Nr. 242 / 2017

07. Dezember 2017 : Beschleunigt Wasserknappheit die Energiewende? Neues Projekt mit Beteiligung der Universität Osnabrück

Wasser ist für die Nutzung fossiler und erneuerbarer Energieträger ein bedeutsamer Faktor. Ob und wie das global zur Verfügung stehende Wasser die Nutzung erneuerbarer Energien begünstigt und fossile Energieträger ausbremst, untersucht nun ein Verbund aus neun deutschen Forschungseinrichtungen und kleinen und mittleren Unternehmen (KMU).

Das Projekt WANDEL unter der Koordination des Center for Environmental Systems Research (CESR) der Universität Kassel wird auch vom Institut für Umweltsystemforschung der Universität (IUSF) der Universität Osnabrück mitgetragen. Gemeinsam werden in den nächsten drei Jahren eine fundierte Wissensgrundlage und praxisorientierte Lösungsansätze erarbeitet. Das Verbundprojekt WANDEL wird im Rahmen der Fördermaßnahme „GRoW – Globale Ressource Wasser" im Programm „Forschung für Nachhaltige Entwicklung (FONA)" vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) mit rund 2,5 Millionen Euro gefördert. Davon gehen rund 200.000 Euro an die Uni Osnabrück.

Die Verfügbarkeit von Wasser und Energie sind für eine nachhaltige Entwicklung global von zentraler Bedeutung. Energie braucht Wasser (zur Energiebereitstellung) und Wasser braucht Energie (zur Wassergewinnung und -aufbereitung). Oft benötigt die Bereitstellung von Energie aus erneuerbaren Quellen weniger Wasser als die Bereitstellung von Energie aus fossilen Rohstoffen. Wasserknappheit könnte somit den Wechsel zu erneuerbaren Energien und die Energiewende beschleunigen. Jedoch können bei bestimmten erneuerbaren Energiesystemen, wie zum Beispiel bei solarthermischen Kraftwerken in wasserarmen Regionen, Konflikte mit anderen Wassernutzungssektoren auftreten und den weiteren Ausbau hemmen.

Im Mittelpunkt des Verbundprojektes WANDEL steht daher die wissenschaftliche Fragestellung, ob eine Einschränkung der Wasserverfügbarkeit den Einsatz konventioneller Energiesysteme begrenzt oder sogar begünstigt. »Wir untersuchen, inwiefern die verfügbaren erneuerbaren Wasserressourcen die Energiewende beschleunigen oder die Umsetzung einer weltweiten Energiewende negativ beeinflussen. Maßgebend für diese Untersuchungen wird der Wasserfußabdruck sein«, sagt Martina Flörke, die Projektleiterin von WANDEL. Der Wasserfußabdruck gibt an, wie viel Wasser aus welcher Region der Welt ein Konsument oder Produzent direkt und indirekt über die Herstellung eines Produktes konsumiert. Daher werden mit dem Forschungsvorhaben erstmalig die Auswirkungen der Energieerzeugung nicht nur lokal und regional im jeweiligen Wassereinzugsgebiet, sondern auch die Fernauswirkungen auf andere Regionen weltweit unter Berücksichtigung der Wasserverfügbarkeit betrachtet.

»Je nach Art und Region beeinflussen sich Energie- und Wasserversorgung unterschiedlich. Ob ein bestimmtes Kraftwerk beispielsweise die Wassersicherheit vor Ort negativ beeinflusst oder umgekehrt die Wasserbedingungen vor Ort die Energiesicherheit gefährden, hängt massiv von den lokalen Gegebenheiten ab«, erklärt Flörke. In Osnabrück forscht das IUSF daran, diese Zusammenhänge messbar darzustellen. Erstmals werden dazu am IUSF Indikatoren erstellt, die Wasser- und Energiesicherheit miteinander verbinden. »Hierbei werden neben physischen und quantitativen Gesichtspunkten auch die örtlichen regulatorischen Rahmenbedingungen untersucht. Viel zu häufig existieren zwar moderne Technik oder stichhaltige Gesetze, doch die Verwaltung ist unzureichend – so herrscht manchmal an Orten Energie- und Wassermangel, an denen er an sich gar kein Thema sein dürfte«, sagt Prof. Dr. Claudia Pahl-Wostl vom IUSF.

Daneben umfasst WANDEL die Ermittlung von Brennpunkten hoher Wassernutzung unter aktuellen und zukünftigen Bedingungen (2030 und Ausblick 2050) sowohl entlang der globalen Produktions- und Versorgungsketten verschiedener Energiesysteme als auch zwischen Wasserbedarf zur Energieerzeugung und Wasserverfügbarkeit in räumlicher Auflösung. WANDEL will Lösungsansätze entwickeln. Mit diesem Ziel vor Augen wird die Verbundforschung regulatorische und technische Lösungen zur Reduzierung der Auswirkungen von Energiesystemen auf Wasserressourcen aufzeigen. Lösungen werden Fallstudien-spezifisch ausgearbeitet und vermittelt. Neben einem Konsortium aus Wissenschaft und Praxis sind regionale und internationale Praxispartner (Entscheidungsträger) aktiv in das Vorhaben eingebunden. Damit wird eine solide Grundlage geschaffen, um theoretisch fundiert und zugleich praxisnah Konflikte zu analysieren und vor allem Lösungsmöglichkeiten zu bieten.

Zudem zeigt WANDEL Praxisnähe. Die detaillierten Analysen werden in vier Fallstudien unter Einbeziehung regionaler Akteure durchgeführt. Zwei Fallstudiengebiete liegen innerhalb Deutschlands und zwei außerhalb Europas: Die Ober- und Mittelweser sowie die Obere Donau (Deutschland), das Einzugsgebiet des Rio dos Patos (Brasilien) sowie das Drâa-Valley (Marokko). Die Auswahl der Einzugsgebiete erfolgte unter dem Aspekt, dass sowohl die wasserrelevanten Energiesysteme (Kohle, Wasserkraft, Biomasse, Solarthermie) als auch eine Bandbreite an klimatischen und ökonomischen Bedingungen abgedeckt werden. Diese Strategie ermöglicht auch eine adäquate Übertragung der Resultate auf andere Einzugsgebiete mit ähnlichem Charakter.

Weitere Informationen für die Redaktionen:
Tobias Landwehr, Universität Osnabrück
Institut für Umweltsystemforschung
Barbarastraße 12, 49076 Osnabrück
Tel: +49 541 969 2573
tobias.landwehr@uni-osnabrueck.de