Dürrejahre lassen Grundwasserstände sinken, Ewigkeitschemikalien belasten Böden, Gewässer, und an den Küsten steigt das Risiko der Versalzung. Gleichzeitig fällt immer mehr Niederschlagswasser dort an, wo es kurzfristig Schäden verursacht – und fehlt später dort, wo es dringend gebraucht wird. Ein Blick in Labore, Computermodelle und Landschaften zeigt, wie Wissenschaftler und Praktiker versuchen, eine der wichtigsten Lebensgrundlagen Europas widerstandsfähiger gegen den Klimawandel zu machen.
Unter unseren Feldern, Wäldern und Städten liegt ein verborgener Schatz, der das Leben in Europa seit Jahrhunderten geräuschlos sichert. Das Grundwasser speist unsere Wasserhähne, versorgt Landwirtschaft und Industrie und stabilisiert ganze Ökosysteme. Doch die Vorstellung einer nahezu unerschöpflichen Ressource ist vorbei. Klimawandel, Schadstoffeinträge und steigende Nutzungskonkurrenz setzen den Grundwasserressourcen zunehmend zu. Dabei ist die Krise paradoxer, als es auf den ersten Blick scheint: Deutschland erlebt gleichzeitig Starkregen und Dürre. Wasser fehlt nicht unbedingt – es fällt nur immer häufiger zur falschen Zeit und am falschen Ort.
Der lautlose Vorstoß des Salzes
Besonders sichtbar wird die Verwundbarkeit des Grundwassers an den Küsten. Dort kann die Kombination aus Meeresspiegelanstieg, veränderten Niederschlagsmustern und intensiver Grundwasserentnahme den Druck des Süßwassers gegenüber dem Meerwasser verringern. Dadurch steigt das Risiko, dass Salzwasser in küstennahe Grundwasserleiter eindringt. ( Auf die Situation in Rotterdam haben wir in einem Beitrag in der vergangenen Woche hingewiesen) Managed Aquifer Recharge – also die gezielte Anreicherung von Grundwasserleitern – wird deshalb international als ein möglicher Baustein betrachtet, um Wasserressourcen zu stabilisieren und unter bestimmten Bedingungen auch Salzwasserintrusion zu begrenzen. [5]
Im Binnenland ist die Situation differenzierter
Sinkende Grundwasserstände verändern die Wasserbilanz und können insbesondere dort problematisch werden, wo tiefer liegende, stärker mineralisierte Wässer mit oberflächennahen Grundwasserleitern in Verbindung stehen. Eine pauschale Gleichsetzung von sinkenden Grundwasserständen mit einem Aufstieg fossiler Salzwässer wäre allerdings zu weitgehend. Entscheidend sind die jeweiligen geologischen Verhältnisse. Die entscheidende Frage lautet deshalb nicht nur: Wie viel Wasser haben wir? Sondern auch: Wo befindet es sich, wie schnell bewegt es sich und wie können wir es im System halten?
Ewigkeitschemikalien und digitale Wasserbewirtschaftung
Parallel zur Mengenfrage verschärft die Belastung mit langlebigen Schadstoffen die Situation. Besonders PFAS – per- und polyfluorierte Alkylsubstanzen – gelten wegen ihrer Persistenz und weiten Verbreitung als große Herausforderung für Boden, Grundwasser und Trinkwasserversorgung. Das Forschungsprojekt *PFClean* untersucht deshalb verschiedene Verfahren, mit denen PFAS in Boden und Grundwasser zurückgehalten oder entfernt werden können. Dazu gehören unter anderem Aktivkohle, Immobilisierung, sogenannte Funnel-and-Gate-Systeme, forcierte Mobilisierung und thermische Sanierung. In einem Feldversuch bei Hügelsheim wird beispielsweise untersucht, ob Aktivkohle im Boden den weiteren Transport von PFAS in das Grundwasser vermindern kann. [2]
Auch bei der Bewirtschaftung der Ressource selbst hält die Digitalisierung Einzug. Das BMBF-Forschungsprogramm *LURCH* bündelt verschiedene Projekte zur nachhaltigen Grundwasserbewirtschaftung. Im Teilprojekt *GW_4.0* werden Modelle für Grundwasserneubildung, Grundwasserstände, Fließzeiten und Wasserbedarf miteinander verbunden. Ein Online-Planungswerkzeug soll Wasserversorgern und Behörden ermöglichen, die Auswirkungen von Klima- und Landnutzungsänderungen zu simulieren und Bewirtschaftungsentscheidungen besser vorzubereiten. [1]
Im Oberrheingraben wiederum untersucht das grenzüberschreitende Interreg-Projekt *GRETA*, wie sich der dortige Grundwasserleiter unter dem Einfluss von Klimawandel und Wassernutzung entwickelt. Deutschland, Frankreich und die Schweiz arbeiten dabei mit Messdaten und hydrogeologischen Modellen; auch Methoden der künstlichen Intelligenz kommen zum Einsatz. Die digitale Modellierung liefert damit eine neue Form der Vorsorge: Wasserwirtschaft soll nicht mehr nur auf bereits eingetretene Veränderungen reagieren, sondern unterschiedliche Zukunftsszenarien vorausberechnen können. [6]
Die wichtigste Wassertechnologie liegt über der Erde
So komplex die Modelle im Untergrund auch werden – eine der wichtigsten Antworten auf die Wasserkrise liegt unmittelbar an der Oberfläche. Das Prinzip ist verblüffend einfach: Wasser muss dort gehalten werden, wo es fällt. Damit beginnt der eigentliche Paradigmenwechsel. Jahrzehntelang war Wasserwirtschaft in Deutschland stark von dem Gedanken geprägt, Niederschlag möglichst schnell aus Siedlungen und Landschaften abzuleiten. Starkregen sollte über Gräben, Kanäle und Gewässer möglichst schnell abgeführt werden. Das Problem: Was heute als Schutz vor Überflutung funktioniert, kann morgen zum Problem werden, wenn nach der Regenperiode eine lange Trockenheit folgt.
