Wasserknappheit Katalysator für Energiewende?

Projekt WANDEL an Uni Kassel

Ob und wie Wasser Erneuerbare Energien begünstigt und fossile Energieträger ausbremst, will ein Projekt WANDEL genannter Verbund aus neun deutschen Forschungseinrichtungen mit kleinen und mittleren Unternehmen (KMU) untersuchen. Unter Koordination des Center for Environmental Systems Research (CESR) der Universität Kassel in den nächsten drei Jahren – wird vom BMBF mit rund 2,5 Mio. Euro gefördert – eine fundierte Wissensgrundlage und praxisorientierte Lösungsansätze erarbeitet werden.

Die Verfügbarkeit von Wasser und Energie ist für nachhaltige Entwicklung weltweit 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 aus fossilen Rohstoffen. Wasserknappheit könnte somit den Wechsel zu Erneuerbaren Energien und die Energiewende beschleunigen. Jedoch können bei bestimmten Erneuerbaren Energiesystemen, wie z.B. bei solarthermischen Kraftwerken in wasserarmen Regionen, Konflikte mit anderen Wassernutzungssektoren auftreten und den weiteren Ausbau hemmen. Allerdings können solarthermische Kraftwerke, sofern in Küstennähe, Meerwasser entsalzen und so möglicher Wasserknappheit entgegenwirken.

Maßgebend Wasserfußabdruck

Im Mittelpunkt von WANDEL steht daher die wissenschaftliche Fragestellung, ob eine Einschränkung der Wasserverfügbarkeit den Einsatz konventioneller Energiesysteme begrenzt oder sogar begünstigt. Es wird untersucht, inwiefern die verfügbaren erneuerbaren Wasserressourcen die Energiewende beschleunigen oder die Umsetzung einer weltweiten Energiewende negativ beeinflussen. Maßgebend für diese Untersuchungen wird der Wasserfußabdruck sein. Dieser gibt an, wieviel Wasser aus welcher Region der Welt ein Konsument oder Produzent direkt und indirekt über die Herstellung eines Produktes konsumiert. Dies gilt auch für den Wasserbedarf zur Energiebereitstellung und -nutzung. 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. Die Analyse umfasst 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 soll Lösungsansätze entwickeln

Die Verbundforschung will regulatorische und technische Lösungen zur Reduzierung der Auswirkungen von Energiesystemen auf Wasserressourcen aufzeigen. Lösungen werden fallstudienspezifisch 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.

WANDEL zeigt 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.

Verbundpartner:

  • Universität Kassel, Center for Environmental Systems Research
  • Universität Kassel, Fachgebiet Wasserbau und Wasserwirtschaft
  • Leibniz-Institut für Gewässerökologie und Binnenfischerei
  • Universität Osnabrück, Institut für Umweltsystemforschung
  • United Nations University, Institute for Environment and Human Security
  • Wuppertal Institut für Klima, Umwelt, Energie gGmbH
  • KIMA Automatisierung GmbH
  • Gesellschaft für Wasserwirtschaft, Gewässerökologie und Umweltplanung mbh
  • mundialis GmbH & Co. KG

->Quellen: