2008 und April 2011 zu zahlreichen Arbeitssitzungen. Die Mitglieder fanden zu drei thematischen Clustern zusammen: Umweltwandel, Wandel von Landnutzungen und Agrarmärkten, Sozial- und raumstruktureller Wandel. Diese Cluster führten weitere themenspezi(cid:191) sche Arbeitssitzungen durch. Beratende Experten bei die- sen Sitzungen waren R. P. Sieferle, Universität St. Gallen; C. Jacobeit, Universität Hamburg; G. F. Schuppert, Wissenschaftszentrum Berlin; B. Merz, Deutsches Geo- ForschungsZentrum; A. Bronstert, Universität Potsdam; H. Welzer, Kulturwissen- schaftliches Institut Essen; R. Kreibich, Institut für Zukunftsstudien und Technolo- giebewertung, Berlin; R. Helmig, Universität Stuttgart; E. Swyngedouw, University of Manchester; K. Anders, Büro für Landschaftskommunikation, Bad Freienwalde; E. Rohmann, Ruhr-Universität Bochum; H.-W. Bierhoff, Ruhr-Universität Bo- chum; K. Drastig, Leibniz-Institut für Agrartechnik Potsdam-Bornim; J. Birkmann, Rheinische Friedrich-Wilhelm-Universität Bonn; G. Overbeck, Technische Univer- sität München; H. Kögl, Universität Rostock, und U. Grünewald, Brandenburgische Technische Universität Cottbus. Regelmäßige Austauschgespräche erfolgten zudem mit der Projektgruppe Georessource Wasser – Herausforderung Globaler Wandel der Deutschen Akademie der Technikwissenschaften (acatech) und mit dem For- schungs- und Technologierat Bioökonomie (BioÖkonomieRat). Wichtige Impulse resultierten weiterhin aus Workshops mit Akteuren und Ent- scheidern der allgemeinen Öffentlichkeit sowie mit Forschungseinrichtungen aus der Region Berlin-Brandenburg. Zur Thematik „Wandel der Region Berlin-Bran- 2 Vorwort denburg seit der Industrialisierung“ mit den Schwerpunkten Klima und Wasser tru- gen B. Merz, Deutsches GeoForschungsZentrum; A. Pekdeger, Freie Universität Berlin; G. Nützmann, Leibniz-Institut für Gewässerökologie und Binnen(cid:191) scherei; Ch. Bernhardt, Leibniz-Institut für Regionalentwicklung und Strukturplanung e. V. Erkner, und M. Barjenbruch, Technische Universität Berlin, bei. Expertisen im Zuge des hierauf folgenden Workshops zur Erarbeitung eines Anforderungskatalogs für Daten, Prognosen und Einschätzungen leisteten D. Schönheinz, Brandenburgische Technische Universität Cottbus; K. Jöhnk, Leibniz-Institut für Gewässerökologie und Binnen(cid:191) scherei; S. Glatzel, Universität Rostock, und N. Schaaf, NABU-Bun- desgeschäftsstelle. Ausarbeitungen zum Workshop „Wandel der Märkte für regiona- le Produkte“ trugen W. Bokelmann, Humboldt-Universität zu Berlin; G. Uckert und M.-H. Ehlers, Leibniz-Zentrum für Agrarlandschaftsforschung e. V. Müncheberg; K. Höppner, Landeskompetenzzentrum Forst Eberswalde; K. Klare und A. Tietz, Johann Heinrich von Thünen-Institut – Bundesforschungsinstitut für Ländliche Räume, Wald und Fischerei, bei. Zu dem Workshop „Regionale Handlungs- und Anpassungsoptionen für Berlin-Brandenburg“ für den Bereich der Landnutzung und des Agrarmarkts emp(cid:191) ngen die Mitglieder G. Lischeid und J. Quast, Leibniz- Zentrum für Agrarlandschaftsforschung e. V. Müncheberg; Ch. van Haaren, Leibniz Universität Hannover; B. Müller-Röber, Universität Potsdam; J. Tietze, Universität Rostock, und D. Weiß, HafenCity Universität Hamburg. Das Cluster Infrastruktu- ren führte vertiefende Expertengespräche zu den Funktionen von Infrastruktur in historischer Perspektive mit D. van Laak, Justus-Liebig-Universität Gießen, zu Dy- namiken und Beharrungstendenzen des Infrastrukturbereichs Wasser mit F. Hües- ker, Leibniz-Institut für Regionalentwicklung und Strukturplanung e. V. Erkner, und zum Infrastrukturbereich Bildung mit H.-E. Tenorth, Humboldt-Universität zu Berlin. In zwei interdisziplinär ausgerichteten Workshops erfolgten Gespräche der Arbeitsgruppe zum „Ländlichen Raum“ mit S. Beetz, Hochschule Mittweida; H. Wiggering, Leibniz-Zentrum für Agrarlandschaftsforschung e. V. Müncheberg, und H. Kilper, Leibniz-Institut für Regionalentwicklung und Strukturplanung e. V. Erkner. Zur Thematik „Handeln unter Bedingungen des Nichtwissens“ emp(cid:191) ng die Gruppe, gemeinsam mit dem acatech-Projekt „Georessource Wasser – Herausfor- derung Globaler Wandel“, A. Schumann, Ruhr-Universität Bochum, und C. Pahl- Wostl, Universität Osnabrück. Gemeinsame Diskussionsbeiträge zur „Robustheit von sozial-ökologischen Systemen“ trugen F. Brand, ETH Zürich, und P. Lauwe, Bundesamt für Bevölkerungsschutz und Katastrophenhilfe, bei. Die Arbeitsgruppe veranstaltete begleitend öffentliche Vortrags- und Diskussi- onsveranstaltungen. So war im März 2009 im Rahmen der „Besonderen Vorlesung“ der Akademie D. Blackbourn, Harvard University, mit dem Vortrag „Landschaft und Umwelt in der Deutschen Geschichte“ Gast der IAG. Im März 2010 lud die Grup- pe, gemeinsam mit dem acatech-Projekt „Georessource Wasser – Herausforderung Globaler Wandel“, zum Vortrag „Wissenschaftlicher Umgang mit Nichtwissen aus ethischer Sicht“ ihres Mitglieds C.F. Gethmann ein. Im April 2010 beteiligte sich die Arbeitsgruppe ferner an der Durchführung des vom acatech-Projekt Georessource Wasser – Herausforderung Globaler Wandel organisierten Symposiums „Aktuelle Probleme im Wasserhaushalt von Nordostdeutschland – Trends, Ursachen, Lösun- Vorwort 3 gen“. Im Sommer 2010 präsentierte die Gruppe ihre Arbeit mit vier Beiträgen in der Veranstaltungsreihe „Akademievorlesungen“ einer breiten Öffentlichkeit. Erste Ergebnisse wurden im Rahmen eines Fachgesprächs „Regionale Anpassungen an den globalen Wandel – Handlungsoptionen und Handlungsempfehlungen“ im Sep- tember 2010 mit Vertretern aus Politik und Praxis diskutiert. In Kooperation mit der Kommission für Interdisziplinäre Ökologische Studien der Österreichischen Akademie der Wissenschaften und der Kommission für Entwicklungsfragen bei der Österreichischen Austauschdienst GmbH fand im Januar 2011 in Wien die Vortrags- veranstaltung „Heiliges Wasser – Hochwasser – Niedrigwasser – Giftwasser“ statt. Schließlich ermöglichte der internationale Workshop „Water Resources under Pres- sure – Challenges for Central European Regions“ im März 2011 eine Betrachtung der Thematik im europäischen Kontext. Die Arbeitsgruppe dankt ihren Kooperati- onspartnern und den Experten für die konstruktive Zusammenarbeit. Diese komplexe Arbeitsorganisation bedurfte vielfältiger Mithilfe. Unser nach- drücklicher Dank für die administrative Unterstützung gilt dem Referat „Interdiszi- plinäre Arbeitsgruppen“ der Berlin-Brandenburgischen Akademie der Wissenschaf- ten, namentlich Dr. W.-H. Krauth, R. Neumann, R. Reimann und Dr. U. Tintemann. Über die Grundförderung durch die Berlin-Brandenburgische Akademie der Wissenschaften hinaus erfolgte eine (cid:191) nanzielle Unterstützung durch verschiedene Einrichtungen. Besonders zu danken ist dem Deutschen GeoForschungsZentrum GFZ für die Beteiligung an den Personalkosten der wissenschaftlichen Mitarbeiter- /innen sowie der Kommission für Internationale Beziehungen der Berlin-Branden- burgischen Akademie der Wissenschaften für die Förderung der internationalen Symposien. Die Herausgeber Berlin, im April 2011