Alexander Seebold, der sich mit nachhaltiger Infrastruktur und Schwammstadt-Konzepten beschäftigt, fordert deshalb ein grundsätzliches Umdenken im Umgang mit Wasser. Für ihn liegt das Problem weniger im fehlenden Wissen als in einer über Jahrzehnte gewachsenen Planungslogik: Wasser werde noch immer zu häufig als etwas betrachtet, das möglichst schnell aus der Landschaft verschwinden müsse. Dabei besitzen Böden und Landschaften grundsätzlich eine enorme Speicherfähigkeit. Sie können Niederschlag aufnehmen, verzögern und über längere Zeit verfügbar halten. Versiegelung, Entwässerung, Begradigung und der Verlust natürlicher Retentionsräume haben diese Fähigkeit jedoch vielerorts geschwächt.
Die Dimension der Versiegelung ist erheblich
Nach Angaben des Umweltbundesamtes sind rund 45 Prozent der Siedlungs- und Verkehrsflächen in Deutschland versiegelt. Bezogen auf die Gesamtfläche Deutschlands entspricht das etwa 6,6 Prozent. Versiegelung reduziert unter anderem die Wasserdurchlässigkeit des Bodens und damit eine zentrale Funktion für den natürlichen Wasserhaushalt. [3]
Seebolds Schlussfolgerung ist deshalb konsequent: Klimaanpassung dürfe nicht ausschließlich aus großen technischen Bauwerken bestehen. Sie müsse auch kleinteilig, dezentral und direkt vor Ort stattfinden – durch Entsiegelung, Versickerungsflächen, Rückhalteräume und den gezielten Umbau von Entwässerungssystemen. Die Stadt der Zukunft soll dabei ebenso wie die Landschaft zu einer Schwammstadt beziehungsweise Schwammregion werden: Wasser aufnehmen, speichern, verzögert weitergeben und in Trockenzeiten wieder verfügbar machen.
Die Klimaklappe: Wasser im Graben halten
Wie dieses Prinzip im ländlichen Raum praktisch umgesetzt werden könnte, zeigt das Projekt „Klimaklappe“ der Unternehmervereinigung Klima-Frieden Osnabrück e.V. unter Leitung von Matthias Kath und seines Unternehmens StopforParadise. Die Grundidee ist einfach: In vielen ländlichen Gebieten existieren bereits Entwässerungsgräben, die Niederschlagswasser relativ schnell aus der Landschaft ableiten. Kath will diese vorhandene Infrastruktur nicht vollständig beseitigen, sondern technisch anders nutzen.
Eine steuerbare Klappe soll in geeigneten Gräben einen definierten Mindestwasserstand halten. Bei starken Niederschlägen kann das Wasser weiterhin abfließen; nach dem Niederschlagsereignis soll jedoch verhindert werden, dass der Graben vollständig trockenfällt. Dadurch soll mehr Feuchtigkeit in der Landschaft verbleiben. Kath beschreibt das Problem als einen verhängnisvollen Kreislauf: Auf Starkregen folgt die schnelle Entwässerung – und anschließend die Dürre. Gerade in höher gelegenen Regionen könne Wasser durch geeignete Rückhaltesysteme länger in der Landschaft gehalten werden. Seine Klimaklappe setzt deshalb auf eine vorhandene Infrastruktur. Statt überall neue Speicherbecken oder große technische Bauwerke zu errichten, sollen bestehende Gräben zu kleinen Wasserspeichern in der Fläche werden.
