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Ökologie

1.3.07 Internationale WasserforschungsAllianz Sachsen – Bausteine für ein zukunftsfähiges Wassermanagement

Derzeit leben knapp eine Milliarde Menschen ohne sauberes Trinkwasser und über drei Milliarden ohne ausreichende Sanitärversorgung – mit gravierenden gesundheitlichen und wirtschaftlichen Folgen. Vor diesem Hintergrund haben die Vereinten Nationen im Jahr 2002 die sogenannten Millenniumsziele beschlossen. Darin verpflichtet sich die Staatengemeinschaft, die Zahl der Menschen ohne Zugang zu sauberem Trinkwasser und sanitären Anlagen bis 2015 zu halbieren. Forschungsvorhaben wie die „Internationale WasserforschungsAllianz Sachsen“ (IWAS) können hierfür konkrete Lösungsansätze liefern. In dem Verbundprojekt entwickeln Wissenschaftler ganzheitliche Wassermanagementkonzepte für fünf hydrologisch sensitive Weltregionen.

Die Weltbevölkerung wächst rasant und mit ihr der Bedarf an Nahrung und sauberem Wasser. Das große Problem: Bis zu 90 Prozent des erwarteten Anstiegs (bis 2050) wird in Entwicklungs- und Schwellenländern stattfinden. Um die benötigten Nahrungsmittel in diesen Regionen zu produzieren, muss Bewässerungslandwirtschaft betrieben werden. Dadurch verschärft sich der dort bereits heute herrschendeWassermangel noch – mit rund 70 Prozent des globalenWasserverbrauchs ist die Landwirtschaft der mit Abstand größte Wassernutzer.

Angesichts dieser Herausforderungen haben sich rund 40 Wissenschaftler des Helmholtz-Zentrums für Umweltforschung – UFZ und der Technischen Universität Dresden mit der Stadtentwässerung Dresden GmbH, dem Institut für Technische Hydrobiolgoie (itwh), der Dreberis GmbH und weiteren Partnern aus Wissenschaft, Wirtschaft und Politik zur „Internationalen Wasserforschungs Allianz Sachsen“ (IWAS) zusammengeschlossen, um sich den drängendsten Wasserproblemen in fünf besonders stark betroffenen Weltregionen zu widmen.

Arbeiten in den Modellregionen

Modellgebiet Saudi-Arabien: Wasser in der Wüste (Quelle: GIZ IS, Riyadh)

Modellgebiet Saudi-Arabien: Wasser in der Wüste (Quelle: GIZ IS, Riyadh)
Modellgebiet Saudi-Arabien: Wasser in der Wüste (Quelle: GIZ IS, Riyadh)
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Im Projekt IWAS, das vom BMBF im Rahmen des Programms „Spitzenforschung und Innovation in den Neuen Ländern“ gefördert wird, entwickeln Wissenschaftler Systemlösungen für die jeweiligen Wasserprobleme. Die Lösungen dienen als elementare Bausteine für ein ganzheitliches und nachhaltiges Integriertes Wasserressourcen-Management (IWRM), dessen Etablierung in den betreffenden Ländern in den nächsten Jahren und Jahrzehnten angestrebt wird. So unterschiedlich wie die Gründe für die auftretenden Wasserprobleme sind auch die jeweiligen Profile der untersuchten Regionen:

Osteuropa/Ukraine: Hier steht die Verbesserung der Oberflächenwasserqualität mit Blick auf die EU-Wasserrahmenrichtlinie (WRRL) im Vordergrund. Modellregion ist das Einzugsgebiet des Westlichen Bugs. Die bisherigen Untersuchungen zeigten, dass das Flussgebiet extremen Belastungen ausgesetzt ist. Um hier europäische Standards zu erreichen, bedarf es umfangreicher technologischer Verbesserungen und veränderter institutioneller Rahmenbedingungen. Die Wissenschaftler analysierten die wasserwirtschaftlichen Strukturen in den Städten und im ländlichen Raum, bildeten den Wasserkreislauf und die vorgefundenen Landnutzungsformen in Computermodellen ab und erfassten die Klimadaten in einer Datenbank. Gleichzeitig wurden intensive Beziehungen zu Vertretern der Wissenschaft, der Behörden, der Wasserwirtschaft und der verantwortlichen Ministerien aufgebaut.

Zentralasien/Mongolei: In diesem Projektgebiet herrscht ein extremes Klima vor und die Umweltbedingungen verändern sich derzeit erheblich. Hier geht es vor allem darum, Anpassungsstrategien zu entwickeln. Eine wichtige Rolle spielt die Sicherung der Gewässergüte durch neue Technologien. Die Wissenschaftler haben bereits mit dem Bau eines Messgerätes begonnen, das in kürzester Zeit bakteriologische Verunreinigungen und Schadstoffe nachweisen soll. Außerdem haben sie in enger Abstimmung mit dem IWRM-Projekt „MoMo“ (siehe Projekt 1.3.04) die vorhandenen Verwaltungsstrukturen und Stakeholder analysiert. Hier sollen mögliche Verbesserungen der gesellschaftlichen Rahmenbedingungen ansetzen und so die nachhaltige Umsetzung des IWRM-Konzeptes ermöglichen.

Forschungsansatz der Internationalen Wasserforschungs-Allianz Sachsen (IWAS)

Forschungsansatz der Internationalen Wasserforschungs-Allianz Sachsen (IWAS)
Forschungsansatz der Internationalen Wasserforschungs-Allianz Sachsen (IWAS)
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Südostasien/Vietnam: Die Arbeiten in diesem Projektgebiet konzentrieren sich auf ein Stadtviertel von Hanoi (Long Bien). Ein extrem schnelles Wachstum in der Region hat dazu geführt, dass die Abwässer nicht geregelt entsorgt werden. Hier soll ein Konzept für ein nachhaltiges Entwässerungssystem und dessen Integration in den existierenden Wasserkreislauf entwickelt werden. Um der Grundwasserabsenkung entgegenzuwirken, haben die Wissenschaftler die Möglichkeiten einer künstlichen Anreicherung mit gereinigtem Abwasser analysiert. Auf einem von der Stadtverwaltung zur Verfügung gestellten Gelände soll eine Demonstrationsanlage errichtet werden. Außerdem ist der Aufbau eines Wasserkompetenzzentrums geplant.

Mittlerer Osten/Saudi-Arabien, Oman: In ariden Regionen wie der arabischen Halbinsel kommen Wasserressourcen vor allem in Form von Grundwasser vor. Bei Grundwasser ist die Gefahr der Übernutzung besonders groß. Im Mittelpunkt des Regionalvorhabens steht daher eine komplexe Modellierung der Grundwasserneubildung und der Beeinträchtigungen seiner Qualität, beispielsweise durch das Eindringen von Salzwasser im Küstenbereich. Daran schließt sich die Frage nach einer nachhaltigen Bewirtschaftung an. Im Vorhaben wird unter anderem untersucht, welchen Einfluss der Klimawandel und Klimaextreme auf den Ertrag von Kulturpflanzen haben.

Lateinamerika/Brasilien: Für die Modellregion Brasília stellt die rasante und ungeplante Urbanisierung ein großes Problem dar. Es ist davon auszugehen, dass der Bedarf bald die Wasservorräte und die Systemkapazitäten erheblich übersteigen wird. Gemeinsam mit dem Wasserversorger und weiteren brasilianischen Partnern erarbeitet IWAS hier geeignete Strategien. Zusammen mit weiteren, ergänzenden BMBF-Projekten wird in diesem Zusammenhang ein IWRM für die Region aufgebaut. Die regionalen Wasserversorger planen für die nächsten Jahre Investitionen in Millionenhöhe für die Landnutzung und die Entwicklung der technischen Infrastruktur. Die Projektergebnisse werden entscheidend dazu beitragen, dass hierfür nachhaltige Lösungen gefunden werden.

Querschnittsaktivitäten und Ausblick

Für die Entwicklung nachhaltiger Managementkonzepte sind Zukunftsszenarien und Modelle zur Vorhersage nötig. Sie werden für alle Regionalvorhaben in einer zentralen „IWAS-Tool-Box“ zusammengefasst, was eine Übertragbarkeit auf andere Regionen ermöglichen soll. Weitere zentrale Bestandteile der IWAS-Projekte sind Wissenstransfer (Capacity-Development) und der Aufbau nachhaltiger wasserwirtschaftlicher Strukturen. Sie sollen helfen, die entwickelten Lösungen und Strategien in der jeweiligen Region dauerhaft zu implementieren.

Nach der zweieinhalbjährigen Pilotphase wurde ein Anschlussvorhaben gestartet (2011 bis 2013). In dieser Phase sollen die Arbeiten fortgeführt, schwerpunktmäßig vertieft und die entwickelten Managementkonzepte mit den jeweiligen Partnern verwirklicht werden.

Internationale Wasserforschungs-Allianz Sachsen – IWAS
Helmholtz-Zentrum für Umweltforschung – UFZ
Department Aquatische Ökosystemanalyse und
Management

Prof. Dr. Dietrich Borchardt
Brückstraße 3a
39114 Magdeburg
Tel.: 03 91/8 10 91 01
E-Mail: dietrich.borchardt@ufz.de

Technische Universität Dresden
Institut für Siedlungs- und Industriewasserwirtschaft

Prof. Dr. Peter Krebs
01062 Dresden
Tel.: 03 51/46 33 52 57
E-Mail: pkrebs@rcs.urz.tu-dresden.de

Förderkennzeichen:
Helmholtz-Zentrum für Umweltforschung –UFZ 02WM1027
Technische Universität Dresden 02WM1028
Stadtentwässerung Dresden 02WM1029
Institut für technischwissenschaftliche Hydrologie (itwh) 02WM1050
DREBERIS GmbH 02WM1051
Water as a resource
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