Weltweit sichern Stauseen die Trinkwasserversorgung. Doch die Wasserqualität verschlechtert sich. KIT-Forscher haben eine Methode zur Überwachung entwickelt. Eine Erkenntnis: Aufforstung hilft.
Am Passaúna-Stausee gibt es verschiedene Landnutzungen wie Wald, Landwirtschaft und Siedlungen in unmittelbarer Nähe zum Gewässer.
Tobias Bleninger, UFPR
Trinkwasser kann auf viele Arten gewonnen werden, etwa als Uferfiltrat von Flüssen oder aus Brunnen. Eine großtechnische Möglichkeit sind Stauseen. "Stauseen sind in vielen Teilen der Erde für die Trinkwassergewinnung unerlässlich", konstatiert ein Springer-Autorenkollektiv um Christian Malewski in seinem Zeitschriftenbeitrag
auf Seite 44.Kann die Wasserqualität in Stauseen aus Satellitendaten abgeleitet werden_ (117)
Doch durch Verlandung, Überdüngung, Umweltverschmutzung und Abholzung leidet die Qualität des Wassers in diesen riesigen, von Menschen geschaffenen Reservoirs. Ein deutsch-brasilianisches Konsortium unter Leitung des Karlsruher Instituts für Technologie (KIT) hat zur besseren Überwachung einfach anwendbare Mess- und Monitoringmethoden entwickelt.
Weniger Daten, bessere Ergebnisse
Das Projekt "Multidisziplinäre Datenerfassung als Schlüssel für ein global anwendbares Wasserressourcenmanagement" (MuDak-WRM) soll insbesondere wichtige Erkenntnisse für Regionen mit begrenzter Datenverfügbarkeit bringen. Dafür wurden für dreieinhalb Jahre Daten gesammelt und ausgewertet. "Wir haben gesehen, dass sich auch mit weniger Daten aussagekräftige Ergebnisse erreichen lassen", sagt Stephan Hilgert, Geoökologe am Institut für Wasser und Gewässerentwicklung (IWG) des KIT und Koordinator des Projekts.
Das Forscherteam konzentrierte sich dabei auf die beiden wichtigsten Arten, wie Verunreinigungen ins Wasser gelangen: Stoffeinträge durch Erosion der Landoberfläche und Abwassereinträge aus dem urbanen Umfeld im Zuflussgebiet von Stauseen. Exemplarisch untersucht wurden die Große Dhünntalsperre in Nordrhein-Westfalen und der Passaúna-Stausee im brasilianischen Bundesstaat Paraná. "Ein wesentlicher Punkt war die Automatisierung der Verarbeitung von Satellitendaten, die zum Berechnen der Wasserbilanz und der Stoffeinträge etwa von Phosphor und Feststoffen genutzt werden", erläutert Hilgert.
Schon wenige Bäume sorgen für weniger Sediment
Die Ergebnisse belegen unter anderem, dass eine Aufforstung von nur drei Prozent der landwirtschaftlich genutzten Fläche im Einzugsgebiet des Passaúna-Stausees zu einer Reduzierung der Sedimenteinträge von bis zu 26 Prozent führen kann. "Das Verlanden von Stauseen, durch das sich ihr Stauvolumen verringert, ist ein fundamentales Problem der kommenden Jahrzehnte. Aktuell verliert die Menschheit mehr Stauvolumen, als hinzukommt", sagt Hilgert.
Weitere Untersuchungen zeigten, dass im Sediment gebundene Nährstoffe durch den Klimawandel in tieferen Schichten von Stauseen künftig die Wasserqualität verschlechtern können. Um diese Gefahr rechtzeitig zu erkennen, müssten Stauseebetreiber zusätzlich zur Auswertung von Satellitenbildern den Gewässerzustand, aber auch die Sedimentzusammensetzung seeintern überwachen, so Hilgert.
Auch in Zukunft werden Stauseen zur Trinkwasserversorgung beitragen, da sie in einigen Gegenden recht alternativlos sind und über einzigartige Vorteile verfügen. "Allgemein sind im Bereich von geologischen Becken und großen Flusstälern […] Voraussetzungen für die Gewinnung gut geschützter Trinkwässer von einwandfreier Beschaffenheit besonders günstig. Dabei muss die Rohwasserqualität durch wirksamen flächendeckenden Grundwasserschutz und durch gewinnungsbezogenen Trinkwasserschutz erhalten oder erforderlichenfalls durch Sanierung wieder verbessert werden", beschreibt Springer-Vieweg-Autor Peter Fritsch in seinem Buchkapitel Wassergewinnung auf Seite 105 notwendige Maßnahmen, damit dies auch weiterhin so bleibt.