Das Konzept soll mehrere Effekte miteinander verbinden: eine höhere Bodenfeuchte, die Stabilisierung von Kleingewässern, bessere Bedingungen für Pflanzen und Tiere sowie eine stärkere Rückhaltung von Niederschlagswasser. Langfristig soll dadurch auch die Grundwasserneubildung unterstützt werden. Nach Angaben von StopforParadise befindet sich der Ansatz derzeit in der praktischen Erprobungsphase; ein Pilotprojekt soll die theoretisch erwarteten Wirkungen mit Messdaten überprüfen. [4]
Die Klimaklappe steht damit für einen größeren Wandel in der Wasserplanung
Damit ist die Klimaklappe noch keine wissenschaftlich abschließend bewertete Standardlösung. Gerade darin liegt aber ihr interessanter Charakter: Sie ist ein Beispiel dafür, wie aus der Frage „Wie bekommen wir Wasser möglichst schnell weg?“ die neue Frage „Wie können wir Wasser möglichst lange im System halten?“ werden kann.
Vom Schwammstadt-Prinzip zur Schwammregion
In der Stadt bedeutet das Schwammstadtprinzip: Regenwasser nicht sofort in die Kanalisation schicken, sondern über Grünflächen, Mulden, Retentionsräume, entsiegelte Flächen und andere blau-grüne Infrastrukturen speichern und verzögert wieder abgeben. Im ländlichen Raum kann das Prinzip anders aussehen: Feuchtgebiete und Moore wiedervernässen, Entwässerungsstrukturen verändern, Wasser in der Fläche halten, natürliche Überflutungsräume zurückgewinnen und die Abflussgeschwindigkeit reduzieren.
Damit verschiebt sich auch der Blick auf Gräben
Sie sind nicht zwangsläufig nur Entwässerungsrinnen. Unter geeigneten hydrologischen und ökologischen Bedingungen können sie Teil eines dezentralen Wasserspeichersystems werden. Die wissenschaftliche Literatur zu sogenannten naturbasierten und kanalgebundenen Managed-Aquifer-Recharge-Ansätzen zeigt, dass die Rückhaltung und verzögerte Versickerung von Wasser grundsätzlich zur Stabilisierung von Wasserressourcen beitragen kann. Voraussetzung sind allerdings eine genaue Kenntnis der örtlichen Geologie, Wasserqualität und Grundwasserströmungen. [7]
Das ist entscheidend: Nicht jede Rückhaltung ist automatisch eine gute Grundwasserneubildung. Wo Schadstoffe im Boden liegen oder die hydrogeologischen Verhältnisse ungeeignet sind, kann zusätzliche Versickerung sogar problematisch sein. Klimaanpassung braucht deshalb lokale Daten und eine sorgfältige Planung.
Wasserpolitik muss vom Extremereignis zum Gesamtsystem wechseln
Genau hier treffen sich die unterschiedlichen Ansätze: die digitalen Modelle von GW_4.0, die großräumigen Untersuchungen von GRETA, die Sanierungsverfahren von PFClean und die praktischen Konzepte von Seebold und Kath. Sie verfolgen unterschiedliche Wege, beantworten aber dieselbe grundlegende Frage: Wie machen wir den Wasserhaushalt widerstandsfähiger gegen ein Klima, das immer stärker zwischen Extremen pendelt?
Die Antwort kann weder ausschließlich in technischen Großprojekten noch allein in natürlichen Lösungen liegen. Sie wird aus einer Kombination entstehen müssen: bessere Daten, präzisere Modelle, weniger Schadstoffeinträge, Schutz der Grundwasserleiter, Entsiegelung, Retentionsräume, intelligente Stadtplanung und eine Landschaft, die Wasser wieder speichern darf. Der entscheidende Perspektivwechsel besteht darin, Starkregen und Dürre nicht länger als zwei voneinander getrennte Probleme zu betrachten.
Sie sind häufig zwei Seiten derselben gestörten Wasserbilanz
Wenn Niederschlag während eines Starkregenereignisses möglichst schnell aus der Landschaft verschwindet, fehlt er später als Bodenfeuchte und als Grundwasserneubildung. Was heute als Hochwasserschutz erscheint, kann damit morgen die Dürre verschärfen. Die Zukunft der Wasserwirtschaft entscheidet sich deshalb nicht allein im Brunnen und nicht allein im Labor. Sie entscheidet sich im Boden, im Graben, auf dem Acker, in der Stadt und in den politischen Planungsprozessen dazwischen.
Und vielleicht beginnt die Rettung des unsichtbaren Ozeans unter unseren Füßen mit einer erstaunlich einfachen Idee: Das Wasser nicht immer wegzuschicken, sondern ihm wieder einen Platz in der Landschaft zu geben.