Klimawandel und Wasser

(nach: DAS Deutsche Anpassungsstrategie an den Klimawandel, ergänzt)

• Extreme Wind- und Niederschlagsereignisse nehmen zu
• Hochwasserwahrscheinlichkeit durch Starkregen steigt ebenso wie Häufigkeit und Höhe von Sturmfluten
• wärmere Winter und weniger Schnee steigern die Hochwassergefahr da die Abflussverzögerung/Versickerung entfällt
• zunehmende Erwärmung von Wasser und Boden führen zu geringeren Sauerstoffgehalten im Wasser und damit zu mehr Stress für Wasserorganismen
• häufigere Niedrigwasserperioden durch sommerliche Trockenzeiten verringern die Möglichkeit von Kühlwasserentnahmen und belasten die Ökologie
• häufigere Sommertrockenperioden führen zum Austrocknen von Feuchtgebieten und Mooren und damit zur Abnahme der Pufferfähigkeit von Starkregenereignissen
• Verlagerung der Hauptniederschläge in den Winter und Trockenzeiten im Sommer verringern das der Vegetation zur Verfügung stehende Wasser erheblich und gefährden die notwendige Kühlwirkung durch Verdunstung

Zur Anpassung an den Klimawandel wird die Hochwasservorsorge, eine Anpassung der Infrastruktur zur Wasserver- und -entsorgung sowie insbesondere eine effizientere Wassernutzung unumgänglich.

Quelle: Food and Agriculture Organization of the United Nations (FAO): AQUASTAT (10/2016)
Lizenz: cc by-nc-nd/3.0/de/

Die Daten mit Erläuterungen zum Download: 
http://www.bpb.de/system/files/datei/GLO_08_03%20Wasser.xlsx

Nationaler Wasserverbrauch 

Im Wasser verwöhnten Deutschland verdunstet ein Großteil der Niederschläge, der Rest versickert und füllt so dass Grundwasser auf oder gelangt in die Oberflächengewässer. Jährlich stehen etwa 188 Mrd cbm Wasser zur Nutzung zur Verfügung, von denen nur rund 32 Mrd cbm (17 %) tatsächlich von Industrie, Landwirtschaft und Bevölkerung gebraucht werden (BDEW 2013). Der Anteil des Wasserverbrauchs durch private Haushalte, kommunale Einrichtungen und kleinere Gewerbebetriebe liegt dabei bei weniger als 3 %. Täglich verbraucht jeder Mensch in Deutschland ca.121 l Trinkwasser (2017). Rechnet man den virtuellen Wasserverbrauch (s. Schon gewusst?) mit ein steigt die Menge um das 30-fache auf 3.900 l/Tag/Kopf! Zum globalen Vergleich: In 2007 lag der reale Verbrauch in Dubai bei 550 l, in den USA bei 295 l und in Ägypten bei nur 22 l/Kopf/Tag.

Globaler Wasserverbrauch 

Weltweit werden jährlich 4.000 ckm Frischwasser entnommen (UN 10/2016). Davon entfallen 70 % auf den Agrarsektor, 20 % auf die Industrie (inkl. Energieerzeugung) und 10 % auf die kommunale Ebene. Auf dem Agrarsektor kommen 6.400 ckm Regenwasser das direkt abregnet hinzu. Bei der Aufteilung bestehen große regionale Unterschiede. Für Deutschland entfallen 72 % auf die Industrie, und je 14 % auf die Landwirtschaft und die kommunale Ebene.

Knapp die Hälfte der weltweiten Wasserentnahme erfolgt durch drei Staaten: Indien 19 %, China 15 % und USA 12%. In 10 von 178 Staaten ist die Wasserentnahme größer als die natürliche Erneuerung der Ressourcen. Spitzenreiter sind hier Kuwait, Vereinigte Arabische Emirate und Saudi-Arabien.

Zwischen 1930 und 2000 hat sich der globale Wasserverbrauch versechsfacht. Ursache hierfür sind die Verdreifachung der Weltbevölkerung und die Verdopplung des Pro-Kopf-Wasserverbrauchs. (Quelle und zum weiterforschen: http://www.bpb.de/nachschlagen/zahlen-und-fakten/globalisierung/52730/wasserverbrauch)

Neuester globaler Trend 

Nach Projektionen der UN steigt die Weltbevölkerung von derzeit 7,6 (2017) auf 9,8 Milliarden Menschen in 2050. Damit steigt der globale Wasserbedarf um 50%. Mehr als 

40 % der Weltbevölkerung werden dann in Regionen mit starkem Wasserstress leben.

"Wasserstress" besteht nach Definition durch die UNESCO dann, wenn die sich erneuernden Wasserressourcen bei weniger als 1.700 m³/Kopf/Jahr liegen. "Wasserknappheit" beginnt bei 1.000, "absolute Wasserknappheit" bei weniger als 500 m³/Kopf/Jahr. Zum Vergleich: In Deutschland stehen etwa 2.280 m³/Kopf/Jahr zur Verfügung (2013).

