Klimaresilienz: 3 große Herausforderungen für eine nachhaltige Wasserwirtschaft

Herausforderung Nr. 1: den Oberflächenabfluss durch Pflasterung bzw. Bodenversiegelung verringern

Mit der weltweit stark zunehmenden Industrialisierung und Urbanisierung hat auch die Bepflasterung von Böden zugenommen, was mit vielen negativen Auswirkungen auf die Wasserressourcen einhergeht. Zum einen verhindern undurchlässige Betonflächen die Versickerung von Regenwasser im Boden, wodurch die Grundwasserneubildung eingeschränkt und der Boden „versiegelt“ wird. Außerdem erhöhen sie den Wasserabfluss und die Gefahr von Überschwemmungen. Darüber hinaus tragen sie zur Bildung von städtischen Wärmeinseln bei, was sich auf die Luftqualität, das Wohlbefinden und die Gesundheit der Bewohner auswirkt, und erhöhen den Energieverbrauch durch den verstärkten Einsatz von Belüftungs- und Klimaanlagen. In Paris beispielsweise kann der Temperaturunterschied zwischen dem Stadtzentrum und dem Umland an einem einzigen Tag bis zu 10°C betragen¹Daten der Universität von Philadelphia..

Die Wiederherstellung der Wasserabsorption in den Städten durch eine gelungene Stadtplanung ist daher zu einer Priorität für die öffentlichen Behörden geworden. Die Stadt- und Regionalplanungspolitik konzentriert sich zunehmend auf die Verringerung undurchlässiger Oberflächen durch die Schaffung durchlässiger befestigter Flächen und die Förderung der Vegetation in den Städten, um den Abfluss zu verringern und die Grundwasserleiter wieder aufzufüllen.

Herausforderung Nr. 2: Regenwasser speichern

Neben der Förderung einer besseren Absorption des Regenwassers sollten städtische Gebiete mit nachhaltigen Systemen zur Regenwasserbewirtschaftung ausgestattet werden, die überschüssiges Regenwasser auffangen und bei Bedarf speichern können, bevor es in die Kläranlagen geleitet wird. Die derzeitigen Systeme sind teilweise unzureichend und überlastet, wie beispielsweise in Paris, New York und vielen anderen älteren Großstädten, wo die Abwasserkanäle und Kläranlagen bei großen Stürmen regelmäßig überlastet sind. Bei schweren Unwettern werden überschüssige Abwässer in die Flüsse dieser Städte geleitet und verschmutzen die Seine, den Hudson usw.  Es ist jedoch möglich, dieses Problem in den Griff zu bekommen. So war man in Paris durch die Ausrichtung der Olympischen und Paralympischen Spiele 2024 motiviert, Schwimmveranstaltungen in der Seine durchzuführen. Im Jahr 2015 führte die Stadt einen „Badeplan“ ein, der aus verschiedenen Initiativen zur Reinigung der Seine bestand. Es wurden Becken gebaut, um überschüssiges Wasser bei starken Regenfällen zu speichern und es nach schweren Unwettern in die städtischen Kläranlagen zurückzuführen. Ein Becken mit einer Speicherkapazität, die der von 20 olympischen Schwimmbecken (!) entspricht, wurde am Bahnhof Austerlitz gebaut. Diese Bemühungen haben die Wasserqualität des Flusses erheblich verbessert und dienen anderen Städten als Beispiel dafür, dass solche Infrastrukturverbesserungen möglich sind.

Herausforderung Nr. 3: die Wassereffizienz in der Landwirtschaft fördern

Die Herausforderungen im Zusammenhang mit der Wasserverfügbarkeit sind auch für die Landwirtschaft von großer Bedeutung. Laut dem französischen Forschungsinstitut INRAE werden 25 % des in Europa entnommenen Süßwassers für die Landwirtschaft verbraucht. Weltweit sind es nach Angaben der OECD 70 %. Der Rückgang der Niederschläge in bestimmten Regionen, die regelmäßig von Dürren betroffen sind, und der Mangel an Wasserressourcen beeinträchtigen die Lebensfähigkeit der Pflanzen und gefährden die Nahrungsmittelproduktion. So musste Frankreich während der Dürre von 2022 erhebliche Ertragseinbußen bei Körnermais (-16 %), Sonnenblumen (-17 %) und Sojabohnen (-12 %) hinnehmen²Daten von dem französischen Statistikamt für Landwirtschaft, Forstwirtschaft und die Lebensmittelindustrie (Agreste)..

Der „Generalrat für Ernährung, Landwirtschaft und ländliche Räume“ (eine französische Landwirtschaftsbehörde) geht davon aus, dass sich die zusätzlichen wasserbedingten Kosten für die Landwirtschaft und die Lebensmittelindustrie bis 2050 auf rund 1 Milliarde Euro belaufen werden. Um das Überleben der landwirtschaftlichen Betriebe und die Ernährungssicherheit für alle zu gewährleisten, ist es daher unerlässlich, die Widerstandsfähigkeit der landwirtschaftlichen Systeme angesichts der Wasserknappheit zu sichern.

Dazu gehören wassersparende Anbaumethoden wie effiziente Bewässerungstechniken, z. B. Tropfbewässerung und Mikrobewässerung, bei denen das Wasser direkt an die Wurzeln der Pflanzen geleitet wird, anstatt mit Wasserkanonen und rotierenden Sprinklern auf die Oberfläche aufgebracht zu werden. Diese Systeme ermöglichen Wassereinsparungen von bis zu 20 %, da sie die Verluste durch Verdunstung und Abfluss verringern.  In Frankreich sind sie bei Gewächshauskulturen bereits weit verbreitet und könnten auch für Feldkulturen eingesetzt werden, wie es in den Vereinigten Staaten zunehmend der Fall ist.

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Der Einsatz von Sensoren und Fernerkundungssystemen zur wirksamen Überwachung und Kontrolle der Bodenfeuchtigkeit ermöglicht auch eine optimale Nutzung der Wasserressourcen. Das in Nantes ansässige Agrartechnik-Unternehmen Weenat ist ein Beispiel für diesen Ansatz. Seit 2014 hat es in Frankreich und anderen europäischen Ländern über 20 000 meteorologische und agronomische Messstationen installiert.  Die Sensoren von Weenat messen u. a. Wind, Luft- und Bodentemperatur sowie Niederschlag und umfassen 10.000 Sensoren zur Messung der Bodenfeuchtigkeit, um die Landwirte in Echtzeit über den Wasserstand in ihren Kulturen zu informieren. Nach Angaben des Unternehmens haben seine Technologien bereits 32 Millionen Kubikmeter Wasser eingespart. Es will noch weiter gehen und bereitet sich darauf vor, all diese Daten mit meteorologischen und Satellitendaten zu kombinieren, um eine Echtzeitermittlung des Wassergehalts der europäischen landwirtschaftlichen Böden auf den Quadratkilometer genau zu ermöglichen.

Die planetare Grenze für Süßwasser wurde bereits im Jahr 2022 überschritten³Laut dem Potsdam-Institut und dem Stockholm Resilience Center., weil der Mensch den Wasserkreislauf tiefgreifend verändert hat, was sich auf die Gesundheit des gesamten Planeten auswirkt. Es ist daher dringend erforderlich, die Wasserproblematik anzugehen.  Es sollten Wege gefunden werden, die Wiederverwendung von Abwasser und die Entsalzung von Meerwasser zu ermöglichen, die Versiegelung des Bodens durch extensive Pflasterung zu verringern und die Speicherung von Regenwasser und den sparsamen Umgang mit Wasser in der Landwirtschaft zu fördern. Zudem sollten Maßnahmen zur Verringerung von Wasserlecks in der Wasserinfrastruktur ergriffen und generell sichergestellt werden, dass Wasser nicht verschwendet wird.

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Über den Autor, 

Sebastian, Senior Consultant in Alcimeds Energie-, Umwelt- und Mobilitätsteam in Frankreich