Zukunftsfähige Wasserinfrastruktur in Deutschland

Interview mit Stephan Ellerhorst

Wasser ist unsere wichtigste Ressource. Trotzdem haben wir sie in Deutschland lange als selbstverständlich betrachtet. Das ändert sich gerade grundlegend: Sommerliche Dürreperioden lassen Grundwasserspiegel sinken, gleichzeitig bringen Starkregenereignisse Städte und Gemeinden regelmäßig an ihre Belastungsgrenzen. Zu viel und zu wenig Wasser hängen enger zusammen, als man auf den ersten Blick denkt, und beides ist Ausdruck derselben Entwicklung: des Klimawandels.

Wasserinfrastruktur in Deutschland: Warum jetzt gehandelt werden muss

Du beschäftigst dich beruflich seit Jahren mit Wasser – von Regenwasserbehandlung über Wasserqualität bis hin zur blau-grünen Infrastruktur. Was macht dieses Thema für dich gerade jetzt so spannend, und wo siehst du aktuell den größten Handlungsbedarf?

Ich möchte beginnen mit dem ersten Erwägungsgrundsatz der EU-Wasserrahmenrichtlinie (EG-WRRL). Dieser ist das Leitmotiv der europäischen Wasserpolitik seit nunmehr 25 Jahren. Er lautet: „Wasser ist keine übliche Handelsware, sondern ein ererbtes Gut, das geschützt, verteidigt und entsprechend behandelt werden muss“.

Das beschreibt gut, wie umfassend und wichtig das Thema Wasser ist, und das unabhängig von der Aufgabe in diesem Zusammenhang. Wir beschäftigen uns mit der Bereitstellung von Trinkwasser, der Behandlung von Schmutz- und Regenwasser oder der Frage des Umgangs mit Starkregen. Es ist ein Kreislauf im Wortsinne, an dem wir buchstäblich in allen Bereichen aktiv sind.

Den größten Handlungsbedarf sehe ich dabei bei der präventiven Starkregenvorsorge, den Klimafolgenanpassungsmaßnahmen, da hier das größte Schadenspotential hinsichtlich Leib und Leben, aber auch volkswirtschaftlich liegt. Die Ahrflut weist neben den vielen bedauerlichen Todesfällen eine Schadenshöhe von mehr als 30 Mrd. € aus, das wird in Deutschland in den nächsten Jahren nicht regelmäßig zu regulieren sein.

Wasser scheint paradox: Wir haben zu viel und gleichzeitig zu wenig davon. Wie erklärst du diesen Widerspruch und was sagt er über den Zustand unseres Wassermanagements aus?

Wir haben in Deutschland das Glück, ganzjährig Niederschlagswasser zur Verfügung zu haben. Leider ändert sich dies in den letzten zwei Jahrzehnten ganz grundsätzlich und davon ist nicht nur die Landwirtschaft betroffen, die viele hundert Jahre von dieser Versorgung und Regelmäßigkeit profitiert hat. Wir stellen aktuell fest, dass Niederschläge weniger gleichmäßig verteilt und gleichzeitig deutlich heftiger ausfallen. Das hat nicht zuletzt mit der starken Erhöhung der Meerestemperaturen zu tun. Gleichzeitig stellen die Forschenden fest, dass der Jetstream, ein Starkwindband in rund 10 km Höhe, zunehmend langsamer wird, mehr mäandriert und sich aufspaltet. All dies führt zu weniger Wetterwechsel, sehr stationären Hochdruckgebieten und Extremwetterereignissen.

Wasserknappheit und Grundwasser: Wie sicher ist die Wasserversorgung?

Welche Entwicklungen beobachtest du, die die Wasserknappheit in Deutschland aktuell verschärfen? Was müsste sich ändern, damit wir gegensteuern können?

Die Trinkwasserversorgung in Deutschland wird durch Oberflächengewässer, wie Flüsse und Talsperrensysteme sowie durch die Entnahme aus Grundwasser sichergestellt. Die Grundwasservorräte schienen in Deutschland unerschöpflich. Heute müssen wir feststellen, dass die Grundwasserneubildungsraten, die oft mehrere Jahrzehnte umfassen, nicht mehr ausreichen, um die Aquifere (unterirdische Grundwasserspeicher) zu füllen. Sichtbar wird dies durch sogenannte Trinkwasserampeln, die einige Stadtwerke auf ihrer Homepage eingeführt haben, um bestimmte Nutzungen von Trinkwasser im Sommer zu untersagen. Ein Zustand, der vor 20 Jahren noch undenkbar war. Wir müssen in Zukunft behutsamer mit dieser Ressource umgehen und auf die Wiederverwendung für bestimmte Anwendungen setzen. Die Erkenntnisse und Möglichkeiten werden unter „Water Reuse“ zusammengefasst, hierzu hat die Deutsche Vereinigung für Wasserwirtschaft, Abwasser und Abfall e. V. (DWA) bereits ein eigenes Merkblatt veröffentlicht, es tut sich also was.

Starkregen und Regenwasserbewirtschaftung: Wie können Kommunen vorsorgen

Starkregenereignisse häufen sich – was macht sie für Städte und Gemeinden so schwer beherrschbar, und was hilft konkret, um besser damit umzugehen?

Starkregen sind schlicht sehr schwer vorherzusagen. Es sind in der Regel sehr lokale Ereignisse, deren genaue Intensität nicht präzise prognostiziert werden kann. Die beschriebenen, durch den Jetstream verlangsamten Großwetterlagen zeigen sich auch im „Kleinen“. Wir kennen in der jüngsten Vergangenheit Gewitterzellen, die sich sehr langsam fortbewegen, ggf. noch zu sogenannten Superzellen anwachsen und im Wesentlichen ein eng umfasstes Gebiet betreffen, bei dem dann hohe Schadenswirkungen festzustellen sind. Nach der Ahrflut wird durch die Wetterdienste deutlich umfänglicher in der Fläche und zu den Auswirkungen gewarnt, um eben die Möglichkeit der erheblichen Gefahren und Schäden darzustellen. Ein besserer Umgang mit diesen Entwicklungen und den daraus entstehenden Schäden ist die Klimafolgenanpassung. Wir können die Auswirkungen von Starkregen mittlerweile sehr gut durch gekoppelte Oberflächenmodelle simulieren. Dabei sind Überrechnungen mit bestimmten Häufigkeiten bereits Pflicht vor weiterer Bebauung. Ferner lassen sich sehr außergewöhnliche Maximalereignisse berechnen, um dann entsprechende Rettungswege oder katastrophendienstliche Maßnahmen festzulegen. Diese Modelle erlauben auch die Ausweisung von oberflächigen Rückhalteräumen, die z.B. als multifunktionale Flächen auf Fußballplätzen entstehen können und eine große Wirkung im System als Rückhalteraum entfalten.

Wie schätzt du die Lage der Wasserversorgung in Deutschland ein, und worauf sollten wir uns langfristig einstellen?

Die Wasserversorgung kann grundsätzlich als gesichert bezeichnet werden. Wir sind allerdings aufgefordert, die Ressource Wasser besser und effizienter zu nutzen, da uns diese nicht in den Mengen wie in der Vergangenheit zu jeder Zeit zur Verfügung stehen wird.

Das bedeutet, dass wir die Wiederverwendung von Wasser, sowie die Speicherung und Nutzung von Niederschlagswasser je nach Einsatzzweck konkretisieren müssen. Erste tragbare „Reuse“-Ansätze liegen vor, wir können viele „best practice“-Ansätze aus wasserarmen Ländern übernehmen. Für sehr wenige Anwendungsfälle, quantitativ betrachtet, benötigen wir Trinkwasser. Das Trinkwasser in Deutschland ist das am strengsten kontrollierte Lebensmittel und unterliegt der Trinkwasserverordnung (TrinkwV). Dies besagt sehr viel über den richtigen Einsatzzweck. Es kann ganz sicher in vielen Anwendungsfällen durch aufbereitetes Wasser oder Nutzung von Niederschlagswasser substituiert werden.

