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Ideen gegen zunehmende Wasserverknappung Wasser für die Megacities

20.06.2017

Wir benutzen es täglich, halten jedoch für selbstverständlich, dass Wasser allgegenwärtig ist. Nun sind wir an einem Punkt angelangt, an dem wir entscheiden müssen, wie wir die Wasserversorgung für alle auch in Zukunft gewährleisten können.

Der Mensch besteht zu 70 Prozent aus Wasser. Es hält das Blut in Fluss, transportiert Sauerstoff und sorgt für die kontinuierliche Versorgung der Zellen mit lebenswichtigen Stoffen. Ohne Flüssigkeit ist der menschliche Körper wie viele andere Organismen lebensunfähig. Allein für den Abtransport von Schadstoffen und den Ausgleich der Körpertemperatur benötigt der Mensch täglich 2,5 Liter Wasser. Ausgeglichen wird dieser Verlust zum Teil durch die Nahrungs- und Flüssigkeits­aufnahme. Doch nicht jeder genießt den Luxus, Zugang zu frischen, sauberen und einwandfreien Trinkwasser zu haben.

Rund zwei Drittel der Erdoberfläche sind mit Wasser bedeckt. Davon ist jedoch nur ein geringer Teil trinkbar, den Großteil beansprucht Salzwasser. Solche Trockenzonen, in denen die Menschen mit Wasserknappheit kämpfen, liegen nicht nur in Wüsten, sondern ebenso in Gebieten wie Nordamerika oder dem Mittelmeerraum. Dies ist besonders für Megacities problematisch, die durch die zunehmende Urbanisierung stetig wachsen, aber ohne permanente Ausweitung der Wasserversorgung nicht gedeihen können. Der hohe Bedarf an Wasser sorgt in diesen Städten dafür, dass große Teile der Bevölkerung keinen Zugang zu Trinkwasser mit der notwendigen Qualität und Reinheit haben. Doch nicht nur die Trinkwasserknappheit ist dafür ein ausschlaggebender Faktor, sondern ebenso schlechte Infrastruktur wie alte Leitungen, mangelhafte oder gar keine Abwassersysteme und sinkende Grundwasserstände.

Trinkwasser wird zum Luxusgut

Laut einer Untersuchung der Vereinten Nationen wird bis 2050 der Bedarf an Trinkwasser um circa 55 Prozent ansteigen. Diese Steigerung setzt sich aus dem erhöhten Bedarf für die Bewässerung der Landwirtschaft sowie der ausreichenden Versorgung der Energieerzeugung zusammen. Gegenüber der wachsenden Größe der Megacities steht die damit verbundene Zunahme des Nahrungsmittelbedarfs. Die Einschätzung von Experten ist, dass bereits in zehn Jahren schätzungsweise
50 Prozent der Bevölkerung in Gebieten mit einem zeitweise oder ganzjährig herrschenden Wassermangel leben werden.

Gerade in Afrika oder Asien ist die Industrialisierung in vollem Gange, deshalb zieht es viele Menschen auf der Suche nach Arbeit und besseren Lebensbedingungen in die Städte. Bis 2050 wird die Anzahl der in Städten lebenden Menschen von derzeit 54 Prozent auf 66 Prozent ansteigen. Das entspricht in etwa sechs Milliarden Menschen. Oft lässt bereits die ausgedehnte Infrastruktur für so viele Menschen zu wünschen übrig und macht es nahezu unmöglich, eine fehlerfrei funktionierende Wasser- und Abwassertechnik zu installieren. Das kann zu Wasserverlusten von bis zu 50 Prozent führen. Die Schaffung einer ausreichenden und sicheren Infrastruktur ist unbedingte Voraussetzung für solche Konglomerate. Ist diese nicht vorhanden, ist Wassermangel die Folge sowie eine Verseuchung des Grundwassers möglich. Schadensquelle kann die unsachgemäße Ableitung oder Versickern des Abwassers durch eigentlich vermeidbare Lecks im Abwassersystem sein.

Neben der beschriebenen mangelhaften Infrastruktur der Megacities stellt deren Energiebedarf eine Herausforderung dar. Im schlimmsten Fall steht nicht genügend Energie für die Wasserversorgung bereit: Eine der energieintensivsten Anwendungen im Wasserbereich ist die Aufbereitung und Klärung von Wasser und Abwasser. 25 bis 40 Prozent des Energieverbrauchs der Städte entfallen auf derartige Anlagen. Somit steigt nicht nur der Trinkwasserbedarf, sondern damit verbunden auch der Energiebedarf. Dies würde dann auch aufgrund des steigenden CO2-Ausstoßes zudem die Erreichung der Klima­ziele gefährden.

