In der Rhein-Main-Region steigt der Wasserbedarf, während Grundwasserressourcen knapper werden. Der Handlungsdruck ist hoch: Nutzungskonflikte zwischen Land- und Forstwirtschaft, Naturschutz und öffentlicher Wasserversorgung können nicht nur Menge, sondern auch Qualität des Wassers beeinträchtigen. In einem dreijährigen Forschungsprojekt haben zehn Partner aus Forschung, Industrie und Verwaltung unter Leitung des Fraunhofer ISI das regionale Wassersystem modelliert, Maßnahmen bewertet und einen Aktionsplan erstellt.
Wie andere Ballungsräume ist die Metropolregion Frankfurt/Rhein-Main für ihre Wasserversorgung auf Grundwasser aus angrenzenden Regionen angewiesen, in diesem Fall unter anderem aus dem Hessischen Ried. Verschiedene Nutzungskonflikte prägen die Verfügbarkeit der begrenzten Ressource: Der Klimawandel und Faktoren wie Bevölkerungswachstum, Naturschutz, Waldentwicklung und Intensivierung der Landwirtschaft haben Auswirkungen auf die verfügbaren Wassermengen.
Vor allem in der zweiten Hälfte des 21. Jahrhunderts muss mit mehrjährigen Trockenperioden und stark reduzierten Grundwasserressourcen gerechnet werden. Weil der Wasserbedarf in der Region steigt, sind Lösungskonzepte für ein nachhaltiges und flexibles Grundwassermanagement nötig. Das Verbundprojekt »WaRM« zielte darauf ab, Konflikte um Wasserressourcen zu verringern. Dafür haben zehn Partner aus Forschung, Industrie und Verwaltung unter Leitung des Fraunhofer-Instituts für System- und Innovationsforschung ISI ein Wassersystemmodell entwickelt.
Nachhaltige Wasserversorgung für Frankfurt und das Rhein-Main-Gebiet
Zu Beginn des Projekts wurden mehr als 200 mögliche Maßnahmen identifiziert, priorisiert und bewertet. Eine wichtige Möglichkeit, um dem steigenden Wasserbedarf zu begegnen, ist der Ausbau der Nutzung von Rheinwasser für die landwirtschaftliche Bewässerung und zur Infiltration in den Grundwasserleiter. Weitere Maßnahmen, die zu einer merklichen Entlastung der Grundwasserressourcen führen können, sind der konsequente Ausbau blau-grüner Infrastruktur und die Nutzung von Regen- und Grauwasser.
Zum Schutz der Grundwasserqualität sind die Schadstoffgehalte in den Oberflächengewässern weiter zu verringern, insbesondere hinsichtlich der Belastungen mit organischen Mikroverunreinigungen, sogenannten Spurenstoffen. Hinsichtlich der Nitratbelastung des Grundwassers zeigen Modellierungen auf Grundlage von Labor- und Felduntersuchungen Flächen mit besonderem Handlungsbedarf. Die Ergebnisse der Untersuchungen deuten darauf hin, dass eine angepasste Bewirtschaftung die Belastung deutlich verringern kann.
Wassersystemmodell für konkrete Lösungsansätze
Auf Grundlage der wissenschaftlichen Untersuchungen wurde ein Modell des regionalen Wassersystems erstellt. Dieses Wassersystemmodell kann dabei helfen, die verfügbare Wassermenge und -qualität zu verbessern sowie Wasser effizienter zu nutzen. Dafür verbindet das Modell rechnerische Simulationen mit der Bewertung von Maßnahmen und berücksichtigt unterschiedliche mögliche Zukunftsszenarien. Ergebnis ist ein integrierter Maßnahmenplan mit konkreten, direkt nutzbaren Bewirtschaftungsoptionen und Politikinstrumenten.
Ergebnisse können auf andere Regionen übertragen werden
Das Forschungsprojekt WaRM ist auch für andere Regionen außerhalb des Rhein-Main-Gebiets relevant: »Die Ergebnisse sind sowohl hinsichtlich des künftigen Handlungsdrucks als auch möglicher Handlungsoptionen sehr gut auf andere Ballungsräume zu übertragen«, so Dr.-Ing. Thomas Hillenbrand, Projektleiter am Fraunhofer ISI. »Das macht das Forschungsprojekt besonders relevant für vom Klimawandel betroffene Gebiete, die mit einem Nutzungskonflikt zwischen Wasserversorgung, Landwirtschaft, Forstwirtschaft und Naturschutz konfrontiert sind.«