Trinkwassergewinnung in Deutschland

Vereinfacht stellt sich das gewonnene Trinkwasser in Deutschland aus folgenden Wasserarten zusammen 

• 64% Grundwasser
• 8% aus Oberflächenwasser angereichertes Grundwasser
• 9% Quellwasser
• 6% Uferfiltrat
• 13% Oberflächenwasser davon 1 % Flusswasser und 12 % See- und Talsperrenwasser

(Quelle: Statistisches Bundesamt Statistisches Mittel der Jahre 1998 bis 2007)

Trinkwasser - Geschütztes Gut 

In der Nähe von Trinkwassergewinnungsanlagen sind in Deutschland Wasserschutzzonen mit unterschiedlichen Beschränkungen eingerichtet. Geregelt werden diese durch das Wasserhaushaltsgesetz (WHG).

• Schutzzone I: unmittelbares Gelände der Brunnenanlage; ohne jegliche Nutzung; bei Speicherseen ein 100 m breiter Uferstreifen
• Schutzzone II: 50-Tage Linie; Bereich, den das Wasser in 50 Tagen vom Rand bis zur Brunnenanlage durchfließt; Boden wirkt als Filter, Bakterien und Viren werden an Bodenpartikel gebunden und sterben ab; Verkehrsanlagen und Bebauung sind nicht zulässig, die Landwirtschaft nur mit Einschränkungen
• Schutzzone III: reicht von der Grenze von Zone II bis zur Grenze des unterirdischen Einzugsgebietes der Fassungsanlage; unterteilt in B (außen) wo Ölraffinerien und chemische Betriebe verboten sind und die engere Zone A  (etwa 2 km-Radius um Brunnen) in der weder Mülldeponien noch Kläranlagen erlaubt sind.

Trinkwasserverbrauch in Deutschland

Der Trinkwasserverbrauch im Mittel/Tag/Kopf liegt in Deutschland bei 121 l und teilt sich im privaten Haushalt (2015) so auf:

• 36% Duschen, Baden,Körperpflege
• 27% Toilettenspülung
• 12% Wäsche waschen
• 9% Kleingewerbeanteil
• 6% Putzen, Garten, Autopflege
• 6% Geschirrspülen
• 4% Essen und Trinken

(Quelle: Bundesverband Energie- und Wasserwirtschaft 2017)

Rechnet man den virtuellen Wasserverbrauch mit ein, steigt die Menge um das 30-fache auf 3.900 l/Tag/Kopf!

Die Schmutz-und Regenwasserableitung kann in der Entwässerungstechnik in zwei unterschiedlichen Systemen erfolgen, im sogenannten Trennsystem oder im Mischsystem.

Beim Trennsystem werden getrennte Leitungs- und Kanalsysteme für die Ableitung von Schmutz-  und Regenwasser angelegt. Das Regenwasser von den Dach- und Verkehrsflächen wird getrennt vom übrigen häuslichen Schmutzwasser gesammelt und möglichst in ein nahe gelegenes Gewässer (Vorfluter) geleitet. 

Dies kann bei Starkregenereignissen insbesondere bei kleineren Gewässern zu deutlichen Hochwässern führen. Daher werden oftmals zur Pufferung Bauwerke, die einen Teil der Niederschläge speichern können, erstellt, wie hier am Hochwasser-Rückhaltebecken "Sehrtenbach". Auch das zeitweise Aufstauen von "Hochwasser" in Tälern und gedrosselte Ableiten in den Vorfluter ist, wie bei der Retentionsfläche "Quengelbach" möglich. Ökologisch besonders sinnvoll ist die Regenwasserversickerung, möglichst in offenen Gräben, da sie neben einer Zwischenspeicherung des Wassers auch für dessen Reinigung sorgt. 

Das Trennsystem hat den Vorteil, dass relativ gering belastetes Regenwasser nicht durch die Kläranlagen geschickt werden muss. Dadurch kann die Abwasserreinigung  wesentlich gründlicher und auch kostengünstiger erfolgen.

Beim Mischsystem werden alle Abwässer (Schmutz-, Fremd- und Regenwasser) in einer gemeinsamen Leitung gemischt abgeführt. 

Von Nachteil ist, dass die Kapazität der Kläranlagen sehr viel größer ausgelegt werden muss, um auch Fremd- und Regenwasser zumindest in begrenztem Maß verarbeiten zu können. Teilweise umgehen lässt sich dieses Problem durch die Einrichtung von Bauwerken zur Mischwasserentlastung (z. B. Regenüberlaufbecken, Speicherbecken und -kanäle), die, wie hier in der Stadt Altenkirchen im gesamten Kanalnetz verteilt werden (s. Karte). Idealerweise sollten diese Becken den Spülstoß (erstes in den Leitungen ankommendes, stark verschmutztes Wasser bei einem Regenereignis) zur Kläranlage passieren lassen und erst das nachkommende, nur wenig verdreckte Wasser speichern und verzögert direkt in den Vorfluter leiten. Dies ist allerdings durch den Zuwachs des Schmutzwassers seit Erstellung der Anlagen immer häufiger nicht der Fall, was dazu führt, dass im Mischsystem relativ viele verschmutzte Abwässer ungeklärt in die Gewässer eingeleitet werden. Die Funktionsweise eines Speicherbauwerks wird am Beispiel des Regenrückhaltebauwerks "Auf dem Dorn" verdeutlicht (s. PDF). 

Die Tabelle in der PDF Abwassersysteme der Ortsgemeinden gibt einen Überblick über die Situation der Schmutz- und Regenwasserableitung in der VG Altenkirchen.

Ergänzende Materialien als PDF-Dateien: