Integriertes Wasserressourcen-Management: Von der
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Integriertes Wasserressourcen-Management: Von der
Integriertes Wasserressourcen-Management: Von der Forschung zur Umsetzung Impressum Herausgeber: Helmholtz-Zentrum für Umweltforschung – UFZ Permoserstr. 15 04318 Leipzig Verantwortlich: Dr. Ralf Ibisch Prof. Dr. Dietrich Borchardt Titelbild: Fotomontage, Reis- und Kaffeeanbau in Vietnam. Foto: H. Stolpe Layout und Satz: FOCON GmbH Theaterstraße 106 52062 Aachen www.focon-gmbh.de Druckerei: SET POINT Medien Schiff & Kamp GmbH, Kamp-Lintfort Papier: EnviroTop Gedruckt auf 100% Recyclingpapier Bezug über: Helmholtz-Zentrum für Umweltforschung – UFZ Department Aquatische Systemanalyse und Management Brückstraße 3a 39114 Magdeburg Download: www.wasserressourcen-management.de Für die Projektbeschreibungen sind die jeweiligen Projektleiter verantwortlich. Leipzig, Magdeburg, März 2009 Integriertes Wasserressourcen-Management: Von der Forschung zur Umsetzung Inhaltsverzeichnis 7 EINLEITUNG 7 HINTERGRUND 10 PROGRAMMZIELE 10 STRUKTUR des förderschwerpunktes IWRM 11 FORSCHUNG ZUM IWRM 12 GLOWA-FORSCHUNG 12 FORSCHUNG FÜR DIE NACHHALTIGE ENTWICKLUNG DER MEGASTÄDTE VON MORGEN 13 LÄNDER UND REGIONEN 14 FORSCHUNGSVORHABEN ZUM IWRM ASIEN 14 INTEGRIERTES WASSERRESSOURCEN-MANAGEMENT VIETNAM (IWRM-VIETNAM) 16 WISDOM: WASSERBEZOGENES INFORMATIONSSYSTEM FÜR DIE NACHHALTIGE ENTWICKLUNG DES MEKONG-DELTAs 18 INTEGRIERTES WASSERRESSOURCEN-MANAGEMENT IN ZENTRALASIEN: MODELLREGION MONGOLEI (MOMO) 20 NACHHALTIGES WASSERRESSOURCEN-MANAGEMENT IN DER KÜSTENREGION DER PROVINZ SHANDONG, VR CHINA 22 ÖKONOMISCHE UND ÖKOLOGISCHE UMSTRUKTURIERUNG DER LAND- UND WASSERNUTZUNG IN DER REGION KHOREZM (USBEKISTAN) – EIN PILOTPROJEKT IN DER ENTWICKLUNGSFORSCHUNG 24 INTEGRIERTES WASSERRESSOURCEN-MANAGEMENT (IWRM) IN GUNUNG KIDUL, JAVA, INDONESIEN 26 RECAST URUMQI – STEIGERUNG DER RESSOURCENEFFIZIENZ IN EINEM SEMIARIDEN MILIEU: URUMQI ALS MODELLSTADT FÜR ZENTRALASIEN NAHER OSTEN 28 GLOWA Jordan – Ein integrierter Ansatz zum nachhaltigen Management von Wasserressourcen unter Bedingungen des globalen Wandels 30 SMART: INTEGRIERTES WASSERRESSOURCEN-MANAGEMENT IM UNTEREN JORDANTAL 32 „HELMHOLTZ DEAD SEA“: (1) INTEGRIERTES WASSERRESSOURCEN-MANAGEMENT IN DER REGION DES TOTEN MEERES (SUMAR), (2) DEZENTRALISIERTE ABWASSERBEHANDLUNG UND – WIEDERVERWENDUNG IN ARIDEN GEBIETEN AFRIKA 34 INTEGRIERTES Wasserressourcen-Management (IWRM) IM NÖRDLICHEN NAMIBIA – CUVELAI-DELTA (CUVEWATERS) 36 IWRM-PILOTPROJEKT „MITTLERER Olifants“ SÜDAFRIKA MIT TECHNOLOGIETRANSFER DURCH EIN FRANCHISE-KONZEPT 38 GLOWA IMPETUS – INTEGRATIVES MANAGEMENT-PROJEKT FÜR EINEN EFFIZIENTEN UND TRAGFÄHIGEN UMGANG MIT SÜSSWASSER IN WESTAFRIKA 40 GLOWA VOLTA – NACHHALTIGER UMGANG MIT DER RESSOURCE WASSER: INTENSIVIERTE LANDNUTZUNG, NIEDERSCHLAGSVARIABILITÄT UND WASSERBEDARF IM VOLTABECKEN EUROPA 42 GLOWA Elbe – Wirkungen des globalen Wandels auf den Wasserkreislauf im Elbegebiet 44 GLOWA Danube – Integrative Techniken, Szenarien und Strategien zur Zukunft des Wassers im Einzugsgebiet der Oberen Donau 46 Deutsch-russisches Kooperationsprojekt – Integriertes WasserressourcenManagement in den Einzugsgebieten der Flüsse Wolga und Rhein am Beispiel von Problemregionen SÜDAMERIKA 48 NACHHALTIGES MANAGEMENT VON WASSER UND ABWASSER IN URBANEN WACHSTUMSZENTREN UNTER BEWÄLTIGUNG DES KLIMAWANDELS – KONZEPTE FÜR LIMA METROPOLITANA (PERu) – (LIWA) Regionenübergreifende Forschung zum IWRM 50 INTERNATIONALE WASSERFORSCHUNGS-ALLIANZ SACHSEN – IWAS BEGLEITVORHABEN 52 Unterstützung des BMBF-Förderschwerpunktes zum Integrierten Wasserressourcen-Management durch das Internationale Büro des Bundesministeriums für Bildung und Forschung 53 Vernetzung der BMBF-Förderaktivität Integriertes WasserressourcenManagement durch das Helmholtz-Zentrum für Umweltforschung – UFZ 54 FAZIT UND AUSBLICK 56 LITERATUR Einleitung Hintergrund In den Industrieländern und Der Schutz und die nachhalDefinition of IWRM insbesondere den expantige Nutzung der Ressource dierenden IndustrieregioWasser besitzen für die ZuIWRM is a process which promotes the conen der Schwellenländer ist kunft eine entscheidende Beordinated development and management of water, land and related resources, in order to die mangelhafte chemische deutung. Viele Schwellen- und maximize the resultant economic and social und ökologische GewässerEntwicklungsländer leiden welfare in an equitable manner without güte vieler Wasserkörper unter mangelhafter Trinkwascompromising the sustainability of vital das Hauptproblem, das geserver- und Abwasserentsorecosystems. (Global Water Partnership 2000) sellschaftlichen Wohlstand, gung. Weltweit leben derzeit ökonomische Entwicklung etwa 800 Mio. Menschen unter und die ökologische QualiTrinkwasserknappheit und ca. tät beeinträchtigen kann. In semi-ariden und ariden 3,2 Mrd. Menschen in Verhältnissen ohne sichere AbRegionen stellt die chronische Wasserknappheit die wasserentsorgung. Insgesamt sterben jährlich etwa größte Hürde für die ökonomischsoziale Entwicklung 5 Millionen Menschen an wasserbürtigen Krankheider Bevölkerung dar und bietet permanenten Konten (UNESCO 2003). Im Jahr 2002 hat der UN-Gipfel fliktstoff. Ein nachhaltiger Umgang mit der Ressource in Johannesburg die enorme Wichtigkeit dieses TheWasser setzt voraus, dass geeignete Strategien, Konmas betont und für den Zugang zu Wasser und sichezepte, Maßnahmen und auch Standort angepasste rer Abwasserentsorgung die in der Umsetzung anTechnologien entwickelt werden, um eine optimale spruchsvollen Millenniumsziele festgeschrieben: Der Verteilung und Nutzung zu erreichen, ohne eine ÜberAnteil der Menschen, die ohne Zugang zu sauberem nutzung quantitativer oder qualitativer Art zu verurTrinkwasser und ohne sanitäre Grundversorgung leben, soll bis zum Jahr 2015 halbiert werden (United sachen. Der absehbare Klima- und Landnutzungswandel sowie ein steigender Bevölkerungsdruck in vielen Nations 2000, 2008). Die Weltbank schätzt, dass der Teilen der Welt werden diese Probleme im globalen jährliche Investitionsbedarf von derzeit etwa 75 - 80 Maßstab verschärfen. Zusätzlich wird es notwendig Milliarden Dollar weltweit um rund 100 Milliarden sein, die mit dem Klimawandel zunehmende Zahl an Dollar gesteigert werden müsste, um die MillenniExtremereignissen wie Dürre oder Hochwasser und umsziele der Vereinten Nationen zu erreichen (Weltauch die damit zusammenhängenden Prozesse − bank 2006). wie die fortschreitende Desertifizierung − in zukünftigen Wasserplanungen adäquat zu berücksichtigen. Europa und insbesondere Deutschland besitzen große wissenschaftliche und technologische Kompetenzen, die genannten globalen Wasserprobleme mit einem Systemansatz zu lösen. Abbildung 1: Naher Osten, Beduinenjunge auf der Suche nach Wasser in einem der trockenen Gebiete nahe der Stadt Irbid, Jordanien (Foto: A. Künzelmann / UFZ). Einleitung 7 Einleitung Abbildung 2: Konzept des Integrierten Wasserressourcen-Managements (nach UNESCO 2003, World Water Assessment Programme, verändert). Große Erwartungen werden dabei in das Konzept „Integrated Water Resources Management“ (IWRM) gesetzt, das bereits 1992 mit den Dublin-Prinzipien und der Agenda 21 international als Leitbild verankert wurde: Durch eine nach Menge und Güte nachhaltige Bewirtschaftung der miteinander in Wechselwirkung stehenden oberirdischen Gewässer, Grundwasserleiter und ggf. Küstengewässer sollen sowohl die soziale und wirtschaftliche Entwicklung gefördert als auch die Funktionsfähigkeit von Ökosystemen gesichert werden. Das BMBF hat einen entsprechenden Förderschwerpunkt aufgelegt, um an geeigneten, größenmäßig überschaubaren Modellregionen außerhalb der Europäischen Union - in Fluss- und Flussteil-Einzugsgebieten und Siedlungsräumen mit zugehörigen Gewässern - neue Techniken und Herangehensweisen zu erproben und ein angepasstes und übertragbares IWRM zu entwickeln. Auf diese Weise soll die Wasserversorgung der beteiligten Regionen gesichert und Ergebnisse erzielt werden, die auf andere Regionen übertragbar sind. Die entwickelten Lösungen erleichtern deutschen Unternehmen im Wasser- und Umweltsektor den Zugang zu neuen Märkten. IWRM ist als ein Prozess mit dem Ziel der Maximierung des sozialen und wirtschaftlichen Wohlergehens ohne Beeinträchtigung der lebenswichtigen Ökosysteme und unter gerechten Bedingungen bei der Ressourcennutzung zu sehen. In diesem Kontext sind ökologische Ziele mit ökonomischen und sozialen Zielen zu verknüpfen. Dabei ist für einen guten Umgang mit 8 Einleitung Wasser die aktive Partizipation und Kooperation der verschiedenen gesellschaftlichen und privaten Akteure bei den Planungs- und Entscheidungsprozessen notwendig. Der Begriff des Integrierten Wasserressourcen-Managements ist mittlerweile zu einer Handlungsmaxime im Wassersektor geworden, der zahlreiche technische und konzeptionelle Innovationen gefördert hat. Mit dem Konzept wurde eine programmatische Abkehr von sektoralen Ansätzen hin zu integrativen und transdisziplinären Handlungsweisen vollzogen. Die Schlüsselelemente eines Integrierten Wasserressourcen-Managements lassen sich in wenigen Punkten wie folgt zusammenfassen: • Die relevanten Planungs- und Bewirtschaftungseinheiten sind die Wassereinzugsgebiete, das heißt Einzugsgebiete von Flüssen, Seen, Grundwässern und Küstenzonen. Dieser Ansatz setzt eine institutionelle Integration beziehungsweise Koordination voraus, da die Wassereinzugsgebiete in der Regel über Verwaltungs- und Ländergrenzen hinweg reichen. • Zwischen den oberirdischen und unterirdischen Kompartimenten eines Gewässers bestehen komplexe Wechselbeziehungen, ebenso wie zwischen den Wasser- und Landressourcen. Alle Kompartimente sollen integrativ betrachtet werden und durch einen ökosystemaren Managementansatz bewirtschaftet werden. Weiterhin ist auch sogenanntes „grünes Wasser“ (Wasser das im Boden und den Pflanzen gebunden ist und durch Verdunstung in die Atmosphäre aufsteigt) und „blaues Wasser“ (Wasser der Wasserökosysteme) in der Betrachtung für ein nachhaltiges und effizientes Wasserressourcen-Management zu berücksichtigen. Blaues Wasser ist in der Regel kontrolliert nutzbar, zum Beispiel für Trinkwassergewinnung, Bewässerung und industrielle Zwecke. Das Management des „grünen Wassers“ (Regen- und Bodenwassermanagement) hat jedoch erhebliches Potential die Wassernutzungseffizienzen zu steigern. Abbildung 3: Sedimentablagerungen durch Stormfloods im Wadi Wala, Jordanien (Foto: S. Geyer). Einleitung Abbildung 4: Problemfeld Wasserquantität: Die Karte zeigt Regionen der Erde, die unter Wasserstress leiden (Jahr 2000). Hoher Wasserstress wird angenommen, wenn mehr als 40 % des verfügbaren Wassers zur Nutzung verwendet werden (Rothman et al. 2007). • E in integriertes Wasserressourcen-Management zielt generell auf die Einbeziehung der Perspektiven von Ober- und Unteranliegern eines Wassereinzugsgebietes, wobei der Vulnerabilität der Unteranlieger bei Aktivitäten im Oberlauf, zum Beispiel bei der Einleitung von Abwässern, Rechnung zu tragen ist. • Mit dem IWRM Konzept ist eine sektorenübergreifende Rahmenplanung zu verfolgen, die qualitative und quantitative Aspekte gleichermaßen berücksichtigt und letztendlich auf den Schutz und die nachhaltige Nutzung der Wasserressourcen ausgerichtet ist. Dabei sind die Erkenntnisse der unterschiedlichsten Disziplinen (Ökonomie, Ökologie, Soziologie, Hydrologie, Ingenieurwissenschaften usw.) in die Erarbeitung von Bewirtschaftungsalternativen einzubeziehen. • Ein wichtiges Element des IWRM ist außerdem die Partizipation von Stakeholdern in Entscheidungsprozessen. Als Stakeholder sind in diesem Zusammenhang zum Beispiel Trink- und Brauchwasserversorger, Abwasserentsorger, Energieproduzenten, Abfallwirtschaft, Schifffahrt, Land- und Forstwirtschaft oder Tourismus zu verstehen, die alle potentiell zu Konkurrenten um die knappe Ressource Wasser werden können. Dazu sind entsprechende Partizipationsstrukturen zu entwickeln, die im Rahmen einer ganzheitlichen Bewirtschaftung der Wasserressourcen die Integration und den Ausgleich der unterschiedlichen Ansprüche fördert. Für einen integrierten Umgang mit der Ressource Wasser sind daher vielerorts politische, institutionelle und ökonomische Reformen entscheidend, um Wasserressourcenpolitik mit Wirtschaftspolitik und anderen politischen Sektoren zu koordinieren (Abbildung 5). Abbildung 5: IWRM und die Bezüge zu verschiedenen Sektoren (Grafik: Global Water Partnership 2000). Einleitung 9 Einleitung Struktur des Förderschwerpunktes IWRM Der Ansatz des Integrierten Wasserressourcen-MaDie in der Zeit zwischen 2006 und 2008 begonnenen nagements wurde in der Europäischen Union in Form Forschungsprojekte sind Verbundprojekte mit Partder EU-Wasserrahmenrichtlinie im Jahr 2000 durch die nern aus Hochschulen, Forschungseinrichtungen und Gesetzgebung eingeführt und befindet sich nunmehr Unternehmen der gewerblichen Wirtschaft. Bestandin den EU-Ländern in der Erprobungs- und Implementeil des Förderschwerpunktes sind auch begleitende tierungsphase. Dieser Rahmen bietet − angepasst Maßnahmen, die in einer späteren Umsetzungsphase an die jeweils örtlichen Gegebenheiten − die besten die Chance auf eine infrastrukturelle Umsetzung der Chancen, auch außerhalb der EU die bestehenden erarbeiteten IWRM-Konzepte beispielsweise durch Wasserprobleme zu überwinden und gleichzeitig die multilaterale Finanzierungs- und Förderorganisatiodeutsche Wasserforschung zusammen mit der deutnen verbessern sollen. schen Wasserwirtschaft in eine internationale Spitzenposition in Bezug auf den Transfer und Export von Im IWRM-Förderschwerpunkt werden derzeit sieben Wasser bezogenen Systemlösungen zu befördern. Forschungsvorhaben in Entwicklungs- und SchwelRelevante Ergebnisse aus einschlägigen vom BMBF lenländern vom BMBF gefördert: China, Indonesien, geförderten Projekten, Israel-Jordanien-Palästiz.B. zur „Exportorientierna, Mongolei, Namibia, ten Forschung und EntSüdafrika und Vietnam. Ziele des Förderschwerpunktes wicklung auf dem Gebiet Die Betreuung der einder Wasserver- und Abzelnen Vorhaben erfolgt Das BMBF unterstützt mit dem Förderschwerpunkt wasserentsorgung“ und durch den Projektträger das Konzept des Integrierten WasserressourcenManagements in Entwicklungs- und