Warum reicht es nicht mehr, Regenwasser einfach in die Kanalisation abzuleiten? Was gehört zu einer modernen Regenwasserbehandlung?

Maßstab einer modernen Regenwasserbewirtschaftung ist der naturnahe Wasserhaushalt. Das ist nicht nur fachlich sinnvoll, sondern entspricht auch den einschlägigen Regelwerken und den allgemein anerkannten Regeln der Technik (a.a.R.d.T.). Es besteht die Pflicht Niederschlagswasser von versiegelten Flächen vor Ort zu versickern oder zu verdunsten. Ersteres sorgt für die Neubildung von Grundwasser, die Verdunstung kann zur Kühlung im Sommer beitragen. Eine besonders gute Möglichkeit ist die Speicherung von Niederschlagswasser, das dann zeitversetzt dem Boden, den Pflanzen oder einer weiteren Nutzung zugeführt werden kann. Eine naturbelassene Waldfläche macht alles dies bereits von allein und ist deshalb ein so gutes Bild für den naturnahen Wasserhaushalt.

Wasserqualität in Deutschland und EU-Wasserrahmenrichtlinie

Wie steht es aktuell um die Wasserqualität in deutschen Gewässern? Was braucht es, damit wir dem Ziel der EU-Wasserrahmenrichtlinie, einem guten ökologischen Zustand aller Gewässer, näherkommen?

Die EU-Wasserrahmenrichtlinie (EG-WRRL), die im Jahr 2000 ratifiziert wurde, zielt auf sogenannte „Wasserkörper“ ab. Dies kann man sich sehr leicht vorstellen, indem ein Fluss virtuell in Stücke geschnitten wird. Diese kleinsten operativen Einheiten werden regelmäßig untersucht und in Berichtseinheiten zusammengefasst. Der letzte reguläre Berichtszeitraum der Richtlinie endet 2027 und wird, so viel vorweggenommen, nicht „gut“ enden, im Wortsinne.

Ziel der Richtlinie ist der „gute Zustand“ der Gewässer, der zum Ende des regulären Berichtszeitraumes verfehlt werden wird. Europa ist hinsichtlich der Qualität der Gewässer durch die EG-WRRL in jedem Fall weitergekommen, aber die Maßnahmenprogramme haben nicht ausgereicht, um die Ziele zu erreichen. Es müssen weiter Anstrengungen auch auf politischer Seite unternommen werden, um hier noch besser zu werden. Neben den vielen vordringlicheren Maßnahmen im Umweltschutz der Mitgliedsländer der EU stand die Gewässerqualität vielleicht nicht immer auf dem ersten Platz, sie ist aber eine der Lebensgrundlagen. Wir denken hier auch an die Entnahme von Rohwasser für die Trinkwassergewinnung aus Flüssen, die weiter im Fokus bleiben muss. Große Aufwendungen kommen durch (neue) Industriechemikalien, die wir in den letzten Jahrzehnten in die Umwelt eingebracht haben. Die Gruppe der PFAS (per- und polyfluorierte Alkylsubstanzen, sogenannte Ewigkeits-Chemikalien), die zwischenzeitlich überall vorkommen, also ubiquitär sind, und durch ihre kanzerogene (krebserregende) Wirkung im Trinkwasser ein erhebliches Gefahrenpotenzial darstellen.

KARL und blau-grüne Infrastruktur: Lösungen für klimaresiliente Städte

Die neue kommunale Abwasserrichtlinie (KARL) bringt einige Neuerungen mit sich. Was ändert sich dadurch für Kommunen und Betreiber von Kläranlagen, und wo siehst du die größten Chancen?

