Multi-sektoraler Wasserbedarf und Wasserengpassregionen Deutschlands (WatDEMAND)

Wie entwickelt sich der Wasserbedarf in Deutschland im Rahmen des Klimawandels? Wo in Deutschland entstehen neue Wasserengpassregionen?

Vergangene Hitzesommer stellten mancherorts bereits eine Herausforderung für die Wasserversorgung dar (Chris Weiher auf Unsplash.com)

Der Klimawandel ist da, und mit ihm neue Herausforderungen für die Wasserversorgung. Im Projekt WatDEMAND wurde analysiert, was das für den Wasserbedarf in Deutschland bedeutet und wo potenziell neue Wasserengpassregionen entstehen können.

WatDEMAND steht für Multi-sektorale Wasserbedarfsszenarien für Deutschland und Abschätzung zukünftiger Regionen mit steigender Wasserknappheit und ist, wie auch Vertikal und ResilJetzt!, Teil des DVGW-Forschungsprogramms „Zukunft Wasser“.

In WatDEMAND wurden in einem Top-Down-Ansatz Prognosen über den Wasserbedarf Deutschlands bis zum Ende des 21. Jahrhunderts erstellt. Dabei wurde trotz der hohen Flughöhe eine hohe räumliche Auflösung angestrebt: die Prognosen wurden auf Landkreisebene durchgeführt. Der Wasserbedarf wurde dabei in die Sektoren Haushalte (IWW), Industrie (TZW) und Landwirtschaft (UHOH) aufgeteilt, um die Detailschärfe der Resultate zu erhöhen. Bei allen Sektoren wurd zunächst der Status Quo abgebildet, bevor mit verschiedenen Methoden die Zukunftsszenarien berechnet wurden. Die Datenverfügbarkeit für die unterschiedlichen Sektoren weicht stark voneinander ab, , weshalb die Methodik stark variiert:

  • Für den kommunalen Wasserbedarf existiert eine breite Datengrundlage und seine Einflussfaktoren sind recht gut erforscht. Den größten Einfluss hat die Bevölkerungsgröße, für die auf Landesebene Prognosen publiziert worden sind. Diese Prognosen dienten daher als einer der Schlüsselfaktoren in der Ermittlung des zukünftigen kommunalen Wasserbedarfs.
  • Der industrielle Wasserbedarf ist von vielen unvorhersehbaren Faktoren abhängig und somit schwer zu prognostizieren. Entscheidungen einzelner Unternehmen können den industriellen Wasserbedarf einer Region massiv erhöhen bzw. senken. Somit sind die Unsicherheiten in den Prognosen des industriellen Wasserbedarfs als sehr groß einzuschätzen.

Da der Kühlwasserbedarf den größten Anteil des industriellen Wasserbedarfs ausmacht, fokussieren sich die Prognosen in diesem Sektor auf die in der Literaturrecherche ermittelte Entwicklung des Kühlwasserbedarfs. Die Wasserstoffentwicklung wird als weiterer Einflussfaktor auf den industriellen Wasserbedarf betrachtet.

  • Der landwirtschaftliche Wasserbedarf wird insbesondere vom Bewässerungsbedarf von Feldfrüchten beeinflusst. Die UHOH verfügt über ein Modell, mit dem dieser für zwei beispielhafte Feldfrüchte kalkuliert wurde. Mit dem Ergebnis wurde der gesamte landwirtschaftliche Wasserbedarf annäherungsweise ermittelt.

Die ermittelten Wasserbedarfsdaten wurden schließlich mit der Grundwasserneubildung verschnitten. Das Verhältnis von Wasserbedarf zu Grundwasserneubildung ist die Wasserbilanz der betrachteten Regionen. Die Veränderung dieser Wasserbilanz vom Status Quo bis zu einem Zeitpunkt in der Zukunft wurde als Risiko-Index „Wasserbilanz“ definiert. Dieser Risiko-Index stellt eine Prognose dar, ob sich die Wasserbilanz des betrachteten Gebiets in Zukunft verschlechtern oder verbessern wird.

Durch den Top-Down-Ansatz des Projekts ergeben sich erhebliche Unsicherheiten, da insbesondere lokale Besonderheiten keine Beachtung finden. Die Ergebnisse sind somit als Orientierung anzusehen und nicht als exakte Zukunftsvorhersagen. Sie sollen Wasserversorgungsunternehmen in Deutschland eine Hilfestellung bieten, damit diese sich entsprechend auf Risiken im Zusammenhang mit dem Klimawandel und dem gesellschaftlich-technologischen Wandel vorbereiten können.

Derzeit wird die angewandte Methodik im Folgeprojekt WatDEMAND+ validiert. Die Ergebnisse des Projekts werden erst nach Abschluss der Validierung veröffentlicht.

 

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