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Wasserknappheit: Was können wir dagegen tun? : Datum: , Thema: Wasserforschung

Bevölkerungswachstum, Klimawandel mit schweren Dürren und unregelmäßigen Regenfällen – der Druck auf die Wasserressourcen nimmt zu. Was trägt die BMBF-Wasserforschung zum nachhaltigen Wassermanagement und Erreichen der UN-Nachhaltigkeitsziele bei?

Fluss
© dzmitrock87/ Adobe Stock

Der Weltwassertag 2023 steht unter dem Motto „Accelerating Change“ – das bedeutet so viel, wie „den Wandel beschleunigen“, um die globalen Wasserkrisen zu lösen und der von den Vereinten Nationen im Nachhaltigkeitsziel 6 formulierten Vorgabe „Sauberes Wasser für alle Menschen gewährleisten“ näher zu rücken.

Doch die Verfügbarkeit von Wasser ist weltweit stark begrenzt und regional sogar rückläufig. Die Gründe dafür sind vielfältig: eine wachsende Bevölkerung, sich ändernde Konsummuster, rasante Urbanisierung, Übernutzung und Verschmutzung üben Druck auf die Ressourcen aus. Verschärft wird die Situation durch den Klimawandel mit immer häufigeren Dürren und Hitzewellen.

Ein entscheidender Faktor, um die Wasserverfügbarkeit nachhaltig zu erhöhen und damit Fortschritte in Bezug auf die Nachhaltigkeitsziele zu machen, ist eine sektorübergreifende nationale und internationale Zusammenarbeit. Ziel ist es, neue Technologien und Bewirtschaftungsansätze zu entwickeln. Lesen Sie in unseren Fragen und Antworten, wie vom BMBF geförderte Initiativen, Maßnahmen und Projekte dazu beitragen.

Was heißt es eigentlich, wenn man von Wasserknappheit spricht – geht uns tatsächlich bald das Wasser aus?

Global bleibt die Wassermenge grundsätzlich gleich, es besteht ein ständiger Kreislauf: Wasser verdunstet, wird in den höheren Luftschichten zu Wolken, deren Niederschlag wieder zu Boden fällt. Was sich aber verringern kann, ist die Menge des nutzbaren, sauberen Wassers. Denn nur etwa 2,5 Prozent der weltweiten Wasservorräte bestehen aus Süßwasser, davon sind wiederum nur circa knapp ein Drittel für Menschen als Grund- und Oberflächenwasser in Flüssen und Seen nutzbar, während der Rest in Eis, Schnee oder Gletschern gebunden ist.

Zudem sind die Wasservorräte weltweit ungleich verteilt, sodass lokal Wasser fehlt. Laut der UNESCO leben zwei Milliarden Menschen in Ländern mit Wassermangel und etwa vier Milliarden Menschen erleben jährlich mindestens einen Monat mit schwerer Wasserknappheit. Diese Mangel- und Krisengebiete verteilen sich über den ganzen Globus. Insbesondere der Nahe und Mittlere Osten zählt zu den am stärksten von Wassermangel betroffenen Gebieten. Hier ist es daher umso wichtiger, die vorhandenen Wasserressourcen so nachhaltig und effizient wie möglich zu nutzen oder auch alternative Wasserressourcen wie Meerwasser oder gereinigtes Abwasser zu erschließen. Hierzu werden in der BMBF-Fördermaßnahme MEWAC Technologien entwickelt, die zum Beispiel mit Hilfe von erneuerbaren Energien Brackwasser entsalzen, um es für Bewässerungszwecke zu nutzen (Projekt Highrec).

Wird die Wasserknappheit mit neuen Technologien zu bewältigen sein?

Die Entwicklung neuer Technologien, zum Beispiel zur Entsalzung von Meerwasser oder von salzhaltigem Grund- und Oberflächenwasser, ist ein Baustein, um Wasser in allen Sektoren weltweit effizienter zu nutzen. Genauso wichtig ist aber ein angepasstes Wassermanagement, dass sich auf eine fundierte Datengrundlage zu Wasserverfügbarkeit und Wasserbedarfen stützt. Herausfordernd ist dies insbesondere in grenzüberschreitenden Einzugsgebieten, in denen eine gemeinschaftliche Bewirtschaftung von Wasserressourcen aufgrund unterschiedlicher wirtschaftlicher und politischer Interessen oft schwierig ist.
Ansätze, Werkzeuge und Strategien für ein integriertes Wasserressourcenmanagement im Unteren Jordantal haben zum Beispiel die Forschungsprojekte SMART und SALAM2 entwickelt. In neuen Projekten wie OUTLAST und SPS-Blue Nile wird mit enger Einbindung von lokalen Partnern in den Zielregionen in Ostafrika sowie West- und Zentralasien an Methoden zu Dürreprognosen geforscht. In Zusammenarbeit mit der Weltorganisation für Meteorologie werden diese umgesetzt beziehungsweise für die größten Staudämme der Welt dem Praxistext unterzogen.

Wie sieht es aus mit den Grundwasservorräten aus – können wir uns daraus bedenkenlos bedienen?