Hier knüpfen wir direkt an die letzte Frage an. Wir sprechen hier von den sogenannten prioritären oder gefährlichen Stoffen, die über das Abwasser entsorgt werden. Ein wesentlicher Aspekt der KARL. Am einfachsten lässt sich dies durch Medikamentenrückstände erklären, die von der Bevölkerung flächendeckend eingenommen und über das Abwassersystem wieder den Gewässern zugeführt werden. Die Substanzen, ohne ins Detail zu gehen, tragen ganz wesentlich zur Schädigung der aquatischen Umwelt bei. Seit mehr als 20 Jahren beschäftigen sich Sweco und ihre Vorgängerunternehmen mit der Frage, wie diese Stoffe auf einer Kläranlage wieder entnommen werden können. Wir haben in europäischen Forschungsvorhaben und halbtechnischen Kläranlagen dazu in NRW geforscht. Heute sind wir in der Lage, die in Teilen vorgeschriebenen 4. Reinigungsstufen zu planen und zu bauen. Mittels Adsorption (Aktivkohle) oder Umwandlung (Ozon) können wir diese Stoffe zurückhalten. KARL setzt mit dem aktuell in der Politik richtigen Ansatz neu an, von der Quelle zu denken. Wir „können“ jetzt die End-of-Pipe Lösung. Viel wichtiger wäre es aber, wenn die Pharmaindustrie diese Stoffe gar nicht erst in den Verkehr bringt, bzw. alternative Stoffe oder Mengen der Wirkstoffe erforscht. Bis dahin sollte die Industrie verpflichtet werden für die Folgekosten, sprich die Abwasserbehandlung aufzukommen und dies nicht dem Gebührenzahler, den an das Kanalnetz angeschlossenen Bürgern, zu überlassen.

Was genau versteht man unter blau-grüner Infrastruktur, und warum gilt sie als Antwort auf gleich mehrere Wasserprobleme?

Da greife ich gerne noch einmal das Bild des Waldes auf. Wenn wir Siedlungsflächen so planen und bewirtschaften wie den Wasserhaushalt des Waldes, also naturnah, dann haben wir mehrere positive Effekte, die über die vielzitierte Schwammstadt hinausgehen. Wir speichern Niederschlagswasser, reduzieren den damit in der Menge schädlichen Abfluss, behandeln das Wasser über die belebte Bodenzone und führen es den Pflanzen zu, die es verdunsten (Kühleffekt). Überschüssiges Wasser kann versickern und führt zu Grundwasserneubildung. All dies beschreiben wir als blau-grüne Infrastruktur – blau für das Wasser, grün für die Pflanzen.

Welche drei Maßnahmen braucht es, um Deutschland im Umgang mit Wasser zukunftsfähig aufzustellen?

In jedem Fall ist die Klimafolgenanpassung, also der Schutz vor Starkregen, wichtig. Zum Zweiten, und das ist Teil des Schutzkonzeptes, die Umsetzung der blau-grünen Infrastruktur. Damit KARL eine (noch) bessere Wirkung als die EG-WRRL entfaltet, ist seitens der Politik eine stringente Umsetzung nötig.

Last but not least wäre es wünschenswert, und auch das ist eine politische Aufgabe, dass wir die Summe der entstandenen Schäden durch Starkregen in Deutschland in den Schutz investieren. Ein sehr gutes Vorbild ist hier Kopenhagen, das mit dem „Cloud-Burst Management Plan“ einen Masterplan hat, der genau dies tut. Im Stadtgebiet von Kopenhagen werden in den nächsten 20 Jahren viele verschiedene Maßnahmen umgesetzt, die die Stadt resilienter machen. Letztlich wird dies mit Blick auf den fortschreitenden Klimawandel auch der wirtschaftlichere Weg sein.

Vielen Dank für diese interessanten Einblicke.