Perspektiven für Wasserspeicher

Wasser, die Grundlage allen Lebens, wird zunehmend knapp; viele ökologische, wirtschaftliche und gesellschaftspolitische Herausforderungen und Konflikte sind zunehmend mit Wasser verknüpft. Mit rund sechs Millionen Euro in den kommenden fünf Jahren stärkt das Forschungsministerium die wissenschaftliche Zusammenarbeit verschiedener Fachdisziplinen in der Wasserforschung in Baden-Württemberg.

Eines der drei von einer internationalen Gutachterkommission ausgewählten Projekte ist das Netzwerk CHARM (Challenges of Reservoir Management) an der Universität Stuttgart, das sich dem Management von Stauseen unter Berücksichtigung ökologischer und sozialer Aspekte widmet und rund zwei Millionen Euro erhält. Neben der Universität Stuttgart sind die Universitäten Freiburg und Konstanz beteiligt.

CHARM erforscht fünf große Herausforderungen, die sich bei Betrieb und Management von Stauseen ergeben: Die Ablagerung von Sedimenten, die Entstehung von mikrobiellen Filmen, das Wachstum und die Verbreitung von Blaualgen, Methangasemissionen sowie gesellschaftliche Konflikte.

Dabei werden sozio-ökonomische und ökologische Problembereiche behandelt, um weiterhin eine nachhaltige Funktionsfähigkeit von Stauseen, die einen sehr wichtigen Beitrag zur Wasserversorgung und Energiegewinnung leisten, sicherzustellen „Mit dem Netzwerk CHARM beginnen wir eine in dieser Konstellation bisher einmalige Zusammenarbeit, welche die Expertisen der drei beteiligten Universitäten – Sedimentforschung in Stuttgart, Algen- und Methangasforschung in Konstanz und Gesellschaftsforschung in Freiburg – in idealer Weise verknüpft“, betont die Sprecherin des neuen Verbundes, Prof. Silke Wieprecht vom Institut für Wasser- und Umweltsystemmodellierung der Universität Stuttgart.

Die zunehmende Ablagerung von Sedimenten birgt die Gefahr, dass sich damit auch organische (Schad-) Stoffe ansammeln können und dass so Zu- und Abflüsse einer Talsperre verstopfen. Zudem wird durch die Ablagerungen das Wasserfassungsvermögen des Speicherraums insgesamt reduziert. Jährlich geht derzeit ein Prozent der weltweiten Speicherkapazität auf diese Weise verloren – „das ist mehr, als durch neue, derzeit im Bau befindliche, Talsperren hinzukommen wird“, verdeutlicht Wieprecht das Problem.

In CHARM werden Algorithmen für eine dynamische Modellierung von Erosionsprozessen entwickelt, die als Grundlage für entsprechende Managementmaßnahmen dienen können.
Zudem können mikrobielle Biofilme die Verfestigung von Sedimenten befördern und die Wasserqualität negativ beeinflussen. In verschiedenen Experimenten soll daher untersucht werden, wie abiotische Faktoren, etwa unterschiedliche Temperatur-, Licht- und Strömungsverhältnisse, die Zusammensetzung und Funktion dieser mikrobiellen Schichten beeinflussen.

Gefahren durch Algenblüte und Methan

Wie viele Oberflächengewässer leiden auch Stauseen unter dem verstärkten Eintrag von Nährstoffen, der zu einer Massenvermehrung von Blaualgen (Algenblüte) und damit zu einer Verschlechterung der Wasserqualität führen kann. Um entsprechende Gegenmaßnahmen zu entwickeln, werden die physiko-chemischen und biologischen Prozesse, die einer solchen Massenentwicklung zu Grunde liegen, untersucht.

Kommen angestaute Sedimente wieder in Bewegung, entwickeln sich Blasen, durch die das Klimagift Methan freigesetzt wird. Um die Rolle von Stauseen als Quelle von Treibhausgasen (CO2, Methan) zu bewerten, werden räumlich und zeitlich differenzierte Treibhausgasmessungen durchgeführt.

Last but not least bedeuten Stauseen einen großen Eingriff in die Landschaft und haben so in der Vergangenheit mitunter gesellschaftlichen Widerstand hervorgerufen. Um dies in Zukunft zu vermeiden, sollen Öffentlichkeit und Interessengruppen verstärkt beteiligt werden. Als Voraussetzung hierfür sollen in CHARM die Interessen und das Risikobewusstsein dieser Akteure identifiziert werden.

Weitere Informationen:
Prof. Silke Wieprecht., Universität Stuttgart, Institut für Wasser- und Umweltsystemmodellierung, Lehrstuhl Wasserbau und Wassermengenwirtschaft Tel. +49 711 685-64461,
E-Mail: wieprecht (at) iws.uni-stuttgart.de
Andrea Mayer-Grenu, Universität Stuttgart, Abt. Hochschulkommunikation, Tel. 0711/685-82176,
E-Mail: andrea.mayer-grenu (at) hkom.uni-stuttgart.de