Future perspectives for the Lower Elbe Region 2005–2030: Climate Trends and Globalisation (Vom Fachbereich Geowissenschaften der Universität Hamburg im Jahr 2005 als Dissertation angenommene Arbeit) Authoress: I. Grossmann GKSS ist Mitglied der Helmholtz-Gemeinschaft Deutscher Forschungszentren e.V. ISSN 0344-9629 ISSN GKSS 2006/7 GKSS 2006/7 Future perspectives for the Lower Elbe Region 2005–2030: Climate Trends and Globalisation (Vom Fachbereich Geowissenschaften der Universität Hamburg im Jahr 2005 als Dissertation angenommene Arbeit) Authoress: I. Grossmann (Institute for Coastal Research) GKSS-Forschungszentrum Geesthacht GmbH • Geesthacht • 2006 Die Berichte der GKSS werden kostenlos abgegeben. The delivery of the GKSS reports is free of charge. Anforderungen/Requests: GKSS-Forschungszentrum Geesthacht GmbH Bibliothek/Library Postfach 11 60 D-21494 Geesthacht Germany Fax.: (49) 04152/871717 Als Manuskript vervielfältigt. Für diesen Bericht behalten wir uns alle Rechte vor. ISSN 0344-9629 GKSS-Forschungszentrum Geesthacht GmbH · Telefon (04152)87-0 Max-Planck-Straße 1 · D-21502 Geesthacht / Postfach 11 60 · D-21494 Geesthacht GKSS 2006/7 Future perspectives for the Lower Elbe Region 2005–2030: Climate Trends and Globalisation (Vom Fachbereich Geowissenschaften der Universität Hamburg im Jahr 2005 als Dissertation angenommene Arbeit) Iris Grossmann 175 pages with 29 figures and 13 tables Abstract This thesis investigates development trajectories for the Lower Elbe region until 2030 in the context of present global change processes, both in the natural and in the human environment. Of particular signifi- cance are a) the transition of the region to a post-industrial service economy, b) climatic changes, c) environmental degradation and the protection of the region's ecosystems, d) the influences of globaliza- tion and the framework of the European Union, and e) increased international competition between city regions against the background of population aging and shrinking. Due to the strong interdependence of these fields, consistent results regarding the future of the region cannot be made through the isolated study of just one or two of those fields. The choice of methods reflects this need to study the dynamic behaviour of different human as well as natural fields, and great emphasis is placed on the study of the interplay between the different fields. Applicability of the results has been sought through a stakeholder workshop and interviews with more than 50 experts and stakeholders. The study is in four parts. In part I, climate change in the region with respect to changes in temperature, precipitation and storm surge levels and expected impacts on agriculture, port businesses and the river ecosystems are investigated through a localization of the IPCC A2 SRES-scenario. Part II presents two scenarios for the future viability of the rural part of the region against the background of structural chan- ges and new environmental regulations as well as a policy analysis for agri-environmental programs and the establishment of naturally flooded areas. In part III a cost-benefit analysis for the port of Hamburg is carried out given technological change and the declining position of the port in the regional economy. Part IV presents firstly an assessment of urban renewal processes in Hamburg on the basis of a compara- tive analysis of different metropolitan regions in Europe. This is then combined with the results of the previous three parts into three integrated scenarios for the greater Hamburg region. Identifying and implementing suitable responses to climate change is a common concern for regions worldwide. Climate changes occur simultaneously with other major changes related to economic deve- lopment and urban renewal, population patterns, changes in politics, governance and attitudes. Both impacts of climate change and the space for response depend decisively on developments in these other fields. Therefore it is essential to investigate these issues in conjunction. On the basis of such an integra- ted analysis, the scenarios in part IV of the thesis describe different possibilities of response for the study region. The long-term outcome of different strategies and the interrelatedness of the different fields wit- hin which decisions and changes occur are made visible. As a conclusion to the scenarios, likely threats and problems for the region and recommended strategies are extracted. It is hoped that the results will be of interest to planners or decision makers involved with the creation of a highly viable and attractive future for the region. Zukunftsperspektiven für die Untere Elbe Region 2005-2030: Klimatische Trends und Globali- sierung Zusammenfassung Diese Forschungsarbeit untersucht Entwicklungsperspektiven für die Untere Elbe Region vor