Dänemark als Paradebeispiel

Dass es andere Wege im Umgang mit Wasserversorgung und Energieeffizienz gibt und im selben Zug die Wirtschaftsleistung gesteigert werden kann, zeigt Dänemark: Das Land verzeichnet seit 1980 ein Wirtschaftswachstum von rund
80 Prozent und hat gleichzeitig seinen Wasserverbrauch um fast 40 Prozent reduziert. Auch der Energieverbrauch konnte, trotz der Steigerung der Wirtschaftsleistung, auf demselben Level wie 1980 gehalten werden. Das gelang, weil die Verantwortlichen auf die Unterstützung der Industrie und die Technologien von Unternehmen wie Danfoss bauen konnten. Durch ein konsequent strukturiertes Wassermanagement, innovative Technik und Konzepte gelang der Regierung die Entkopplung von einerseits wirtschaftlichem Erfolg und andererseits Wasser- und Energieverbrauch. Um ihr Wissen weiterzugeben und die Systeme zu erweitern, arbeiten einzelne dänische Kommunen eng mit weiteren Städten zusammen.

Ein Wasserversorgungs- und Kläranlagenbetreiber aus Aarhus schaffte es in nur wenigen Jahren, seine Kläranlage in eine funktionierende Einheit aus Kläranlage, Fernwärme und Energielieferung umzuwandeln. Diese Anlage produziert heute rund 90 Prozent mehr Energie als sie tatsächlich benötigt. Die Nutzung von Abwärme im lokalen Fernwärmenetz, die Produktion von Energie mit Hilfe von Faulgasen aus anfallendem Schlamm und die Steigerung der Effizienz aller Pumpen, Mischer und Lüfter durch den Einsatz moderner drehzahlgeregelter Antriebe tragen dazu wesentlich bei. Mittlerweile wird die Anlage von Unternehmen aus aller Welt besichtigt, die sich dort Inspiration für ihre eigenen Systeme holen. Wären alle Anlagen so aufgebaut wie Aarhus, ließe sich weltweit so viel Energie einsparen, wie derzeit aus regenerativen Energien – ohne Wasserkraft gerechnet – gewonnen wird. Eine Reduzierung der Betriebskosten kann also in vielen Bereichen der Trinkwasserversorgung erfolgen.

Es muss nicht zwangsläufig nur bei Wasser- und Abwasseranlagen gespart werden. So versickern durch Leckagen in den Wasserleitungen großer Städte laut McKinsey jährlich fast
150 Milliarden Euro. In manchen Städten sind das laut den Vereinten Nationen 50 Prozent der Gesamtmenge. Moderne Antriebstechnik mit Leckageerkennung kann diesen Verlust deutlich verringern und zugleich durch die Drehzahlregelung sehr viel Energie einsparen. Die dafür notwendigen Technologien sind bereits vorhanden und müssen nur angewandt werden. Auch bei den Energiekosten von Meerwasserentsalzungsanlagen besteht ein Einsparpotenzial von bis zu 50 Prozent. Wer nun denkt, dass das nur einen Bruchteil der Kosten ausmacht hat sich getäuscht: 70 Prozent der Kosten einer solchen Anlage entfallen auf die Energiekosten.

Die Chancen der Technologien richtig nutzen

Die sichere Versorgung der gesamten Menschheit mit Trinkwasser ist eine große Herausforderung. Wasser wird zu einem wertvollen Gut. Auch wir werden die zunehmende Verknappung früher oder später zu spüren bekommen. Dem können Technologien entgegenwirken, die bereits heute bewährt, effizient und vor allem verfügbar sind. Diese können das Problem deutlich reduzieren oder es möglicherweise langfristig ganz beseitigen. Es liegt nun an den Regierungen und den Wasserversorgungsunternehmen, die Initiative zu ergreifen und die richtigen Entscheidungen zu treffen, damit die Wasserwende als elementarer Bestandteil der Energiewende funktioniert.

Bildergalerie

  • Die Trends der globalen Wasserwirtschaft sind steigende Einwohnerzahlen in großen Städten und ein steigender Wasserbedarf.

    Bild: Danfoss Drives

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