Nachhaltiges Wassermanagement

Kli­makrise bedeutet Wasserkrise – denn die Fol­gen des Kli­mawan­dels sind an der Ver­füg­barkeit von Wass­er am deut­lich­sten spür­bar, zum Beispiel durch  ver­schmutztes oder zu wenig Wass­er. Auch die glob­ale Ernährungs- und Energiesicher­heit ist eng mit der Wasserver­sorgung verknüpft. Wis­senschaftler und Prak­tik­er der BMBF-För­der­maß­nahme „Glob­ale Ressource Wass­er“ appel­lieren daher an die Poli­tik zum gestri­gen Welt­wassertag: Nach­haltiges Wasser­man­age­ment muss stärk­er in den Fokus der Kli­maan­pas­sung rücken.

Zwei Drit­tel der Welt­bevölkerung lei­den schon heute min­destens einen Monat im Jahr unter schw­er­er Wasserk­nap­pheit – Ten­denz steigend. Die natür­lichen Vor­räte an sauberem Wass­er erschöpfen sich schneller als sie erneuert wer­den. Die Über­nutzung der glob­alen Wasser­res­sourcen führt zu Inter­essen­skon­flik­ten. Bevölkerungswach­s­tum und Kli­mawan­del kön­nen die Wasserkrise noch ver­stärken. Zudem sind in Zeit­en des weltweit­en Han­dels lokale und regionale Wasser­res­sourcen und Wasser­sys­teme glob­al ver­net­zt: Zu den Bedürfnis­sen der Men­schen bei uns kom­men die Bedürfnisse der Men­schen am anderen Ende der Welt.

Ein Beispiel: Kupfer wird für die Pro­duk­tion von Solaran­la­gen genutzt. Der Abbau von Kupfer erfordert große Wasser­men­gen. Wird für eine Solaran­lage Kupfer importiert, hat dies einen Ein­fluss auf die Wasser­res­sourcen im Export­land. So kann die Energiepro­duk­tion in einem Land den Wasser­stress in einem anderen Land erhöhen und es notwendig machen, auf die lokalen Fol­gen für Umwelt und Gesellschaft zu achten.

90 Institutionen, 12 Projekte: Die Fördermaßnahme „Globale Ressource Wasser“

Solche glob­al-lokalen Zusam­men­hänge wer­den seit 2017 in der För­der­maß­nahme GRoW des Bun­desmin­is­teri­ums für Bil­dung und Forschung (BMBF) unter­sucht. GRoW denkt die Wech­sel­wirkun­gen zwis­chen Wass­er, Energie, Ernährung und Kli­ma zusam­men. So kann GRoW dazu beitra­gen, die Kli­makrise durch die Bewäl­ti­gung der Wasserkrise einzudäm­men. Die Forschungs- und Prax­is­teams von GRoW liefern drin­gend benötigtes Fach­wis­sen zur Ver­füg­barkeit und zum Zus­tand der weltweit­en Wasser­res­sourcen. Zudem entwick­eln sie Lösun­gen für ein kli­mare­silientes Wasser­res­sourcen­man­age­ment vor Ort. Mehr als 90 Insti­tu­tio­nen aus Wis­senschaft, Wirtschaft und Prax­is sind in 12 Ver­bund­pro­jek­ten beteiligt. GRoW ist eine der größten För­der­maß­nah­men weltweit zu diesem The­ma. Ergeb­nisse der För­der­maß­nahme wer­den – abhängig von den aktuellen Entwick­lun­gen – Ende Juni auf ein­er Abschlusskon­ferenz in Berlin vorgestellt.

Appell zum Weltwassertag an die Politik

GRoW unter­stützt die Forderung der Vere­in­ten Natio­nen zum Welt­wassertag 2020 an die Klimapoli­tik: „Wir kön­nen nicht mehr warten. Kli­maschutzpoli­tik muss nach­haltiges Wasser­man­age­ment in den Fokus rück­en”. Dafür emp­fiehlt GRoW, das Poten­zial dig­i­taler Inno­va­tio­nen für kli­mare­silientes Wasser­man­age­ment bess­er zu nutzen und in glob­alen Liefer­ket­ten das lokale Wasser­man­age­ment zu berück­sichti­gen. Die Wis­senschaft kann entschei­dend dazu beitra­gen: erstens mit Fach­wis­sen für betrof­fene Akteure und zweit­ens, indem sie klare Zuständigkeit­en aufzeigt, um Wasser­res­sourcen nach­haltig zu managen.

Kernfragen zum Thema Klimawandel in den GRoW-Forschungsprojekten sind:

Wie kön­nen Unternehmen in Zeit­en des Kli­mawan­dels mit dem Risiko „Wasser­man­gel“ umgehen?

Viele von Deutsch­land importierte Waren stam­men aus sehr wasserk­nap­pen Regio­nen der Erde: Baum­wolle aus Zen­tralasien, Getrei­de aus Nordafri­ka oder Erze aus Wüsten­re­gio­nen. Unternehmen messen und man­a­gen ihren Wasserver­brauch in erster Lin­ie an Pro­duk­tion­s­stan­dorten. Doch hin­ter Liefer­ket­ten ver­ber­gen sich oft rel­e­vante Wasser­nutzun­gen und durch den Kli­mawan­del auch erhe­bliche Risiken. Das GRoW-Pro­jekt WELLE entwick­elt hierzu eine Meth­ode zur Bes­tim­mung des Wasser­fußab­drucks von Unternehmen. Direk­te und indi­rek­te Wasser­nutzun­gen in den Energie- und Mate­ri­alvor­ket­ten wer­den berück­sichtigt. Indus­triepart­ner des Pro­jek­ts kön­nen damit Maß­nah­men ergreifen, um Wasserk­nap­pheit an lokalen Bren­npunk­ten ihrer Wertschöp­fungs­ket­ten zu verringern.