dem Hintergrund von Prozessen des globalen Wandels in natürlichen und sozialen Systemen. Hierzu gehören insbesondere a) der Übergang der Region zu einer post-industriellen Dienstleistungsgesellschaft, b) Klimawandel, c) Belastungen der Naturräume und der Schutz der Ökosysteme der Unteren Elbe, d) die Einflüsse von Globalisierung und der wachsenden Bedeutung des Rahmenwerks der EU sowie e) die zunehmende globale Konkurrenz zwischen Stadtregionen vor dem Hintergrund von Bevölkerungs- rückgang und -alterung. In sich konsistente Aussagen über die Zukunft der Region müssen die gegenseitigen Abhängigkeiten und Wechselwirkungen zwischen diesen Bereichen berücksichtigen. Die Wahl der Methoden für diese Forschungsarbeit spiegelt diese Notwendigkeit, das dynamische Verhalten von menschlichen und natür- lichen Systemen gleichermaßen zu untersuchen, und dem Zusammenspiel der Bereiche Rechnung zu tragen. Die gesellschaftliche Relevanz der Ergebnisse wurde durch einen Workshop mit regionalen Inter- essenvertretern und durch mehr als 50 Interviews mit regionalen Experten und Interessenvertretern unterstützt. Die Dissertation erfolgte in vier Teilen: In Teil I wird Klimawandel in der Region bezüglich Änderungen der Temperatur, des Niederschlags und Wasserstandshöhen durch die Lokalisierung eines IPCC A2 SRES-Szenarios untersucht. Dies wird ergänzt durch einen Überblick über mögliche Folgen für die Landwirtschaft, den Hafen und die Flussökosysteme. Teil II untersucht Zukunftsperspektiven für das ländliche Teilgebiet der Region auf der niedersächsischen Seite vor dem Hintergrund von strukturellem Wandel, der Reform der Agrarpolitik der EU und neuen Umweltrichtlinien. Es werden zwei Szenarien für die Zukunftsfähigkeit des ländlichen Raums präsentiert, sowie eine Analyse der verfügbaren Agrar- Umweltprogramme und von Aspekten der Wiederherstellung natürlicher Überflutungsgebiete. Teil III untersucht Zukunftsperspektiven für Hamburg als Hafenstadt im Rahmen einer Kostennutzenanalyse vor dem Hintergrund der gesunkenen regionalen Bedeutung des Hafens. Teil IV präsentiert zunächst eine Aufstellung kritischer und strategischer Erfolgsfaktoren für städtische Erneuerungsprozesse und wirtschaftliche Entwicklung in Hamburg auf der Basis einer vergleichenden Analyse verschiedener Metropolregionen in Europa. Diese Ergebnisse werden dann mit den Ergebnissen der vorangehenden drei Teile der Arbeit zu drei integrierten Szenarios für die Metropolregion Hamburg kombiniert. Die Entwicklung und Umsetzung von Maßnahmen im Umgang mit Prozessen des globalen Wandels ist eine der zentralen Herausforderungen und Aufgaben weltweit. Hierbei erfolgen Veränderungsprozesse in natürlichen Systemen, wie etwa Klimawandel, gleichzeitig mit Veränderungsprozessen in menschlichen Systemen. Hierzu gehören wirtschaftliche Entwicklung, städtische Erneuerungsprozesse, demografische Entwicklungen, politische Entwicklungen und Änderungen von Werten und Einstellungen. Entwick- lungen in diesen Bereichen haben entscheidenden Einfluss auf mögliche Klimafolgen, sowie auf die menschliche Kapazität, ökologisch nachhaltige Entwicklungen umzusetzen, und auf Klimawandel zu reagieren. Umgekehrt beeinflussen die Qualität der natürlichen Umwelt die internationale Attraktivität und Entwicklungskapazität von wirtschaftlichen Regionen. Für eine Untersuchung regionaler Ent- wicklungsperspektiven ist es daher von größter Bedeutung, diese Bereiche gemeinsam und in ihrer wechselseitigen Abhängigkeit zu untersuchen. Die in der Arbeit vorgestellten alternativen Szenarien für die Metropolregion Hamburg beschreiben Entwicklungsperspektiven, die auf einer derartigen integrierten Analyse beruhen. Die Szenarien ver- anschaulichen die langfristigen Konsequenzen verschiedener Strategien und die wechselseitigen Abhängigkeiten und Einflüsse zwischen den verschiedenen Bereichen. Ein zentraler Bestandteil sind kritische und strategische Erfolgsfaktoren für die Entwicklung der Metropolregion. Eine wichtige Schlussfolgerung aus den Szenarien ist die Herausarbeitung von wahrscheinlichen Problemen und Risi- ken für die Region, sowie von empfohlenen Handlungsstrategien. Manuscript received / Manuskripteingang in TDB: 10. Mai 2006 CONTENTS 1 Introduction and research question .................................................................................... 9 1.1 Research objectives.................................................................................................... 9 1.2 Structure of this study .............................................................................................. 12 1.3 Overview of the methodology.................................................................................. 13 2 Literature review .............................................................................................................