Institut für Bio- und Geowissenschaften (IBG)

Agrosphäre (IBG-3)

Einfluss des globalen Wandels auf Wasserressourcen – IBG-3 liefert wissenschaftliche Grundlagen

Der globale Wandel beeinflusst zunehmend die Wasserressourcen und deren Nutzung, was auch bereits in unserer Region erkennbar wird. Längere und häufigere Trockenperioden stellen nicht nur die öffentliche Wasserversorgung, sondern auch weitere Wassernutzer vor wachsende Herausforderungen. In Nordrhein-Westfalen konnten sich die Grundwasserspeicher während der vergleichsweise trockenen Dekade von 2011 bis 2020 nicht in gewohntem Maße durch Niederschläge auffüllen. Dies führte in vielen Teilen des Landes zu sinkenden Grundwasserspiegeln. Insbesondere in den Sommermonaten nehmen Nutzungskonflikte um Wasserressourcen zu, was zu einem steigenden Nutzungsdruck führt – erkennbar beispielsweise an der wachsenden Bedeutung von Bewässerung in der Landwirtschaft. Eine frühzeitige Identifikation und Lösung solcher Nutzungskonflikte ist nur mit fundierten Strategien und einer objektiven Datenbasis möglich.

Das Institut IBG-3 Agrosphäre leistet mit seinen Wasserhaushaltsmodellen einen entscheidenden Beitrag zur Bereitstellung dieser Datenbasis. Diese Modelle erfassen die komplexen, nicht-linearen Wechselwirkungen innerhalb des Wasserkreislaufs und ermöglichen detaillierte hydrologische Analysen. Ihre Ergebnisse fließen in lokale, regionale und bundesweite Studien ein und dienen als Entscheidungsgrundlage für strategische Planungen und politische Maßnahmen.

Ein Beispiel ist das Wasserhaushaltsmodell mGROWA, das in Nordrhein-Westfalen standardmäßig für wasserrechtliche Verfahren genutzt wird. Es liefert verlässliche Daten zur regional differenzierten Grundwasserneubildung. Wasserversorger können damit vor einer Erweiterung ihrer Brunnenanlagen die langfristig nachhaltig verfügbaren Grundwassermengen bestimmen. Auch ein wachsender Bewässerungsbedarf in der Landwirtschaft kann mit den Modellergebnissen quantifiziert werden. Die Landesregierung Nordrhein-Westfalens stellt diese Daten als Open Data über verschiedene Plattformen zur Verfügung (siehe weiterführende Links).

Neben der aktuellen Wasserbewirtschaftung ermöglichen die Modelle des IBG-3 auch Prognosen über die Auswirkungen des globalen Wandels. Sie helfen, die Grenzen nachhaltiger Wassernutzung abzuleiten und zukünftige Nutzungskonflikte vorherzusagen. In einigen Regionen Deutschlands zeigte sich bereits, dass eine Überschreitung dieser Grenzen zu verstärkten Konflikten zwischen Landwirtschaft und öffentlicher Wasserversorgung führt und die Grundwasserressourcen übermäßig beansprucht werden. Um solche Entwicklungen frühzeitig zu bewerten, werden die Modelle des IBG-3 mit Klimamodellen gekoppelt. Dadurch lassen sich potenzielle Risiken für die Wasserbewirtschaftung analysieren und geeignete Maßnahmen zur Minderung negativer Auswirkungen ableiten.

Im Projekt WADKlim wurde am IBG-3 ein Stresstest zur Bewertung der oben beschriebenen Problemstellungen durchgeführt. Dieses vom Umweltbundesamt (UBA) initiierte und geförderte Projekt liefert wichtige Erkenntnisse und konkrete Handlungsempfehlungen für politische Entscheidungsträger sowie weitere Akteure im Spannungsfeld zwischen globalem Wandel, natürlichen Wasserressourcen und deren Nutzung.

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