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Ökologie

1.3.06 Beispielregion Shandong – Konzepte gegen vermeidbare Wasserknappheit

In den nördlichen Provinzen Chinas sind Wasserknappheit und -verschmutzung schwerwiegende Probleme. Eine stockende sozioökonomische Entwicklung, sinkende Lebensqualität und Umweltschäden sind die Folgen. Dabei gibt es dort keinen grundsätzlichen Mangel an Wasservorräten; vielmehr führen schnelles Wachstum von Bevölkerung, Industrie und Landwirtschaft sowie nicht koordinierte wasserwirtschaftliche Maßnahmen oft zu Wasserkonflikten. Ein Integriertes Wasserressourcen-Management, das auch deutsche Monitoringund Anlagentechnik einsetzt, soll die großen Probleme der Provinz Shandong lösen und gleichzeitig als nachhaltiges Konzept für andere Regionen der Welt dienen.

Das 1.034 Quadratkilometer große Einzugsgebiet des Flusses Huangshuihe liegt im Nordosten der chinesischen Provinz Shandong am Pazifischen Ozean (64 Kilometer Küstenlinie). Die Landwirtschaft ist eine der Haupteinnahmequellen der Region. Ihre Entwicklung wird durch die Wasserknappheit inzwischen stark behindert, gleiches gilt für die Industrie. Auch die Überlastung der Ressourcen macht sich mittlerweile bemerkbar. So hat die übermäßige Nutzung der Grundwasservorkommen mittlerweile zur Salzwasserintrusion geführt.

Im bilateralen Verbundprojekt „Nachhaltiges Wasserressourcenmanagement in der Küstenregion der Provinz Shandong, V.R. China“ entwickelt ein internationales Team von Wissenschaftlern jetzt ein Integriertes Wasserressourcen- Management (IWRM), um die großen Probleme der Region zu lösen. Die Ziele des IWRM sind:

  • Integration von sozialen, ökonomischen und Umweltaspekten
  • Integrierte Betrachtung von Grundwasser und Oberflächenwasser (Quantität und Qualität)
  • Optimierung des Wasserhaushaltes für das gesamte Einzugsgebiet.

Deutsch-chinesisches Forschungsteam

Das Forschungsprojekt wird vom chinesischen Ministerium für Wissenschaft und Technologie (MOST) und vom BMBF gefördert. Es führt deutsches Expertenwissen, neuere Entwicklungen in Zusammenhang mit der WRRL und Forschungsanstrengungen der chinesischen Experten im Küstengebiet der Provinz Shandong zusammen. Am Beispiel des Projektgebiets Longkou entwickeln deutsche und chinesische Wissenschaftler gemeinsam mit Behörden und Forschungseinrichtungen vor Ort eine anwendungsorientierte Strategie zur Optimierung der Wasserbewirtschaftung. Im Idealfall auf die gesamte Provinz Shandong angewandt, soll sie zur Entspannung der Wasserknappheit beitragen.

  1. Das Verbundprojekt gliedert sich in vier Teilprojekte: Sozioökonomische Entscheidungskriterien für ein Entscheidungshilfesystem (DSS)
  2. Entwicklung einer Methode zur Planung nachhaltiger Maßnahmen im Rahmen eines IWRM
  3. Integriertes Konzept für Wassersparen, Wasserwieder- und -weiterverwendung in Haushalten, Industrie und Landwirtschaft
  4. Entwicklung eines Wassermonitoring-Konzepts für das Einzugsgebiet des Huangshuihe

Aufbauschema des geplanten Entscheidungshilfesystems (DSS)

Aufbauschema des geplanten Entscheidungshilfesystems (DSS)
Aufbauschema des geplanten Entscheidungshilfesystems (DSS)
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Entwicklung eines Entscheidungshilfesystems