Gerade in Gebieten, die unter Wassermangel leiden, wird jetzt schon viel mehr Grundwasser abgepumpt, als neu gebildet werden kann. Infolgedessen sinkt der Grundwasserspiegel immer weiter, die Böden trocknen aus und versalzen. Und auch in Deutschland gibt es große regionale Unterschiede. Vor allem in Nord- und Ostdeutschland könnten durch den Klimawandel bedingte Änderungen bei der Verteilung der Niederschläge sowie vermehrte Hitze und Dürren zu niedrigeren Grundwasserständen führen mit negativen Folgen für Landwirtschaft, Industrie und Wasserversorgung.
Nutzungskonkurrenzen und -konflikte zwischen den verschiedenen Sektoren nehmen zu, weshalb es dringend erforderlich ist, unsere Grundwasserressourcen nachhaltig zu bewirtschaften. Hierzu hat das BMBF die Fördermaßnahme LURCH mit zehn Projekten ins Leben gerufen. Sie untersuchen Aspekte der Grundwasserqualität und -quantität und entwickeln Strategien für eine nachhaltige Nutzung.

Wie steht es um die Qualität dieser Grundwasserressourcen?

Der große Wert des Grundwassers ist vor allem auf seine gute Wasserqualität zurückzuführen. Allerdings ist diese gefährdet. Neben Nitrat und Pflanzenschutzmittel geraten zunehmend sogenannte PFAS in den öffentlichen Fokus. Dabei handelt es sich um die Stoffgruppe der per- und polyfluorierten Alkylverbindungen. Diese Industriechemikalien befinden sich unter anderem in zahlreichen Alltagsprodukten und reichern sich aufgrund ihrer Langlebigkeit in der Umwelt und auch im menschlichen Körper an. Sie stehen unter Verdacht, krebserregend zu sein und das Hormon- und Immunsystem zu schädigen.

Deutschland, Dänemark, Norwegen, die Niederlande und Schweden fordern ein Verbot der als „ewige Chemikalien“ bezeichnten Substanzen und haben Anfang Februar einen entsprechenden Antrag bei der EU-Chemikalienagentur ECHA in Helsinki gestellt. Mit einer Umsetzung des Verbots durch die EU-Kommission kann wohl frühestens 2026 gerechnet werden. In Deutschland wurden PFAS bereits an 1500 Orten nachgewiesen. Bisher gibt es keine wirtschaftlichen Verfahren, die in diesem Ausmaß verbreiteten Stoffe aus der Umwelt zu entfernen. Das BMBF unterstützt in verschiedenen Forschungsprojekten die Entwicklung von Analyse-, Sanierungs- und Aufbereitungsverfahren.

Wie können wir schneller werden, wenn es um die UN-Nachhaltigkeitsziele geht?

Besonders große Potenziale liegen hier in Entwicklungs- und Schwellenländern durch die Verbreitung nachhaltiger Managementansätze und Technologien. So hat das BMBF in Abstimmung mit weiteren Bundesressorts und Ministerien in afrikanischen Partnerländern nun das Forschungsprogramm Wassersicherheit in Afrika (WASA) aufgelegt. Afrikanisch-deutsche Verbünde entwickeln gemeinsam Lösungen, um die Qualität der Wasserressourcen und der -versorgung zu verbessern sowie organisatorische und personelle Kapazitäten vor Ort aufzubauen. Ein Schwerpunkt sind hier beispielsweise naturnahe Ansätze zur Wasserwiederverwendung, die gereinigte Abwässer oder Regenwasser recyceln, um neue Wasserressourcen zu erschließen.

Warum ist Wasserwiederverwendung so vielversprechend gegen den Wassermangel?

Wenn aufbereitetes Abwasser erneut genutzt wird, kann dies gerade in trockenen Regionen der Erde den Druck auf die Trink- und Grundwasserressourcen deutlich verringern. Denn dieses Wasser ist etwa für die Bewässerung in der Landwirtschaft geeignet, auf die im globalen Maßstab rund zwei Drittel des Wasserverbrauchs entfallen. Und auch in Deutschland wird das Schließen von Wasserkreisläufen durch Wiederverwendung zukünftig immer wichtiger – die trockenen Sommer der letzten Jahre mit regionalem und saisonalem Wasserstress führen uns das zunehmend vor Augen.
Das BMBF hat seit 2016 rund 60 Millionen Euro aufgewendet, um alternative Wasserressourcen durch eine Wiederverwendung kommunaler und industrieller Abwässer sowie durch Entsalzung für verschiedene Sektoren zu erschließen. Die in den Fördermaßnahmen WavE entwickelten Technologien zeigen, dass eine sichere Wiederverwendung von gereinigtem kommunalem Abwasser für Bewässerungszwecke möglich ist. Ein Test zur Bewässerung von städtischen Grünflächen erfolgt momentan als Teil des Projektes Nutzwasser in einem Reallabor im bayerischen Schweinfurt. Das Projekt HypoWavE+ setzt die Gemüseproduktion mit recyceltem Wasser bei Gifhorn großtechnisch um. Die in WavE erzielten Ergebnisse unterstützen aktuell auch die Umsetzung einer EU-Verordnung zu Mindestanforderungen an die Wasserwiederverwendung in nationales Recht.