Wassernutzung

Allgemeines

Süßwasser im Harz

Süßwasser im Harz

Große Teile der Erde sind vom Wasser bedeckt, insbesondere auf der Südhalbkugel. Die Wasservorkommen der Erde belaufen sich auf circa 1.386 Millionen km³, wovon allein ca. 97% aus dem Salzwasser der Weltmeere besteht. Nur ca. 3% des irdischen Wassers liegen als Süßwasser vor, wovon wiederum der größte Teil in gefrorener Form die Polkappen und Gletscher bedeckt und somit nicht verfügbar ist. Abzüglich Eis und Schnee verbleiben somit nur 0,46% als nutzbares Wasser.

Die Ressource Wasser wird durch den Menschen in vielfältiger Weise gebraucht: Als Trinkwasser, in der Landwirtschaft, im häuslichen Gebrauch zum Waschen und zur Toilettenspülung, in der Industrie als Rohstoff, zur Kühlung und Energiegewinnung. Dabei wird aus Wasser mehr oder weniger verschmutztes Abwasser, das eine Belastung für Mensch und Umwelt darstellt. Dies gilt besonders dort, wo die Abwasserbehandlung nicht in ausreichendem Maße erfolgt, wenn Wasser zwar genutzt, aber für die Abwasserbehandlung nicht in angemessenem Umfang gesorgt wird. Die Wassernutzung und -behandlung geschieht in Industrie- und Entwicklungsländern auf unterschiedliche Weise, woraus sich anders gelagerte Probleme ergeben.

Trinkwasserversorgung in Bremen

WASSER IST ENDLICH – Die Problematik der Trinkwasserbereitstellung ist aktueller denn je. Obwohl über 70% der Erdoberfläche von Wasser bedeckt sind, täuscht dieser scheinbare Überfluss. Der Mensch trägt durch Verschmutzung und Verschwendung dazu bei, dass dieser Anteil noch geringer wird. Luftschadstoffe, Leckagen, Unfälle, Altlasten aber auch der alltägliche Gebrauch verunreinigen Wasser so, dass es nicht mehr als Trinkwasser genutzt werden kann.

Wassergebrauch beim Duschen

Wassergebrauch beim Duschen

Trinkwasser ist ein kostbares Gut und Grundelement allen Lebens. Trotz der beschriebenen Knappheit der Wasserreserven ist der Umgang durch einen hohen Verbrauch beim Duschen, Baden, bei der Toilettenspülung etc. gekennzeichnet. In Bremen verbraucht jeder Einwohner im Tagesdurchschnitt rund 118 Liter Trinkwasser ohne Kleingewerbeanteil (Quelle: SWB). Davon werden allerdings nur ca. 5 Liter zum Trinken und Kochen verwendet und über zwei Drittel dieser Wassermenge läuft durch Dusche, Waschbecken und WC einfach davon.

Das WASSERFORUM sieht es als seine Aufgabe, die Öffentlichkeit über die Problematik zu informieren und beratend tätig zu werden, um Trinkwassereinsparmöglichkeiten in Privathaushalten und Unternehmen zu erschließen.

Bevor Wasser jedoch eingespart werden kann, muss es erst einmal gewonnen werden. Woher kommt das Trinkwasser in Bremen eigentlich? Es stammt aus Wasserschutzgebieten und ist genau genommen eine bremisch-niedersächsische Koproduktion: 80% kommen aus niedersächsischen Grundwasserwerken, die restlichen 20% aus Tiefbrunnen im Wasserschutzgebiet Blumenthal in Bremen-Nord. Es wird ausschließlich aus Grundwasser gewonnen.

An das Trinkwasser werden sehr hohe Anforderungen gestellt. Die Trinkwasserverordnung legt fest, welche Eigenschaften das Trinkwasser haben muss und welche Stoffe darin nicht oder nur in bestimmten Konzentrationen enthalten sein dürfen. Um das gewonnene Wasser trinkbar zu machen, werden z. B. die Inhaltsstoffe wie Eisen und Mangan, die dem Wasser eine unappetitliche Färbung geben, herausgefiltert und das Wasser zusätzlich mit Sauerstoff angereichert. Für einige Wasserversorgungsunternehmen in der Bundesrepublik ist Nitrat im Trinkwasser ein Problem. Das gilt besonders in Gegenden, die landwirtschaftlich sehr intensiv genutzt werden. In Bremen ist der Nitratgehalt des Trinkwassers geringer als 10 Milligramm pro Liter und somit unbedenklich. Die Trinkwasserverordnung erlaubt eine Belastung von 50 Milligramm pro Liter vor.