Wie viel Wass­er wird kün­ftig ver­füg­bar sein?

Mit dieser Frage beschäfti­gen sich die GRoW-Pro­jek­te SaWaM und Med­Wa­ter – Pro­jek­te mit Fokus auf Trock­en­re­gio­nen und die Mit­telmeer­re­gion, einem Hotspot für die Auswirkun­gen des Kli­mawan­dels. Mith­il­fe von Satel­liten- und Mod­ell­dat­en wer­den ver­füg­bare Wasser­res­sourcen unter­sucht. Alle glob­al und öffentlichen ver­füg­baren Beobach­tungs- und Vorher­sage­in­for­ma­tio­nen wer­den zusam­menge­tra­gen und region­al­isiert, um die Wasserver­füg­barkeit der kom­menden Wochen und Monate vorherzusagen und die Wasser­nutzung zu opti­mieren. „Beson­ders rel­e­vant ist dies für aride und semi-aride Gebi­ete, die schon jet­zt von Wasser­man­gel geprägt sind – das bet­rifft immer­hin 40 Prozent der Land­flächen auf der Erde“, erk­lärte Pro­fes­sor Har­ald Kun­st­mann, stel­lvertre­tender Leit­er des Insti­tuts für Mete­o­rolo­gie und Kli­maforschung – Atmo­sphärische Umwelt­forschung (IMK-IFU) des KIT in Garmisch-Partenkirchen.

Ist Wasserk­nap­pheit ein Risiko für die Energiewende?

Wass­er ist für die Nutzung fos­siler und erneuer­bar­er Energi­eträger ein bedeut­samer Fak­tor. Das GRoW-Pro­jekt WANDEL prüft daher die Auswirkun­gen von Wasserk­nap­pheit auf die Neuaus­rich­tung der Energiev­er­sorgung. Dafür ver­gle­icht es ver­schiedene Energiesys­teme mit Blick auf ihren weltweit­en Wasserver­brauch. Berück­sichtigt wer­den der direk­te Wasserbe­darf und die Wasserver­schmutzung am Stan­dort des Kraftwerks, zum Beispiel bei ther­mis­chen Kohlekraftwerken im Einzugs­ge­bi­et Ober­weser oder beim Zuck­er­rohran­bau für Bio­masse in Brasilien. Auch indi­rek­te Ver­bräuche fließen in die Analyse ein – wie beispiel­sweise Kupfer­im­porte für Solarthermie.

Wie kann rechtzeit­ig vor Dür­ren und ihren Fol­gen für die Ernährungssicher­heit gewarnt werden?

Dür­ren wirken sich auf Wasser­res­sourcen, die Pro­duk­tiv­ität im Pflanzen­bau, den Han­del mit Nahrungsmit­teln und den Bedarf an inter­na­tionaler Nahrungsmit­tel­hil­fe aus. Diesen Zusam­men­hang unter­sucht das GRoW-Pro­jekt GlobeDrought und baut ein Infor­ma­tion­ssys­tem für Dür­reereignisse auf. Mit Part­nern wie der Uni­ver­sität der Vere­in­ten Natio­nen entwick­elt das Pro­jekt ein exper­i­mentelles Früh­warn­sys­tem, um kri­tis­che Dür­rezustände sowie den Bedarf an Nothil­fe zu erkennen.

Wie nach­haltig wird Wass­er in der Land­wirtschaft genutzt?

Der weltweit größte Ver­brauch­er der glob­al ver­füg­baren Wasser­res­sourcen ist mit Abstand die Land­wirtschaft. Im inter­na­tionalen Han­del mit Agrargütern wird das für ihre Pro­duk­tion notwendi­ge Wass­er mit­ge­han­delt. Dabei wird bish­er nicht berück­sichtigt, dass Land­wirtschaft und Ökosys­teme zum Beispiel gegenüber Kli­maschwankun­gen anfäl­lig sind. „Wir entwick­eln präzis­ere Instru­mente als bish­er, um die Effizienz der land­wirtschaftlichen Wasser­nutzung weltweit zu beobacht­en und zu bes­tim­men“, sagt der Koor­di­na­tor des GRoW-Pro­jek­ts ViWA, Wol­fram Mauser, Lehrstuhl für Geo­gra­phie und geo­graphis­che Fern­erkun­dung, LMU.

Sauberes Wass­er für alle – aber wie?

Die Trinkwasserver­sorgung der Mil­lio­nen­stadt Lima ste­ht durch den Kli­mawan­del extrem unter Druck. Mith­il­fe von neuen Meth­o­d­en wer­den Wasser­menge und ‑qual­ität in Ober­flächengewässern im GRoW-Pro­jekt Trust für Lima erfasst und auch Nutzungskon­flik­te – beispiel­sweise zwis­chen Bevölkerung und kom­merzieller Land­wirtschaft – berück­sichtigt. Damit set­zt sich dieses Pro­jekt mit ein­er dringlichen Prob­lematik auseinan­der: Wasserkrise durch zunehmende Urban­isierung, gepaart mit den Fol­gen des Klimawandels.