1.3.05 Modellregion Gunung Kidul – Integriertes Wasserressourcen-Management in Karstgebieten

Gunung Sewu an der Südküste der Insel Java ist geprägt vom tropischen Klima. In der Trockenzeit herrscht in dem Karstgebiet akuter Wassermangel. Er schwächt die auf Landwirtschaft angewiesene Region so stark, dass sie auch als „Armenhaus Javas“ bezeichnet wird. Zusätzlich leidet das Gebiet unter einem desolaten Versorgungssystem und einer völlig unzureichenden Abwasserentsorgung. Vom BMBF unterstützt, haben Wissenschaftler in den letzten Jahren bereits einen unterirdischen Bewirtschaftungsspeicher errichtet und durch regenerative Wasserkraft Höhlenwasser gefördert. Im Folgeprojekt erschließen sie nun weitere Wasservorräte und entwickeln ein Konzept zum Integrierten Wasserressourcen-Management. Die Lebensqualität der Bewohner soll sich dadurch nachhaltig verbessern.

Der Distrikt Gunung Kidul nahe der Großstadt Yogyakarta ist eines der ärmsten Gebiete Javas. Eine Ursache liegt im zerklüfteten Karstuntergrund, in dem das Oberflächenwasser sofort versickert. Hinzu kommt, dass angepasste Technologien zur Trinkwassergewinnung, -verteilung und Abwasserbehandlung fehlen. Hier setzt das BMBF-Projekt „Integriertes Wasserressourcen-Management (IWRM) in Gunung Kidul, Java, Indonesien“ an. Es soll die Trinkwasserversorgung der Region sichern. Dazu müssen die unterirdischen Wasserressourcen in den Höhlensystemen der Gunung Sewu („1.000 Hügel“) und das Karstgrundwasser des Wonosari-Plateaus erschlossen und die bestehenden Wasserverteilungssysteme saniert werden. Neu zu entwickelnde Technologien sollen helfen, die Bevölkerung ganzjährig mit ausreichend sauberem Wasser zu versorgen, ohne dadurch künftige Generationen oder angrenzende Regionen zusätzlich zu belasten.

In dem Verbundprojekt arbeiten unter Federführung des Instituts für Wasser und Gewässerentwicklung (IWG) des Karlsruher Instituts für Technologie (KIT) deutsche und indonesische Partner aus Universitäten, Forschungseinrichtungen, Industrie und Behörden zusammen.

Erkundung und Bewirtschaftung der Wasserressourcen

Grundlage eines IWRM-Projekts sind fundierte Kenntnisse über sämtliche Bedingungen, die das Wasserangebot einer Region beeinflussen. Die bereits im Vorgängerprojekt gewonnenen Daten für das Einzugsgebiet Teil der Erdoberfläche, von dem aus Wasser einem bestimmten Gewässerabschnitt zufließt. Es wird zwischen oberirdischem und unterirdischem Einzugsgebiet unterschieden. Die Wasserscheide markiert die Grenze des Einzugsgebiets. der Höhle Gua Bribin sollen erweitert und mithilfe der neuen Erkenntnisse Bewirtschaftungs- und Verteilungsanlagen optimal dimensioniert sowie Strategien zum Schutz der kostbaren Wasserressource entwickelt werden.

Ein im Vorgängerprojekt gebautes Sperrwerk staut in der Höhle Gua Bribin das zuströmende Wasser auf. Damit erzeugt es genügend Druck, um Pumpen zur Wasserförderung zu betreiben. Die Wissenschaftler planen nun eine weitere Förderanlage in der Höhle Gua Seropan. Die Energie für den Antrieb soll hier über eine Holzdruckrohrleitung erzeugt werden. Die beiden Anlagen werden künftig wertvolle praktische Erfahrungen für den Einsatz regenerativer Fördertechnologien in Karstgebieten liefern.

Verteilen, aufbereiten, Qualität sichern

In den ländlichen Gebieten der Gunung Sewu müssen vorrangig die bestehenden Wasserverteilungssysteme verbessert werden. Neben einem kosteneffizienteren Netz- und Betriebskonzept sollen die Wissenschaftler auch ein Konzept zur dezentralen Energierückgewinnung im Verteilungsnetz erarbeiten und an ausgewählten Standorten exemplarisch umsetzen. Ein Managementtool soll die örtlichen Behörden bei ihren Entscheidungen unterstützen und helfen, den Netzbetrieb zu optimieren.

