Forschung zur Hydrogeologie: Eine Region dürstet nach Wasser

Eine rückwärtsfließende Spree 2003, eine ausgetrocknete Schwarze Elster, zu wenig Wasser in den Talsperren und hohe Sulfatwerte in der Spree. Der Grund: Es regnet zu wenig in dieser Region und das mittlerweile seit mehreren Jahren in Folge. Dürren traten in den letzten 60 Jahren in Brandenburg vermehrt auf und durch mehr warme Sommertage verstärkt sich die Intensität der Dürren.

Außerdem häufen sich Meldungen über Probleme der Wasserversorgung in Brandenburg und der sich im Bau befindlichen Tesla-Fabrik für E-Autos in Grünheide. „All das sind Indizien dafür, dass die Region südöstlich von Berlin ein Wasserproblem hat“, sagt die Hydrogeologin Irina Engelhardt.

Um beurteilen zu können, was an Wasser in einer Region verfügbar ist, braucht es ein „Integriertes Wasserressourcenmanagement“, kurz IWRM. Beim IWRM werden Wasserverfügbarkeit und Wasserbedarf gegenübergestellt, bewertet und Wassernutzungsszenarien geplant.

Berücksichtigt werden Wechselwirkungen zwischen hydrologischen, klimatischen, ökologischen Bedingungen, aber auch gesellschaftliche Ziele. Trinkwassersicherheit, Landnutzung, Bedarf der Industrie und sozioökonomische Faktoren werden gegeneinander abgewogen. „Doch ein solches ‚Integriertes Wasserressourcenmanagement‘ fehlt in Brandenburg“, sagt Prof. Dr. Irina Engelhardt, die an der TU Berlin das Fachgebiet Hydrogeologie leitet.

„Die sandigen Böden speichern Wasser nur schlecht“

Warum es für die Hydrogeologin zwingend ist, zu wissen, was an Wasserressourcen vorhanden ist, begründet sie damit, dass im Einzugsgebiet der Spree die Wasserhaushaltsbilanz bereits aus dem Lot sei: Der fallende Niederschlag decke längst nicht mehr den Wasserbedarf der Haushalte, der Landwirtschaft, Industrie und des Tourismus, aber auch der Natur.

Hinzu kämen schwierige geologische Bedingungen: „Die sandigen, eiszeitlich entstandenen Böden speichern Wasser nur schlecht. Zudem fehlt es an mächtigen oberflächennahen Grundwasserleitern und ab 300 Meter Tiefe stößt man bereits auf salziges Grundwasser, was als Trinkwasserquelle entfällt“, so Engelhardt.

Und dann ist da noch der Ausstieg aus der Braunkohle. Mit der Braunkohleförderung in der Lausitz ging einher, dass das Grundwasser, das bei der Förderung der Braunkohle gehoben wird, um den Tagebau zu entwässern und trocken zu halten, in die Spree geleitet wurde.

Dadurch stieg künstlich der Spreeabfluss; Trockenperioden wirkten sich weniger stark auf den Wasserpegel von Spree und Schwarzer Elster aus. Mit dem Rückgang des Braunkohleabbaus seit 1989 wurde zunehmend weniger Wasser aus den Tagebauen in die Spree gepumpt, und seither zeigt sich wieder ein Wasserdefizit im Einzugsgebiet der Spree und Schwarzen Elster, sichtbar durch das Trockenfallen der Schwarzen Elster 2018, 2019 und 2020.

Wassermanagement ist notwendig

„Regionale Wasserversorger benötigen die Implementierung eines modernen modell-gestützten, länderübergreifenden Wassermanagements, um den Wasserhaushalt in Brandenburg an den Klima-, aber auch an den Strukturwandel durch den Braunkohleausstieg anzupassen“, betont Irina Engelhardt.

Die Kopplung von Klima- und Grundwassermodell ermöglicht es, den Einfluss prognostizierter Klimaveränderungen auf die Wasserressourcen zu analysieren, die langfristige Wasserverfügbarkeit zu quantifizieren, Zeiten mit Wasserstress frühzeitig zu erkennen, eine Risikokommunikation zu entwickeln und das saisonal verfügbare Wasser dem Wasserbedarf gegenüberzustellen.

Diese Informationen würden es regionalen Wasserversorgern ermöglichen, wie zum Beispiel dem Wasserverband Strausberg-Erkner, in dessen Gebiet sich auch die neue Tesla-Fabrik befinden wird, in Trockenperioden zu priorisieren, welcher Verbraucher an erster Stelle steht. Und eine solche Festlegung, ob nach der Trinkwasserbereitstellung die Versorgung der Fabriken oder eher der Landwirtschaft oder der Natur in Dürrezeiten dann Vorrang hat, wird unvermeidlich werden, wenn der Regen und zukünftig auch das Grubenwasser aus der Braunkohleförderung ausbleibt.

Wer bekommt zuerst Wasser: die Tesla-Fabrik oder die Verbraucher?

Und mit der Veränderung des Klimas wird auch der Wasserbedarf der Landwirtschaft unweigerlich steigen. „Noch haben wir in Brandenburg keine ausgeprägte Bewässerungslandwirtschaft“, so Engelhardt. Derzeit seien circa 40 Prozent der Fläche im Einzugsgebiet der Spree landwirtschaftlich genutzt, jedoch nur zwei Prozent würden bewässert.

„Mit dem Klimawandel ist eine Zunahme der Bewässerungslandwirtschaft in Brandenburg in den kommenden Jahrzehnten auf 20 Prozent zu erwarten“, sagt die Wissenschaftlerin. Nur, eine Priorisierung in der Wassernutzung lassen die Wassergesetze in Deutschland bislang nicht zu.

„Wenn in der Region Brandenburg im Sommer zunehmend weniger Niederschlag fällt, dann werden wir um Gesetzesanpassungen nicht umhinkommen, die auf die veränderten Gegebenheiten in Folge des Klimawandels reagieren“, urteilt Irina Engelhardt. In einigen Ländern des Mittelmeerraums, die schon lange unter Wasserarmut leiden, sei die Implementierung eines IWRM, einer angepassten Bewässerungslandwirtschaft und die Priorisierung der Wassernutzer bereits gängige Praxis.

Auch die Landwirtschaft wird mehr Wasser brauchen

Und noch für eine andere Sache möchte sie eine Bresche schlagen: für die Speicherung von Abwasser im Untergrund und Nutzung von Abwasser in der Landwirtschaft. Eine Technologie, die in wasserarmen Gebieten rund um das Mittelmeer längst genutzt wird, in Deutschland aber bislang verboten ist, weil befürchtet wird, dass das Grundwasser verunreinigt werden könnte.

„Mit moderner Modell- und Online-Messtechnik ist es möglich, Gebiete auszuweisen, in denen eine Wasserinfiltration in den Boden besonders effizient möglich, das Reinigungsvermögen des Bodens hoch ist und eine Verunreinigung des Grundwassers nicht erfolgt.

Denn wenn Trockenperioden keine Ausnahmen bleiben, Dürren zunehmen und Grundwasserspiegel weiter sinken, wird auch die Politik in Deutschland alte Positionen überdenken und neu bewerten müssen, um neue Wasserressourcen zu erschließen oder bereits verwendete Ressourcen erneut nutzen zu können“, so Irina Engelhardt.

Sybille Nitsche