Grundwasserressourcen-Management

Brunnenbohrung in der Namib Quelle: BGR

Die Nachfrage nach Trinkwasser steigt weltweit vor allem aufgrund von Bevölkerungswachstum. Auch Brauchwasser für die Landwirtschaft und Industrie wird in immer größerem Maß benötigt. Gleichzeitig nehmen die weltweit verfügbaren Süßwasservorräte durch Übernutzung und Verunreinigung ab. Durch diese gegenläufige Entwicklung wird das Grundwasser als größte Süßwasserressource verstärkt beansprucht. Das gilt vor allem in Trockengebieten, in denen die heutige Grundwasserneubildung auch ohne negative Einflüsse einer Klimaänderung schon sehr gering ist, in denen aber oft aus erdgeschichtlich früheren Zeiten nicht erneuerbare, zum Teil mächtige fossile Süßwasserressourcen im tiefen Untergrund lagern. Für eine nachhaltige Nutzung insbesondere auch dieser Vorräte ist ein angepasstes und zukunftweisendes Grundwassermanagement von großer Wichtigkeit.

Damit dieses erfolgreich durchgeführt werden kann, müssen möglichst genaue Kenntnisse über Menge, Erneuerbarkeit und Beschaffenheit des Grundwassers, aber auch über die hydrogeologische Struktur des Untergrundes vorliegen. Auf der Grundlage solcher Daten werden Nutzungskonzepte entwickelt, die auch ökologische und sozioökonomische Randbedingungen berücksichtigen. Die Realisierbarkeit dieser Konzepte wird in Modelluntersuchungen überprüft, bei denen der Ist-Zustand eines Grundwassersystems und seine möglichen zeitlichen Entwicklungen bestimmt werden. Die Ergebnisse sind dann Eckdaten für die Erstellung wasserwirtschaftlicher Planungsunterlagen, die von nationalen und multinationalen Entscheidungsträgern und Organisationen (wie Bundesministerien und -behörden, geologischen Diensten und Wasserbehörden) genutzt werden.

Simulation eines Absenkungstrichters beim Pumpversuch

Große Bedeutung für das Grundwassermanagement hat der Einsatz mathematischer Verfahren und numerischer Modelle. Mit numerischen Modellen lassen sich Zustand und Entwicklung von Grundwassersystemen untersuchen und Einflüsse, etwa durch eine von Temperatur oder Salzgehalt abhängige Wasserdichte, quantitativ abschätzen. Mit ihrer Hilfe kann die Ausbreitung von Inhaltsstoffen im Grundwasser nachvollzogen und vorhergesagt werden. Auf diese Weise liefern sie Unterlagen für den Schutz von Grundwasservorräten und für Maßnahmen bei Schadensfällen. Durch Modelle, die wesentliche Faktoren und Prozesse abbilden und unter ökologischen und ökonomischen Aspekten Dargebot und Nachfrage gegenüberstellen, werden Entscheidungen für ein integriertes, nachhaltiges Wasserressourcen-Management gestützt. Im Rahmen von Szenarienbetrachtungen lassen sich mit ihnen beispielsweise Prognosen zur Entwicklung der Wasserressourcen bei Klimaänderungen, zur Wasserversorgung in Abhängigkeit vom Bevölkerungswachstum oder auch zur Langzeitsicherheit von Deponien und zu Folgen von Bergbauaktivitäten auf die Umwelt treffen und daraus Managementstrategien ableiten.

Aktuelle Projekte:

• Auswirkungen einer klimaangepassten Baumartenwahl auf die Grundwasserneubildung
• Jordanien: Bewirtschaftung der Grundwasserressourcen
• Kamerun: Szenarienentwicklung und Modellierung der Ressourcen Boden und Wasser unter der Berücksichtigung des Klimawandels
  
• Überregional Afrika: Beratung der Niger-Flussbehörde zum Grundwasserschutz

Eine Zusammenstellung aller Grundwasserprojekte finden Sie in der deutschen bzw. englischen Projektliste.