Schwellenzu „Dezentralen Ver- und Forschungszentrum Karlsländern. Ziel des international angelegten FörEntsorgungssystemen“ ruhe, Bereich Wassertechderschwerpunktes IWRM ist es, in ausgewählten, werden dabei berücksichnologie und Entsorgung größenmäßig überschaubaren Modellregionen tigt. Synergien ergeben und den Geschäftsbereich außerhalb der Europäischen Union ein angepasssich weiterhin aus den Umwelt des Projektträgers tes und übertragbares IWRM zu entwickeln, um Forschungs- und Entdes Forschungszentrums wicklungsergebnissen Jülich GmbH. Die Aus• vor Ort einen Beitrag zur Situationsverbesserung der Förderschwerpunkwahl der geförderten Vorbeim Zugang der Menschen zu sauberem Trinkte „Globaler Wandel des haben beruht auf einem wasser und bei der sanitären Entsorgung Wasserkreislaufes“ (GLOIdeenwettbewerb und zu leisten, WA) und „Forschung für transdisziplinären Gutdie nachhaltige Entwickachterverfahren. Dane• die Positionierung deutscher Unternehmen auf lung der Megastädte von ben existieren eine ganze den internationalen Märkten der Wasserwirtschaft morgen“. Insbesondere Reihe themenverwandter zu verbessern, im Bereich des Capacity Projekte und Programme, Buildings bestehen auch die ähnliche Themenkom• die bi- und multilaterale Zusammenarbeit im enge Beziehungen zum plexe bearbeiten (siehe Wasserfach zu unterstützen, BMBF-Nachwuchsprowww.wasserressourcengramm IPSWaT - Internatimanagement.de). • die transdisziplinäre und internationale Kooperaonal Postgraduate Studies tion zwischen Wissenschaft, Industrie, Verwaltung in Water Technologies. und Ver- und Entsorgungspraxis zu fördern und • 10 Einleitung den Wirtschafts-, Bildungs- und Forschungsstandort Deutschland zu stärken. Einleitung Abbildung 6: Pumpbrunnen in einem Dorf in Zentralbenin (Foto: A. Usbeck). Als Grundvoraussetzung für eine spätere Umsetzung der konzipierten Maßnahmen arbeiten alle Verbundvorhaben eng mit Partnern in den Zielregionen zusammen, wie zum Beispiel Hochschulen, Forschungseinrichtungen, Unternehmen sowie nationalen und lokalen Behörden und Interessengruppen. In der Regel fließen auch nationale Mittel der Partnerländer zur Projektförderung an die Forschungseinrichtungen vor Ort. Aus den im Rahmen der Forschungsprojekte erstellten IWRM-Konzepten wird sich in vielen Fällen auch die Notwendigkeit von erheblichen Infrastrukturinvestitionen, beispielsweise zur Wasserversorgung oder Abwasser entsorgung ergeben. Diese Umsetzung ist jedoch, eventuell mit Ausnahme einzelner Pilotanlagen, kein Bestandteil der Verbundprojekte. Allerdings haben der öffentliche und auch der private Sektor in den betreffenden Ländern selten die Möglichkeit, die entsprechenden Investitionsmittel aufzubringen. Aus diesem Grund unterstützt das Internationale Büro des Bundesministeriums für Bildung und Forschung in einem Begleitvorhaben die Forschungsprojekte dabei, die Chancen einer Implementierung der zu erarbeitenden IWRM-Konzepte zu verbessern (siehe Seite 52, Unterstützung des Föderschwerpunktes durch das Internationale Büro). Forschung zum IWRM Der Förderschwerpunkt ist ausgerichtet auf Modellregionen in Asien, Afrika und dem Nahen Osten. Eine entscheidende Fragestellung ist der potentielle Beitrag, den angepasste Wasser- und Umwelttechnologien sowie ein „Know-how“-Transfer zur Etablierung eines IWRM in den jeweiligen Modellregionen leisten kann. Der integrierte Ansatz mit einer Berücksichtigung aller relevanten Akteure und Interessen ist die Grundlage aller Projekte. Dies muss vor dem Hintergrund der naturräumlichen, ökologischen und sozioökonomischen Bedingungen geschehen. Je nach Region werden dabei unterschiedliche Schwerpunktprobleme angegangen und Lösungskonzepte erarbeitet. Im Rahmen weiterer Förderschwerpunkte unterstützt das BMBF in Partnerländern Projekte mit Bezug zum IWRM, die jedoch nicht nur in Entwicklungs- und Schwellenländern liegen oder die Ihren Schwerpunkt beispielsweise stärker im Bereich der Entwicklung und Anpassung von Wassertechnologie bzw. der nachhaltigen Landnutzung haben. Dabei ist im Besonderen der Förderschwerpunkt GLOWA zu nennen. Abbildung 7: Landwirtschaft im Volta Becken (Foto: GLOWA Volta Projekt). Einleitung 11 Einleitung GLOWA-Forschung Im Dezember 1998 hat das Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) den Förderschwerpunkt GLOWA (Globaler Wandel des Wasserkreislaufes) ins Leben gerufen. Übergeordnetes Ziel der Forschung zum globalen Wasserkreislauf unter den Bedingungen des Globalen Wandels ist die Entwicklung von Entscheidungsunterstützungssystemen, die ein nachhaltiges Management der Ressource Wasser auf Einzugsgebietsebene ermöglichen. Hierfür wurden in enger Zusammenarbeit mit lokalen Partnern und Anwendern integrative Strategien erarbeitet. Berücksichtigt werden dabei im Rahmen von Fallstudien neben den sozioökonomischen Rahmenbedingungen insbesondere globale ökosystemare Zusammenhänge wie Klima- und Niederschlagsvariabilität und die Einflüsse der Wechselwirkung Biosphäre/Landnutzung auf den Wasserhaushalt. Die GLOWA-Projekte haben eine längerfristige Förderperspektive von neun Jahren, die sich in drei Projektphasen gliedern. Im Jahr 2000 sind die ersten GLOWA-Projekte angelaufen. Die erste Projektphase diente primär der Etablierung vor Ort, dem Aufbau von Messsystemen beziehungsweise der Datenerhebung und -überprüfung, der Anpassung der Modelle an die Untersuchungsgebiete sowie nicht zuletzt der Abstimmung der jeweils beteiligten Fachdisziplinen untereinander. In der zweiten Phase standen die Integrierte Modellierung und Szenarienentwicklung im Vordergrund, die es erlaubten – je nach Projektansatz – die Ergebnisse der verschiedenen Teildisziplinen über Datenkopplung oder den Aufbau eines Gesamtsystems miteinander zu verbinden. Dadurch entstanden auf Modellen basierende Simulationssysteme, die Vorraussagen in den Projektgebieten erlauben. Besonders wichtig war in der zweiten Phase die Partizipation der Akteure vor Ort. Denn letztlich sollen die Simulationssysteme zu Entscheidungs-Unterstützungssystemen ausgebaut werden, die zu einem nachhaltigen Wassermanagement in den jeweiligen Regionen beitragen. Alle fünf, von deutschen Forschungseinrichtungen koordinierten Verbundprojekte in Deutschland, Nahost und Afrika laufen inzwischen in der dritten Förderphase. Ab der dritten Phase wurde den Anwendern vor Ort die Möglichkeit gegeben, die Auswirkungen von verschiedenen Managementoptionen durchzuspielen und abzuschätzen. Die entwickelten Systeme wurden so ausgestaltet, dass sie auf andere, vergleichbare Flusseinzugsgebiete übertragbar sind. Forschung für die nachhaltige Entwicklung der Megastädte von morgen Ein markantes Beispiel für globale Veränderungen ist der Trend zur Urbanisierung und die Ausbreitung von Megastädten auf allen Kontinenten der Erde, insbesondere aber in den Schwellen- und Entwicklungsländern. Im Jahre 1975 waren nur 38% aller Menschen Stadtbewohner (United Nations 1998). 2008 lebt mehr als die Hälfte der Menschheit in Städten, voraussichtlich im Jahr 2030 werden es zwei Drittel sein. Diese Umschichtung und Verdichtung der Siedlungsstrukturen ist historisch ohne Beispiel und vollzieht sich mit einer Geschwindigkeit, die die Strategie- und Innovationsfähigkeit von Politik, Wirtschaft und Zivilgesellschaft auf eine harte Probe stellen. An der Spitze dieser Entwicklung stehen sog. Megastädte mit mehr als 10 Mio. Einwohnern. Ihre Zahl wird von nur 5 im Abbildung 8: Eine Trinkwasserversorgung ist in Armenvierteln von Megastädten oft nicht gegeben. Mitunter werden Wasserhydranten zu Trinkwasserentnahmestellen umfunktioniert (Foto: A. Künzelmann / UFZ). 12 Einleitung Einleitung Abbildung 9: Luftaufnahme von Santiago de Chile. Das stetig wachsende Santiago gilt als eine der Megastädte von morgen (Foto: A. Künzelmann / UFZ). Jahr 1975 auf voraussichtlich 26 im Jahr 2015 wachsen, davon 22 in Entwicklungsländern (United Nations 1998). Hinzu treten zahlreiche weitere Groß- und Millionenstädte, die sich rasant der Schwelle zur „achtstelligen” Metropole nähern. Diese „Megastädte von morgen” sind für die Politik von besonderem Interesse, weil sich ihnen noch die Chance der Vorsorge und der gezielten Stadtentwicklung bietet. Der BMBF-Förderschwerpunkt „Forschung für die nachhaltige Entwicklung der Megastädte von morgen” fokussiert sich auf die Thematik „Energie- und klimaeffiziente Strukturen in urbanen Wachstumszentren”. Der Förderschwerpunkt ist eine global ausgerichtete, flankierende Komponente der „HightechStrategie zum Klimaschutz” der Bundesregierung. Wichtiges Merkmal des mit diesem Förderschwerpunkt angestrebten Ansatzes ist seine Verankerung im Konzept der nachhaltigen Entwicklung. Dieser Ansatz unterscheidet sich somit von anderen, jeweils an isolierten Einzelproblemen ansetzenden Vorgehensweisen dadurch, dass handlungs- und bedarfsorien- tiert vorgegangen wird. Ökologische, wirtschaftliche und soziale Facetten der Entwicklung energie- und klimaeffizienter Strukturen in urbanen Wachstumszentren sollen in einem geschlossenen und langfristig angelegten Konzept berücksichtigt und interdisziplinär erforscht werden. Länder und Regionen Abbildung 10: Regionen der Erde, in denen vom Bundesministerium für Bildung und Forschung geförderte Forschungsprojekte mit Bezug zum Integrierten Wasserressourcen-Management durchgeführt werden. Das Bundesministerium für Bildung und Forschung fördert Forschungsprojekte mit deutscher Beteiligung in zahlreichen Ländern. Einen Überblick gibt Abbildung 10. Im Rahmen dieser Broschüre werden die einzelnen Forschungsregionen und Forschungsschwerpunkte exemplarisch vorgestellt. Einleitung 13 Forschungsvorhaben zum IWRM Integriertes Wasserressourcen-Management Vietnam (IWRM-Vietnam) Laufzeit: 01.07.2006 – 28.02.2010 Geographische Lage: Südostasien, Vietnam, Provinzen Lam Dong, Can Tho und Nam Dinh Kurzbeschreibung des Verbundprojektes Gegenstand des Verbundprojektes sind Untersuchungen zur Entwicklung eines IWRM- Konzeptes, das eine flussgebietsbezogene integrierte Betrachtung und Analyse der wasserwirtschaftlichen Verhältnisse (Wasserbedarf, Wasserressourcen, Wasser- und Landnutzung) und hiervon abgeleitet wasserwirtschaftliche Prognosen und Handlungsvorschläge ermöglicht. Das Vorhaben hat zwei Arbeitsebenen: 1.) Entwicklung eines Planungs- und Entscheidungsunterstützungssystems (DSS) für das IWRM und Anpassung an die Provinzen Lam Dong, Nam Dinh und Can Tho auf Flussgebietsebene (regionale Ebene) und 2.) Anpassung von Wassertechnologien (Trinkwasser, kommunales und industrielles Abwasser) auf lokaler Ebene. Wesentliche Ziele, die im Rahmen des Projektes erreicht werden sollen sind: • Entwicklung eines Planungs- und Entscheidungsunterstützungssystem zur nachhaltigen Wasserbewirtschaftung durch ganzheitliche Erfassung, Bewertung und prognostische Abschätzung des Wasserbedarfes, der Wasserressourcen und der landnutzungsbezogenen Risiken für die Wasserqualität. Das integrierte Modellsystem wird an die Bedingungen auf lokaler Ebene angepasst und soll auf ähnliche Bedingungen in Vietnam übertragen werden. • Erstellung von Konzepten zur Erfassung und Bewertung der wasserwirtschaftlichen Situation auf lokaler Ebene in den Modellgebieten und zur Anwendung unter ähnlichen Bedingungen in Vietnam • Bereitstellung von Entscheidungshilfen hinsichtlich der Art und Umsetzung technischer Konzepte zum Gewässerschutz und zur Wasserversorgung • Webbasiertes GIS zur Darstellung der Wasserqualität in Oberflächengewässern Abbildung 11: Feldarbeiten in Hao Bac, Lam Dong (Foto: F. Klingel). 14 Forschungsvorhaben zum IWRM Asien www.iwrm.vn Abbildung 12: Metallverarbeitung in einer Gießerei in Tong Xa, Nam Dinh (Foto: S. Schlüter). Projektpartner in Vietnam (Auswahl) • MOST, Ministry of Science and Technology • MONRE-DWRM, Ministry of Natural Resources and Environment – Department Water Resources Management • Forschungsinstitute (VIWRR, VAST usw.) • DOSTs, Departments of Science and Technology in den Beispielprovinzen • DONREs, Departments of Natural Resources and Environments in den Beispielprovinzen Projektpartner in Deutschland Abbildung 13: Hausbrunnen, Lam Dong (Foto: F. Klingel). • Ruhr-Universität Bochum, U+Ö Umwelttechnik und Ökologie im Bauwesen • Universität Bonn, Institut für Nutzpflanzenwissenschaften und Ressourcenschutz • Universität Greifswald, Institut für Geographie und Geologie • Fraunhofer-Institut für Umwelt-, Sicherheits- und Energietechnik, Oberhausen • IAKS GmbH, Sonthofen • Moskito GIS GmbH, Dortmund Ansprechpartner Prof. Dr. Harro Stolpe Ruhr-Universität Bochum Fakultät Bau- und Umweltingenieurwesen U+Ö Umwelttechnik und Ökologie im Bauwesen Universitätsstraße 150 44801 Bochum Tel.: +49 234 322 7995 E-Mail: harro.stolpe@rub.de Forschungsvorhaben zum IWRM 15 Forschungsvorhaben zum IWRM WISDOM: Wasserbezogenes Informationssystem für die nachhaltige Entwicklung des Mekong-Deltas Laufzeit: 01.04.2007 – 31.03.2010 Geographische Lage: Mekong Basin: Mekong Anrainer-Länder (grobskalig), Mekong-Delta Vietnam (detailliert) sowie innerhalb des Mekong-Deltas drei ausgewählte Provinzen (in-situ, Feldkampagnen) Kurzbeschreibung des Verbundprojektes WISDOM ist ein Projekt zum integrierten WasserressourcenManagement des Mekong auf drei Skalen (Basin, Delta, drei ausgesuchte Untersuchungsgebiete im Delta). Das WISDOM-Projekt soll in Südvietnam durch den Aufbau eines Informationssystems die Entwicklung eines IWRM für das Mekong-Delta unterstützen. Dabei ist das Wort „Informationssystem“ (IS) gleichbedeutend mit dem Wort „Decision Support System, DSS“. Das WISDOM IS wird Daten aus den unterschiedlichsten Disziplinen wie Hydrologie, Soziologie, Geographie, Modellierung, Informationstechnologie sowie Erdbeobachtung zusammenführen und dem Benutzer Analysen im Hinblick auf ganz spezifische Fragestellungen erlauben – ihm also ein Werkzeug für Planungsaufgaben an die Hand geben. Im Projekt arbeiten über 60 Wissenschaftler und 15 PhD-Studenten von zehn deutschen und acht vietnamesischen Institutionen – unter der Leitung des Deutschen Fernerkundungsdatenzentrums, DFD, des DLR auf deutscher sowie des Southern Institute of Water Resources Research, SIWRR, auf vietnamesischer Seite – zusammen. Das Design des WISDOM Informationssystems legt den Schwerpunkt auf die stete Integration von vorhandenen und neu generierten Daten der verschiedenen Fachgebiete. Damit werden nutzerorientierte Analysen für die Erarbeitung nachhaltiger Lösungen im Ressourcenmanagement ermöglicht. Das WISDOM IS ist bildlich gesprochen eine Art „Mini Google Earth“ für das Mekong-Delta, in dem sämtliche Projektergebnisse abrufbar sind. Es erlaubt die Visualisierung sämtlicher Daten und Abbildung 14: Feldkampagne in Vietnam, Januar 2009 (Foto: S. Gebhardt). 16 Forschungsvorhaben zum IWRM Forschungsergebnisse, und vor allem deren kombinierte Abfrage und Verschneidung. Da es sich um ein einfach zu bedienendes Online-Werkzeug handelt, benötigen Entscheidungsträger im Land keine GISKenntnisse oder andere Geo-IT-relevante Kenntnisse, um das System zu bedienen. Beispielanwendungen sind: • Monitoring von Überflutungen • Verbesserung der Hochwasservorhersage mittels fernerkundlicher Erfassung von Niederschlagsmengen • S chadens- und Risikoabschätzung von Überflutungen • Monitoring von Dürreperioden • Informationen zu Landnutzung, Landnutzungswandel und Stadtentwicklung • Aussagen über Wasserqualität auf verschiedenen Skalen • Optimierung von Grund- und Oberflächenwassermodellen • Erfassung demographischer Veränderungen wie z.B. Siedlungsdichte • Ausweisung von Risikoregionen hoher Vulnerabilität in verschiedenen Gebieten Asien www.wisdom.caf.dlr.de Abbildung 15: Landsat-Szene des Mekong-Deltas (16.10.1989). Reflexionen des Infrarotanteils des Lichtes am Grün der Vegetation werden rot dargestellt. Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) / Global Landcover Facility (GLCF) (Foto: U.S. Geological Survey). Projektpartner in Vietnam: • The Southern Institute of Water Resources Research (SIWRR) • Vietnamese Academy of Science & Technology - Dept. Remote Sensing & GIS (VAST-GIRS) • University of Information Technology (UIT) • Sub-National Institute for Agricultural Planning and Projection (Sub-NIAPP) • Southern Institute of Social Sciences (SISS) • Can Tho University, College of Technology, Mekong-Delta Development Institute (CTU) Die Nutzung neuester Methoden aus dem Bereich der Fernerkundung in Kombination mit höchstaufgelösten Satellitendaten des DLR bietet hierbei die Möglichkeit der effizienten, aktuellen und flächendeckenden Datenerhebung und stellt eine wertvolle Ergänzung der am Boden gewonnenen Daten dar. Auch die Integration von Natur- und Sozialwissenschaften ist von entscheidender Bedeutung für den Aufbau dieses integrierten Wasser- und Landinformationssystems, das sowohl auf die Erfassung der naturwissenschaftlichen, biophysikalischen Veränderungsprozesse im Bereich des natürlichen Wasserhaushaltes als auch auf die Erfassung, Analyse und Abbildung sozioökonomischer Prozesse der Bevölkerung im Mekong-Delta zielt. Ansprechpartner Dr. Claudia Künzer Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt, DLR Deutsches Fernerkundungsdatenzentrum DFD des DLR 82234 Wessling Tel.: +49 8153 28 3280 Fax: +49 8153 28 1445 E-Mail: claudia.kuenzer@dlr.de • Southern Region Hydro-Meteorological Centre (SRHMC) • Institute of Development Economics Research, University of Economics (IDR) Projektpartner in Deutschland: • Deutsches Fernerkundungsdatenzentrum, DFD des DLR • United Nations University, UNU-EHS • Universität Karlsruhe, Institut für Wasser und Gewässerentwicklung • Universität Würzburg, Lehrstuhl für Fernerkundung • Universität Bonn, Institut für Nutzpflanzenwissenschaften und Ressourcenschutz, INRES • Universität Bonn, Zentrum für Entwicklungsforschung, ZEF • Geoforschungszentrum Potsdam, GFZ • Eomap GmbH • 2Wcom GmbH • DHI-WASY GmbH Forschungsvorhaben zum IWRM 17 Forschungsvorhaben zum IWRM Integriertes Wasserressourcen-Management in Zentralasien: Modellregion Mongolei (MoMo) Laufzeit: 01.08.2006 – 31.07.2009 Geographische Lage: Zentralasien: Mongolei, Einzugsgebiet des Kharaa (etwa 15.000 km2), Provinz Darkhan-Uul Aimag, Stadt Darkhan Kurzbeschreibung des Verbundprojektes Ziel des Verbundprojektes in der Mongolei ist die Entwicklung und Umsetzung eines auf die nachhaltige Nutzung ausgerichteten IWRM in der Mongolei unter den dort herrschenden extremen klimatischen Bedingungen. Dabei wird aufbauend auf einer fundierten Ist-Zustands-Analyse in einem transdisziplinären Prozess ein Maßnahmenpaket entwickelt, das die nachhaltige Nutzung der Wasserressourcen, Schutzbelange und die Umsetzung eines nachhaltigen Managementansatzes integrativ umfasst. Die Grundlagen für das IWRM werden in einem konkreten Flusseinzugsgebiet in der Mongolei exemplarisch entwickelt (Fluss Kharaa im Nord-Osten der Mongolei und der Stadt Darkhan, etwa 100.000 Einwohner). Sie umfassen die wesentlichen Komponenten des Wassermanagements (Klimawandel und Hydrologie, Grundwasser, Landnutzung, Stoffkreisläufe, Ökologie, Trinkwasserversorgung, Abwasserreinigung). Mit Hilfe von Szenarientechniken werden langfristige Strategien der Bewirtschaftung der Wasserressourcen abgeleitet, die mit den wichtigsten Akteuren vor Ort an die Situation Abbildung 16: Nomadisches Leben in der Mongolei. Die Landbevölkerung deckt ihren Trinkwasserbedarf aus ungesicherten Grundwasserquellen oder direkt aus den Flüssen (Foto: R. Ibisch). 18 Forschungsvorhaben zum IWRM angepasst und justiert werden. Für die Umsetzung der entwickelten Maßnahmen bestehen in der Mongolei hohes Interesse und sehr gute institutionelle Rahmenbedingungen, die mit dem Nationalen Wassergesetz von 2004 und der Einrichtung einer Nationalen Wasseragentur geschaffen wurden. In der zweiten Phase des Projektes (geplant ab 2009) sollen erste Elemente eines IWRM umgesetzt werden, wobei vor allem im Trinkwasserver- und Abwasserentsorgungssektor sehr gute Möglichkeiten bestehen, deutsche Technologien und Know-How zu transferieren. Capacity Building und Wissenstransfer sind weitere Elemente, die im bisherigen Projektverlauf besondere Beachtung fanden. So werden mehrere Master- und Doktorar- Asien www.iwrm-momo.de Abbildung 17: Zentralkläranlage der Stadt Darkhan. Die Abwasserinfrastruktur ist marode und sanierungsbedürftig. Bei den extremen Wintertemperaturen von bis zu -45°C sind innovative Technologien notwendig, um eine gesicherte Abwasserentsorgung zu gewährleisten (Foto: R. Ibisch). Projektpartner in Deutschland: Das Verbundprojekt wird auf deutscher Seite von folgenden Institutionen bearbeitet: Universität Kassel, Wissenschaftliches Zentrum für Umweltsystemforschung; Forschungsverbund Berlin e.V., Institut für Gewässerökologie und Binnenfischerei; Technische Universität Ilmenau; FraunhoferGesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V., Anwendungszentrum Systemtechnik Ilmenau; Dr.-Ing. Pecher und Partner Ingenieurgesellschaft mbH. Projektpartner in der Mongolei: beiten mongolischer Studenten und Wissenschaftler betreut, Seminare und Vorlesungen durchgeführt und Kurzzeitaufenthalte in Deutschland organisiert. Die ausgewählte Modellregion bietet eine ausgezeichnete Möglichkeit, die innovativen Lösungsansätze des IWRM zu entwickeln und zu realisieren. Die zu erreichenden Ergebnisse werden auch auf andere Länder übertragbar und verwertbar sein. Ansprechpartner Prof. Dr. Dietrich Borchardt (Leitung des Verbundprojektes) Dr. Ralf Ibisch (Projektkoordination) Helmholtz-Zentrum für Umweltforschung-UFZ Department Aquatische Ökosystemanalyse und Management Brückstrasse 3a 39114 Magdeburg Tel.: +49 391 8109 757 Fax: +49 391 8109 111 E-Mail: Dietrich.Borchardt@ufz.de In der Mongolei sind die wesentlichen Ministerien eingebunden (Bauministerium, Umweltministerium, Bildungsministerium, Landwirtschaftsministerium), die Nationale Wasseragentur, das Nationale Wasserkommittee und die Nationale Agentur für Umweltmonitoring. Auf regionaler Ebene ist das Vorhaben breit vernetzt mit der Regionalverwaltung, regionalen Umweltämtern und Aufsichtsbehörden und dem Eigenbetrieb der Trinkwasserver- und Abwasserentsorgung der Stadt Darkhan (USAG). Auf wissenschaftlicher Ebene sind die größten Universitäten des Landes eingebunden (Nationaluniversität der Mongolei, Mongolische Universität für Wissenschaft und Technologie, Landwirtschaftliche Universität Darkhan und die Mongolische Akademie der Wissenschaften). Weiterhin besteht enger Austausch mit der Mongolisch-Deutschen Brücke e.V., dem lokalen Büro der Gesellschaft für technische Zusammenarbeit (gtz) und der Deutschen Botschaft in Ulan Bator. Forschungsvorhaben zum IWRM 19 Forschungsvorhaben zum IWRM Nachhaltiges Wasserressourcen-Management in der Küstenregion der Provinz Shandong, VR China Laufzeit: 01.06.2008 – 31.05.2011 Geographische Lage: Provinz Shandong, VR China Kurzbeschreibung des Verbundprojektes Das Flussgebiet des Huangshuihe (1.034 km²) im Nordosten der Provinz Shandong mit seinen 64 km Küstenlinie bietet ein herausragendes Beispiel für Wasserkonflikte, die sich aufgrund schnell wachsender Bevölkerung, Industrie und Landwirtschaft und nicht koordinierter wasserwirtschaftlicher Maßnahmen ergeben und nur durch ein integriertes Wasserressourcen-Management (IWRM) gelöst werden können. Die Übernutzung der Wasserressourcen hat eminente wasser- und landwirtschaftliche Probleme aufgrund der Salzwasserintrusion in das Grundwasser zur Folge. Die Entwicklung von Industrie und der Landwirtschaft als Haupteinkommensquelle der Bevölkerung wird durch Wasserknappheit extrem behindert und die Verschmutzung hat Konsequenzen für Ökologie und Lebensqualität der Bevölkerung. Ziele sind: • Integration von sozialen, ökonomischen und Umweltaspekten • Integrierte Betrachtung von Grundwasser und Oberflächenwasser (Quantität und Qualität) • Optimierung des Wasserhaushaltes für das gesamte Einzugsgebiet Geplant ist die Entwicklung einer Methodik und eines modell- und GIS-gestützten Entscheidungshilfesystems (DSS) unter Einbeziehung sozioökonomischer Entscheidungskriterien, um daraus Maßnahmen für nachhaltiges Wassermanagement sowie ein Monitoringkonzept abzuleiten. Inhalte sind: • Kopplung von Simulations- und Informations system in der Modellierung • Konzepte und Pilotanlagen zum Wassersparen und zur Wiederverwendung in Haushalten, Industrie und Landwirtschaft sowie zur Beherrschung der Salzwasserintrusion • Entwicklung und Aufbau eines Monitoringsystems • Einsatz hochwertiger deutscher Monitoring und Anlagentechnik • 20 Forschungsvorhaben zum IWRM eutsches traditionelles Fachwissen (auch EUD Wasserrahmenrichtlinie) in partizipatorischer Zusammenarbeit mit chinesischen Forschungsanstrengungen Abbildung 18: Terrassierte Landwirtschaftsflächen im Projektgebiet der Provinz Shandong, VR China (Foto: D. Nijssen). Asien www.wasserressourcen-management.de/de/304.php Das Verbundprojekt gliedert sich in vier Teilprojekte: 1. Sozioökonomische Entscheidungskriterien für ein Decision-Support-System, Institut für ökologische Wirtschaftsforschung gGmbH, Berlin 2. Entwicklung einer Methode zur Planung nachhaltiger Maßnahmen im Rahmen eines IWRM, DHI-WASY GmbH, Berlin (Gesamtkoordination, Prof. Dr. Stefan Kaden), Ruhr-Universität Bochum, Lehrstuhl für Hydrologie, Wasserwirtschaft und Umwelttechnik 3. Integriertes Konzept für Wassersparen, Wasserwieder- und weiterverwendung in Haushalten, Industrie und Landwirtschaft, Regierungsbaumeister Schlegel GmbH & Co. KG (einschließlich Gruppe Prof. Geiger, ehemals Uni DuisburgEssen) 4. Entwicklung eines Wassermonitoring Konzeptes für das Huangshuihe River Einzugsgebiet, DHIWASY GmbH, Berlin Abbildung 19: Demonstration von Messsonden für GrundwasserQualitätsmessungen durch Mitarbeiter von UGT im Rahmen einer Study Tour für chinesische Projektpartner (Foto: K. Bossel). Projektpartner in China: • Department for Water Resources, Shandong Province • Water Authority of Longkou City, „Shandong Province“ • Country Government of Longkou • Shandong Water Conservancy Research Institute, Jinan • Shandong University, Jinan • Shandong Normal University, Jinan Projektpartner in Deutschland: • Prof. Geiger, UNESCO Chair in Sustainable Water Management, Peking/München • Institut für ökologische Wirtschafts forschung gGmbH (IÖW), Berlin • DHI-WASY GmbH, Berlin • Ruhr-Universität Bochum, Lehrstuhl für Hydrologie, Wasserwirtschaft und Umwelttechnik • Regierungsbaumeister Schlegel GmbH & Co. KG, München • Institut für angewandte Gewässerkunde GmbH, Seddin • Umwelt-Geräte-Technik GmbH (UGT), Müncheberg Ansprechpartner Prof. Dr. Stefan Kaden DHI-WASY GmbH Waltersdorfer Strasse 105 12526 Berlin-Bohnsdorf Tel.: +49 30 679998-0 Fax: +49 30 679998-99 E-Mail: S.Kaden@dhi-wasy.de Forschungsvorhaben zum IWRM 21 Forschungsvorhaben zum IWRM Ökonomische und Ökologische Umstrukturierung der Land- und Wassernutzung in der Region Khorezm (Usbekistan) – Ein Pilotprojekt in der Entwicklungsforschung Laufzeit: 01.11.2001 – 30.04.2011 (Phasen I - III) Geographische Lage: Region Khorezm, Usbekistan Die Region Khorezm ist eine im Nordwesten Usbekistans gelegene Provinz am Unterlauf des Flusses Amu Darya, dem größten Zufluss des Aralsees. Aufgrund arider Klimabedingungen besteht eine existenzielle Abhängigkeit der Landwirtschaft von Be- und Entwässerungsmaßnahmen. Khorezm hat trotz seines bescheidenen Umfangs (Gesamtfläche: 0,7 Mio. Hektar, bewässerbare Fläche: 0,275 Mio. Hektar, Einwohner: 1,3 Mio.) Modellcharakter für Entwicklungskonzepte, welche langfristig auf weite Teile des Aralseebeckens mit etwa 8 Mio. Hektar Bewässerungsfläche und über 40 Mio. Einwohnern übertragen werden sollen. Da die derzeitige Wasserbewirtschaftung in Khorezm durch geringe Effizienz und niedrige Erträge gekennzeichnet ist und zu erheblichen Belastungen der Wasser- und Bodenressourcen führt, besteht die dringende Notwendigkeit einer Umstrukturierung der Wasser- und Landnutzung. Kurzbeschreibung des Verbundprojektes Das Projekt hat zum Ziel, auf der Grundlage eines interdisziplinären Forschungsansatzes nachhaltige und ökonomisch tragfähige Konzepte für das Management der Land- und Wasserressourcen zu entwickeln. Dabei werden technologische, institutionelle, und agrarpolitische Lösungen erarbeitet und über einen partizipativen Ansatz den Bedürfnissen der lokalen Entscheidungsträger angepasst, bevor sie schließlich als Paket von Restrukturierungsmaßnahmen großflächig umgesetzt werden sollen. Abbildung 20: Capacity Building in Usbekistan (Foto: I. Abdullayev). 22 Forschungsvorhaben zum IWRM Asien www.wasserressourcen-management.de/de/170.php Die Forschungsarbeit verfolgt dabei drei Unterziele: • Entwicklung von „Discussion (Decision) Support Systems, DSS“ für eine verbesserte Ressourcennutzung auf nationaler und regionaler Ebene • Verbesserung der Kompetenz der regionalen Institutionen, um alternative Konzepte und Lösungen umzusetzen • Erarbeitung und Demonstration machbarer und umsetzbarer Technologiepakete für effiziente Nutzung der Ressourcen Wasser- und Boden Projektpartner: United Nations Educational, Scientific and Cultural Organization (UNESCO), Ministerium für Landwirtschaft und Wasserressourcen Usbekistans (MAWR), Tashkent Institute for Irrigation and Mechanization (TIIM), Interstate Commission for Water Coordination (ICWC), Central Asia Scientific Research Institute of Irrigation (SANIIRI), Staatliche Universität Urgench (UrDu), International Center for Agricultural Resrach in Dry Areas (ICARDAPFU), Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR), Universität Würzburg. Ansprechpartner Abbildung 21: Anbau von Baumwolle (Foto: A. M. Manschadi). Prof. Dr. Paul L.G. Vlek Dr. John P.A. Lamers Dr. Ahmad M. Manschadi Zentrum für Entwicklungsforschung (ZEF) Universität Bonn Walter-Flex Str. 3 53113 Bonn Tel.: +49 288 73-4926 Fax: +49 228 73-1889 E-Mail: manschadi@uni-bonn.de Forschungsvorhaben zum IWRM 23 Forschungsvorhaben zum IWRM Integriertes Wasserressourcen-Management (IWRM) in Gunung Kidul, Java, Indonesien Laufzeit: 01.06.2008 – 31.05.2013 Geographische Lage: Südost Asien, Indonesien, Java, Sonderprovinz Yogyakarta, Distrikt Gunung Kidul Kurzbeschreibung des Verbundprojektes Der Distrikt Gunung Kidul gilt als eines der ärmsten Gebiete Javas und ganz Indonesiens. Eine der wesentlichen Ursachen hierfür liegt im eklatanten Wassermangel während der mehrmonatigen Trockenperiode. Auf dem zerklüfteten Karstuntergrund ist der landwirtschaftliche Ertrag gering und auch die Trinkwasserversorgung stark beeinträchtigt. Unterirdische Wasserläufe sind die einzige ganzjährig verfügbare Wasserquelle. Ein Integriertes Wasserressourcen-Management muss alle Bereiche von der Trinkwassererschließung über die bauliche Infrastruktur zur Wasserverteilung bis hin zur Abwasserentsorgung unter Berücksichtigung der hydrologischen, hygienischen, ökologischen, sozialen und kulturellen sowie der betriebs- und volkswirtschaftlichen Randbedingungen und Folgewirkungen beinhalten. Ziel ist es, eine Versorgungssituation zu erreichen, die den WHO-Standards entspricht. Außerdem muss sich das IWRM mit den verschiedenen Nutzungsformen von Wasser (Trinkwasser, Brauchwasser, Bewässerung, etc.) befassen. Dabei ist es von besonderer Bedeutung, bei den Menschen in der Modellregion durch Aufklärungsarbeit und Schulungen ein Bewusstsein für den nachhaltigen Umgang mit der Ressource Wasser zu schaffen. Der Arbeitsplan gliedert sich in folgende Arbeitsschwerpunkte: (1) Erkundung von Wasserressourcen und Wasserdargebot, (2) Wassermengenbewirtschaftung (Wasserspeicherung, Energieerzeugung, Wasserförderung), (3) Wasserverteilung, -aufbereitung, -gütesicherung, (4) Abwasser- und Abfallbehandlung, (5) Sozioökonomische Rahmenbedingungen, Ökologische und betriebswirtschaftliche Bewertung, Integrative Nachhaltigkeitsbetrachtung durch Systemanalyse und Technikfolgenabschätzung, (6) Umsetzung durch Technologie- und Know-howTransfer (Capacity-Building), (7) Projektkoordination. Abbildung 22: Gunung Sewu („Die 1000 Hügel“) in der Regenzeit (Foto: IWRM Indonesien Projekt). 24 Forschungsvorhaben zum IWRM Asien www.iwrm-indonesien.de Abbildung 23: Gunung Sewu („Die 1000 Hügel“) in der Trockenzeit (Foto: IWRM Indonesien Projekt). Projektpartner in Deutschland: Universität Karlsruhe (TH): Institut für Wasser und Gewässerentwicklung, Geodätisches Institut Karlsruhe, Institut für Mineralogie und Geochemie, Institut für Bodenmechanik und Felsmechanik, Institut für Massivbau und Baustofftechnologie, Versuchanstalt für Stahl, Holz und Steine Forschungszentrum Karlsruhe: Institut für Funktionelle Grenzflächen, Institut für Technikfolgeabschätzung und Systemanalyse Justus-Liebig-Universität Giessen: Institut für Geographie DVGW Technologiezentrum Wasser Industriepartner: KSB AG, IDS GmbH, COS Systemhaus OHG, Geotechnisches Ingenieurbüro Prof. Fecker und Partner GmbH, CIP GmbH, Hans Huber AG Projektpartner in Indonesien: Regierung Yogyakarta Special Province: Yogyakarta Development Planning Agency (BAPEDA), Regierung Kabupaten Gunung Kidul, Gunung Kidul Development Planning Agency, Dinas Pekerjaan Umum (Office of Public Work), Dinas Kesehatan (Office of Health), PDAM Gunung Kidul (Water Supply), Wonosari Hospital Ministerien: Department of Public Work (DPU), National Development Planning Agency (Bapenas), Department of National Education (Depdiknas), Ministry of Research and Education (Menristek) Behördliche Einrichtungen: National Nuclear Energy Agency (BATAN), Nuclear Energy Control Board of Indonesia (BAPETEN) Universitäten und Forschungseinrichtungen: Gadjah Mada University (UGM) Yogyakarta, Universitas Negeri Solo (UNS) Surakarta, Indonesian Islamic University (UII) Yogyakarta Non-Governmental Organizations: Acintyacunyata Speleological Club, Yogyakarta Weitere Kontakte auf (inter)nationaler Ebene: BORDA, GTZ / KfW, ProAir, GTZ, EcoSan, CARITAS, SEZ des Landes Baden-Württemberg, CAP Anamur Ansprechpartner Dr.-Ing. Peter Oberle Institut für Wasser und Gewässerentwicklung Universität Karlsruhe (TH) Kaiserstraße 12 76128 Karlsruhe Tel.: +49 721 608 8094 E-Mail: Oberle@iwg.uka.de Forschungsvorhaben zum IWRM 25 Forschungsvorhaben zum IWRM RECAST Urumqi – Steigerung der Ressourceneffizienz in einem semiariden Milieu: Urumqi als Modellstadt für Zentralasien Laufzeit: 01.05.2008 – 30.04.2013 Geographische Lage: Urumqi, China Kurzbeschreibung des Teilprojektes 3 Zentrales Ziel des transdisziplinären Projektverbundes ist es, auf breiter Basis abgestimmte, tragfähige Strategien, Konzepte und Instrumente zur Förderung nachhaltiger Entwicklung in einer rasch wachsenden Trockengebietsmetropole in Zentralasien zu entwickeln und die Entwicklungsprozesse im Rahmen von globalem Wandel und Klimaveränderungen innerhalb der nächsten fünf Jahre mittels vielschichtiger Feedbackmechanismen zu begleiten. Die Abhängigkeit der Wasserversorgung der Stadt Urumqi von Gletscherschmelzwasser und übermäßiger Grundwasserentnahme ist dabei besonders zu beachten. Um dies zu erreichen, besteht im Projekt eine enge Kooperation von Wissenschaft, kommunaler Administration und Praxis sowie der Wirtschaft. Ziel des auf die Ressource Wasser bezogenen Teilprojektes 3 ist es, den Zustand und die Nutzung der regionalen und lokalen Wasserressourcen zu untersuchen sowie eine Optimierungsstrategie für eine nachhaltige Nutzung zu entwickeln und umzusetzen. Die drei Subprojekte des Teilprojektes Wasser erstrecken sich von Primärdatenaufnahmen über Datenanalysen, Dateninterpretationen und -prognosen bis hin 26 Forschungsvorhaben zum IWRM zur Erstellung wissenschaftlicher Modelle und anwendungsorientierter Konzepte. Das zu entwickelnde Instrumentarium soll über eine zielgerichtete und systematische Vorgehensweise auf Zustände und Prozesse mit besonderem Handlungsbedarf aufmerksam machen. Außerdem soll es nachhaltigkeitsfördernde Entwicklungsoptionen aufzeigen, die im urbanen Raum von Urumqi zur Verbesserung der Lebensqualität der Menschen beitragen und die negativen Folgen des kontinuierlich ökonomischen Wachstums auf das hydrologische System verringern können. Das Subproject 3.1 „Remote sensing of hydrological state“ beinhaltet die Beobachtung und Untersuchung des Zustandes sowie aktueller und zukünftiger Veränderungen des hydrologischen Systems mit Hilfe von Fernerkundung und Bodenradarmessungen. Zusätzlich soll ein Proxy-Index für saisonale und jährliche Variationen entwickelt werden, um den Einfluss des globalen Klimawandels zu messen. Die verwertbaren Ergebnisse beinhalten Fernerkundungsmethoden, mit Hilfe derer der Zustand des hydrologischen Systems der Region Urumqi erfasst und seine saisonalen und jährlichen Veränderungen beobachtet werden sollen. Im Subproject 3.2 “Development of water efficiency and conservation strategy” soll ein Informations- und Kontrollsystem für die Wasserressourcen auf Grundlage eines deskriptiven Wasserflussmodells entwickelt werden, um hieraus eine Strategie Abbildung 24: Urumqifluss in Urumqi: Das Wasser des Urumqiflusses wird heute bereits vor der Stadt vollständig in verschiedene Nutzungsprozesse überführt, weshalb sein ehemaliges Flussbett zu einer Autobahn umgebaut werden konnte (Foto: T. Sterr). Asien www.urumqi-drylandmegacity.uni-hd.de Abbildung 25: Natürliches Flussbett im Hinterland von Kashgar (Foto: T. Sterr). zur Steigerung der Wassernutzungseffizienz und -einsparungen für das Projektgebiet Midong zu entwickeln und Startpunkte für weitere konkrete Modellprojekte ableiten zu können. Subproject 3.3 “Local implementation of technical solutions in the Midong District” wird sich mit vornehmlich technologischen Lösungen für die Wassereinsparungsstrategie und der Umsetzung in Modellprojekte auseinander setzen. Die Implementierung einzelner von deutschen und chinesischen Arbeitsgruppenvertretern gemeinsam festgelegter Modellprojekte wird durch einen intensiven wissenschaftlichen und politischen Dialog gestützt, der gegenseitiges Lernen fördern und zur Umsetzung situationsgerechter Maßnahmen im Sinne nachhaltigkeitsorientierter Entwicklungspfade in der Projektregion Urumqi führen soll. Projektpartner Wasser: • Geographisches Institut, Universität Heidelberg: Olaf Bubenzer/ Katharina Fricke • Institut für Umweltphysik, Universität Heidelberg: Kurt Roth/ Patrick Klenk • Environmental Protection Bureau (EPB) der Regierung der Autonomen Uigurischen Provinz Xinjiang • Environmental Protection Bureau (EPB) der Stadt Urumqi • Environmental Protection Bureau (EPB) der Region Changji • Chinese Academy of Science (CAS) Xinjiang • Bureau of Exploration and Development of Geology and Mineral Resources, Xinjiang Das Verbundvorhaben gliedert sich in insgesamt 3 Teilprojekte: Teilprojekt 1: Förderung nachhaltiger Megastadtentwicklung durch energieeffizientes Wirtschaften (ifeu – Institut für Energie- und Umweltforschung). Teilprojekt 2: Förderung nachhaltiger Megastadtentwicklung durch materialeffizientes Wirtschaften (IUWA – Institut für Umweltwirtschaftsanalysen Heidelberg). Teilprojekt 3: Förderung nachhaltiger Megastadtentwicklung durch effiziente Bewirtschaftung der Wasserressourcen in einem semiariden Milieu (Universität Heidelberg). Ansprechpartner Dr. Thomas Sterr Geographisches Institut Ruprecht-Karls-Universität Heidelberg Im Neuenheimer Feld 348 69120 Heidelberg Tel.: +49 6221 54-4584 Fax: +49 6221 54-4997 E-Mail: thomas.sterr@geog.uni-heidelberg.de • Water Affairs Bureau, Urumqi • Xinjiang University Forschungsvorhaben zum IWRM 27 Forschungsvorhaben zum IWRM GLOWA Jordan – Ein integrierter Ansatz zum nachhaltigen Management von Wasserressourcen unter Bedingungen des globalen Wandels Laufzeit: Phase I: 01.06.2001 – 31.08.2005, Phase II: 01.09.2005 – 31.12.2008, Phase II: 01.01.2009 – 31.12.2011 Geographische Lage: Jordanien, Israel, West Bank, v. a. Einzugsgebiet des Jordans Kurzbeschreibung des Verbundprojektes Zielstellung des Projektes ist es, wissenschaftliche Grundlagen für eine nachhaltige grenzüberschreitende Wassernutzung unter den Herausforderungen des globalen Wandels in der Jordanregion zu erarbeiten. Durch enge Zusammenarbeit mit politischen Interessenvertretern werden die anwendungsbezogenen Projektergebnisse in nationale und regionale Entscheidungsprozesse eingebracht. Der Nutzen der knappen Ressource Wasser für Mensch und Ökosysteme soll somit maximiert werden. Der Schwerpunkt in Phase I lag hauptsächlich auf Experimenten, Sammlung von Daten und Aufbau des nötigen Wissens zum Status quo. Phase II beruhte stark auf Modellierungstätigkeiten, um die Szenarien zu den Folgen des globalen Wandels auf soziale und natürliche Systeme zu verbessern, um die Ergebnisse zu regionalisieren und um Anpassungsmaßnahmen an globalen Wandel zu analysieren. Weitere Schwerpunkte liegen in der Weiterleitung der Ergebnisse an die Entscheidungsträger und an weitere Akteure im Wasser- und Ressourcenschutz-Sektor sowie in der Bekanntmachung der zwei Integrationswerkzeuge zur Szenarienanalyse (SAS – Story and Simulation Approach) und zur Entscheidungsfindung im Wassermanagement (WEAP – Water Evaluation and Planning Tool). Ziel der dritten Phase ist die Vermittlung der entwickelten Strategien und Handlungsoptionen an die Nutzer vor Ort, um so ein nachhaltiges Management der knappen Ressource Wasser unter Global Change Bedingungen in der Region zu ermöglichen. Eine wissenschaftliche Innovation ist die integrierte Untersuchung von sogenanntem „blauem“ und „grünem“ Wasser. Während im traditionellen Wasser- management nur das vom Menschen genutzte Grund- und Oberflächenwasser („blaues“ Wasser) erfasst und optimiert wird, untersucht das Projekt auch die Flüsse von „grünem“ Wasser (Wasser in Boden und Pflanzen) in natürlichen Ökosystemen sowie in Regenfeldbau und Weidewirtschaft. In semi-ariden Gebieten macht „grünes“ Wasser ca. 90% der Süßwasserflüsse aus. Dieses Konzept zeigt, dass „grünes“ Wasser eine extrem wichtige Komponente im Wasserkreislauf darstellt, deren Potential bis jetzt noch nicht ausgeschöpft wurde. GLOWA Jordan befasst sich u. a. mit folgenden Fragen: Wie lässt sich “grünes“ Wasser nutzbringender einsetzen, welche Landnutzungsplanung ist optimal, und welchen Veränderungen unterliegen das Wasser und die davon abhängige Vegetation bei einem künftigen Klimawandel? Ergebnisse des Projektes sind: • Vier qualitative und quantitative Szenarien bis 2050 zu den Entwicklungen des regionalen und globalen Wandels, entwickelt mit der SAS-Methode (Entwicklung der Gesellschaft, der Land- und Wasserressourcen) • Entwickelte WEAP-Anwendungen auf nationaler Ebene (für den oberen Jordan, das Westjordanland, das Jordantal Jordaniens) und auf regionaler Ebene für das gesamte Jordan-Einzugsgebiet. Implementierung von WEAP als zentrales Instrument im Wassermanagement in den nationalen Institutionen im Wassersektor • Regionale Klimamodelle bis 2099 Abbildung 26: Kartoffelanbau unter extremsten Bedingungen 28 Forschungsvorhaben zum IWRM (Foto: www.glowa-jordan-river.de). naher osten www.glowa-jordan-river.de Abbildung 27: See Genezareth, von den Golanhöhen aus gesehen (Foto: www.glowa-jordan-river.de). • Wissen und öffentlichkeitswirksame Publikationen zu den Folgen des Klimawandels auf die Wasserressourcen, den landwirtschaftlichen Wasserbedarf, die Wasserverfügbarkeit, auf Ökosysteme, auf die Biomasseproduktion, auf die landwirtschaftliche Wasserproduktivität und auf das landwirtschaftliche Einkommen • Ökonomische Analysen von Ökosystem-Dienstleistungen: Zahlungsbereitschaft der israelischen Bevölkerung, um die Folgen des Klimawandels auf die Landnutzung abzumindern • Szenarien zur Landnutzung unter regionalem und globalem Wandel bis 2050 (LandSHIFT) • Wissen zum Potential von Strategien zur Anpassung an Wasserknappheit: landwirtschaftliche Maßnahmen, wie Mulchen und Mischkulturen, zur Verbesserung der Wasserproduktivität • Reflektion von relevanten hydrologischen Prozessen semi-arider Gebiete durch die Kopplung von „green water“ und „blue water“ Modellen (TRAINZIN) Der Jordan • Länge 320 km • Größe des Einzugsgebietes: 18.000 km2 • fließt aus den Quellen in Israel, Libanon, Syrien und Jordanien durch den Norden Israels in den See Genezareth und weiter bis in das Tote Meer • Das Wasser des Jordans wird für die Trinkwasserversorgung und die künstliche Bewässerung von Feldern praktisch vollständig aufgebraucht • Die Wasserverfügbarkeit pro Einwohner in der Region ist bereits heute eine der niedrigsten weltweit Projektpartner: Universität Tübingen, Universität Kassel, Universität Freiburg, Ruhr Universität Bochum, Universität Potsdam, Universität Hohenheim, Universität Hannover, Forschungszentrum Karlsruhe, Bar-Ilan University, Ben Gurion University, Haifa University, Hebrew University of Jerusalem, Kinneret Limnological Laboratories, Galilee Technology Center, Ministry of Agriculture, STAV-GIS, Tel Aviv University, Tel-Hai College, Volcani Center, Weizmann Institute, An-Najah National University, Al-Quds University, Arab Agronomist Association, Biodiversity & Environmental Research Center, Palestinian Academy of Sciences, Palestinian Hydrology Group, Arab Technologist for Economical and Environmental Consultations, Mu‘tah University, University of Jordan, Stockholm Environment Institution, Israel-Palestine Center for Research and Information Ansprechpartner Prof. Dr. Katja Tielbörger Universität Tübingen Abteilung Vegetationsökologie Auf der Morgenstelle 3 72076 Tübingen Tel.: +49 7071 2974247 E-Mail: coordination@glowa.uni-tuebingen.de Forschungsvorhaben zum IWRM 29 Forschungsvorhaben zum IWRM SMART: Integriertes Wasserressourcen-Management im Unteren Jordantal Laufzeit: 01.07.2006 – 30.06.2009 Geographische Lage: Jordanien / Israel / Palästina, Unteres Jordantal Das Projektgebiet schließt Teile Jordaniens, Israels und der palästinensischen Westbank ein. Es erstreckt sich vom See Genezareth im Norden bis zum Toten Meer im Süden und umfasst das Teileinzugsgebiet des Unteren Jordan mit einer Fläche von rund 5000 km2. Es beinhaltet das 8 - 15 km breite Jordantal und die Grabenflanken, die das Tal zu beiden Seiten begrenzen und durch tief eingeschnittene Wadis gegliedert sind. Im Unteren Jordantal herrscht ein überwiegend arides Klima mit Jahresniederschlägen um 50 - 150 mm und potenzielle Evaporationsraten von bis zu 2.600 mm pro Jahr. Die Grundwasserneubildung findet fast ausschließlich in den Höhenlagen der westlichen und östlichen Grabenflanken statt. Das Einzugsgebiet ist durch extreme Wasserknappheit, starke Übernutzung der vorhandenen Ressourcen sowie ein starkes Bevölkerungswachstum gekennzeichnet. Die Wasserentnahmen aus den Grundwasserleitern übersteigen die Summe der Grundwasserneubildung mit der Konsequenz sinkender Grundwasserstände und trocken fallender Brunnenanlagen. 30 Forschungsvorhaben zum IWRM Kurzbeschreibung des Verbundprojektes Übergeordnetes Ziel ist es, ein Konzept für ein integriertes Wasserressourcen-Management (IWRM) im Einzugsgebiet des Unteren Jordan zu entwickeln, um die dort zur Verfügung stehende Menge an Wasser signifikant zu erhöhen. Dabei werden alle verfügbaren Wasservorkommen des Untersuchungsraumes einbezogen, neben Grundwasser auch aufbereitete Abwässer, saline Wässer und Flutwässer. Im Fokus stehen Ressourcen, die aus qualitativen Gründen oder aufgrund fehlender Speichermöglichkeiten bisher für eine Nutzung nicht in Frage kamen. Entsprechend dem Verwendungszweck des Wassers und den lokalen Gegebenheiten sollen hierfür geeignete Aufbereitungstechniken ermittelt sowie Lösungsmöglichkeiten zur Zwischenspeicherung entwickelt werden. Die Anwendbarkeit innovativer Technologien, der Modellkonzepte und Monitoringstrategien wird in mehreren Testgebieten praxisnah und unter Einbeziehung sozioökonomischer Rahmenbedingungen erforscht. Abbildung 28: Artificial Recharge Testsite im Wadi Kafrein, Jordanien (Foto: C. Siebert). naher osten www.iwrm-smart.org Neben der Implementierung und Untersuchung der Auswirkungen der Infiltration von aufbereitetem Abwasser und Flutwässern, wird auf der Kläranlage Fuheis westlich von Amman / Jordanien eine Kleinkläranlage zur Demonstration kostengünstiger dezentraler Abwasserbehandlungsverfahren inklusive der Wiederverwertungskonzepte gebaut. Untersuchungen zur Wasserqualität und zum Wasserhaushalt sowie numerische Grundwassermodelle liefern eine wichtige Grundlage für spätere Managementstrategien. Abbildung 29: Demonstration Site bei Al-Fuhays / Jordanien (Foto: M. van Afferden). Projektpartner in Deutschland: • Universität Karlsruhe • Helmholtz-Zentrum für Umweltforschung – UFZ • Universität Göttingen • Universität Cottbus Projektpartner in Jordanien: • Ministry of Water and Irrigation, Amman • Al-Balqa University, Salt • University of Jordan, Amman • German-Jordan University, Amman • EcoConsult, Amman Projektpartner in Palästina: • Palestinian Water Authority, Ramallah • Palestinian Hydrology Group, Ramallah • Al-Quds University, East Jerusalem Projektpartner in Israel: • Tel Aviv University • Ben-Gurion University of the Negev • EWRE, Haifa Ansprechpartner Prof. Dr. Heinz Hötzl Department of Applied Geology Karlsruhe University Adenauerring 20b 76131 Karlsruhe Tel.: +49 721 608 3096 Fax: +49 721 606 279 E-Mail: hoetzl@agk.uka.de • Mekorot Water Company Ltd., Tel Aviv Weitere deutsche Partner / Industriepartner: • ATB Umwelttechnik GmbH, Porta Westfalica • Hans Huber AG, Berching BDZ - Bildungs- und Demonstrationszentrum für dezentrale Abwasserbehandlung e.V., Leipzig Forschungsvorhaben zum IWRM 31 Forschungsvorhaben zum IWRM „Helmholtz Dead Sea“: (1) Integriertes Wasserressourcen-Management in der Region des Toten Meeres (SUMAR), (2) Dezentralisierte Abwasserbehandlung und -wiederverwendung in ariden Gebieten Laufzeit: 01.02.2007 – 31.03.2011 Geographische Lage: Naher Osten, Israel, Jordanien, Palästina, Unteres Jordantal, näheres Einzugsgebiet des Toten Meers Kurzbeschreibung des Verbundprojektes Das Tote Meer schrumpft. Der Wasserstand nimmt jährlich durchschnittlich 1,10 m ab, da weniger Frischwasser zufließt als verdunstet. Die Knappheit an Frischwasser, verbunden mit starken jahreszeitlichen Niederschlagsschwankungen, starkem Bevölkerungswachstum und steigendem Lebensstandard, erfordert ein innovatives Ressourcenmanagement, welches neben den vorhandenen natürlichen Ressourcen auch die Abwasserbehandlung und -wiederverwendung einschließt. Dementsprechend ist das Verbundprojekt in zwei Unterprojekte gegliedert. Im Unterprojekt 1, SUMAR, wird eine Massenbilanz des Toten Meeres mit verschiedensten Ansätzen erstellt, um zutretende Grundwässer zu quantifizieren und Zutrittsstellen zu lokalisieren. Projektziele sind die räumliche und zeitliche Charakterisierung der vorhandenen natürlichen Wasserressourcen nach Qualität und Quantität und davon abgeleitet Vorschläge für ein optimiertes Management der Grundwassernutzung zur Minimierung der Versalzungsgefahr und ein besseres Verständnis der Effekte auf die Grundwasserresourcen durch die Absenkung des Wasserstands des Toten Meeres. Insbesondere werden die chemische Entwicklung, die Fließdynamik, Altersverteilung der verfügbaren Grund- und Oberflächenwässer in den Grabenrändern sowie die Prozesse der Versalzung beim Zufließen zum Toten Meer untersucht. Im Unterprojekt 2 zur dezentralisierten Abwasserbehandlung und -wiederverwertung werden Lösungen entwickelt, die Übernutzung der lokalen Wasserressourcen zu mildern. Vorhabensziel ist die Entwicklung technisch einfacher und kostengünstiger dezentraler Methoden zur Abwasserreinigung und -wiederverwendung in kleinen Gemeinden oder Siedlungen des Projektgebiets. Diese Anlagen müssen folgenden Anforderungen genügen: (1) Niedrige Investitions- und Unterhaltungskosten, (2) Einfacher und zuverlässiger Betrieb, (3) Minimaler Flächenbedarf, kombiniert mit Abbildung 30: Rückgang des Wasserspiegels am Toten Meer (Foto: H. Hötzl). 32 Forschungsvorhaben zum IWRM naher osten Abbildung 31: Einbruchkrater entlang der Küstenlinie des Toten Meeres sind die Folge der Auflösung von Salzen im Untergrund. Dieser fortschreitende Prozess bedroht das gesamte Leben in der Küstenregion des Toten Meeres. Ökosysteme wie Ein Feshka oder Touristenzentren wie Ein Boqeq sind davon besonders hart betroffen (Foto: C. Siebert). minimalen Wasserverlusten und geringster Aufsalzung und (4) Unbedenklichkeit hinsichtlich Gesundheit und Umweltbelastung. Die alternativen Systeme werden der jeweiligen Bevölkerungszahl und -dichte, den klimatischen und sozioökonomischen Bedingungen für Wiederverwendung bzw. Entsorgung angepasst. Der Aufbau von Versuchsanlagen verschiedener Art bei den Projektpartnern ist geplant oder in Arbeit. Projektpartner in Deutschland: Helmholtz-Zentrum für Umweltforschung – UFZ (Dr. S. Geyer (UP1), Dr. R. Müller (UP2)) Forschungszentrum Karlsruhe (Prof. W. Höll (UP2)) Helmholtz Zentrum München (GSF) (Prof. R. Meckenstock (UP2)) Universität Göttingen (Prof. M. Sauter (UP1)) Projektpartner in Israel: Zu UP1: Ben-Gurion Univ. (Prof. J. Laronne), Mekorot Co. (Dr. J. Guttman) Zu UP2: Technion Haifa (Prof. M. Green), The Galilee Society (Dr. I. Sabbah) Projektpartner in Palästina: Zu UP1: An Najah Univ. Nablus (Prof. A. F. Al-Jayyousi), Al-Quds Univ. (Dr. A. Marei) Zu UP2: An Najah Univ. Nablus (Dr. N. Mizyed), Roads and Environment Safety Center, Ramallah (Dr. M. Ghanem) Projektpartner in Jordanien: Zu UP1: Al-Balqa Applied Univ. (Prof. A. Al-Zoubi), Jordan Univ. (Prof. E. Salameh) Zu UP2: Al-Balqa Applied Univ. (Dr. B. Abbassi) Weitere Kontakte: GTZ, BGR, Palestinian National Water Authority, Water Commision of Israel, Geological Survey of Israel, Water Authority and Minstry of Water and Irrigation of Jordan. Ansprechpartner Unterprojekt 1, SUMAR: Dr. Stefan Geyer Helmholtz-Zentrum für Umweltforschung – UFZ Department Hydrogeologie Theodor-Lieser-Str. 4 06120 Halle Tel.: +49 345 5226092 E-Mail: stefan.geyer@ufz.de E-Mail: christian.siebert@ufz.de Unterprojekt 2, Dezentrale Abwasserbehandlung: Prof. Wolfgang Höll Forschungszentrum Karlsruhe Institut für Funktionelle Grenzflächen Postfach 3640 76021 Karlsruhe Tel.: +49 7247 82 3707 E-Mail: wolfgang.Hoell@ifg.fzk.de E-Mail: ruediger.haas@ifg.fzk.de Forschungsvorhaben zum IWRM 33 Forschungsvorhaben zum IWRM Integriertes Wasserressourcen-Management (IWRM) im nördlichen Namibia – Cuvelai-Delta (CuveWaters) Laufzeit: 01.11.2006 – 30.04.2009 Geographische Lage: Namibia - Cuvelai-Delta (CuveWaters) Kurzbeschreibung des Verbundprojektes Gesamtziel des Projekts CuveWaters ist die konzeptionelle Weiterentwicklung und praktische Umsetzung eines Integrierten Wasserressourcen-Managements (IWRM) für das Einzugsgebiet des Cuvelai mit Fokus auf das Cuvelai-Etoscha Basin im zentralen Norden Namibias. Mit einem regionalspezifischen IWRM sollen die Lebensgrundlagen für die dort lebende Bevölkerung dauerhaft gesichert und damit ein wesentlicher Beitrag zur Bekämpfung von Armut sowie zur Verhinderung von Krisen in der Region geleistet werden. Zentraler Ansatz ist eine Stärkung der endogenen Ressourcenpotenziale durch eine effiziente Wassernutzung (Multi-Ressourcenmix). Dazu sollen in der Region Pilotanlagen implementiert werden, sowohl in städtischen Gebieten (Sanitär- und Abwasserkonzept inkl. Gewinnung von nährstoffhaltigem Bewässerungswasser und Biogas aus Abwasser) als auch in ländlichen Gebieten (dezentrale Grundwasserentsalzung, Regenwassersammlung, unterirdische Wasserspeicherung). Die technischen Maßnahmen sind eingebunden in institutionelle Neuerungen unter Berücksichtigung der besonderen sozialökologischen Situation in der Modellregion. Hervorzuhebende Charakteristika der Untersuchungsregion sind hierbei intra- und interbasinale Verknüpfungen, Nutzungskonkurrenzen und bi-nationale Abhängigkeiten. Die Bewirtschaftung und Nutzung der Ressource Wasser wird bei diesem inte- 34 Forschungsvorhaben zum IWRM grierten Vorgehen als Querschnittsaufgabe verstanden. Zentrale Elemente sind hierbei Wissensmanagement, Technologietransfer, Partizipation und Capacity Building. Das Projekt ist auf eine optimierte Wasserallokation zwischen unterschiedlichen Sektoren angelegt, um Möglichkeiten zur Schaffung, Nutzung und Sicherung langfristig stabiler Entwicklungspotentiale zu öffnen. Aus wissenschaftlicher Perspektive werden auf der Basis von Wissen und Daten sowie Konzepten und Methoden neue Erkenntnisse geschaffen, die mit Blick auf die weltweite Zuspitzung von Problemen und (grenzüberschreitenden) Konfliktpotentialen im Umfeld des Managements der Wasserressourcen von hoher Relevanz sind. Die Sicherstellung einer Übertragbarkeit der erarbeiteten Erkenntnisse auf andere Regionen der Welt mit vergleichbaren Problemlagen ist daher eine wichtige Aufgabe des Projekts. Dies soll in den geplanten Phasen II und III verstärkt in den Fokus der anwendungs- und konzeptbezogenen Arbeiten rücken. So zeigen sich im Rahmen der Vernetzung von CuveWaters mit verschiedenen Initiativen in der SADC-Region (Southern African Development Community) bereits Möglichkeiten des Austauschs, Abbildung 32: Transbasinaler Wassertransfer aus dem Fluss Kunene (Foto: CuveWaters Project). afrika www.cuvewaters.net Abbildung 33: Workshop in Onhimbu (Foto: CuveWaters Project). der Verallgemeinerung und der Übertragung der Erkenntnisse von CuveWaters in inhaltlichen und methodischen Fragen. Besonderes Potential haben hierbei die in CuveWaters auf Einzugsgebietsebene weiterentwickelte Methode der sozialökologischen Folgenabschätzung, das Vorgehen und die Ergebnisse der Analyse systembezogener Wirkungszusammenhänge, die Entwicklung von Szenarien sowie die erarbeiteten Konzepte und Verfahren der Partizipation und Stakeholder-Beteiligung. Der technische Schwerpunkt von CuveWaters liegt auf der erfolgreichen Umsetzung von Pilotanlagen, die aufgrund ihres Vorbildcharakters mittel- bis langfristig auch in anderen Regionen Namibias, im SADC-Raum und weltweit in (semi-)ariden Regionen einsetzbar sind. Sowohl eine durchgreifende Implementierung der in CuveWaters entwickelten, angepassten Technologielinien wie auch eine Beteiligung am Aufbau geeigneter Strukturen zum Monitoring und zur Wartung enthalten ein beträchtliches Potential zur Diffusion. Projektpartner: • Institut für sozial-ökologische Forschung (ISOE), Frankfurt am Main • Fraunhofer-Institut für Grenzflächen- und Bioverfahrenstechnik (IGB), Stuttgart • Fachgebiet Wasserversorgung und Grundwasserschutz des Institut WAR an der TU Darmstadt Ansprechpartner PD Dr. Thomas Kluge (Projektleitung) Institut für sozial-ökologische Forschung (ISOE) Hamburger Allee 45 60486 Frankfurt am Main E-Mail: cuvewaters@isoe.de Forschungsvorhaben zum IWRM 35 Forschungsvorhaben zum IWRM IWRM-Pilotprojekt „Mittlerer Olifants“ Südafrika mit Technologietransfer durch ein Franchise-Konzept Laufzeit: 01.08.2006 – 31.12.2010 Geographische Lage: „Mittlerer Olifants“ Südafrika Das Projektgebiet ist der „Mittlere Olifants“ (rot gekennzeichnet), ein Flusseinzugsgebiet östlich von Pretoria, welches durch eine hohe Anzahl wasserintensiver Nutzer geprägt ist: Großlandwirtschaft, Bergwerke (u.a. eine der größten Platinminen der Welt) und Tourismus. Der Olifants-Fluss fließt durch den Krüger-Nationalpark nach Mozambique. Durch die intensive Wassernutzung gibt es sowohl Qualitäts- als auch Quantitätsprobleme. Kurzbeschreibung des Verbundprojektes Das Projekt gliedert sich in vier Bereiche („Module“): (1) Die Modellierung des Flusseinzugsgebietes (WRM, Water Resources Module), (2) Eine ökonomische Analyse der Wassernutzung und der Bereitstellung von Wasserdienstleistungen sowie eine Optimierung der Wasserverteilung zwischen den Sektoren unter Nachhaltigkeitsaspekten (WAM, Water Allocation Module), (3) Eine wasserwirtschaftliche Interventionsstrategie mit einem Katalog von regulativen und exekutiven Maßnahmen zur Realisierung des IWRM (WIM, Water Intervention Module), (4) Eine Pilotumsetzung eines Franchise-Konzeptes auf dem Gebiet der Trinkwasserversorgung privater Haushalte, über den ein Technologietransfer von erfahrenen Wasserversorgern hin zu lokalen Handwerksbetrieben initiiert werden soll (WFC, Water Franchise Concept). Im Ergebnis soll ein für Südafrika, andere afrikanische Staaten und möglicherweise weitere wasserarme Entwicklungs- und Transformationsländer vergleichsweise einfach anwendbares, gleichwohl aussagefähiges, belastbares IWRM-Konzept vorliegen, welches wissenschaftlich verifiziert, auf die praktische Anwendbarkeit getestet und bezüglich der Akzeptanz und Implementationsfähigkeit abgesichert ist. 36 Forschungsvorhaben zum IWRM Abbildung 34: Wasser ist eine knappe Ressource, das oftmals über weite Strecken transportiert werden muss (Foto: M. Bombeck). afrika www.iwrm-southafrica.de Abbildung 35: Brunnen in der Projektregion Mittlerer Olifants (Foto: M. Bombeck). Projektpartner in Deutschland: • Institut für Umwelttechnik und Management an der Universität Witten/ Herdecke gGmbH (IEEM), Witten Projektkoordination • Zentrum für Entwicklungsforschung (ZEF), Rheinische Friedrich-Wilhems-Universität Bonn • Biwater IBO GmbH, Berlin, (Biwater Deutschland, mittlerweile aus dem Projekt ausgeschieden); neu: REMONDIS Aqua GmbH & Co. KG und Hans Huber AG Projektpartner in Südafrika: • Department for Water Affairs and Forestry (DWAF) • Water Research Commission (WRC) • School of Agricultural Engineering at the University of Limpopo • Biwater SA (pty) ltd., Bothjeng Water (pty) ltd Ansprechpartner Prof. Dr.-Ing. Dr. rer. pol. K.- U. Rudolph Dipl.-Volkswirt Michael Harbach Dipl.-Ing. Markus Bombeck Institut für Umwelttechnik und Management an der privaten Universität Witten/Herdecke gGmbH Alfred-Herrhausen-Str. 44 58455 Witten Tel.: +49 2302 91401-0 Fax: +49 2302 91401-11 E-Mail: mail@professor-rudolph.de www.uni-wh-utm.de Forschungsvorhaben zum IWRM 37 Forschungsvorhaben zum IWRM GLOWA Impetus – Integratives Management-Projekt für einen effizienten und tragfähigen Umgang mit Süßwasser in Westafrika Laufzeit: Phase I: 01.05.2000 – 30.04.2003, Phase II: 01.05.2003 – 31.07.2006, Phase III: 01.08.2006 – 31.07.2009 Geographische Lage: West und Nordwestafrika, Drâa-Einzugsgebiet in Südostmarokko und Ouémé-Einzugsgebiet in Benin Kurzbeschreibung des Verbundprojektes Bei dem vorliegenden Projekt handelt es sich um die dritte Phase eines interdisziplinären und anwendungsbezogenen Forschungsvorhabens der Universitäten Bonn und zu Köln, in dem die Entwicklung von „Decision Support Systems“ (DSS) für ein nachhaltiges Management der knappen Ressource „Wasser“ im Vordergrund steht. Die Arbeiten werden auf der Basis eines Kompetenznetzwerkes in zwei Flusseinzugsgebieten Westafrikas durchgeführt. Ergebnisse und Verwertung: Etwa 30 Decision Support-, Informationsoder Monitoring-Systeme sind für Benin und Marokko lauffähig. Die Benin- und Marokkoatlanten sind in gedruckter und digitaler Form verfügbar (siehe: http:// www.impetus.uni-koeln.de/de/veroeffentlichungen/ digital-druckatlas.html). Capacity Development Maßnahmen werden derzeit laufend durchgeführt. Ein für die spezielle kommunikationstechnische Situation in Afrika angepasstes System, welches eine Spiegelung der IMPETUS-Datenbank in den Partnerländern ermöglicht, ist dort implementiert und derzeit in der Testphase. Der Ouémé Das Wadi Drâa • ist mit 510 km der längste Fluss und die zentrale Wasserader Benins • liegt im südlichen Marokko • hat eine an der Regenzeit orientierte, periodische Wasserführung • die wichtigsten Zuflüsse sind der Okpara und der Zou • fließt von Norden nach Süden und mündet bei Cotonou in den Atlantik 38 Forschungsvorhaben zum IWRM • die Quellflüsse entspringen im Hohen Atlas und vereinigen sich bei Ouarzazate • mündet seit dem Bau des Staudamms bei Ouarzazate nicht mehr im Endsee Lac Iriki • das Einzugsgebiet umfasst einen ausgeprägten klimatischen Gradienten vom subhumiden/ semiariden Hohen Atlas bis zum ariden Süden afrika www.impetus.uni-koeln.de Abbildung 37: Wasserloch („Marigot“) in einem „InlandValley“ in Zentralbenin während der Trockenzeit (Foto: S. Giertz). Abbildung 36: IMPETUS Wetterstation auf 3850 m südlich des Djebel Mgoun (4071) im Hohen Atlas. Blick nach Süden auf Djebel Aklim (3432 m) (Foto: A. Klose). Projektpartner: GLOWA Impetus arbeitet mit mehr als 16 (23) Partnerorganisationen in Benin (Marokko) zusammen. Darunter sind sowohl Universitäten als auch Ministerien und Behörden im Wasser-, Ernährungs-, Gesundheits- und politisch-administrativen Sektor. Weitere Partner sind deutsche und ausländische Entwicklungshilfeinstitutionen und NGOs. Eine Liste der Partner ist unter http://www.impetus.uni-koeln.de/project/ cooperation-partners.html abrufbar. Ansprechpartner HD Dr. Andreas Fink (Sprecher) Institut für Geophysik und Meteorologie Universität zu Köln Kerpener Str. 13 50923 Köln Tel.: +49 221 4703819 Fax: +49 221 4705161 E-Mail: fink@meteo.uni-koeln.de Prof. Dr. B. Reichert (Vize-Sprecherin) Universität Bonn Steinmann Institut – Geologie Nussallee 8 53115 Bonn Tel.: +49 228 73-2490 Fax: +49 228 73-9037 E-Mail: b.reichert@uni-bonn.de Forschungsvorhaben zum IWRM 39 Forschungsvorhaben zum IWRM GLOWA Volta – Nachhaltiger Umgang mit der Ressource Wasser: Intensivierte Landnutzung, Niederschlagsvariabilität und Wasserbedarf im Voltabecken Laufzeit: Phase I: 01.05.2000 – 30.04.2003, Phase II: 01.06.2003 – 31.05.2006, Phase III: 01.06.2006 – 31.05.2009 Geographische Lage: Westafrika, Voltabecken, Ghana, Burkina Faso Kurzbeschreibung des Verbundprojektes Das zentrale Ziel des GLOWA Volta Projekts (GVP) ist es, die physikalischen und sozioökonomischen Komponenten des Wasserkreislaufs im Voltabecken unter Einfluss des globalen Klimawandels zu untersuchen. Die größten Herausforderungen für die Forschung und das Wassermanagement sind die Niederschlagsvariabilität innerhalb des Beckens, die nur spärlich vorhandenen Daten zu Klima, Wasserkreislauf und Landnutzung sowie das heterogene institutionelle und soziokulturelle Umfeld. Im GLOWA Volta Projekt wurden Strategien und Techniken entwickelt, um diese Datenlücken zu überbrücken. Auch wurden Modelle zur Landnutzung und Änderung der Landbedeckung, Wasserversorgung Abbildung 38: Brunnen (Foto: GLOWA Volta Projekt). 40 Forschungsvorhaben zum IWRM und -bedarf, und zur Simulation der Wechselbeziehungen zwischen Mensch und Umwelt entwickelt und eingesetzt. GVP liefert damit eine integrierte Analyse der Veränderungen der Umwelt und deren Auswirkungen in der Region. Die interdisziplinäre Forschung unterstützt die Entwicklung eines nachhaltigen Wasserressourcen-Managements im Voltabecken. Hauptziel ist die Entwicklung von „Decision Support Resources“ (Ressourcen zur Entscheidungsunterstützung), die den Behörden in Ghana, Burkina Faso und anderen Anrainerländern dabei helfen sollen, die Wasserverteilung zu optimieren. Capacity Building und Wissenstransfer sind weitere Ziele, die über das gesamte Projekt hindurch verfolgt wurden. So wurde ein großer Teil der Forschung mit Studenten und Forschern des Voltabeckens und in enger Zusammenarbeit mit dem GVP-Forschungsnetzwerk, hauptsächlich bestehend aus ghanaischen und burkinabé Partnern, betrieben. afrika www.glowa-volta.de Abbildung 39: Der Voltastausee (Foto: GLOWA Volta Projekt). Der Volta • Das Volta-Becken umfasst 6 Länder (siehe Karte). Die Quellflüsse Schwarzer Volta und Weißer Volta entspringen in Burkina Faso. Der Volta mündet bei Ada in den Golf von Guinea Projektpartner in der Modellregion: International Water Management Institute (IWMI), United Nations University - Institute for Natural Resources in Africa (UNU-INRA), Savanna Agricultural Research Institute (SARI), Direction Général des Ressources en Eau (DGRE), International Institute for Water and Environmental Engineering (2iE), University of Ghana, Water Research Institute (WRI), Water Resources Commission (WRC), Volta Basin Authority (VBA) • Im Volta-Becken leben mehr als 20 Millionen Einwohner • Die Größe des gesamten Flusseinzugsgebietes beträgt etwa 400.000 km2 • Der Volta ist mit einer Länge von 1.500 km der wichtigste Fluss Ghanas • Der Volta speist den Voltastausee (dient der Wasserversorgung, dem Fischfang, der Stromerzeugung und der landwirtschaftlichen Bewässerung) Projektpartner auf (inter-)nationaler Ebene: Ansprechpartner Delft University of Technology; Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR); Universität Würzburg; Centre de Coopération Internationale en Recherche Agronomique pour le Développement (CIRAD); Forschungszentrum Karlsruhe (IMK-IFU); Universität Bonn; New Mexico Tech (USA) Dr. Jens Liebe Zentrum für Entwicklungsforschung (ZEF C) Walter-Flex-Str. 3 53113 Bonn Tel.: +49 228 73-1720 Fax: +49 228 73-1889 Email: jliebe@uni-bonn.de Forschungsvorhaben zum IWRM 41 Forschungsvorhaben zum IWRM GLOWA Elbe – Wirkungen des globalen Wandels auf den Wasserkreislauf im Elbegebiet Laufzeit: Phase I: 01.05.2000 – 30.04.2003, Phase II: 01.10.2004 – 30.09.2007, Phase III: 01.10.2007 – 30.09.2010 Geographische Lage: Deutschland, Tschechien (Elbeeinzugsgebiet) Kurzbeschreibung des Verbundprojektes Neben der Entwicklung integrierter Strategien zur nachhaltigen Bewältigung von durch den globalen Wandel bedingten Wasserverfügbarkeitsproblemen und Wassernutzungskonflikten und den daraus resultierenden Umwelt- und sozioökonomischen Problemen im Elbeeinzugsgebiet ist es das Ziel, den Stakeholdern und Entscheidern die Möglichkeit zu geben, die Auswirkungen von verschiedenen Strategien zu Die Elbe • Länge 1.091 km • hat mit 148.268 km2 eines der größten Flusseinzugsgebiete Mitteleuropas • Im deutschen Einzugsgebiet leben ca. 18 Millionen Menschen • deckt im ostdeutschen Teil 80 % des Wasserbedarfs der Bevölkerung • D ie Wasserverfügbarkeit im Einzugsgebiet ist die zweitniedrigste Europas (680 m3 pro Einwohner und Jahr) Abbildung 40: Elbe bei Bad Schandau (Foto: GLOWA Elbe Projekt). 42 Forschungsvorhaben zum IWRM prüfen und abzuschätzen. Dazu erfolgt in der dritten und abschließenden Phase die Bereitstellung und Weitergabe der Instrumente/Modelle und Forschungsergebnisse des GLOWA-Verbundes an die Praxis und die Demonstration der entwickelten Instrumente (ElbeExpert Toolbox) an politikrelevanten Anwendungsfällen für das gesamte Elbegebiet. Europa www.glowa-elbe.de Projektpartner: • • • • • • • • • • • • • Forschungszentrum Jülich Dresden Flood Research Center Technische Universität Berlin Fraunhofer Institut für Systemtechnik und Innovationsforschung Johann Heinrich von Thünen Institut Bundesforschungsinstitut für Ländliche Räume, Wald und Fischerei Helmholtz-Zentrum für Umweltforschung – UFZ DHI-WASY GmbH Brandenburgische Technische Universität Cottbus Leibniz-Zentrum für Agrarlandschafts forschung Müncheberg Leibniz Institut für Gewässerökologie und Binnenfischerei Bundesforschungsanstalt für Gewässer kunde Vrije Universiteit Amsterdam Abbildung 41: Elbe bei Niedrigwasser (Foto: GLOWA Elbe Projekt). Ansprechpartner Dr. Frank Wechsung (Projektleitung) Peggy Gräfe (Projektkoordination) Potsdam-Institut für Klimafolgenforschung e.V. Telegrafenberg A62 14412 Potsdam Tel.: +49 331 288 2663/2665 Fax: +49 331 2428 E-Mail: wechsung@pik-potsdam.de E-Mail: graefe@pik-potsdam.de Forschungsvorhaben zum IWRM 43 Forschungsvorhaben zum IWRM GLOWA Danube – Integrative Techniken, Szenarien und Strategien zur Zukunft des Wassers im Einzugsgebiet der Oberen Donau Laufzeit: Phase I: 01.01.2001 – 28.02.2004, Phase II: 01.03.2004 – 30.04.2007, Phase III: 01.05.2007 – 30.04.2010 Geographische Lage: Einzugsgebiet der Oberen Donau (77.000 km2) Kurzbeschreibung des Verbundprojektes GLOWA Danube ist ein integratives Forschungsprojekt, das sich der umfassenden Analyse der zukünftigen Wasserverfügbarkeit an der Oberen Donau widmet. Wissenschaftler verschiedenster Disziplinen der Natur-, Sozial- und Wirtschaftswissenschaften arbeiten seit 2001 in GLOWA Danube in einem interdisziplinären, universitären Kompetenznetzwerk zusammen. In GLOWA Danube werden die Auswirkungen des Globalen Wandels auf ein breites Spektrum von Sektoren analysiert sowie Handlungsoptionen für Anpassung an und Vermeidung von Klimafolgen identifiziert, simuliert und ihre Wirksamkeit überprüft. Zu diesem Zweck wurde das netzwerkbasierte Entscheidungsunterstützungssystem DANUBIA entwickelt, um den Einfluss verschiedener Zukunftsszenarien zum Globalen Wandel (Klimawandel, demographischer Wandel, des Lebensstils und der Landnutzung) auf die Wasserressourcen der Oberen Donau simulieren zu können. DANUBIA ist ein gekoppeltes Simulationsmodell, das erstmals Modellkomponenten für naturwissenschaftliche und sozioökonomische Prozesse gemeinsam und ihre gegenseitige Beeinflussung berücksichtigt. Die Ergebnisse der SzenarioSimulationen werden mit wichtigen Stakeholdern (Entscheidungsträgern aus Politik, Wirtschaft und Verwaltung) aus dem Einzugsgebiet diskutiert und gemeinsam Anpassungsstrategien für eine nachhaltige zukünftige Wassernutzung entwickelt und evaluiert. Die Donau • Gesamtlänge ca. 2.850 km • Gesamtfläche des Einzugsgebietes 817.000 km2 • F läche des Projektgebietes Obere Donau 77.000 km2 • Mittlerer Niederschlag im Einzugsgebiet 1.240 mm (1971-2000) • M ittlerer Abfluss am Pegel Achleiten (nahe Passau) 1.430 m3/s (1901 – 2005) • Im Einzugsgebiet der Oberen Donau leben ca. 8,2 Millionen Menschen • Zurzeit ist die Wasserqualität in der Region mit die beste in Europa 44 Forschungsvorhaben zum IWRM • Die Alpen sind momentan die große europäische Wasserüberschussregion Europa www.glowa-danube.de Abbildung 42: Zusammenfluss von Donau und Inn in Passau (Foto: GLOWA Danube Projekt). Projektpartner: • • • • • • • • • • • • • Department für Geographie, LMU München IFOK-Institut für Organisations kommunikation, Bensheim Institut für Meteorologie, LMU München Institut für Wasserbau, Universität Stuttgart LfU-Bayerisches Landesamt für Umwelt, Hof Institut für Meteorologie und Geophysik, Universität Innsbruck Bayerische Akademie der Wissenschaften, München Max-Planck-Institut für Meteorologie, MPI Hamburg Geographisches Institut, Universität zu Köln Center for Environmental Systems Research, Universität Kassel ifo Institut, Institut für Wirtschafts forschung an der Universität München Institut für Landwirtschaftliche Betriebslehre, Universität Hohenheim Institut für Informatik, LMU München Ansprechpartner Prof. Dr. Wolfram Mauser Dr. Sara Stöber Department für Geographie Lehrstuhl für Geographie und Geographische Fernerkundung Ludwig-Maximilians-Universität München Luisenstr.37 80333 München Tel.: +49 89 2180-6684 Fax: +49 89 2180-6675 E-Mail: s.stoeber@iggf.geo.uni-muenchen.de Forschungsvorhaben zum IWRM 45 Forschungsvorhaben zum IWRM Deutsch-russisches Kooperationsprojekt – Integriertes Wasserressourcen-Management in den Einzugsgebieten der Flüsse Wolga und Rhein am Beispiel von Problemregionen Laufzeit: 01.03.2007 – 30.04.2010 Geographische Lage: Deutschland, Russland Kurzbeschreibung des Verbundprojektes Die Stabilisierung des wirtschaftlichen Wachstums in Russland erfordert eine nachhaltige Nutzung und Sicherung der Wasser- und erneuerbaren Energieressourcen. Mit einem Einzugsgebiet von 1,4 Mio. km2 und einer mittleren jährlichen Abflussmenge von 254 km3 ist die Wolga nicht nur das größte, sondern auch eines der ökologisch wie ökonomisch bedeutendsten Flusssysteme Europas. Im Einzugsgebiet der Wolga leben etwa 40 % der russischen Bevölkerung. Etwa 50 % der russischen Landwirtschaft und rund 45 % der Industrie beziehen ihr Nutzwasser aus diesem Flusssystem. Durch den Ausbau der Wolga in eine Kaskade von 8 Staustufen, kann die Wasserführung gezielt reguliert werden und der Strom zur Energiegewinnung und zur Bewässerung weiter Trockengebiete an Mittel- und Unterlauf genutzt werden. Zudem dient die Wolga in vielen Regionen als Rohwasserquelle zur Trinkwassergewinnung. Hohe wirtschaftliche Wachstumsraten, tiefgreifende gesellschaftliche Veränderungen und der Klimawandel führen zu großen Herausforderungen für die russische Wasserwirtschaft. Dies gilt vor allem für urbane Agglomerationen wie den Großraum Moskau - Nizhny Novgorod. Dort sind die Nutzungsansprüche, aber auch die Risiken im Zusammenhang mit den Wasser- und Energieressourcen besonders hoch. Die Ver- und Entsorgungsprobleme des Großraums Moskau - Nizhny Novgorod, der von seinen naturräumlichen Gegebenheiten nur eine begrenzte Verfügbarkeit von Wasserressourcen bietet, sind nur in den Einzugsgebieten der Oka und Oberen Wolga lösbar. Die nachhaltige Gestaltung der zukünftigen sozioökonomischen Entwicklung dieser Gebiete erfordert die Beachtung vielfältiger Aspekte, von den naturgegebenen Randbedingungen auf Flussgebiets ebene bis hin zur Erhaltung von wasserbaulichen Anlagen und Wasserversorgungssystemen. Die geschilderte Situation und die Erkenntnisse aus einem vorangegangenen Projekt zum IWRM in Problemregionen der Wolga und des Rheins zeigen die dringende Notwendigkeit eines flussgebietsbezogenen IWRM mit besonderer Berücksichtigung urbaner Agglomerationen. Zu diesem Zweck werden auf interdisziplinärer wissenschaftlicher Grundlage umfassende und aufeinander abgestimmte Planungsinstrumente erstellt, die die Lösung komplexer wasserwirtschaftlicher Fragestellungen erlauben. Konkrete Ziele in diesem Zusammenhang sind die quantitative und qualitative Untersuchung, Sicherstellung und Verteilung verfügbarer Wasserressourcen sowie die Abbildung 43: Sedimentuntersuchungen mit DialysePorenwassersammlern (Foto: U. Metzger). 46 Forschungsvorhaben zum IWRM Europa www.wasserressourcen-management.de/de/172.php Abbildung 44: Wasserkraftwerk an der Wolga (Foto: U. Metzger). schadlose Entsorgung von Abwässern. Je nach örtlichen Gegebenheiten sollen beispielsweise die Wasserversorgungsnetze urbaner Räume optimiert und der Hochwasserschutz verbessert werden. Dabei ist ein möglichst naturnaher Zustand der Gewässer als Teil des Lebensraums anzustreben, um neben deren ökologischer Funktion auch den sozioökonomischen Nutzen z.B. als Erholungsraum zu erhalten. Das Verbundvorhaben ist in 6 Teilprojekte gegliedert: Projektpartner in Russland: • • TP 1: Dr.-Ing. J. Ihringer, Dr.-Ing. S. Fuchs (IWG, Universität Karlsruhe (TH)) Operationelle Modellierung der Wasser- und Stoffströme in Flussgebieten auf der Basis eines praxisorientierten Umwelt-Monitorings • TP 2: Dr.-Ing. P. Oberle, Dr.-Ing. B. Lehmann (IWG, Universität Karlsruhe (TH)) Gewässerentwicklung und hydrodynamischnumerische Gewässermodellierung • • • TP 3: Prof. Dr.-Ing. H. S. Müller (IfMB, Universität Karlsruhe (TH)) Lebenszyklusmanagement wasserwirtschaftlicher Anlagen TP 4: Prof. Dr. Dr. F. H. Frimmel, Dr. G. Abbt-Braun (EBI, Universität Karlsruhe (TH)) Wasserinhaltsstoffe und ihre Umsetzungen in der Wolga und ihren Nebenflüssen TP 5: Prof. Dr. R. Meißner (UFZ Leipzig/Halle) Langfristige Sicherung der Trinkwasserversorgung im Wolga-Einzugsgebiet durch Charakterisierung der Umsatz- und Austragsprozesse von DOC TP 6: Dr. A. Yahya (IUG, Uni Heidelberg) Mobilisierung von Schwermetallen und eutrophierungsrelevanten Nährstoffen aus den Oka- und Moskva-Sedimenten und deren Einfluss auf die Wasserqualität • • • • Staatliche Universität für Architektur und Bauwesen, Nizhniy Novgorod Allrussisches Forschungsinstitut für Hydrotechnik und Melioration, Moskau Staatliche Universität für Umweltwissenschaften, Moskau Amt für das Obere Wolga-Einzugsgebiet, Nizhniy Novgorod Institut für Geographie der Russischen Akademie der Wissenschaften, Moskau Regierungspartei „Edinaja Rossija“ Russischer Energiekonzern RUSHydro Russisches Forschungsinstitut für Wasserbau, St. Petersburg Anstalt für analytische Überwachung, Kolomna Russische Akademie der Wissenschaften, Pushchino Ansprechpartner Prof. Dr.-Ing. Dr. h.c. mult Franz Nestmann Institut für Wasser und Gewässerentwicklung Kaiserstraße 12, Geb. 10.83 D-76131Karlsruhe Tel.: +49 721 608-2194 Fax: +49 721 60 60 46 E-Mail: nestmann@iwg.uka.de Prof. Dr. Dr. habil. Fritz H. Frimmel Engler-Bunte Institut, Bereich Wasserchemie D-76131 Karlsruhe Phone: +49 721 608-2580 Email: fritz.frimmel@ebi-wasser.uni-karlsruhe.de Forschungsvorhaben zum IWRM 47 Forschungsvorhaben zum IWRM Nachhaltiges Management von Wasser und Abwasser in urbanen Wachstumszentren unter Bewältigung des Klimawandels – Konzepte für Lima Metropolitana (Peru) - (LiWa) Laufzeit: 01.06.2008 – 31.05.2013 Geographische Lage: Republik Peru: Metropolregion Lima-Callao Kurzbeschreibung des Verbundprojektes Ziel des Projektes LiWa ist die nachhaltige Planung und das Management einer der entscheidenden Lebensadern – Wasser und Abwasser – in Lima, einem der urbanen Wachstumszentren der Welt mit besonders schwierigen Randbedingungen (8 Millionen Einwohner, starkes Bevölkerungswachstum, Wassermangel, Abhängigkeit von Wasserdargebot aus den Anden mit ihren Gletschern, Nutzungskonflikte zwischen Wasser- und Energiewirtschaft). Das Projekt zielt dabei insbesondere auf die Auswirkungen des Klimawandels und die Förderung energieeffizienter Strukturen. Projektziele Das Projekt LiWa hat die Entwicklung und Anwendung grundlegender Methoden und Verfahren zur partizipatorischen Entscheidungsfindung zum Ziel. Einen Grundpfeiler hierfür bildet die gesamthafte Modellierung und Simulation des Wasser- und Abwassersystems des urbanen Wachstumszentrums Lima (einschließlich seiner Interaktionen mit dem Energiesystem). Darüber hinaus entwickelt und analysiert das Projekt Optionen zur Ausgestaltung der Tarifstruktur, die ökonomische, ökologische und soziale Gesichtspunkte berücksichtigen. Mit diesem Ansatz werden die Herausforderungen an energie- und klimaeffiziente Strukturen in umfassender Weise angegangen. 48 Forschungsvorhaben zum IWRM Wegen der Wichtigkeit, nicht nur für Lima, sondern auch für den Globus, wird im LiWa-Projekt die Lebenslinie „Wasser“ als Schwerpunkt gewählt. Unter Verwendung des Beispiels Lima (als ein Fall mit besonderen Herausforderungen) werden Methoden und Werkzeuge entwickelt, um das Wassersystem in Hinsicht auf Szenarien des Klimawandels und verschiedene Handlungsoptionen zu analysieren. Dies unterstützt die Entscheidung über notwendige Maßnahmen, mit denen die Folgen des Klimawandels in nachhaltiger Weise bekämpft werden können. südamerika www.lima-water.de Abbildung 45: Tanklaster zum Trinkwassertransport, Lima, Peru (Foto: M. Schütze). Projektpartner in Peru: • Servicio de Agua Potable y Alcantarillado de Lima (SEDAPAL) • Foro Ciudades Para la Vida (FCPV) • Fomento de la Vida (FOVIDA) • Universidad Nacional de Ingeniería (UNI), Lima Projektpartner in Deutschland: • ifak Magdeburg • Leuphana-Universität Lüneburg – Campus Suderburg • Universität Stuttgart – Interdisziplinärer Forschungsschwerpunkt Risiko und nachhaltige Technikentwicklung (ZIRN) • Universität Stuttgart – Institut für Wasserbau - Lehrstuhl für Hydrologie und Geohydrologie Ansprechpartner Dr. Manfred Schütze Institut für Automation und Kommunikation e.V. Magdeburg Werner-Heisenberg-Str. 1 39106 Magdeburg Tel.: +49 391 9901470 Fax: +49 391 9901590 E-Mail: manfred.schuetze@ifak.eu Dipl.-Ing. Christian D. León Interdisziplinärer Forschungsschwerpunkt Risiko und Nachhaltige Technikentwicklung (ZIRN) Universität Stuttgart Seidenstr. 36 70174 Stuttgart Tel.: +49 711 68583261 Fax: +49 711 68573261 E-Mail: leon@lima-water.de • Helmholtz-Zentrum für Umweltforschung GmbH – UFZ • Ingenieurbüro Dr. Scholz & Partner Forschungsvorhaben zum IWRM 49 Forschungsvorhaben zum IWRM Internationale Wasserforschungs-Allianz Sachsen – IWAS Laufzeit: 01.08.2008 – 31.12.2010 Geographische Lage: Ukraine / Polen, Mongolei, Brasilien, Vietnam, Saudi-Arabien / Oman Kurzbeschreibung des Verbundprojektes Ziel von IWAS ist es, konkrete Beiträge zu einem Integrierten Wasserressourcen-Management in fünf hydrologisch sensitiven Weltregionen zu liefern. Ausgehend von einigen der drängendsten Wasserprobleme weltweit in den Bereichen Trinkwasserver- und Abwasserentsorgung, landwirtschaftliche Bewässerung, Ökosystemdienstleistungen sowie Extremereignisse und damit im Zusammenhang stehende Prozesse, werden spezifische Fragestellungen in verschiedenen Weltregionen untersucht. So wie die Gründe für die auftretenden Wasserprobleme ganz unterschiedlich sind, hat auch jede der untersuchten Regionen ihr ganz eigenes Profil: In Osteuropa sollen, vor dem Hintergrund der Anpassung an Umweltqualitätsstandards der Europäischen Union (EU-Wasserrahmenrichtlinie), Lösungen zur Verbesserung der Oberflächenwasserqualität des Grenzflusses Bug (Ukraine/Polen) gefunden werden. Als Pilotprojekt für die Konversionsstaaten der ehemaligen Sowjetunion identifiziert IWAS die maßgebenden Stoffquellen und -pfade, untersucht Prozesse und entwickelt Modelle, berücksichtigt siedlungswasserwirtschaftliche Fragen, Technologieentwicklungen, Aspekte der Ökosystemdienstleistungen und 50 Forschungsvorhaben zum IWRM sozioökonomische Analysen. Dabei werden Erfahrungen aus den Neuen Bundesländern sowie der Maßnahmenplanung und Umsetzung der EU-Wasserrahmenrichtlinie auf die Situation im Einzugsgebiet des Bug übertragen und in Zusammenarbeit mit lokalen Betreibern umgesetzt. In Zentralasien (Selenge-Einzugsgebiet, Mongolei) werden Prozesse zu Ökosystemfunktionen unter nahezu natürlichen, aber extremen klimatischen Bedingungen, mit für Entwicklungsländer weltweit beispielhaftem Bevölkerungswachstum und entsprechenden industriellen, landwirtschaftlichen und demographischen Wandlungsprozessen untersucht. Durch die enge Kopplung der Untersuchung natürlicher Prozesse, sozioökonomischer Bedingungen, Technologie-Anpassung und der Entwicklung integrierter, prognosefähiger Modelle werden in ihrer Synthese Systemlösungen als Grundlage für Entscheidungen zu einem IWRM bereitgestellt. Beispielhaft für die wachsenden Metropolen Lateinamerikas werden die Entwicklungen der Hauptstadt Brasília unter dem Einfluss des klimatischen, demographischen und Abbildung 46: Der Fluss Sugenugr im Khentii-Gebirge, Mongolei – ein vom Menschen weitgehend unbeeinflusstes Referenzgewässer (Foto: R. Ibisch). Regionenübergreifende