Trinkwasser aus Talsperren - vor dem Hintergrund des Klimawandels

10.06.2008 | Dresden
Die Bewirtschaftung von Talsperren erfolgt innerhalb eines sehr komplexen Regelungssystems mit vielen Einflussgrößen.

Neben der zuverlässigen Bereitstellung von Rohwasser in ausreichender Menge und Qualität für die Trinkwasserversorgung der Bevölkerung muss eine Talsperre ausreichenden Hochwasserschutz bieten. Dabei ist auch die ökologische Qualität der Fließgewässer im Unterlauf zu berücksichtigen.

Damit die Talsperrenbetreiber ihre wasserwirtschaftlichen Entscheidungen weiter optimieren können, entwickeln Forscher der TU Dresden ein Entscheidungshilfewerkzeug, welches die Möglichkeit bietet, verschiedene Bewirtschaftungsszenarios gegeneinander abzuwägen. In dem integrativen Ansatz werden anwendungs- und nutzungsorientierte Fragestellungen bearbeitet, beispielsweise: Wie viel Wasser soll wann aus welcher Tiefe abgelassen werden, um einerseits Reserven für Trockenzeiten zu sichern und trotzdem bei Starkregenfällen genügend Speicher zum Hochwasserrückhalt zur Verfügung zu haben? Wie können Siedlungen am Unterlauf vor Hochwasser ausreichend geschützt werden? Wie kann sicher gestellt werden, dass das Rohwasser in den vorhandenen Wasserwerken sicher und kostengünstig zu Trinkwasser aufbereitet wird? Durch welche Bewirtschaftung kann der "gute ökologische Zustand" bzw. das "gute ökologische Potenzial" der Fließgewässer im Unterlauf erreicht werden?

Dabei müssen die Wasserwirtschaftler nach den gesetzlichen Vorgaben der EU- Wasserrahmenrichtlinie auch die Kosten für die Trinkwasseraufbereitung im Blick behalten.

Neben den auch koordinierenden Wissenschaftlern der Professur Wasserversorgung um Prof. Wolfgang Uhl am Institut für Siedlungs- und Industriewasserwirtschaft sind das Institut für Hydrobiologie (Prof. Jürgen Benndorf) und die Ökologische Station Neunzehnhain (eine Außenstelle der Universität bei Lengefeld im Erzgebirge) beteiligt. Darüber hinaus arbeiten die Dresdner Wissenschaftler mit der Universität Kassel (Prof. Dietrich Borchardt) und drei Industriepartnern - einem Anlagenbauer, einem Ingenieurbüro und einem wasseranalytischen Speziallabor - zusammen.

Aus Wetterdaten und Daten zum Füllstand ausgesuchter Talsperren werden unter Berücksichtigung der vormaligen Bewirtschaftung typische Muster abgeleitet, die Auskunft darüber geben, wie sich das komplexe System verhält. Im nächsten Schritt, so schildert Prof. Uhl, der für das vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) über den Projektträger Wassertechnologie (PTKA-WTE) geförderte Projekt federführend ist, werden Szenarien generiert, die in der Zukunft liegen und nachweislich typisch für das betrachtete System sind. Es können und sollen auch Auswirkungen von Klimaänderungen Berücksichtigung finden. Durch Simulationsrechnungen wird prognostiziert, welche Qualität das Rohwasser für die Trinkwassergewinnung in diesem Fall voraussichtlich haben wird. Dabei, so Prof. Uhl, "haben wir im Rahmen des Projektes Modelle weiterentwickelt, bei denen Sonneneinstrahlung, Wind, Luft- und Wassertemperatur als wichtige Größen in die Berechnung der Wasserqualität einfließen. Hierbei werden wir auch langfristige Trends berücksichtigen."

Das im Rahmen des Projektes in Entwicklung befindliche Entscheidungshilfewerkzeug setzt sich aus mehreren Teilprogrammen zusammen. In einem Baustein werden die Szenarien generiert bzw. durch den Benutzer gewählt. Im zweiten Teil wird die Wassermengenbewirtschaftung optimiert und dafür der Füllstand der Talsperre berechnet. Der dritte Teil befasst sich mit der Wasserqualität; anschließend werden im vierten und fünften Teil der erwartete Aufwand für die Trinkwasseraufbereitung und der Zustand des Unterlaufes berechnet. Die erzielten Ergebnisse werden mit vorgegebenen Kriterien verglichen. Anschließend wird entschieden, ob die gewählte Bewirtschaftungsstrategie voraussichtlich zu akzeptablen Ergebnissen führen wird, oder ob ein anderes Szenario getestet werden soll.

Bis Ende 2009 sollen die verschiedenen Teilprogramme zusammengefasst werden. Mit der Vorgabe bestimmter Zielgrößen und Grenzwerte soll es damit einfacher werden, konkurrierende Nutzungen "unter einen Hut" zu bringen und damit die praktische Bewirtschaftung von Talsperren weiter zu optimieren.

Quelle: Pressemeldung Technische Universität Dresden

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