Überprüfung der zukünftigen Leistung eines Talsperrensystems mittels Mehrzieloptimierung

Die zukünftige Leistungsfähigkeit eines Talsperrensystems in Deutschland soll in dieser Studie für zwei projizierte Szenarien des Klimawandels mit der Leistungsfähigkeit unter rezenten Bedingungen verglichen werden. Unter Beachtung mehrerer, teilweise konträrer Bewirtschaftungsziele werden hierfür zunächst optimal angepasste Bewirtschaftungsstrategien durch eine Mehrzieloptimierung ermittelt. Die Auswertung und Darstellung aller Ergebnisse erfolgt durch ein sogenanntes Level-Diagramm.

Der Klimawandel stellt eine Herausforderung für Talsperrenbetreiber dar. Für veränderte klimatische und somit auch hydrologische Rahmenbedingungen, wie zum Beispiel durch die IPCC-Emissionsszenarien projiziert, müssen gegebenenfalls neue Bewirtschaftungsstrategien entwickelt werden. Szenarien mit verminderten Talsperrenzuflüssen und verschärften Trockenperioden stellen eine zukünftig ausreichende Leistungsfähigkeit wasserwirtschaftlicher Speichersysteme in Frage.

Aussagen über die bestmögliche Leistungsfähigkeit eines Talsperrensystems unter zukünftigen Szenarien sind erst nach der Ermittlung einer an diese Szenarien angepassten Bewirtschaftung möglich. Angepasste Bewirtschaftungsstrategien lassen sich beispielsweise durch den Einsatz von Optimierungsverfahren ermitteln.

Sind mehrere, auch konträre Ziele bei der Optimierung der Bewirtschaftung zu berücksichtigen, eignet sich die Mehrzieloptimierung (MZO). Das Ergebnis einer MZO ist ein Satz bester Kompromisslösungen, sogenannter Pareto-optimaler Lösungen. Dies bedeutet, dass ein Ziel (formuliert als Zielfunktion) einer Lösung nur verbessert werden kann, wenn gleichzeitig ein anderes Ziel verschlechtert wird oder gleich bleibt.

Im Rahmen des BMBF-Projektes REGKLAM (Regionale Klimaanpassung in der Modellregion Dresden) werden mit Hilfe eines MZO-Netzwerks Anpassungsstrategien an den projizierten Klimawandel anhand von angepassten Bewirtschaftungsstrategien für ein Talsperrensystem im sächsischen Osterzgebirge entwickelt. Dessen Leistungsfähigkeit und Robustheit wird anhand der Ergebnisse der MZO analysiert.

Im folgenden Beitrag werden beispielhaft die Ergebnisse der MZO für die Emissionsszenarien A2, B1 und A1B des regionalen Klimamodells WETTREG2010 für die Zeitscheibe 2021 bis 2050 mit den Ergebnissen unter rezenten klimatischen Verhältnissen vorgestellt und verglichen. Für den direkten Vergleich der Leistungsfähigkeit eines Talsperrensystems unter unterschiedlichen klimatischen Randbedingungen wird dabei erstmalig ein Level-Diagramm angewandt.



Copyright: © Springer Vieweg | Springer Fachmedien Wiesbaden GmbH
Quelle: Wasserwirtschaft 01-02/2014 (Februar 2014)
Seiten: 4
Preis: € 10,90
Autor: Dipl.-Hyd. Ruben Müller
 
 Diesen Fachartikel kaufen...
(nach Kauf erscheint Ihr Warenkorb oben links)
 Artikel weiterempfehlen
 Artikel nach Login kommentieren


Login

ASK - Unser Kooperationspartner
 
 


Unsere content-Partner
zum aktuellen Verzeichnis



Unsere 3 aktuellsten Fachartikel

Wasserwiederverwendung für landwirtschaftliche und urbane Zwecke in Deutschland
© Springer Vieweg | Springer Fachmedien Wiesbaden GmbH (11/2025)
Wasserwiederverwendung trägt zur Entlastung natürlicher Wasserressourcen bei. Die seit 2023 gültigen EU-Mindestanforderungen an Wasserwiederverwendung werden derzeit in deutsches Wasserrecht integriert. Das im Juli 2025 erschienene Merkblatt DWA-M 1200 erleichtert die praktische Umsetzung von Wasserwiederverwendung in Deutschland.

Wasserbau 2.0 - Biodiversität im Fokus
© Springer Vieweg | Springer Fachmedien Wiesbaden GmbH (11/2025)
Innovative Betonsteine als Ersatz für natürliche Wasserbausteine können Vorteile beim ökologischen Fußabdruck, beim Bau, bei der Besiedlungsfähigkeit und sogar bei der Wiederverwendung bieten. Dargestellt werden die Entwicklung und mögliche Einsatzgebiete.

Talsperren - Essenziell fuer die Minderung der Klimawandelfolgen
© Springer Vieweg | Springer Fachmedien Wiesbaden GmbH (10/2025)
Die Bedeutung von Talsperren und Wasserspeichern wird in diesem Beitrag im Kontext des Klimawandels und der steigenden globalen Wassernachfrage betrachtet. Die Diskrepanz zwischen Wassernachfrage und verfügbarer Speicherkapazität wächst aufgrund von Klimawandel, Bevölkerungswachstum und Rückgang der Süßwasservorräte. Viele große Talsperren weltweit sind über 50 Jahre alt, was zum Teil Bedenken hinsichtlich ihrer Standsicherheit und Verlandung des Stauseevolumens aufwirft. Die Verlandung ist ein weltweit zunehmendes Problem. Ohne nachhaltige Maßnahmen werden bis 2050 viele Stauseen im Mittel bis zu 50 % verlandet sein. Eine nachhaltige Wasserbewirtschaftung und Maßnahmen zur Minderung der Stauraumverlandung angesichts eines wachsenden globalen Wasserspeicherbedarfs sind unabdingbar.