Wasser und Abwasser in Deutschland Wasserverfügbarkeit in einigen Gebieten kritisch

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Das Forschungszentrums Jülich und die Ruhr-Universität Bochum haben im Auftrag des Umweltbundesamtes die Grundwasserverfügbarkeit in Deutschland erforscht. Dabei konnten sie Risiko-Gebiete identifizieren, in denen das Grundwasser in Trockenperioden knapp werden könnte. Die Ergebnisse bilden eine Grundlage für politische Entscheidungsträger und landwirtschaftliche Akteure, um in Zukunft notwendige Anpassungsmaßnahmen ziehen zu können.

In den beiden wegweisenden wissenschaftlichen Studien wurden hochauflösende Simulationen zum Wasserdargebot und offizielle statistische Daten zur Wassernutzung gemeinsam analysiert. Das ⁠Wasserdargebot⁠ gibt an, welche Mengen an Grund- und Oberflächenwasser potenziell genutzt werden können. Die Wissenschaftler:innen konnten erstmals flächendeckend bestimmen, wo die Wassernutzung potenziell nicht durch das natürliche Wasserdargebot gedeckt ist – also ein Defizit entstehen kann. Besonders problematisch wird diese Übernutzung in längeren Trockenperioden, wenn der Wasserbedarf steigt, die verfügbaren Reserven aber gleichzeitig immer knapper werden. Die Studien stellen wichtige wissenschaftliche Daten und Konzepte für das „Aktionsprogramm Wasser“ bereit, das durch die Bundesregierung in der „Nationalen Wasserstrategie“ beschlossen wurde.

Punktesystem zur Bewertung von Herausforderungen

In der ersten Studie analysierten die Forschenden den Zeitraum von 1961 bis 2020 und erstellten eine deutschlandweite Karte der „Wasser-Bilanz-Risiko-Gebiete“. In diesen Regionen wird der als nachhaltig geltende Grenzwert für die Nutzung von Grundwasser überschritten. Das bedeutet, dass mehr Wasser entnommen wird, als auf natürliche Weise dem Grundwasser wieder zuströmt. Die dadurch entstehenden Herausforderungen können mit einem Punktesystem bewertet werden. Hohe Punktzahlen bedeuten dabei eine größere Anzahl an Herausforderungen und damit ein größeres Risiko von Gefahren für die Grundwassernutzung.

Mit dem Grundwassernutzungsindex wurde gezeigt, wie stark das Grundwasser in einer Region genutzt wird und wo es zu einer Übernutzung kommt. Darüber hinaus wurde erstmals berechnet, wie stark sich der jährliche Bewässerungsbedarf für landwirtschaftliche Flächen in Deutschland in den vergangenen Dekaden verändert hat. Diese Veränderungen wurden mit Hilfe von Simulationen sehr genau rekonstruiert, um zu zeigen, wo und wie viel mehr Wasser benötigt wird.

„Unsere Simulationen zeigen deutlich, wo wir schon heute die Grundwasserressourcen stärker nutzen als dies während einer längeren Dürre eigentlich angebracht wäre“, erklärt Dr. Frank Herrmann vom Institut für Bio- und Geowissenschaften – Agrosphäre des Forschungszentrums Jülich. „Mit diesen Daten können wir nicht nur die Wasserbewirtschaftung verbessern, sondern auch drohende regionale Nutzungskonflikte erkennen“.

Stresstest für Zukunftsszenarien

In der zweiten Studie simulierten die Forschenden Zukunftsszenarien bis zum Jahr 2100, um die Wasserverfügbarkeit unter extremen und potenziell kritischen Bedingungen in einem Stresstest zu analysieren. Dabei konnte erstmals aufgezeigt werden, wie sich die zunehmende Bewässerung in der Landwirtschaft bei zukünftigen Dürreperioden auf die Grundwasserreserven auswirkt und welche Regionen besonders unter Druck geraten können. Die Ergebnisse zeigen, dass die Entnahme von Grundwasser für die landwirtschaftliche Bewässerung in einigen Regionen Deutschlands in Zukunft wahrscheinlich eingeschränkt werden muss. Andernfalls könnte in diesen Regionen eine starke Konkurrenz zur öffentlichen Wasserversorgung entstehen. Das wissenschaftliche Design des Stresstests kann zukünftig als konzeptionelle Grundlage für weiterführende Studien dienen.

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