Ein knappes Gut

Der Hydrologe Sergiy Vorogushyn vom Helmholtz-Zentrum Potsdam – Deutsches GeoForschungsZentrum GFZ schaut in seiner Forschung auf eine Region, in der das anders ist: In Zentralasien ist Wasser ein knappes Gut. Dazu kommt eine natürliche Schwankung der Wassermenge zwischen schnee- und regenreichen sowie trockenen Jahren. Die Wissenschaftler suchen Antworten auf die Frage, die vor allem die Energie- und die Landwirtschaft umtreibt: Wie viel Wasser ist wann und wo genau vorhanden? „Um das zu erfassen, haben wir selbst im entlegenen Hochgebirge Messstationen installiert, mit denen wir präzise Klimadaten erheben können“, sagt Sergiy Vorogushyn: „Es galt, das Monitoring in der Region zu modernisieren und auszubauen, um eine bessere Datenbasis zu haben.“ Seit 2008 schon untersucht er mit zentralasiatischen Partnern im CAWa-Projekt („Water in Central Asia“) den Wasserhaushalt von Kasachstan, Kirgistan, Tadschikistan, Turkmenistan und Usbekistan.

Die Wissenschaftler beobachten auch Auswirkungen von Klimaveränderungen. „Wir konnten etwa nachweisen, dass 27 Prozent der regionalen Gletschermasse in den vergangenen 50 Jahren verschwunden sind. Es kommt zu großen Unterschieden im Wasserhaushalt zwischen den Jahren, und es wird schwierig, dies auszugleichen.“ Klar zu beobachten sei auch, dass es in der zweiten Sommerhälfte zunehmend trockener wird. Dies stelle die Region vor große Herausforderungen, denn in Tadschikistan, Turkmenistan und Usbekistan sind bis zu 90 Prozent der Landwirtschaft von künstlicher Bewässerung abhängig. „Erschwert wird die Situation dadurch, dass die traditionelle Landwirtschaft in der Region mit dem Anbau von Baumwolle und Reis zu viel Wasser benötigt“, so Sergiy Vorogushyn. Außerdem seien die Bewässerungssysteme  ineffizient und manches Wasser komme gar nicht erst an. Partner von der Universität Würzburg analysieren mit ihren satellitenbasierten Fernerkundungs-methoden daher auch bewässerte Flächen.

Borchardt betont, dass der Kontakt mit kontaminiertem Wasser, aber auch die zunehmende Versalzung große Probleme seien. Weltweit fließen 80 Prozent des Abwassers unbehandelt wieder in die Ökosysteme zurück, schätzt die UNESCO. Verschärft wird die Situation durch das Bevölkerungswachstum. "Wir rechnen damit, dass sich die Abwasserproduktion in den nächsten 30 Jahren verdoppeln wird. Das macht die Sammlung und Aufbereitung von Abwasser so wichtig, mindestens genauso wichtig wie den Anschluss an Trinkwasser selbst", sagt Borchardt.

Genau dieser Aspekt des Wassermanagements wird in einer anderen Region, in Jordanien, greifbar. Auch hier ist das Wasser knapp, das Land hat ein semiarides – also sehr trockenes – Klima und gehört zu den wasserärmsten Ländern der Welt. Es wird mehr Grundwasser verbraucht als neu hinzukommt, und so sinkt der Grundwasserspiegel im Durchschnitt um einen Meter pro Jahr – seit 2015 sogar um 15 Meter pro Jahr. Versalzung droht.

Seit mehr als zehn Jahren arbeitet Roland A. Müller in Projekten an einem "integrierten Wasserressourcenmanagement" für Jordanien. Müller leitet am UFZ das Umwelt- und Biotechnologische Zentrum und hat einen technikorientierten Blick auf die Wasserknappheit. "In Ländern wie Jordanien ist es besonders wichtig, das wenige vorhandene Wasser integriert zu bewirtschaften. Und dabei spielt auch das Abwasser eine wichtige Rolle", sagt er. Dafür müssen verschiedene Sektoren ineinan-dergreifen: Wasser, Gesundheit, Umwelt, Raumplanung und Landwirtschaft. Roland A. Müller plädiert für naturbasierte Bodenfiltersysteme und generell für ein dezentrales Abwassermanagement – für Kläranlagen, die für bis zu 5.000 Einwohner ausgelegt sind. "Die Vorteile einer Kläranlage vor Ort sind, dass keine weiten Transportwege des Abwassers nötig sind und dass Investitionen nicht großteils für teuren Kanalbau verbraucht werden."

"Gerade der Grundwasserschutz hat uns viele Türen für die Zusammenarbeit mit der Politik geöffnet"

Die schnell wachsenden Städte in Jordanien kommen mit der Entwicklung von Infrastrukturen zur Wasserversorgung kaum hinterher. Bei Projektbeginn 2006 hatte das Land etwa fünf Millionen Einwohner. Heute sind es – mit den Menschen, die aus Syrien geflüchtet sind – etwa doppelt so viele. Zudem ist Jordanien von Bergen zerklüftet, was den Wassertransport erschwert. Und im länd-lichen Bereich ist die Abwasserentsorgung nicht ans Kanalnetz gebunden, sondern funktioniert vor allem über Sickergruben – aufgrund der durchlässigen Karstböden gelangt das Abwasser oft unbehandelt direkt ins Grundwasser. 

Diese Probleme gehen die Wissenschaftler an: „Ein dezentrales System lässt sich lokal schnell aufbauen und erlaubt flexibel auf die Dynamik des Bevölkerungswachstums zu reagieren“, sagt Müller. Es stehe außerdem mehr Wasser für die Landwirtschaft zur Verfügung, denn statt Frischwasser könne auf den Feldern wiederaufbereitetes Wasser genutzt werden. Schließlich werde das Grundwasser vor ungereinigtem Abwasser geschützt. "Gerade der Grundwasserschutz hat uns viele Türen für die Zusammenarbeit mit der Politik geöffnet." So mündete die Arbeit auch in ein politisches Rahmenwerk zum dezentralen Abwassermanagement für Jordanien. 

Wo aber ist der Bau einer Abwasseranlage am sinnvollsten? Wo muss durch neue Abwasser-systeme Grundwasser geschützt werden? Ein Planungstool mit dem Namen ALLOWS soll Behörden, Stadtverwaltungen und Unternehmen die Entscheidungsfindung erleichtern. Neben topografischen, hydrologischen und technischen Daten fließen dort auch sozioökonomische Informationen ein. Verschiedene Szenarien für zentrales und dezentrales Abwassermanagement erlauben den Entscheidern, die nötigen Mittel zu vergleichen und integrierte Abwassersysteme zu implementieren. Müller bilanziert: "Mit einem überschaubaren Einsatz von Technik lässt sich auch unter schwierigen Rahmenbedingungen sehr viel erreichen."