Ein weiterer wichtiger Aspekt ist die Sicherung der Wasserqualität. Dazu entwickeln die Forscher ein Monitoringsystem, das die Qualität des Rohwassers und des Wassers in den Verteilungssystemen permanent überwacht. Im Krankenhaus der Stadt Wonosari installieren sie eine Pilotanlage zur Wasseraufbereitung, die bei Erfolg als Vorlage für weitere dezentrale Anlagen in der Region dienen soll.

Abwasser- und Abfallbehandlung

Im Themenbereich Abwasser- und Abfallbehandlung sollen angepasste Technologien zur Trennung, Aufbereitung, Nutzung und Rückführung von Abwasser- und Abfallströmen entwickelt werden. Ziel ist eine geschlossene Kreislaufführung der Nährstoffe und die Sicherung der knappen Wasserressourcen. Vorbereitend für ein nachhaltiges Entsorgungskonzept müssen die Wissenschaftler ein so genanntes Stoffstrommodell erarbeiten. Es bildet alle relevanten, wassergebundenen Nährstoffströme in der Region ab, visualisiert bestehende Probleme und hilft Arbeitsschwerpunkte festzulegen. Die gravierenden Unterschiede zwischen dem ländlichen und dem städtischen Raum in der Modellregion machen räumlich differenzierte Lösungsansätze erforderlich.

Sozioökonomische Bewertung und Technologiefolgenabschätzung

Mit einer sozioökonomischen Analyse können die Lebensbedingungen und Probleme im Hinblick auf Wasserversorgung und Abwasserentsorgung in der Untersuchungsregion räumlich differenziert ermittelt und Lösungsmöglichkeiten erarbeitet werden. Mit der Systemanalyse und der Technikfolgenabschätzung – ergänzt durch die Methoden der Ökobilanz Eine Ökobilanz analysiert möglichst umfassend den gesamten Produktlebensweg (Life-Cycle) und die zugehörigen ökologischen Auswirkungen und bewertet die während des Lebenswegs auftretenden Stoff- und Energieumsätze und die daraus resultierenden Umweltbelastungen. (Life-Cycle-Assessment) und Lebenszykluskostenrechnung Diese Rechnung zeigt – z. B. bezogen auf ein Produkt – an welchen Punkten des Lebenszyklus welche Kosten entstehen. (Life-Cycle-Costing) werden zusätzlich ökonomische, ökologische, soziale, kulturelle und akzeptanzbezogene Aspekte bewertet. Die Ergebnisse erleichtern damit die Entscheidungen bezüglich Entwurf und der Realisierung wasserwirtschaftlicher Anlagen, erlauben eine Einschätzung der Wirkung dieses Systems auf eine nachhaltige Entwicklung in der betrachteten Region und unterstützen das IWRM-Gesamtprojekt dabei, zu einer solchen beizutragen.

Wissen aufbauen

Technische Konzepte können nur dann nachhaltig sein, wenn die Zielgruppen das Konzept akzeptieren und in allen Projektphasen beteiligt werden. Entwurf und Realisierung der technischen Konzepte sind im beschriebenen Projekt deshalb von Workshops, Sensibilisierungskampagnen und einem intensiven Wissenstransfer begleitet. Die Wissenschaftler arbeiten bei allen Aufgabenstellungen mit den indonesischen Partnerinstitutionen zusammen und beziehen teilweise NGOs und die lokale Bevölkerung ein. Geplant ist außerdem ein umfangreiches Lehr- und Ausbildungsprogramm für das Betriebs- und Wartungspersonal von wasserwirtschaftlichen Anlagen. Es soll auch die Grundlage für die Übertragung des IWRM-Konzeptes auf weitere Standorte schaffen und eine möglichst breit gefächerte Multiplikation anstoßen.

Strategien gegen Wasserknappheit

Die Erschließung des unterirdischen Fließgewässersystems und das IWRM-Konzept für Gunung Kidul werden wichtige Lösungsansätze zur Überwindung von Wasserknappheit in Karstgebieten aber auch in Gegenden mit nicht verkarstetem Untergrund liefern. Nicht zuletzt ist das Projekt ein Beitrag zur interkulturellen Verständigung, die gerade vor dem Hintergrund der weltpolitischen Situation von existenzieller Bedeutung ist.

Projekt-Website www.iwrm-indonesien.de

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