Bis zum letzten Tropfen: Warum wir ein nachhaltiges Grundwassermanagement brauchen

Aber was ist denn mit dem Grundwasser?

Ein Teil des weltweiten Grundwassers ist extrem alt und fiel bereits vor Tausenden von Jahren als Regen, lange bevor sich die modernen menschlichen Siedlungen entwickelten.

Die Quellen der Wasserversorgung sind jedoch weltweit unterschiedlich. Mancherorts ist Oberflächenwasser die wichtigste Wasserquelle, die entweder aus natürlichen Seen und Flüssen oder aus in Dämmen gespeichertem Wasser stammt. In anderen Teilen der Welt basiert die Wasserversorgung auf Grundwasser.

Der Hauptvorteil des Grundwassers als einzige oder als Ergänzung zu anderen Wasserquellen besteht darin, dass diee Grundwasserreservoirs weniger empfindlich auf

saisonale Wasserverbrauchs- und Klimaschwankungen reagieren. Außerdem verdunstet Grundwasser nicht so leicht, so dass es viele Jahrhunderte lang genutzt werden kann.

Heutzutage wird in vielen Teilen der Welt eine stabile Frischwasserversorgung durch moderne Fördermethoden und Pumpentechnologie sichergestellt.

Doch da der Klimawandel zu häufigeren Dürren und unregelmäßigen Regenfällen führt, müssen wir uns darauf konzentrieren, eine nachhaltige, sichere Wasserversorgung und den Zugang zu Wasser auf regionaler und lokaler Ebene für künftige Generationen zu gewährleisten.

Vier Grundsätze für ein gutes Grundwassermanagement

Für eine nachhaltige Bewirtschaftung des Grundwassers müssen wir seine Menge und Qualität erfassen, es vor Verschmutzung schützen, seine Überbeanspruchung vermeiden und einen gleichberechtigten Zugang gewährleisten. Schauen wir uns einmal diese Aspekte an:

1. Verstehen der Mengen, Orte und Fließmuster

Die Menge des Grundwassers in einem bestimmten Gebiet ist nie stabil, sondern hängt vom Regen und Oberflächenwasser ab, das in den Boden einsickert. Wasser steht niemals still; es findet immer einen Weg zu fließen, wohin es kann. Das bedeutet, dass die Kartierung und Analyse von Grundwassermengen und Strömungsmustern eine nie endende wichtige Aufgabe ist, insbesondere in Küstengebieten, wo das Eindringen von Salzwasser kartiert und berücksichtigt werden muss. Daher besteht der erste Schritt einer nachhaltigen Grundwasserbewirtschaftung darin, bessere Daten und ein besseres Verständnis der Ausdehnung und des Zustands des Grundwassersystems zu erhalten.

2. Schutz vor Verschmutzung

Bei Grundwassersystemen, aus denen Wasser entnommen wird, geht man oft davon aus, dass sie gut vor Verschmutzung geschützt sind. Wenn es jedoch zu einer Verschmutzung kommt, ist kann die Wiederherstellung eines Grundwasserspeichers ein komplizierter Prozess sein, da die Schäden lange anhalten. Pestizide aus der Landwirtschaft und Industriechemikalien, wie z.B. Per- und Polyfluoralkyle (PFAS), gehören zu den gravierendsten Verursachern. Dies muss durch Regulierung und fortschrittliche Aufbereitungstechniken angegangen werden. Außerdem stellt die bakterielle Verschmutzung durch Ausflüsse aus Abwassersystemen eine erhebliche Bedrohung für die Trinkwasserqualität und die menschliche Gesundheit auf der ganzen Welt dar. Eine verbesserte Hygiene während des Betriebs und der Wartung sowie eine angemessene langfristige Verwaltung der Anlagen sind daher ebenfalls wichtige Schwerpunktbereiche.

3. Übermäßige Nutzung vermeiden

Eine übermäßige Nutzung liegt vor, wenn die durchschnittliche jährliche Grundwasserentnahme den durchschnittlichen jährlichen Wassereintrag in das Einzugsgebiet übersteigt. Zu den Auswirkungen solcher Überlastungen gehören das Eindringen von Salzwasser, Bodensenkungen, Grundwassererschöpfung und/oder ein chronisches Absinken des Grundwasserspiegels. In Kalifornien weist das Gesetz zur nachhaltigen Grundwasserbewirtschaftung (Sustainable Groundwater Management Act - SGMA) das Ministerium für Wasserressourcen an, Grundwassereinzugsgebiete und Teileinzugsgebiete zu identifizieren, die von einer kritischen Überlastung betroffen sind. Ramboll hilft derzeit bei der Entwicklung der Datensätze, die für eine erfolgreiche Umsetzung des SGMA erforderlich sind.

4. Gleichberechtigten Zugang gewährleisten

Nach Angaben der US-amerikanischen Zentren für Krankheitskontrolle und -prävention benötigen schätzungsweise 2,2 Milliarden Menschen auf der Welt Zugang zu sicher bewirtschaftetem Trinkwasser, darunter 884 Millionen, die über keinerlei Trinkwassergrundversorgung verfügen. Die Gewährleistung eines gleichberechtigten und angemessenen Zugangs zu Grundwasserressourcen sollte in allen Gesellschaften eine zentrale politische Priorität sein, insbesondere in Ländern, in denen Oberflächenwasser die wichtigste Frischwasserquelle ist.

Nehmen wir Südafrika als Beispiel: Im Jahr 2018 stand Kapstadt vor seinem bekannten „Day Zero“, dem Tag, für den das Versiegen der Wasservorräte vorausberechnet war. Obwohl Kapstadt diesen Tag Null nie wirklich erreichte, ist das Problem längst nicht gelöst, und Südafrika ist weiterhin einem hohen Wasserknappheitsrisiko ausgesetzt.

Für von Oberflächenwasser abhängige Nationen gilt Dänemark aufgrund seines sauberen Leitungswassers und seines Ansatzes zur Grundwasserkartierung als viel genanntes Vorbild. Um den Zugang zu sicherem und sauberem Wasser in der Zukunft zu gewährleisten, hat Südafrika ein Kooperationsprogramm mit Dänemark begonnen, eine ‚Strategische Zusammenarbeit im Wassersektor‘, die durch das dänische Außenministerium finanziert wird. Im Rahmen des Programms konzentriert sich Ramboll auf mehrere Projekte, die Möglichkeiten zur Grundwasserbewirtschaftung und -nutzung in Südafrika aufzeigen sollen.

Umfassende Wasserwirtschaft

Das Grundwasser ist Teil des Gesamt-Wasserkreislaufs. Es kann nicht als gespeicherte Ressource verwaltet werden. Daher müssen wir eine ganzheitliche Perspektive einnehmen, um die verschiedenen verfügbaren Wasserversorgungsquellen als ‚eine einzige Quelle‘ zu verstehen und ein integriertes, nachhaltiges Management für das gesamte Wassersystem eines Gebiets zu entwickeln.

Die Grundwasserspeicher werden auf natürliche Weise durch oberirdische Gewässer wie Flüsse und Feuchtgebiete sowie durch die jeweilige Landnutzung und die nahe

gelegenen Küsten- und Meeresgebiete beeinflusst. In einigen Fällen kann das Grundwasser von Natur aus Elemente enthalten, die es als Trinkwasser ungeeignet machen, z.B. hohe Fluorid- oder Arsenwerte.

Da wir uns bei seiner Bewirtschaftung nicht immer auf die Natur verlassen können, werden überall auf der Welt Anpassungsmaßnahmen ergriffen, um ein Gleichgewicht zwischen Entnahme und Anreicherung zu schaffen, wie z.B. die kontrollierte Grundwasseranreicherung (Managed Aquifer Recharge - MAR)

Fakten zum Grundwasser

Landabsenkung ist eine allmähliche Senkung oder ein plötzliches Einbrechen der Erdoberfläche. Erdrutsche und Erdfälle sind ein Risiko

Unter kontrollierter Grundwasseranreicherung (MAR) verstehen wir die Einspeisung von Oberflächenwasser in ein Grundwassersystem, um ein ausgeglichenes Wasserkonto zu erzielen. MAR ist eine zunehmend verbreitete Praxis und kann eine bedeutende Rolle für Länder spielen, die ein nachhaltiges Grundwassermanagement anstreben.

Die kontrollierte Grundwasseranreicherung unterstützt die Infiltration von gereinigtem Abwasser von Städten oder Unternehmen. Diese raffinierte Variante der Wasserwiederverwendung wird seit Jahren in vielen Teilen der Welt eingesetzt. Das Potenzial der Wiederverwendung von Wasser ist jedoch noch lange nicht ausgeschöpft, und innovative Technologien für eine effiziente MAR des gereinigten Abwassers befinden sich in der Entwicklung.

Eine Überlastung tritt auf, wenn über Jahre mehr Wasser aus einem Grundwasserreservoir abgepumpt wird, als durch seine Quellen - wie Regenfälle, Bewässerungswasser, durch Bergabflüsse gespeiste Bäche und gezielte Auffüllung - ersetzt wird.

Unter Salzwasserintrusion versteht man das Eindringen von Salzwasser in Süßwassersysteme, was zur Versalzung des Trinkwassers und zu anderen Problemen führen kann. Dies kommt im Grundwasser von Küstengebieten auf natürliche Weise vor, und zwar aufgrund hydraulischen Verbindungen zwischen Grund- und Meerwasser, die unter der Erdoberfläche bestehen.