„Wir müssen die sektorale Aufspaltung überwinden“

Die Helmholtz-Gemeinschaft hat dieses Jahres die Helmholtz Water Safety and Security Initiative gestartet, an der neun Helmholtz-Zentren beteiligt sind. Warum ist das Thema Wassersicherheit so wichtig? 

Wasser ist eine essenzielle Ressource, die alle Lebens- und Wirtschaftsbereiche durchzieht: Trinkwasserversorgung, Landwirtschaft, Industrie, Schifffahrt, Energiewirtschaft und sogar die Entsorgungswirtschaft. Noch ist das Wasserdargebot verlässlich, Deutschland ist ein wasserreiches Land. Doch diese Gewissheit haben wir wegen des Klimawandels nicht mehr, Extremereignisse nehmen zu. Darauf müssen wir uns einstellen. 

Was ist das Besondere an der Helmholtz-Initiative? 

Die Initiative sticht durch zwei Merkmale heraus: Wir haben zum einen in Forschung und Innovation riesige Fortschritte gemacht, etwa in der Informations- und Sensortechnik, der Erdbeobachtung oder der Datenmodellierung. In der Vergangenheit hinkten wir den Ereignissen aber immer hinterher, das müssen wir ändern. Durch Echtzeitmonitoring und -vorhersagen können wir künftig sehr viel stärker vorsorgend mit Extremereignissen wie etwa Überschwemmungen umgehen und Schäden vermeiden. Die Lösungsansätze wollen wir zum anderen in enger Abstimmung mit Verantwortlichen vor Ort entwickeln und testen.

Warum ist es wichtig, Stakeholder zu integrieren?

Im Moment ist es so, dass die Verantwortlichen meist ausschließlich in ihren eigenen Tätigkeitsbereichen unterwegs sind. Die einen sind zuständig für Hochwasserschutz, Niedrigwassermanagement oder Landwirtschaft, die anderen für Trink- oder Industriewasser. Diese sektorale Aufspaltung müssen wir überwinden. Dafür brauchen wir neue Formate der Zusammenarbeit – und hier setzen die drei Solution Labs der Wasserinitiative an.

Wie könnte das zum Beispiel im Solution Lab SOLVE für die Elbe aussehen?

Das Solution Lab hat das Ziel, Lösungsoptionen für einen resilienten Landschaftswasserhaushalt im Einzugsgebiet der Elbe zu erarbeiten. Ein zentrales Thema ist die Wasserspeicherung in der Landschaft. Davon profitiert etwa die Landwirtschaft, der Hochwasserschutz, die Biodiversität und die Trinkwassersicherheit. Dazu bringen wir diese Sektoren zusammen, damit alle von ein- und derselben Maßnahme profitieren könnten.

An der Elbe wurden bereits tausende Maßnahmen umgesetzt, von der Renaturierung bis hin zu technischen Eingriffen. Waren sie wirkungslos?

Viele Maßnahmen erfolgten sektoral und lokal - hier eine Renaturierung an einem Bachabschnitt, dort der Bau eines Regenrückhaltebeckens. Eine einzelne Maßnahme ist aber zwangsläufig kleinteilig. Wir wollen Lösungen aus der Perspektive des gesamten Flussgebietes erarbeiten. Wo ist es beispielsweise sinnvoll, Wasser in der Landschaft zu halten? Wo ist die Anreicherung von Grundwasser effektiv? Wie können wir den ökologischen Zustand der Elbe und ihrer Zuflüsse am wirksamsten verbessern? Wir wollen Antworten darauf finden, von denen das gesamte Einzugsgebiet der Elbe profitiert.

Wie gehen Sie vor?

Wir setzen zum Beispiel nicht nur an der Elbe, sondern auch in dem Solution Lab Rur-Erft auf funktionale digitale Zwillinge, die jedoch nicht rein wissenschaftsgetrieben sind. Uns interessiert nicht so sehr, wie Grundwasserneubildung oder die Bodenfeuchte auf einem Quadratmeter Boden täglich aussieht, weil mit dieser Detailliertheit nur wenige Anwender etwas anfangen können. Liegen diese Daten stattdessen aggregiert und zugeschnitten für Entscheider vor, so interessiert das eher, weil sich damit die Wirksamkeit einer Maßnahme besser messen lässt. Wir rücken so Nutzerinteressen stärker in den Fokus. Zudem nutzen wir Innovationen aus der Wissenschaft. Das GFZ Helmholtz-Zentrum für Geoforschung hat beispielsweise eine neue Technologie entwickelt, mit der man durch Methoden der Satellitengravimetrie auf das Grundwasservolumen schließen kann – für die Stakeholder oft eine wichtigere Aussage als der Grundwasserstand. Solche Innovationen wollen wir in die Praxis überführen.

Wie sieht ein solcher Wissenstransfer für das Solution Lab Rur-Erft aus? 

Das Flusseinzugsgebiet von Rur und Erft ist geprägt durch ein Talsperren-Verbundsystem. Diese Speicher sind vor mehr als 100 Jahren gebaut und bemessen worden für die Wassermengen und Wasserbedarfe, die damals galten. Die Frage ist: Reicht das auch für die jetzigen und zukünftigen Erfordernisse? Müssen wir zum Beispiel nicht die Bewirtschaftungsregeln für die Talsperren ändern, um die Wassersicherheit zu gewährleisten? An Storylines wie diesen entwickeln wir einen funktionalen digitalen Zwilling, um anhand hydrologischer Modelle und KI-gestützter Modellierung die Talsperren intelligenter zu steuern. 

Im Solution Lab URBAN LE soll Leipzig zur Modellstadt für integrierte blau-grün-rote Stadtentwicklung entwickelt werden. Wie kann das gelingen? 

Städte stehen vor der Frage, wie sie Niederschlagswasser nachhaltiger nutzen können. Wasser kann als Niederschlag nur drei Wege nehmen: Entweder es verdunstet, oder es versickert, oder es fließt oberflächlich ab. In der Stadt gelangt der überwiegende Anteil des Niederschlags in die Kanalisation. In einem naturnahen Wasserhaushalt sind es dagegen nur etwa 20 Prozent – und genau das ist unsere Vision für Leipzig. Mit innovativer Mess- und Steuerungstechnik und blau-grünen Infrastrukturen soll sich der Niederschlag so aufteilen, dass beispielsweise Extremereignisse wie Starkregen und Dürren besser beherrscht werden können. 

Was stimmt Sie optimistisch, dass die Solution Labs erfolgreich sein werden?

Wir brauchen Best Practice-Beispiele, um zu zeigen, was der Stand von Wissenschaft und Technik auf dem Gebiet der Wassersicherheit ist und welche Chancen die Klimaanpassung bietet. Dafür braucht es mutige und innovative Stakeholder, die als Vorreiter neue Wege gehen. Durch diese neue Form der Kooperation von Wissenschaft und Verwaltung kommen wir schneller zu systemischen Lösungen.

Dietrich Borchardt ist Hydrobiologe am Helmholtz-Zentrum für Umweltforschung (UFZ) und Sprecher der Helmholtz-Initiative „Wassersicherheit für Mensch und Umwelt im 21. Jahrhundert“.