Der Klimawandel wirkt sich in Deutschland auf die verfügbaren Wasserressourcen und ihre regionale und saisonale Verteilung aus. Zukünftig wird es nicht nur erforderlich sein, die Prognosefähigkeit des Wasserhaushaltes hinsichtlich der verfügbaren Wassermenge regional und saisonal differenziert zu verbessern, sondern auch verbesserte Einschätzungen zur Entwicklung der Wasserbedarfe verfügbar zu haben. Die Wasserbedarfe werden neben politischen Entscheidungen, von technologischen Neuerungen, dem demografischen Wandel und vom Klimawandel beeinflusst. Aufbauend auf den Arbeiten verschiedener Refo-Plan Vorhaben (z.B. WADKlim, EE & Wasser) sowie Arbeiten anderer Institutionen wird die zukünftige Entwicklung von Wasserbedarfen in den Sektoren Haushalte, Landwirtschaft, Energie, Industrie und ggf. weiterer (z.B. Tourismus) zusammengetragen und gemeinsam analysiert. Dabei soll nach Zeithorizont und Region sowie verwendeter Datengrundlage und Methodik kategorisiert werden. Auf der Grundlage dieser zusammenfassenden Darstellung wird zunächst ein strukturierter Überblick über die zur Verfügung stehenden Methoden zur Bestimmung der Wasserbedarfe erarbeitet. Dieser Überblick zeigt die Einsatzbereiche der jeweiligen Methode, verdeutlicht aber auch methodische Grenzen und den geeigneten Zeithorizont. Weiterhin werden auf der Basis der vorangegangenen Arbeitsschritte Szenarien für zukünftige Wasserbedarfe entwickelt. Der zukünftige Wasserbedarf soll abgeschätzt und eventuelle Lücken in der Darstellung der Wasserbedarfe mit Simulationsrechnungen geschlossen werden. Die 'Wasserbedarfs-Szenarien' sollen -vergleichbar zu den Klimaszenarien- mögliche Entwicklungskorridore aufzeigen, verstärkende Effekte des Klimawandels berücksichtigen, Aussagen auf unterschiedlichen Skalen (z.B. national, aber auch regional – evtl. Ebene der Wasserversorgungskonzepte) ermöglichen, die Wirkung von Steuerungsmaßnahmen abbilden sowie die erforderlichen Daten nennen.
Bedingt durch den Klimawandel sind landwirtschaftliche Kulturpflanzen vermehrt Wasserstress und Frostschäden ausgesetzt. Gleichzeitig prognostiziert die FAO einen Anstieg des globalen Wasserbedarfs um 55% (Landwirtschaft um 11%), bei einem Anstieg der gesamten beregneten Fläche um 6% bis 2050. Diese Problematik, kombiniert mit dem Bevölkerungsanstieg, wachsendem Energiebedarf und dem Rückgang der nutzbaren landwirtschaftlichen Fläche in den Industriestaaten, verlangt nach Lösungen. Ein bedarfsgerechter, energiesparender und effizienter Einsatz der Ressourcen Wasser und Energie ist erforderlich, um eine zukunftsfähige und nachhaltige Bewässerung zu gewährleisten und der steigenden Nutzungskonkurrenz, um die Ressource Wasser, zu begegnen. Während eine automatisierte Bewässerung im Gewächshaus bereits Stand der Technik ist, wird die Freiflächen und Tröpfchenbewässerung wie z.B. im Gemüse bzw. Obstbau überwiegend manuell auf Basis von Erfahrungswerten der Anbauer oder aufgrund fest geplanter Bewässerungsintervalle durchgeführt. Dies führt in der Regel zu hohen Bewässerungsgaben und kann weiterhin zu Nährstoffauswaschungen führen. Ziel dieses Projektes ist es daher, Daten aus den unterschiedlichsten Quellen auf einer intelligenten Service-Plattform miteinander zu verknüpfen, um dadurch über eine digitale Entscheidungsunterstützung, eine bedarfsgerechte und (teil-)automatisierte Bewässerung zu ermöglichen. Gerade die Integration lokaler Sensoren in einem multivariaten Ansatz, soll dabei auch der zunehmenden Entwicklung von teilabgedeckten Agrarflächen durch Agri-Photovoltaik-Anlagen, Folien und Netzen gerecht werden. Kern des Projekts ist dabei ein Cloud-basierter Bewässerungsplaner, der sich automatisiert an die on-Site gemessenen Klimaparameter, sowie den aktuellen phänologischen Bedingungen in Echtzeit anpasst. Der Planer wird dann mit den bestehenden Systemen der Projektpartner vernetzt, um die Ausführung der Bewässerung zu (teil)-automatisieren.
Die Kenntnis von hydraulischen Durchlässigkeiten wie auch von Wasser- und Verunreinigungsfluxen in porösen Grundwasserleitern ist von großer Bedeutung in vielen hydrogeologischen Belangen wie z.B. Beregnung, Versickerung, quantitative und qualitative Wasserwirtschaft, Risikoabschätzung bei Verunreinigungen, usw. Derzeit ist keine theoretisch gut fundierte Methode zur Messung horizontaler und vertikaler Durchlässigkeiten in der gesättigten Zone verfügbar und Methoden zur Messung von gesättigten Durchlässigkeiten in der ungesättigten Zone sind beschränkt, zeitaufwendig und fallweise unzuverlässig. Außerdem ist gegenwärtig keine Methode zur direkten Messung vertikaler Wasser- und Verunreinigunsfluxe in porösen Grundwasserleitern oder am Übergang zwischen Grund- und Oberflächengewässern bekannt. Das dargelegte Projekt basiert auf der Entwicklung einer exakten Lösung des Strömungsfeldes für das Ein- oder Auspumpen von Wasser durch eine beliebige Anzahl von unterschiedlichen Filterabschnitten entlang eines ansonsten undurchlässigen Filterrohres bei verschiedenen Randbedingungen. Diese Lösung erlaubt die Ermittlung von Formfaktoren der Strömungsfelder, die zur Berechnung hydraulischer Durchlässigkeiten aus Einpressversuchen nötig sind. Die derzeit angewendeten Formeln können mit der genauen Lösung verglichen und der Einfluss anisotroper Durchlässigkeiten kann miteinbezogen werden. Eine doppelfiltrige Rammsonde wird zur bohrlochfreien Messung horizontaler und vertikaler Durchlässigkeiten in verschiedenen Tiefen unter dem Grundwasserspiegel vogeschlagen. Der Test besteht aus zwei Teilen: (1) Einpressen durch beide Filterabschnitte und (2) Zirkulation zwischen den Filtern. Die gleiche Sondenkonfiguration wird für die direkte und gleichzeitige Messung lokaler, kumulativer, vertikaler Wasser- und Verunreinigungsfluxe nach dem passiven Fluxmeter-Prinzip vorgeschlagen. Ohne zu pumpen werden die beiden Filterabschnitte hiebei durch eine mit Tracern geladene Filtersäule hydraulisch verbunden. Der vertikale Gradient im Testbereich treibt einen Fluss durch den Filter, der kontinuierlich Tracer auswäscht und Verunreinigungen im Filter hinterlässt. Aus der Analyse des Filtermaterials zur Bestimmung der Tracer- und Verunreinigungsmengen nach dem Test werden mit Kenntnis des Strömungsfeldes um die Sonde die Wasser- und Verunreinigungsfluxe bestimmt. Eine kegelförmige, doppelfiltrige Rammsonde wird weiters vorgeschlagen, um gesättigte Durchlässigkeiten sowohl über als auch unter dem Grundwasserspiegel direkt messen zu können. Die Methode basiert auf stationärer, gesättigt/ungesättigt gekoppelter Strömung aus kugelförmigen Hohlräumen. Die Möglichkeit einer transienten einfiltrigen Methode und einer Methode zur Messung anisotroper Durchlässigkeiten wird beurteilt. Die vorgeschlagenen theoretischen Konzepte werden ausgearbeitet und anhand von Laborversuchen überprüft.
Die Wasserläufe Spree und Dahme sowie der Britzer Zweigkanal und der Teltowkanal umrahmen das Einzugsgebiet des Wasserwerkes Johannisthal. Im Jahre 1901 wurde das Wasserwerk mit 26 Förderbrunnen und zwei Heberleitungen schrittweise in Betrieb genommen. In den 1970er Jahren förderten mehr als 100 Rohwasserbrunnen. Für das Wasserwerk wurde ein Grundwasservorrat (Q365) von 65.000 m³ pro Tag bilanziert. Diese Wassermenge ist ausreichend, um über 300.000 Einwohner Berlins mit Trinkwasser zu versorgen. Auf Grund des sinkenden Wasserbedarfs verringerte sich die Grundwasserförderung der Wasserwerksgalerien in den Nachwendejahren deutlich. 2001 wurde die Trinkwassergewinnung vorübergehend eingestellt. Der Zeitpunkt der Wiederaufnahme der Trinkwassergewinnung ist gegenwärtig nicht vorhersehbar, wird jedoch mittel- bis langfristig angestrebt. Bis zum Wasserwerksneubau, einschließlich der technischen Infrastruktur (Brunnen, Leitungen), erfolgt die Grundwasserförderung unter der Zielsetzung der Altlastensanierung und der Gewährleistung eines umweltverträglichen Grundwasserstandes. Dabei werden bis zu 25.000 m³ Grundwasser pro Tag durch derzeit 19 eigenbewirtschaftete Förderbrunnen der Fördergalerien „Neue Königsheide“ (FG NKH) und „Teltowkanal“ (FG TK) sowie sieben Abwehrbrunnen der Abwehrbrunnengalerien „Neue Königsheide Nord“ (NKHN) und „Alte Königsheide Süd“ (AKHS) gefördert und das gereinigte Wasser in die Vorflut abgeleitet (Stand 2023). Gesetzliche Grundlage hierfür ist das Wasserhaushaltsgesetz, das Bundes-Bodenschutzgesetz und die „Grundwassersteuerungsverordnung” des Landes Berlin. Im Einzugsgebiet des Wasserwerks stellen im Wesentlichen die Einträge von Arsen, Cyaniden sowie leichtflüchtigen chlorierten Kohlenwasserstoffen (LCKW) aus Altlastengrundstücken sowie Pflanzenschutzmitteln aus dem Uferfiltrat des Teltowkanals eine akute Gefahr für die Rohwassergüte der Förderbrunnen dar. Erstmals wurde 1991 im Reinwasser des Wasserwerks eine erhebliche Verunreinigung mit LCKW festgestellt. Der Schadstofftransfer aus nördlicher Richtung zur FG NKH erfolgt ausgehend von einem Standort ehemaliger Farbenproduktion sowie einem Standort zur Herstellung technischer Gase, dem sog. Teilsanierungsgebiet 4 (TSG 4). Der nördliche Zustrom zur FG NKH wird durch die Barrierewirkung der Abwehrbrunnen der Grundwasserreinigungsanlage 3 (GWRA 3) in der Abwehrbrunnengalerie NKHN verhindert. Die Belastungen erstrecken sich ausgehend von den Quellgrundstücken auf dem Transferpfad zur Abwehrbrunnengalerie NKHN im Hauptgrundwasserleiter über eine Mächtigkeit von bis zu 40 m. Quelle für die Schadstofffahne zum nördlichen Teil der Galerie „Alte Königsheide“ (AKH) sind primär Betriebe der metallverarbeitenden Industrie. Nutzungstypisch gelangten LCKW ins Grundwasser und strömten den Förderbrunnen der GWRA 2 lateral zu. Der östliche Anstrom zum Wasserwerk Johannisthal bzw. Abwehrbrunnengalerie AKHS ist ebenfalls durch das Auftreten chlorierter Lösemittelverbindungen im Grundwasserleiter geprägt. Verantwortlich für die LCKW-Einträge sind drei Hauptemittenten: ein Bahnreparaturwerk, ein ehemaliger Standort des Motoren- und Kühlaggregatebaus sowie ein früherer Standort zur Herstellung medizinischer Geräte. Das östliche Transfer- bzw. Teilsanierungsgebiet 7 (TSG 7) weist das mit Abstand höchste Schadstoffpotential auf. Das in der horizontalen Ausdehnung deutlich größere kontaminierte Transfergebiet weist in Wasserwerksnähe fast ausschließlich die biotischen Abbauprodukte cis-1,2-Dichlorethen und Vinylchlorid (VC) auf. Zur Sicherung des Wasserwerksstandortes in der NKHS wird die GWRA 1 betrieben. Der Teltowkanal ist hydraulisch an den genutzten Aquifer des Wasserwerks angebunden. Im Sediment lagernde Organochlorpestizide und ihre Metabolite wurden sukzessive mit dem Uferfiltrat in Richtung der FG TK transportiert. Zur Unterbindung des Zustroms wird dazu im Südwesten der FG NKH die FG TK mit drei Förderbrunnen bewirtschaftet. Westlich des Wasserwerkes, ca. 300 m südlich des Zusammenflusses von Teltowkanal und Britzer Zweigkanal befindet sich ein LCKW-Schaden (Bodenfilter, BAB 113), der sich jedoch nur mit geringen Konzentrationen an VC dem Transfergebiet des Wasserwerkes mitteilt. Eine weitere hydraulische Sicherungsmaßnahme befindet sich südöstlich des Wasserwerkes auf dem Gebiet des Bezirkes Neukölln, Bereich Kanalstraße/Teltowkanal. Hier werden organische Schadstoffkomponenten der teerverarbeitenden Industrie und LCKW/BTEX-Verbindungen gefasst und in einer Grundwasserreinigungsanlage gereinigt. Seit 1993 werden am Standort seitens der für die Umwelt zuständigen Senatsverwaltung Gefahrenabwehrmaßnahmen durchgeführt mit dem Ziel der Minimierung der Schadstoffpotentiale, die sich im direkten Anstrom auf das Wasserwerk Johannisthal befinden. 1991 stellte die Galerie „Alte Königsheide“ (ca. 30 Förderbrunnen) die Rohwasserförderung zur Trinkwassergewinnung ein. Abwehrbrunnen wurden daraufhin in der AKHS errichtet und fördern seit 1993 das kontaminierte Grundwasser, das in der GWRA 1 über zwei Stripkolonnen gereinigt wird. Die Prozessluft wird über Luftaktivkohlefilter und seit 2006 nach der 1. Füllkörperkolonne aufgrund hoher Gehalte an VC durch eine zusätzliche Stufe gereinigt: zunächst bis 2018 über eine katalytische Oxidation und seit Ende 2018 durch eine UV-Oxidationsanlage. Die Reinigungszielwerte des Wassers konnten stets eingehalten werden. Das Förderregime wurde im Laufe der Jahre mehrfach dem Schadstoffanstrom angepasst. Die maximale Durchsatzleistung der GWRA 1 betrug zu Beginn der Grundwassersanierungsmaßnahme ca. 250 m³/h. Seit dem 4. Quartal 2018 fördern die insgesamt vier Abwehrbrunnen rd. 145 m³/h Grundwasser. Die Quellensanierung und die Grundstückssicherung im östlichen Wasserwerksanstrom erfolgte bzw. erfolgt durch den Betrieb von sechs Grundwasser- und sieben Bodenluftreinigungsanlagen auf den drei Eintragsgrundstücken. Seit Dezember 2008 wird zusätzlich im Transferbereich des Bahnbetriebswerkes in Richtung des Wasserwerkes eine weitere GWRA betrieben. Im Zuge halbjährlicher Grundwassermodellierungen werden dabei durch den Modellierer auch regelmäßig Vorschläge zur Anpassung der Betriebsweise der noch bestehenden GWRA erarbeitet. Da sich die Fahnengeometrie seit Beginn der hydraulischen Maßnahmen verändert hat, wurde nunmehr eine Optimierung der Brunnenstandorte im Transferbereich vorgeschlagen. In 2022 wurden in diesem Zusammenhang weitere fünf Sanierungsbrunnen sowie eine neue GWRA errichtet, welche sich seit Mai 2023 in Betrieb befinden. Dies wird als zielführende Maßnahme zur weiteren Reduzierung der auf das Wasserwerk Johannisthal zuströmenden LCKW-Fracht erachtet. Die Betreiberpflichten obliegen seit 01/2009 der Deutschen Bahn AG als einer der Hauptschadensverursacher mit einem Eigenanteil der Kosten von 95 % für die Gefahrenabwehrmaßnahmen. Seit dem Jahr 2014 finanziert die DB AG zu 100% die Kosten für Maßnahmen der Gefahrenabwehr. Nach erfolgreicher Reinigung des nördlichen Wasserwerksanstroms der Galerie „Alte Königsheide Nord“ im Zeitraum 1995 bis 1999 und der Teildekontamination der Eintragsherde konnte die GWRA 2 im Jahre 2000 zum Schutz der nördlichen FG TK umgesetzt werden. Hierzu wurden zwei neue Abwehrbrunnen errichtet und an die Anlage angeschlossen. Aufgrund der sich reduzierenden Schadstoffsituation reinigte die GWRA 2 bis 2013 noch ca. 80 m3/h Grundwasser und wurde dann im Januar 2014 vollständig außer Betrieb genommen. Der nördliche Abschnitt der FG NKH wird seit 1995 durch die GWRA 3 gesichert. Die GWRA 3 bestand aus Reinigungsstufen zur Reinigung von Cyaniden, LCKW und Arsen und hat einen Durchsatz von max. 200 m³/h. Auf Grund einer veränderten Schadstoffzusammensetzung im Zulauf der GWRA 3 wurde die Verfahrenstechnik der GWRA 3 optimiert und wird seit 2012 nur noch mit einer Reinigungsstufe (drei parallel geschaltete Sandfilter mit Belüftung) betrieben. Derzeit fördern drei Abwehrbrunnen in der NKHN insgesamt rd. 140 m³/h kontaminiertes Grundwasser. Die Abwehrbrunnen müssen dabei aufgrund von Brunnenalterungsprozessen (Verockerung) und sinkenden Ergiebigkeiten in ca. dreijährlichem Turnus regeneriert bzw. in unregelmäßigen Abständen ersetzt werden. Die letzte Neuerrichtung eines Ersatzbrunnens erfolgte in 2022. Zusätzlich zur Fassung der Schadstofffahne in Richtung Wasserwerk Johannisthal erfolgt die Quellensanierung sowie Grundstückssicherung im nördlichen Wasserwerksanstrom. Dabei wird das Grundwasser aus zurzeit 21 aktiven Sanierungsbrunnen in einer GWRA gereinigt. In den Jahren 2019-2022 erfolgte eine Optimierung der hydraulischen Sicherung im 1. und 2. Grundwasserleiter. Als Planungsgrundlage für die Gesamtsicherung des Wasserwerkes Johannisthal wurde in den Jahren 1993/94 der Aufbau eines ortdiskreten dreidimensionalen Mengen- / Beschaffenheitssimulationsmodells gemeinsam mit den Berliner Wasserbetrieben beschlossen. Dieses Modell wurde kontinuierlich aktualisiert und die beschriebenen Sicherungsmaßnahmen angepasst. Im Zeitraum von 1994 bis 2002/2004 wurde als unterstützende Maßnahme das gereinigte Grundwasser aus den drei GWRA auf einer Fläche von 25.000 m² in der Königsheide reinfiltriert. Die Reinfiltration war integraler Bestandteil des umfassenden hydraulischen Sicherungskonzeptes des Wasserwerkes. Seit dem Jahr 2010 werden die Sicherungs- und Sanierungsmaßnahmen zusätzlich durch ein Stofftransportmodell kontrolliert und ggf. modifiziert. Die Schadstoffverteilung im Einzugsgebiet wird mittels halbjährlicher Monitoringkampagnen auf Basis eines engmaschigen Messstellennetzes überwacht. In Verbindung mit der Herausnahme des Wasserwerkes aus der Trinkwasserversorgung waren Optimierungen der bestehenden Sicherungsstrategie erforderlich. Diese beinhaltete die Beendigung der Infiltration des Reinwassers der GWRA 1 und 3 in den Versickerungsbecken, um die Fließgeschwindigkeiten im Anstrom weiter zu erhöhen. Zudem wurde die Lage der Abwehrbrunnen im Bereich des nördlichen Anstroms der FG NKH durch neuerrichtete Sicherungsbrunnen optimiert und das Förderregime der Abwehrbrunnen angepasst. Zur weiteren Entlastung der Schadstoffsituation durch LCKW im westlichen Einzugsgebiet des Wasserwerkes wird seit 2010 eine weitere GWRA im Bereich der Bundesautobahn BAB 113 (Bodenfilter) mit einem Durchsatz von ca. 20 m3/h betrieben. Über vier aktiven Entnahmebrunnen und fünf Infiltrationsbrunnen mit kombinierter Einleitung in eine Rigole bzw. in den Teltowkanal wird das hydraulische Sanierungskonzept umgesetzt. Die GWRA im Bereich der Kanalstraße wird seit 2013 zum Schutz des Teltowkanalwassers und des Wasswerks Johannisthal betrieben. Im Sicherungszeitraum 1993 bis 2023 reinigten die Grundwasserreinigungsanlagen am Wasserwerk bisher ca. 140 Mio. m³ kontaminiertes Grundwasser. Dabei konnten ca. 7.200 kg LCKW, 750 kg Cyanide und 372 kg Arsen entfernt werden (Stand 04/2023). Die Weiterführung der Maßnahmen zur Sicherung der Trinkwasserressourcen ist weiterhin notwendig. Das Schadstoffpotential im Sediment des Teltowkanals konnte durch eine Entschlammung in den Jahren 1993 bis 1999 dauerhaft um > 99% reduziert werden. Es wurden etwa 150.000 m³ pestizidhaltiger Schlamm entsorgt. Seitdem dienen gezielte Pestiziduntersuchungen des Teltowkanalwassers und des Uferfiltrates bis hin zu den Förderbrunnen der FG TK einerseits der Erfolgskontrolle der Entschlammung und zur Bewertung des Restpotentials, anderseits der Erarbeitung von Prognosen durch ein Stofftransportmodell zum Schadstoffabbau und Stoffausbreitung im Grundwasserleiter. Auch Forschungsvorhaben mit universitären Einrichtungen zum biotischen Schadstoffabbau dieser Stoffverbindungen wurden durchgeführt. Für die Sicherungsmaßnahmen direkt am Wasserwerk Johannisthal wurden im Zeitraum von 1994 bis 2022 ca. 15,60 Mio. € aufgewendet. Hinzu kamen Kosten in Höhe von 11,2 Mio. € für die Beseitigung kontaminierter Gewässersedimente im Teltowkanal. Pro Jahr werden gegenwärtig für die Sicherungsmaßnahmen am Wasserwerk (u.a. Betrieb der GWRA 3 und Sicherungsbrunnen, Brunnenregenerierungsarbeiten, Ingenieur- und Analytikleistungen) etwa 280.000 € veranschlagt (Stand 2023). Zur Gewährleistung der Gefahrenabwehrmaßnahmen wurden von 2014 bis 2017 jährlich rd. fünf neue Brunnen als Ersatz der Altbrunnen der FG NKH errichtet. Die Errichtung der Ersatzbrunnen war notwendig, da die Ergiebigkeit der Altbrunnen deutlich sank. Für die erfolgreiche Fahnensanierung durch die Grundwasserreinigungsanlagen sowie die Minimierung der Schadstoffpotentiale im direkten Anstrom auf das Wasserwerk Johannisthal ist es notwendig, die Förderbrunnen der FG NKH entsprechend der modellierten Förderraten zu betreiben. Für den Neubau der insgesamt 14 Ersatzbrunnen der FG NKH und eines neuen Abwehrbrunnens im Bereich der GWRA 3 wurden insgesamt ca. 1,1 Mio. € (Brutto) finanziert. Für den Ersatzneubau von zwei weiteren Abwehrbrunnen der GWRA 3 in 2019/2020 sowie 2021/2022 wurden rd. 350.000 € aufgewendet. Die Altbrunnen wurden rückgebaut. Zur Aufrechterhaltung der Förderleistung der FG NKH (vertraglich vereinbarte Soll-Förderung: 20.000 m³/d) sind kurz- bis mittelfristig weitere Maßnahmen (Reaktivierung von Altbrunnen, Regenerierungen und Brunnenersatzbaumaßnahmen) im Bereich der FG NKH notwendig. Die gegenwärtige Funktion des Wasserwerks Johannisthal und seiner Fördergalerien ist die Gewährleistung der Altlastensanierung und damit einhergehend die Einhaltung eines umweltverträglichen Grundwasserstandes. Weiterhin weist das Wasserversorgungskonzept 2040 bzw. der in Bearbeitung befindliche Masterplan Wasser für Berlin und das von den Berliner Wasserbetrieben versorgte Umland das Wasserwerk Johannisthal als Standort der Trinkwasserversorgung aus. Das Wasserversorgungskonzept wurde vom Senat und den Berliner Wasserbetrieben (BWB) im Jahr 2008 einvernehmlich verabschiedet. Der Betrieb und die Laufzeit der Grundwasserreinigungsanlagen am Wasserwerk sind abhängig vom Sanierungs- und Sicherungserfolg auf den Einzelgrundstücken und in den großflächigen Transfergebieten. Perspektivisch ist in Verbindung mit der „wachsenden Stadt“ wie auch durch den starken Bevölkerungszuwachs im nahen Berliner Umland und dem damit einhergehenden steigenden Wasserbedarf die Wiederinbetriebnahme der Trinkwasserproduktion am Standort des Wasserwerks Johannisthal mit einer Fördermenge von 3 – 10 Mio. m³/a vorgesehen.
Die Studie im Auftrag des Umweltbundesamtes wurde von 2018 bis 2020 durchgeführt und untersuchte den zukünftigen Wasserbedarf des Energiesystems auf Basis von Szenarien zum Ausbau der Erneuerbaren Energien in Deutschland. Die Ergebnisse zeigen, dass der geplante Ausbau der Erneuerbaren Energien sowie die Reduzierung der Anzahl der thermischen Kraftwerke zu einer Verbesserung des Zustands des Wasserhaushalts der Gewässer in Bezug auf die Wassermenge und die Temperatur führen. Der Wasserhaushalt der Gewässer wird sich durch den Ausbau der Erneuerbaren Energien in Zukunft nur dann verschlechtern, wenn große Flächen für die Bewässerung von Energiepflanzen mit Oberflächenwasser genutzt werden oder die tiefe Geothermie mit wasserintensiver Kraftwerks- und Kühltechnologie großflächig ausgebaut wird. Veröffentlicht in Texte | 64/2025.
BACKGROUND: The Kingdom of Jordan belongs to the ten water scarcest countries in the world, and climate change is likely to increase the frequency of future droughts. Jordan is considered among the 10 most water impoverished countries in the world, with per capita water availability estimated at 170 m per annum, compared to an average of 1,000 m per annum in other countries. Jordan Government has taken the strategic decision to develop a conveyor system including a 325 km pipe to pump 100 million cubic meters per year of potable water from Disi-Mudawwara close to the Saudi Border in the south, to the Greater Amman area in the north. The construction of the water pipeline has started end of 2009 and shall be finished in 2013. Later on, the pipeline could serve as a major part of a national water carrier in order to convey desalinated water from the Red Sea to the economically most important central region of the country. The conveyor project will not only significantly increase water supplies to the capital, but also provide for the re-allocation of current supplies to other governorates, and for the conservation of aquifers. In the context of the Disi project that is co-funded by EIB two Environmental and Social Management Plans have been prepared: one for the private project partners and one for the Jordan Government. The latter includes the Governments obligation to re-balance water allocations to irrigation and to gradually restore the protected wetlands of Azraq (Ramsar site) east of Amman that has been depleted due to over-abstraction by re-directing discharge of highland aquifers after the Disi pipeline becomes operational. The Water Strategy recognizes that groundwater extraction for irrigation is beyond acceptable limits. Since the source is finite and priority should be given to human consumption it proposes to tackle the demand for irrigation through tariff adjustments, improved irrigation technology and disincentive to water intensive crops. The Disi aquifer is currently used for irrigation by farms producing all kinds of fruits and vegetables on a large scale and exporting most of their products to the Saudi and European markets and it is almost a third of Jordan's total consumption. The licenses for that commercial irrigation were finished by 2011/12. Whilst the licenses will be not renewed the difficulty will be the enforcement and satellite based information become an important supporting tool for monitoring. OUTLOOK: The ESA funded project Water management had the objective to support the South-North conveyor project and the activities of EIB together with the MWI in Jordan to ensure the supply of water for the increasing demand. EO Information provides a baseline for land cover and elevation and support the monitoring of further stages. usw.
Karst entsteht sich durch die Verwitterung von Karbonatgestein und erzeugt starke oberflächliche und unterirdische Heterogenität von hydrologischen Speicher und Fließprozessen. Ungefähr 7% bis 12% der Erdoberfläche besteht aus Karstgebieten und etwa ein Viertel der Weltbevölkerung ist ganz oder teilweise abhängig von Trinkwasser aus Karstgrundwasserleitern. Für die nächsten Jahrzehnte, Klimamodelle prognostizieren einen starken Temperaturanstieg und eine Abnahme von Niederschlagsmengen in vielen Karstregionen der Welt. Trotz dieser Vorhersagen gibt es nur wenige Studien, die die Auswirkungen des Klimawandels auf die Karstwasserressourcen abschätzen. Die ist hautsächlich auf das Fehlen von Messdaten und die inadäquate Abbildung von Karstprozessen in derzeit angewandten Ansätzen zur großskaligen Modellierung zurückzuführen. Das Ziel der beantragten Nachwuchsgruppe ist, die notwendigen Daten und Ansätze zur erstmaligen Abschätzung der gegenwärtigen und zukünftigem Verfügbarkeit von Wasserressourcen in Karstgebieten zur Verfügung zu stellen. Um dieser Herausforderung gerecht zu werden, sind signifikante Fortschritte (1) zum Verständnis der Heterogenität von Karstregionen und zu deren Einarbeitung in hydrologische Modelle, (2) zum Upscaling von Beobachtungen auf der Einzugsgebietsskale für Anwendungen von Simulationsmodellen im globalen Maßstab, und (3) zum Vergleich der gegenwärtigen und zukünftigen Verfügbarkeit von Wasserressourcen mit gegenwärtigen und zukünftigen Wasserbedarf von Nöten. Im vorgeschlagenen Projekt sollen neuartige Ansätze zur Messung und Analyse hydrologischer Daten an fünf experimentellen Messgebieten, die in 5 verschiedenen Klimaregionen über den Globus verteilt sind (AU, D, ES, MX, UK), eingesetzt werden, um die Einflüsse der Heterogenität von Karstgebieten auf oberflächennahe Fließprozesse zu erkunden. Mittels einer neu entwickelten Karstdatenbank, welche beobachtete Zeitreihen von Karstquellenabflüssen enthält, und Rezessionsanalyse sollen die Heterogenität von Grundwasser und Abflussprozesse in verschiedenen Regionen der Welt charakterisiert werden. Dieselbe Datenbank, erweitert durch zusätzlich Abflussdaten auf Flussgebietsskale des Global Runoff Data Center (GRDC), soll zur Entwicklung eines neuen Ansatzes zur Einbindung der neu gewonnenen Erkenntnisse in ein großskaliges Simulationsmodell speziell für Karstregionen angewandt werden. Dieses Modell soll letztendlich dazu benutzt werden, um (1) gegenwärtige und, gekoppelt mit Klimaszenarien, zukünftige Verfügbarkeit von Wasserressourcen in Karstgebieten zu erkunden, um diese (2) mit gegenwärtigen und zukünftigen Wasserbedarf zu vergleichen und von Wassermangel bedrohte Regionen zu identifizieren.
Egypt passed a revolution and changed its political system, but many problems are still lacking a solution. Especially in the field of water the North African country has to face many challenges. Most urgent are strategies to manage the limited water resources. About 80% of the available water resources are consumed for agriculture and the rest are for domestic and industrial activities. The management of these resources is inefficient and a huge amount of fresh water is discarded. The shortage of water supply will definitely influence the economic and cultural development of Egypt. In 2010, Egypt was ranked number 8 out of 165 nations reviewed in the so-called Water Security Risk Index published by Maplecroft. The ranking of each country in the index depends mainly on four key factors, i.e. access to improved drinking water and sanitation, the availability of renewable water and the reliance on external supplies, the relationship between available water and supply demands, and the water dependency of each countrys economy. Based on this study, the situation of water in Egypt was identified as extremely risky. A number of programs and developed strategies aiming to efficiently manage the usage of water resources have been carried out in the last few years by the Egyptian Government. But all these activities, however, require the availability of trained and well-educated individuals in water technology fields. Unfortunately, the number of water science graduates are decreasing and also there are few teaching and training courses for water science offered in Egypt. However, there is still a demand for several well-structured and international programs to fill the gap and provide the Egyptian fresh graduates with the adequate and up-to-date theoretical and practical knowledge available for water technology. IWaTec is designed to fill parts of this gap.
| Origin | Count |
|---|---|
| Bund | 1589 |
| Land | 213 |
| Wirtschaft | 4 |
| Wissenschaft | 4 |
| Type | Count |
|---|---|
| Ereignis | 5 |
| Förderprogramm | 653 |
| Text | 1014 |
| Umweltprüfung | 22 |
| unbekannt | 102 |
| License | Count |
|---|---|
| geschlossen | 149 |
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| Language | Count |
|---|---|
| Deutsch | 1713 |
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|---|---|
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| Topic | Count |
|---|---|
| Boden | 1713 |
| Lebewesen & Lebensräume | 1071 |
| Luft | 890 |
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| Wasser | 1796 |
| Weitere | 1534 |