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Wasserversorgung

Wie ist eine nachhaltigere Wassernutzung möglich?

Forschende tragen Gewässerdaten zusammen, um den Wasserhaushalt in Deutschland in Zeiten des Klimawandels besser untersuchen zu können.
Carolin Föste
am Mittwoch, 03.08.2022 - 10:08

Ob im Garten, auf dem Acker und im Wald – es ist zu trocken. Die Regierung rät nicht nur zum sparsamen Umgang mit Energie, auch Wasser wird knapper und sollte sinnvoll genutzt werden. Das betrifft Privathaushalte genauso wie die Wirtschaft. Für eine künftig nachhaltige Wasserressourcenbewirtschaftung sollen nun hydrologische Daten zusammengetragen werden.

Das Karlsruher Institut für Technologie (KIT) will Daten über die Wasserressourcen Deutschlands bündeln, um herauszufinden, wie sich der Klimawandel auf den Wasserhaushalt der verschiedenen Landschaften auswirkt. Das Ergebnis soll schon 2023 vorliegen und frei verfügbar sein. Die Frage, wie sich Wasser dann künftig nachhaltiger nutzen lässt, soll mit dem Datenabgleich regional übergreifend leichter zu beantworten sein. Auch die Waldbewirtschaftung könnte dies vereinfachen.

Langfristig wollen die Forschenden mit der „CAMELS-DE“-Initiative einen einfacheren Datenaustausch zwischen Forschung und Landes- sowie Bundesbehörden ermöglichen. Als Tochterdatenbank des Projekts „ViTamins – Invigorating Hydrological Science and Teaching: merging key Legacies with new Concepts and Paradigms”, sollen die hydrologischen Untersuchungen Erkenntnisse über eine nachhaltige Wasserressourcenbewirtschaftung im Klimawandel bringen.

Wissenslücke: Natur zwischen Dürre und Starkregen

Welche Auswirkungen Dürren, aber auch Starkregenereignisse und veränderte Wasserstände in Flüssen auf die Natur haben, könnte mit leichter zugänglichen und vergleichbaren Daten künftig durchsichtiger werden. Deutschland verfüge über eines der umfangreichsten hydro-meteorologischen Messnetzwerke, es fehle bisher jedoch noch an einem zusammenfassenden einheitlichen Datensatz, so das KIT. Unter dem Projektnamen „CAMELS-DE“, das steht für „Catchment Attributes and MEteorology for Large-sample Studies“ in Deutschland, soll diese Wissenslücke nun aufgearbeitet werden.

„Die CAMELS-Initiative setzt hier an und es einfach machen, Modelle und Hypothesen in ganz Deutschland zu testen, beziehungsweise weltweit, da es solche Datensätze unter anderem schon in den USA, UK und Chile gibt. Die gewonnenen Erkenntnisse können im besten Fall wieder zurück in die Landes- und Bundesämter fließen und die Grundlage für eine nachhaltige Wasserressourcenbewirtschaftung sein oder einen Förster darüber informieren, welche Waldgesellschaft in dreißig Jahren potenziell für einen Standort geeignet sind“, sagt Dr. Ralf Loritz vom Institut für Wasser und Gewässerentwicklung, Bereich Hydrologie des KIT.

Was bedeutet nachhaltige Wassernutzung?

Der Definition nach, gehe es darum, „Wasserflüsse, und die gekoppelten Energie- und Stoffflüsse, möglichst in ihrem natürlichen Gleichgewicht zu lassen. Für die Praxis bedeutet das, im langjährigen Mittel nicht mehr Wasser aus einem Einzugsgebiet zu entnehmen als natürlich erneuert wird. Sinkende Grundwasserspiegel und teilweise daraus resultierenden Niedrigwasserperioden in vielen Teilen Deutschlands durch den Klimawandel zeigen, dass wir unsere Wassernutzung, aber auch unsere Waldwirtschaft grundlegend überdenken müssen“, so Loritz. Denn die nachhaltige Wassernutzung müsse die Vorräte auch für kommende Generationen sichern.

Datengrundlagen für eine nachhaltige Wassernutzung und Risikobewertung

Das aktuelle Projekt konzentriert sich auf die wissenschaftliche Grundsteinlegung für eine nachhaltige Wasserressourcenbewirtschaftung. „Denn Bundesland- oder Landesgrenzen bedeuten in den Umweltnaturwissenschaften auch immer neue Zuständigkeiten und häufig nur begrenzte Datenverfügbarkeit. Dies hemmt die hydrologische Forschung.“ Künftige Entscheidung von Landes- und Bundesämtern könnten sich aber auf diese Ergebnisse stützen. „Mit dem CAMELS-DE-Datensatz wollen wir in Deutschland länderübergreifende Analysen in der Hydrologie erleichtern“, so Loritz. Gemeinsam mit Forschenden der Universität Freiburg, der Universität Kiel, des Deutschen GeoForschungsZentrums GFZ und weiteren Institutionen in Deutschland baut er die neue Datenbank auf.

Auch geologische Daten werden dazu mitverarbeitet. „Wir wollen in CAMELS-DE lange Zeitreihen von Wasserstands- und Abflussmessungen aus allen Bundesländern konsistent zusammenstellen. Mit Hilfe der dazugehörigen Einzugsgebietsgrenzen erzeugen wir außerdem meteorologische Zeitreihen aus frei verfügbaren Daten des Deutschen Wetterdienstes und integrieren sie in den Datensatz“, erklärt Loritz. „Die bereits publizierten CAMELS-Datensätze anderer Länder dienen uns dabei als Vorlage. Für Deutschland besonders relevante Attribute wie Hoch- oder Niedrigwasser wollen wir ergänzen.“

Wasserabflussmengen, Landnutzung, Bodeneigenschaften, Niederschläge und Temperaturen – davon hängt ab, wie viel Wasser in Deutschlands Böden verfügbar ist. Je mehr Daten dieser Parameter die Forschenden zusammentragen, desto sicherer könne man hydrologische Ereignisse künftig vorhersagen und Risiken für unterschiedliche Landschaftstypen abschätzen.