Nicht nur der Mensch muss sich auf die Wasserknappheit einstellen, auch viele Ökosysteme sind betroffen. Dies wurde in den vergangenen Jahrzehnten auch deswegen immer notwendiger, weil Flüsse und Seen durch ihre Schadstoffbelastung ohne großen Reinigungsaufwand kein Trinkwasser mehr liefern können. Im Umland von Bremen hat die Entnahme von Trinkwasser erste negative Auswirkungen auf die Umwelt gezeigt: In den vergangenen Jahren wurde beobachtet, dass der Halsebach immer weniger Wasser führt und zeitweise sogar ganz versiegt. Der Bach fließt nordöstlich von Verden durch das Trinkwassergewinnungsgebiet Panzenberg, aus dem die Stadt Bremen 19% ihres Trinkwassers erhält. Entsprechend eines Gutachtens der Universität Bremen besteht der Verdacht, dass diese Wasserentnahme zu einer großräumigen Absenkung des Grundwasserspiegels geführt und dem Halsebach mehr und mehr das Wasser entzogen hat.

Es ist also jeder Einzelne gefordert seinen Wasserverbrauch zu senken, um die Verfügbarkeit dieser wichtigen Ressource auch für zukünftige Generationen zu sichern.

Mit Unterstützung des Senators für Bau, Umwelt und Verkehr führt der BUND Untersuchungen zu Trinkwasser-Einsparmöglichkeiten in verschiedenen öffentlichen und privaten Betrieben und Institutionen durch. Durch einfache technische Maßnahmen kann Trinkwasser und damit Geld gespart werden. Solche Maßnahmen rechnen sich, denn das Wasser in Bremen hat seinen Preis: 4,77 Euro kostet ein Kubikmeter Wasser (inklusive Abwasserentsorgung). Zwischen 20 und 50% konnte der Wasserverbrauch in den untersuchten Einrichtungen gesenkt werden.

Wasserversorgung in Entwicklungsländern

Der HydRam fördert Wasser ohne konventionelle Energie. (Maharashtra, Indien)

Der HydRam fördert Wasser ohne konventionelle Energie. (Maharashtra, Indien)

Das gereinigte Wasser kann nach im Anschluss für die Bewässerung von Feldern verwendet werden; das beim Reinigungsprozess entstehende Biogas zur Beleuchtung oder zum Kochen.

Das bei der Abwasseraufbereitung gereinigte Wasser kann anschließend für die Bewässerung von Feldern verwendet werden; das beim Reinigungsprozess entstehende Biogas zur Beleuchtung oder zum Kochen.

Der Bedarf an sauberem Trinkwasser und die Nutzung zur Nahrungsmittelproduktion in der Landwirtschaft ist weit höher als das Wasserangebot durch Flüsse oder Niederschläge. Besonders in ländlichen Regionen, wo geringe Niederschlagsmengen nur eine Ernte im Jahr ermöglichen, ist permanenter Wassermangel eine erhebliche Ursache für Armut.

Neben den geringen Niederschlägen besteht das Problem in Entwicklungsländern oftmals darin, dass eine konventionelle zentrale Wasserversorgung durch staatliche oder kommunale Behörden erfolglos geblieben oder wegen zu großer Distanzen unmöglich ist. BORDA erreicht seit Jahren gute Erfolge in der dezentralen Wasserversorgung ländlicher Gebiete. Dabei wird Wasser aus Flüssen oder Bächen mittels Gebrauch erneuerbarer Energie  zu höhergelegenen Dörfern gefördert. Neben der Nutzung in Haushalten können so durch Schwerkraftbewässerung zusätzliche Ernteerträge erzielt werden. Organisation, Betrieb und Wartung der Anlagen wird von Nutzergemeinschaften durchgeführt.

Die Vereinten Nationen haben sich mit den Millenniumsentwicklungszielen (MDG) bis zum Jahr 2015 vorgenommen, den Anteil der Menschen um die Hälfte senken, die keinen nachhaltigen Zugang zu einwandfreiem Trinkwasser haben.

2012 hatten 89 Prozent der Weltbevölkerung Zugang zu einer verbesserten Trinkwasserquelle, 1990 dagegen 76 Prozent. Die Vorgabe, den Anteil der Menschen ohne Zugang zu einer verbesserten Quelle um die Hälfte zu senken, war somit bereits 2010, fünf Jahre vor Ablauf der vereinbarten Frist, erreicht. Zwischen 1990 und 2012 erhielten 2,3 Milliarden Menschen erstmals Zugang zu einer verbesserten Trinkwasserquelle, 1,6 Milliarden davon bekamen einen eigenen Wasserleitungsanschluss, die höchste Versorgungsstufe mit den besten Gesundheitsergebnissen.

2012 waren jedoch 748 Millionen Menschen noch immer auf verunreinigte Wasserquellen angewiesen. 173 Millionen dieser Menschen bezogen ihr Trinkwasser direkt aus Flüssen, Bächen oder Teichen, der Rest nutzte ungesicherte offene Brunnen oder schlecht gesicherte natürliche Quellen. Weltweit lagen 45 Länder nicht im Zeitplan für die Erreichung der Trinkwasservorgabe. Darüber hinaus erhalten selbst diejenigen Menschen, die eine verbesserte Trinkwasserquelle nutzen, nicht unbedingt unbedenkliches Wasser. Viele verbesserte Anlagen sind durch Mikroorganismen verunreinigt. Für zahlreiche Haushalte, insbesondere in Afrika südlich der Sahara, ist Wasser außerdem schwer zugänglich. Viele Menschen, in der Regel Frauen oder junge Mädchen, müssen oft lange anstehen oder weit gehen, um zu einer verbesserten Wasserquelle zu gelangen.

Abwasseraufbereitung in Bremen

Sobald Trinkwasser verbraucht wird, ist es Abwasser, das gereinigt werden muss, bevor es dem natürlichen Wasserkreislauf wieder zugeführt wird. In Bremen ist Hansewasser  seit 1999 für die Abwasserentsorgung zuständig. Hansewasser betreibt das 2.300 km lange Bremer Kanalnetz und reinigt auf zwei Kläranlagen jährlich rund 60 Mio m³ Abwasser aus Bremen und benachbarten Gemeinden. In Bremen wird das Wasser zumeist über einen Mischwasserkanal (Abwasser und Regenwasser fließen in einen Kanal) den Kläranlagen in Farge und Seehausen zugeführt. Es gibt in einigen Stadtteilen auch getrennte Kanalsysteme, in denen das Regenwasser in einen Regenwasserkanal fließt und von dort in ein Gewässer eingeleitet wird sowie einen Kanal, in dem nur das Abwasser gesammelt und in die Kläranlage transportiert wird.

Kläranlagen in Seehausen und Farge

Die Abwasserreinigung wird in den Kläranlagen Seehausen und Farge durchgeführt. In der ersten Stufe einer Kläranlage, der mechanischen Abwasserreinigung, werden durch Rechen, Sandfang und Absetzbecken oder Vorklärbecken grobe Bestandteile, Sand und absetzbare Stoffe abgetrennt. Die zweite Stufe, die biologische Abwasserreinigung, bringt die restlichen gut löslichen Abwasserbestandteile in Kontakt mit Mikroorganismen, die vom Abbau der organischen Verbindungen leben und sich dabei vermehren (Belebtschlamm). Kommunale Abwässer und viele Industrieabwässer, die in der Regel und überwiegend organische Belastungen enthalten, müssen heute zumindest biologisch behandelt werden. Sind die Abwässer besonders stark verschmutzt oder werden sie in leistungsschwache Gewässer oder in Seen eingeleitet, reichen biologische Verfahren allein nicht aus. Die Abwässer müssen dann „weitgehend“ (in Anlagen der „weitergehenden Abwasserreinigung“) behandelt werden. Bezogen auf den Biochemischen Sauerstoffbedarf (BSB) liegt die Reinigungswirkung der ersten zwei Stufen der Kläranlagen bei 90-95%. Die Entfernung der restlichen 5-10% und der Stickstoff- und Phosphorverbindungen erfolgt in der weitergehenden Abwasserreinigung (dritte Reinigungsstufe). Diese Art der Abwasserreinigung wird auch end-of-pipe Technologie genannt, da die Reinigung nach der Vermischung aller Wässer erfolgt.

