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WaStRes: Web-GIS Tool zur Bewertung lokaler Grundwasser-Resilienz

#Grundwasserneubildung #Wasserbedarf #Wasserqualität #Trockenheit #Trinkwasserressource
Abgebildet ist eine Karte zur Auswahl eines Polygons, z.B. eines Trinkwasserschutzgebietes. Ein Balkendiagramm zeigt, was mit dem Demonstrator verglichen werden kann. Die dargestellten Mengen sind nur beispielhaft. Das Diagramm zeigt ähnlich große Mengen direkter und indirekter Grundwasserneubildung. Im Stressjahr sind beide Werte deutlich geringer, insbesondere jedoch die direkte Grundwasserneubildung. Der Wasserbedarf für Landwirtschaft und Trinkwasser ist jeweils ähnlich. Er ist geringer als die Grundwassderneubildung, liegt aber über dem Nachhaltigkeitsbereich von 30% der Grundwasserneubildung.
Kartenauswahl der WaStRes Applikation und Beispielgrafik: Vergleich der direkten und indirekten Grundwasserneubildung im langjährigen Mittel und in einem ausgewählten Stressjahr (z.B. ein bekanntes Trockenjahr) mit dem potentiellen Wasserbedarf für Landwirtschaft und Trinkwasser.

Der Web-GIS Demonstrator ermöglicht interaktiv einen Vergleich von direkter und indirekter Grundwasserneubildung mit dem Wasserbedarf, z.B. für Trinkwasser oder Landwirtschaft. Zusammen mit einer Abschätzung der Wasserqualität ergibt sich daraus ein Bewertungsansatz für die Resilienz als Grundlage für eine nachhaltige Bewirtschaftung von Grundwasserressourcen.

Der Demonstrator wurde entwickelt, um Einflüsse von Trockenheit und weiteren Belastungen auf oberflächennahe Grundwasserressourcen zu bewerten. Ziel ist es, die Auswirkungen hydroklimatischer Stressoren auf die erneuerbare Wasserverfügbarkeit mit denen des anthropogenen Wasserbedarfs auch unter Berücksichtigung der Wasserqualität zu vergleichen. Die auf Beobachtungsdaten und Modellrechnungen basierende Grundlage für eine nachhaltige gemeinsame Bewirtschaftung von Grundwasserressourcen durch Wasser- und Landwirtschaft steht für eine interaktive Abfrage innerhalb des Landes Baden-Württemberg bereit.

Das zentrale Element des Demonstrators ist der Vergleich von Grundwasserneubildungsmengen (Wasserverfügbarkeit) mit bekannten oder angenommen Entnahmen für eine Trinkwasserversorgung sowie mit dem potentiell maximalen Bewässerungsbedarf in der Landwirtschaft (Wasserbedarf). Sowohl die direkte als auch die indirekte Grundwasserneubildung wurden dafür modellbasiert im Projekt StressRes quantifiziert. Ebenso wurde ein auf typischen Fruchtfolgen basierender landwirtschaftlicher Bewässerungsbedarf ermittelt. Der Trinkwasserbedarf kann über einen Pro-Kopf-Verbrauch geschätzt werden. Für Trockenjahre gelten besondere Annahmen eines erhöhten Bedarfs. Eine Gegenüberstellung der Mengen macht sichtbar, wie sich Trockenperioden, steigende Wasserbedarfe oder konkurrierende Nutzungen auf die langfristige Verfügbarkeit von Wasserressourcen auswirken können.

Ergänzend werden Aspekte der Wasserqualität berücksichtigt. Hierzu werden Nitrat- und Trifluoressigsäure (TFA)-konzentrationen für den Betrachtungszeitraum von 2000-2024 simuliert, um Belastungen der Grundwasserneubildung und mögliche Risiken z.B. für eine Trinkwasserversorgung zu bewerten.

Der innovative Charakter des Demonstrators liegt in der gemeinsamen Betrachtung von Wasserquantität und –qualität innerhalb eines einheitlichen Bewertungsrahmens. Durch die Verknüpfung von direkter und indirekter Grundwasserneubildung, Wasserbedarf und Wasserqualität können zentrale Stressoren identifiziert, ihre Auswirkungen bewertet und potenzielle Nutzungskonflikte sichtbar gemacht werden. Damit bietet der Demonstrator einen übertragbaren Ansatz zur Bewertung lokaler Trinkwasserressourcen unter zukünftigen klimatischen und gesellschaftlichen Veränderungen.

Wasser­ressource: Grundwasser, Oberflächenwasser, Trinkwasser
Produkttyp:
  • Modelle & Software-Tools
TRL: 4
    TRL (Technology Readiness Level)
  • TRL 1 - Grundprinzipien beobachtet
  • TRL 2 - Technologiekonzept formuliert
  • TRL 3 - Experimenteller Nachweis des Konzepts
  • TRL 4 - Technologie im Labor überprüft
  • TRL 5 - Technologie in relevanter Umgebung überprüft (bei Schlüsseltechnologien im industrieorientierten Umfeld)
  • TRL 6 - Technologie in relevanter Umgebung getestet (bei Schlüsseltechnologien im industrieorientierten Umfeld)
  • TRL 7 - Test eines System-Prototyps im realen Einsatz
  • TRL 8 - System ist komplett und qualifiziert
  • TRL 9 - System funktioniert in operationeller Umgebung (bei Schlüsseltechnologien oder Raumfahrt wettbewerbsfähige Fertigung)
Anwendungs­sektor: Naturraum Wasser, Städte und Kommunen, Wasserwirtschaft
Fördermaßnahme: LURCH
Projekt: StressRes

Kontakt und Partner


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Universität Freiburg, Hydrologie und Wasserforschung,
Freiburg