Das neue Projekt ZukoWa zielt auf ein zukunftsfähiges Wassermanagement kommunaler Wasserversorger ab

Auch wenn der Schwarzwald als „Wasserschloss“ Südwestdeutschlands bezeichnet wird, hatten vergangene Dürrejahre bereits alarmierend geringe Quellschüttungen zur Folge.

Besonders im Dürrejahr 2018 und nach einigen nachfolgenden sehr trockenen Jahren wurde auch der breiten Öffentlichkeit bewusst, dass der Klimawandel eine bisher sicher geglaubte Wasserversorgung in vielen Regionen Deutschlands in Dürreperioden in Frage stellen könnte. Wissenschaftliche Studien zeigen im Südwesten Deutschlands ein Zunahme von sich rasch entwickelnden Dürren, sogenannten „Blitzdürren“, verringerte Abflüsse in den Flüssen und eine verringerte Grundwasserneubildung. Überraschend mag da sein, dass das Thema Wasserknappheit und -qualität auch im Wasserschloss „Schwarzwald“ eine Rolle spielt; denn der Grindenkamm im Nordschwarzwald gehört mit einigen Regionen in den bayerischen Alpen zu den niederschlagsreichsten Regionen Deutschlands. Die Station des Deutschen Wetterdienstes am Ruhestein gehört zu den etwa 10 unter einigen Tausend Station in Deutschland, die im Jahresmittel mehr als 2000 mm Niederschlag registrieren. Zum Vergleich: Im Oberrheingraben wird nur 1/3 bis 1/4 dieser Menge registriert. Dennoch verringerten sich die Quellschüttungen in einigen Verwaltungsgemeinschaften im Nordschwarzwald in den letzten Dürrejahren in teilweise nie dagewesenem Umfang. Starkregenereignisse wiederum führen zu natürlichen Verunreinigungen der Quellen, so dass diese zeitweilig nicht genutzt werden können. Im Rahmen des vom BMBF ab dem 01. April 2025 für drei Jahre geförderten Verbundprojektes „Zukunftsfähiges Wassermanagement kommunaler Wasserversorger in Zeiten des Klimawandels (ZuKoWa)“, in  welchem Universitäten, kommunale Wasserversorger, private Firmen in Zusammenarbeit mit Schwarzwaldgemeinden zusammenarbeiten, soll ein Methoden- und ein Maßnahmenpaket am Beispiel der Quellwasserversorgung im Mittleren Schwarzwald in Bühl, Bad Peterstal-Grießbach, Nordrach, Oberharmersbach und Zell am Harmersbach entwickelt  und exemplarisch operationell implementiert werden. Diese Gemeinden stellen die Wasserversorgung für fast 16.000 Einwohner sicher.

Abbildung 1: Vom DWD betriebener Regensammler am Ruhestein. Der Mittelwert liegt bei ca. 2000 mm/Jahr. In den Dürrejahren 2018 und 2022 wurden jeweils nur 1552 und 1881 mm registriert. In 2022 war der Juli mit 13 mm dort extrem trocken (Photo: A. Fink).

Am KIT werden im Rahmen von ZuKoWa durch das Institut für Angewandte Geowissenschaften (PD Dr. E. Eiche) chemische Untersuchungen der Wasserqualität vorgenommen. Gemeinsam mit dem KIT Institut für Meteorologie und Klimaforschung – Troposphäre (IMKTRO) und dem Institut für Umweltwissenschaften und Geographie der Universität Potsdam werden bis zu 8 Wetterstationen im Untersuchungsgebiet aufgestellt – und zwar sowohl auf freier Fläche als auch in den Vegetationsbeständen. Ziel ist es, das Monitoring des Niederschlags zu verbessern. Dies geschieht auch dadurch, dass das hochaufgelöste operationelle RADOLAN Niederschlagsprodukt des Deutschen Wetterdienstes mit nicht zu dessen Kalibrierung genutzten Regensammlerdaten in der Region qualitätsgeprüft wird. Dazu werden die neuen Projekt-Stationen und solche von anderen Betreibern verwendet. Darüber hinaus werden hochaufgelöste meteorologische Modellsimulation verwendet, um die räumliche und die Intensitätsverteilungen des Niederschlags in der Untersuchungsregion weiter zu verbessern. Das IMKTRO wird den Wasserwerkbetreibern sowohl ein Vorhersagemodul vor Extremereignissen und Dürren zur Verfügung stellen als auch Projektionen des Niederschlags und Dürrehäufigkeiten in den nächsten Jahrzehnten. „Die Monitoring und Vorhersageprodukte sollen bei den Wasserwerksbetreibern installiert werden und somit zu einem zukunftsfähige Wassermanagement kommunaler Wasserversorger beitragen“ sagt Prof. Andreas Fink, einer der Projektleiter am IMKTRO. „In Bezug auf die Klimaprojektionen können wir auf langjährige Erfahrungen und auf die jüngste Generation von Klimamodellen zurückgreifen, welche z.B. kleinräumige Starkniederschläge über dem Schwarzwald auflösen können“ sagt Prof. Joaquim Pinto, der andere Projektleiter am IMKTRO.

Abbildung 2: Anfang August 2022 waren im sehr feuchten Nordschwarzwald viele Bäche im Oberlauf ausgetrocknet, wie hier am Roten Schliff (Photo: A. Fink)

ZukoWa verfolgt einen transdisziplinären Ansatz, welcher der Komplexität der Probleme in der kommunalen Wasserversorgung gerecht wird. Die Ergebnisse sollen dabei auf ihre Transferabilität auf anderen Regionen wie dem Allgäu und dem Harz getestet werden. Das Gesamtprojekt wird von Prof. St. Norra von der Universität Potsdam koordiniert.

 

Arbeitsgruppen: Regionales Klima und Wettergefahren und Tropenmeteorologie