Testen von Probenahmetechnik an einer Grundwassermessstelle

Testen von Probenahmetechnik an einer Grundwassermessstelle
Testen von Probenahmetechnik an einer Grundwassermessstelle
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Im Rahmen des Projekts entwickeln die Wissenschaftler ein DSS. Es soll helfen, die Maßnahmen für ein nachhaltiges Wassermanagement zu optimieren und ein Monitoringkonzept zu erarbeiten. In das System fließen sozioökonomische Entscheidungskriterien ein. Um sie festzulegen, ermittelte das Institut für ökologische Wirtschaftsforschung (IÖW) in einem ersten Schritt die gegenwärtige Wassernutzung im Projektgebiet (Bericht: „Assessment of current water uses“). Die Analyse der sozioökonomischen und institutionellen Rahmenbedingungen im Wassersektor war Teil einer Masterarbeit. Die darin entwickelten Szenarien zur zukünftigen Wassernutzung wurden durch lineare Projektion aus den gegenwärtigen Nutzungen ermittelt. Ein anderes Verfahren ist bisher noch nicht möglich. Die größte Informationslücke besteht jedoch bei den Rahmenbedingungen bezüglich der sozioökonomischen Institutionen und institutionellen Werkzeuge. Trotz enger Zusammenarbeit mit den chinesischen Partnern ist es nach wie vor schwierig, reale Daten und Zahlen für Landwirtschaft, Haushalte und institutionelle Maßnahmen zu akquirieren.

Ein weiterer Arbeitsschwerpunkt war die Sammlung und quantitative Beschreibung der Maßnahmen, die als Grundlage für das DSS dienen sollen. In enger Zusammenarbeit zwischen der DHI-WASY GmbH und der Ruhr-Universität Bochum stellten die Experten mögliche Wassermanagement-Instrumente in einem umfassenden Katalog zusammen. Zurzeit werden Fragen zur Auswahlmethodik diskutiert. Mithilfe einer Vorauswahlstufe soll es beispielsweise möglich sein, die große Zahl möglicher Maßnahmen (-kombinationen) schon im Vorfeld zu reduzieren. Eine neu entwickelte interaktive Wasserbilanz und ein ebenfalls im Projekt erarbeitetes Grundwassermodell konnten bereits zeigen, dass die Wasserbilanz im Projektgebiet über das Jahr hinweg fast ausgeglichen ist. Es liegt also, wie bereits vermutet, kein prinzipieller Wassermangel, sondern ein reines Managementproblem vor.

Planungen für Pilotprojekte abgeschlossen

Mittlerweile haben die Wissenschaftler Konzepte und Entwurfsplanungen für eine Regenwassernutzung in der Wohnsiedlung Songfeng und eine effiziente Bewässerung des Weinbaubetriebes Weilong Wine Company fertiggestellt und den chinesischen Partnern übergeben. Reaktionen hierzu stehen noch aus. Die Planungen für Pilotprojekte zur Grundwasseranreicherung mit aufbereitetem Abwasser in der Kläranlage Dongcheng und zur Wiederverwendung von Prozesswässern in der Papierfabrik Yulong sind noch in Arbeit.

Monitoringsystem im Aufbau

Auch die Umsetzung des Monitoringkonzeptes konnten die Wissenschaftler wesentlich voranbringen. Eine dem Projekt vorangegangene Grobanalyse des Projektgebietes hatte deutliche Schwachstellen im bestehenden Monitoringsystem gezeigt. Sie betrafen vor allem die Erfassung von Grundwasserständen und Wasserqualitätsparametern. Die chinesischen Partner bauten nun zwei neue Messstellen, eine dritte ist geplant. Die erste Messstelle ist mit einer solarbetriebenen Multiparameter-Funksonde ausgestattet, die laufend fünf verschiedene Werte misst und täglich auf eine Website funkt. Eine Ausstattung mit weiterer Mess- und Probenahmetechnik sowie regelmäßige Probenahmen zur chemischen Analyse sind in Vorbereitung.

Auch bei der Erfassung von Abflussmengen gibt es Schwachstellen. Besonders gravierend ist, dass die Abflussdaten für den größten Nebenfluss des Projektgebiets, den Huangchengji, fehlen. In Abstimmung mit den chinesischen Partnern haben die Wissenschaftler mittlerweile ein Messsystem konzipiert. Es soll kurz vor der Mündung des Huangchengji in den Hauptfluss installiert werden und Daten für die Grundwassermodellierung liefern.

Projekt-Website www.dhi-wasy.de

DHI-WASY GmbH
Prof. Dr. S. Kaden (Projektkoordinator)
Waltersdorfer Straße 105
12526 Berlin
Tel.: 0 30/67 99 98-0
Fax: 0 30/67 99 98-99
E-Mail: s.kaden@dhi-wasy.de
Internet: www.dhigroup.com
Förderkennzeichen: 02WM0923-6
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Projekt-Website

www.dhi-wasy.de