Forschung zum IWRM www.iwas-initiative.de Landnutzungswandels untersucht und nach Lösungen für ein nachhaltiges Integriertes WasserressourcenManagement geforscht. Eine umfassende Systemanalyse (vorhandene Wasserressourcen, Infrastrukturen, Nachfragemuster, Risikopotential) sowie die Untersuchung der sozioökonomischen Rahmenbedingungen in Zusammenarbeit mit lokalen Entscheidungsträgern und Betreibern, bilden die Grundlage für die Entwicklung alternativer Managementkonzepte und -strategien. Letztere berücksichtigen außerdem Prognosen über die Entwicklung der vorhandenen Wasserressourcen, des Bevölkerungswachstums und der Intensivierung der Landwirtschaft. Im Untersuchsraum der Megastadt Hanoi, Vietnam (Südostasien), geht es um die Entwicklung nachhaltiger Abwassermanagementsysteme. Neu zu errichtende Stadtteile sollen mit modernen, nachhaltigen Systemen der Abwasserbehandlung, künstlicher Grundwasseranreicherung zur Begegnung der sinkenden Grundwasserstände der Stadt ausgestattet werden sowie die Nutzung von Produkten aus der Abwasserbehandlung (Klärschlamm) ermöglicht werden. Durch die enge Kooperation mit Infrastrukturbetreibern, Entscheidungsträgern und intensiver Zusammenarbeit mit den Universitäten vor Ort, kann die nachhaltige Implementierung der entwickelten Konzepte und Strategien gewährleistet werden. Neue Lösungswege für die nachhaltige Bewirtschaftung der knappen Wasserressourcen (semi-) arider Gebiete werden im Mittleren Osten (arabische Halbinsel) erforscht. Von der großräumigen, hochpräzisen Bestimmung der Grundwasserneubildung, über die Speicherung und Nutzung ephemerer Flüsse (künstliche Grundwasseranreicherung) bis hin zur Optimierung der landwirtschaftlichen Wassernutzung werden die Wasserressourcen dieses ariden Gebiets in ihrem Gesamtsystem betrachtet. Moderne hydrogeologische, Tracer- und Isotopenmethoden kommen zum Einsatz und integrierte Einzugsgebietsmodelle werden entwickelt. Querschnittsthemen zur Implementierung und zur Szenarienanalyse dienen der besseren Integration der erarbeiteten Ergebnisse und Kompetenzen. Daten und Modellbausteine aus allen regionalen Teilprojekten werden in einer gemeinsam entwickelten Modellierungsplattform (IWAS-ToolBox) integriert. Diese kann durch die integrierte Systemanalyse Entscheidungen zu Implementierungsmaßnahmen unterstützen. Zudem strebt IWAS an, die entwickelten Systemlösungen, Anpassungsstrategien, Maßnahmen und Methoden nachhaltig in der jeweiligen Region zu implementieren. Daher ist die Entwicklung von Konzepten des Wissenstransfers und des Capacity Devel opments ein zentraler Punkt der IWAS-Forschung. Projektpartner: Helmholtz-Zentrum für Umweltforschung – UFZ, Technische Universität Dresden, Stadtentwässerung Dresden GmbH, Technische Universität Darmstadt, DREBERIS Consulting, BDZ – Bildungs- und Demonstrationszentrum für dezentrale Abwasseranlagen, Universität Leipzig, Sachsenwasser, GTZ IS, Ivano Franko Staatsuniversität Lviv, EAWAG, Universität Wageningen, Technical University of Mongolia, Mongolian Ministries of Nature and Environment/ of Education, Culture and Science, Hanoi University of Science (HUS), Abwasserunternehmen Hanoi (HSDC), King Saud University Riyadh, Ministry of Water Resources Oman, Universidade de Brasília (UnB), Companhia de Saneamento Ambiental do Distrito Federal (CAESB) Ansprechpartner Elisabeth Krüger, Projektkoordination (UFZ) Permoserstraße 15 04318 Leipzig Tel.: +49 341 2351671 E-Mail: elisabeth.krueger@ufz.de Jörg Seegert, Projektkoordination (TUD) TU Dresden Institut für Siedlungs- und Industriewasserwirtschaft 01062 Dresden Tel.: +49 351 46334616 E-Mail: Joerg.seegert@tu-dresden.de Forschungsvorhaben zum IWRM 51 Forschungsvorhaben zum IWRM Unterstützung des BMBF-Förderschwerpunktes zum Integrierten Wasserressourcen-Management durch das Internationale Büro des Bundesministeriums für Bildung und Forschung Laufzeit: 01.04.2007 – 31.12.2010 Das Internationale Büro des Bundesministeriums für Bildung und Forschung (IB) unterstützt die internationale Vernetzung deutscher Hochschulen, Forschungseinrichtungen und Unternehmen, um Kompetenzgewinne und Innovationsvorsprünge für die deutsche Wissenschaft und Wirtschaft zu bewirken. Damit leistet das IB einen Beitrag zur Umsetzung der internationalen Dimension in den Fachprogrammen des BMBF und zur Internationalisierungsstrategie der Bundesregierung. In einem Begleitvorhaben zum IWRM-Förderschwerpunkt unterstützt das IB die Forschungsprojekte dabei, die Chancen einer Implementierung der zu erarbeitenden IWRM-Konzepte zu verbessern. Die mit der Implementierung verbundenen Infrastrukturinvestitionen können meist nicht von den Partnerländern allein getragen werden. Daher wird beispielsweise geprüft, inwieweit und unter welchen Bedingungen Ansprechpartner die FuE-Ergebnisse aus den Forschungsvorhaben die Ba- sis für Infrastrukturprojekte von bi- oder multilateralen Entwicklungsbanken bilden können. In geeigneten Fällen soll ein entsprechender Prozess eingeleitet werden. Hierzu gehört neben dem Dialog mit diesen Banken und der Beratung der Projektakteure vor allem die Förderung eines intensiven Austausches mit den Ministerien, Planungsbehörden und anderen relevanten Regierungseinrichtungen des Partnerlandes. Ebenfalls geprüft werden Synergien mit multilateralen Förderprogrammen, z.B. der EU oder der Vereinten Nationen, bei der Umsetzung der Projektergebnisse. Darüber hinaus wird eine Schnittstellenfunktion zu anderen BMBF-Förderprogrammen wie dem Nachwuchsprogramm „International Postgraduate Studies in Water Technology“ (IPSWaT) und dem „Dialog for Sustainability“ (D4S) wahrgenommen. Das Vorhaben wird zusammen mit einem international erfahrenen, unabhängigen Consultant durchgeführt. Internationales Büro des Bundesministeriums für Bildung und Forschung (IB) im Projektträger beim Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt e.V. Dr. Andreas Suthhof Heinrich-Konen-Str. 1 53227 Bonn Tel.: +49 228 3821-414 Fax: +49 228 3821-444 E-Mail: andreas.suthhof@dlr.de www.kooperation-international.de Abbildung 47: Die Bewältigung von Trockenheit und Dürren ist eine wesentliche Herausforderung für IWRM Konzepte (Foto: A. Künzelmann / UFZ). 52 Forschungsvorhaben zum IWRM BEGLEITVORHABEN Vernetzung der BMBF-Förderaktivität Integriertes Wasserressourcen-Management durch das Helmholtz-Zentrum für Umweltforschung – UFZ Abbildung 48: Vernetzung (Foto: A. Künzelmann / UFZ). Laufzeit: 01.01.2009 – 31.12.2011 Vor dem Hintergrund der 2002 auf dem JohannesHierzu wurde eine Koordinierungsburger Weltgipfel formulierten Nachhaltigkeitsziele stelle am Helmholtz-Zentrum für ist die Förderaktivität IWRM auf einen Wissens- und Umweltforschung – UFZ eingeTechnologietransfer ausgerichtet. Die in dieser Brorichtet, die schüre vorgestellten IWRM-Verbundprojekte erstellen in den Zielregionen Zentralasien, Südostasien, Afrika • den fachlichen Austausch zwiund Mittelmeerraum situationsangepasste Konzepte schen den Einzelprojekten der und integrierte Systemlösungen. Eine wichtige FraFördermaßnahme und zusätzlich gestellung ist dabei jedoch, ob aus den länderspezianderen nationalen und europäifischen Aktivitäten allgemeingültige Grundlagen und schen Akteuren aus Wissenschaft, VerMaßstäbe für die Erstellung und Umsetzung von Inwaltung, Politik, Wirtschaft unterstützt, tegrierten Managementansätzen getroffen werden • die Förderaktivitäten zum Thema IWRM können. Dazu ist es notwendig, dass die beteiligten und deren Ergebnisse im nationalen und euroWissenschaftler und Entscheidungsträger aus Polipäischen Umfeld präsentiert und somit zu einer tik und Verwaltung in einen intensiven Dialog über direkten Verwertung der Forschungs- und Entdie gesammelten Erfahrungen der durchgeführten wicklungsergebnisse beiträgt, Projekte treten und Schlussfolgerungen aus den For• das Bundesministerium für Bildung und Forschungsergebnissen ziehen. schung (BMBF) sowie die Projektträger Jülich Vor diesem Hintergrund und mit dem Ziel der Vernet(PTJ) und Forschungszentrum Karlsruhe (PTKA) in zung der Akteure des IWRM hat das Bundesministeriorganisatorischen und fachlichen Fragen unterum für Bildung und Forschung mit Beginn des Jahres stützt und 2009 ein Vernetzungsprojekt ins Leben gerufen. Das • Statusseminare und Themenworkshops im Projekt soll die Vernetzung und den inhaltlichen DiRahmen der Fördermaßnahme durchführt und alog zwischen den unterschiedlichen Projekten fördokumentiert. dern. Weiteres Ziel des Vernetzungsprojektes ist es, die Förderaktivität Integriertes WasserressourcenDie Vernetzungsaktivitäten umfassen vielfältige AkManagement einschließlich des notwendigen Techteure, von der Wissenschaft über Politik und Verwalnologie- und Know-how-Transfers inhaltlich und ortung bis hin zur Wirtschaft. Nur durch eine Einbezieganisatorisch zu begleiten und Synergieeffekte aus hung aller Akteure wird es möglich, nachhaltige den nationalen und internationalen ForschungsaktiviKonzepte zu entwickeln und das Integrierte Wassertäten herzustellen. Dadurch können die Forschungsressourcen-Management als ein intelligentes Manageprogramme und die erzielten Ergebnisse in der Fachmentkonzept zu etablieren. Durch einen breit angewelt und im politischen legten Internet-Auftritt und Raum präsentiert werPräsentationen der FörderAnsprechpartner den und somit zu einer maßnahme auf wissenschaftdirekten Verwertung lichen und praxisorientierten Prof. Dr. Dietrich Borchardt der Forschungs- und Veranstaltungen wird die Dr. Ralf Ibisch EntwicklungsergebnisKommunikation über integHelmholtz-Zentrum für Umweltforschung – UFZ se beitragen. rierte Ansätze des WasserresDepartment Aquatische Ökosystemanalyse und sourcen-Managements in der Management Gesellschaft befördert. Brückstrasse 3a 39114 Magdeburg Tel.: +49 391 8109 757 Fax: +49 391 8109 111 E-Mail: dietrich.borchardt@ufz.de Forschungsvorhaben zum IWRM 53 Fazit und Ausblick Fazit und Ausblick Abbildung 48: Wasser ist Leben (Foto: A. Künzelmann / UFZ). Viele Schwellen- und Entwicklungsländer, aber auch die Industrienationen stehen im Wassersektor vor großen Herausforderungen. Die in dieser Broschüre vorgestellten Projekte zum Integrierten Wasserressourcen-Management haben großes Potenzial, den nachhaltigen und zukunftsfähigen Umgang mit der Ressource Wasser zu fördern. Eine Situationsverbesserung in den jeweiligen Modellregionen ist in einigen Fällen bereits heute sichtbar. Die Übertragbarkeit der lokal entwickelten Konzepte, Planungsund Entscheidungsunterstützungssysteme muss sich jedoch erst noch in der Praxis bewähren, bevor eine abschließende Bewertung der notwendigen Komplexität von integrierten Systemen getroffen werden kann. Durch die Projektarbeit vorbereitet, zeigen sich in den Modellregionen erste Chancen für deutsche Unternehmen, z.B. bei der dezentralen Entsorgung von kommunalen und industriellen Abwässern, wobei die Entwicklung von integrierten Systemlösungen im Vordergrund steht. Die sich daraus auch für andere deutsche Unternehmen ergebenden Synergiepotenziale aufzuzeigen und zu nutzen, ist Teil der Implementierungsstrategie des Förderschwerpunktes IWRM. In diesem Zusammenhang kommt unter anderem auch der German Water Partnership als Anlaufstelle für inund ausländische Akteure im Wassersektor eine wichtige Rolle zu. Im Rahmen der BMBF-geförderten IWRM-Forschungsprojekte wird sowohl die bi- und multilaterale Zusammenarbeit im Wasserfach als auch die interdisziplinäre Kooperation zwischen Wissenschaft und Wirtschaft 54 Fazit und Ausblick unterstützt. Durch den Austausch mit anderen Initiativen und Programmen zum Thema IWRM, wie z.B. dem IWRM.Net (Towards a European-wide exchange network for research efforts in Integrated Water Resource Management) oder den diversen Projekten des EU-Forschungsrahmenprogramms zur Thematik, soll der Informationsaustausch auf europäischer Ebene verbessert und die nationalen Aktivitäten in einen internationalen Kontext und direkten Vergleich gestellt werden, um zukünftige Aktivitäten bedarfsgerecht und strategisch sinnvoll zu konzipieren und umzusetzen. Literatur Literatur Dale S. Rothman, John Agard, Joseph Alcamo, Jacqueline Alder, Waleed K. Al-Zubari, Tim aus der Beek, Munyaradzi Chenje, Bas Eickhout, Martina Flörke, Miriam Galt, Nilanjan Ghosh, Alan Hemmings, Gladys Hernandez-Pedresa, Yasuaki Hijioka, Barry Hughes, Carol Hunsberger, Mikiko Kainuma, Sivan Kartha, Lera Miles, Siwa Msangi, Washington Odongo Ochola, Ramón Pichs Madruga, Anita Pirc-Velkarvh, Teresa Ribeiro, Claudia Ringler, Michelle Rogan-Finnemore, Alioune Sall, Rüdiger Schaldach, David Stanners, Marc Sydnor, Bas van Ruijven, Detlef van Vuuren, Peter Verburg, Kerstin Verzano, and Christoph Zöckler (2007): The Future Today. Chapter 9 in Global Environmental Outlook - GEO4, Progress Press, Valetta, Malta, pp. 395-454. Global Water Partnership (2000): Integrated Water Resources Management, TAC Background Paper No. 4. GWP Publishing. The World Bank (2006): The World Bank Annual Report 2006, The World Bank, Washington. 56 Literatur UNESCO (2003): World Water Development Report (WWDR). UNESCO Publishing. United Nations (1998): Trends in urbanization and the components of urban growth. In: Proceedings of the Symposium on Internal Migration and Urbanization in Developing Countries, 22-24 January 1996. New York: United Nations Population Fund. United Nations (2000): United Nations Millennium Declaration. The Millennium Assembly of the United Nations. United Nations, New York. United Nations (2008): The Millennium Development Goals Report 2008. United Nations, New York. Integriertes Wasserressourcen-Management (IWRM) – dieser Begriff steht weltweit für einen modernen und nachhaltigen Umgang mit der knappen Ressource Wasser. Der Rahmen für dieses Bewirtschaftungskonzept wurde bereits 1992 mit den Dublin-Prinzipien und der Agenda 21 international als Leitbild verankert. Um in der gegenwärtigen Praxis und auch in Zukunft wissenschaftlich fundierte Werkzeuge und Methoden bei der Umsetzung von IWRM-Konzepten einsetzen zu können, hat das Bundesministerium für Bildung und Forschung den Förderschwerpunkt „Integriertes Wasserressourcen-Management“ ins Leben gerufen. Diese Broschüre informiert über alle derzeit im Rahmen des IWRMFörderschwerpunktes geförderten Forschungsprojekte sowie über themenverwandte Projekte und Programme.