Probleme des bestehenden Entsorgungssystems

Die Art und Weise, wie unsere Siedlungen entwässert werden, geht zurück auf Grundsatzentscheidungen des letzten Jahrhunderts. Heute werden jedoch auch die Nachteile dieses in Jahrzehnten gewachsenen Abwassermanagements erkannt: Erstens gehen wertvolle Düngestoffe – vor allem Kalium und Phosphor – durch Verdünnung verloren und können damit von nachfolgenden Generationen nicht mehr landwirtschaftlich genutzt werden. Dies ist aber nötig, denn die noch vorhandenen abbauwürdigen Phosphor- und Kalivorkommen sind begrenzt. Sinnvoller ist eine Kreislaufnutzung dieser Nährstoffe. Zweitens ist die Vielfalt der in der Zentralkläranlage ankommenden Stoffe enorm. Zwar wird die Reinigungsleistung kommunaler Kläranlagen stetig verbessert, dennoch kommt es allmählich zu einer Anreicherung der Gewässer mit Nähr- und Schadstoffen. Drittens entsteht bei der Reinigung des Abwassers Klärschlamm. Die Menge an Klärschlamm wächst mit der Verbesserung der Kläranlagen. Diesen zu „entsorgen“ oder weiter zu verwerten, wird zu einem immer größeren Problem: Als Dünger in der Landwirtschaft ist er nur begrenzt geeignet, nicht zuletzt deshalb, weil zu befürchten ist, dass Schadstoffe aus dem Klärschlamm über Boden und Pflanze in die Nahrungskette gelangen.

Besonders problematisch für die Umwelt und den Menschen sind:

  • eutrophierende Substanzen wie Stickstoff und Phosphor, die zu einer Überdüngung der Gewässer und damit zum „Umkippen“ führen können und einen hohen Reinigungsaufwand erfordern,
  • Restkonzentrationen von Arzneimitteln, die zum einen zu einer Verweiblichung der aquatischen Tierwelt führen können oder aber auch die Bildung von Resistenzen gegenüber Antibiotika fördern.

Wasser aus dem Ablauf einer Kläranlage muss in Deutschland strenge Grenzwerte einhalten. Es ist gereinigt, aber noch längst nicht sauber: Die Restkonzentrationen an Nährstoffen sind häufig problematisch und die erhöhten Keimzahlen in Kläranlagenabläufen führen dazu, dass in der Nähe von Kläranlagen nicht gebadet werden darf, weil die EG-Badegewässerrichtlinie nicht eingehalten werden kann.

Nachhaltige Wasserwirtschaft

Eine nachhaltige Wasserwirtschaft hat eine Kreislaufführung von Wasser und Nährstoffen zum Ziel. Dies ist mit dem bestehenden System einer zentralen Kläranlage nicht realisierbar. Es gibt aber bereits Modellprojekte und Techniken, die auch für häusliche Abwässer eine Wiederaufbereitung möglich machen. Wichtig ist schon heute, möglichst wenig Schadstoffe in das Abwasser gelangen zu lassen und möglichst wenig Wasser zu verbrauchen. Niederschlagswasser soll dort versickern, wo es anfällt und nicht aufwendig zur Kläranlage transportiert und dort gereinigt werden.

Abwasseraufbereitung in Entwicklungsländern

Junge Heimbewohner vor der neu errichteten Wasch- und Toilettenanlage im St. Angela Cheshire Wohnheim für behinderte Kinder in Maseru, Lesotho.

Junge Heimbewohner vor der neu errichteten Wasch- und Toilettenanlage im St. Angela Cheshire Wohnheim für behinderte Kinder in Maseru, Lesotho.

Toiletten in Arbeitersiedlungen: immer noch ein typisches Bild! (Indien)

Toiletten in Arbeitersiedlungen: immer noch ein typisches Bild! (Indien)

Dem steigenden Wasserverbrauch steht in vielen Ländern ein Anstieg der Ableitung ungereinigten Abwassers gegenüber. Die WHO gibt an, dass weltweit 90% des produzierten Abwassers ungenügend behandelt oder gänzlich unkontrolliert in den Wasserkreislauf zurückgeleitet wird. In den Entwicklungsländern sind daher 80% der Krankheiten und 25% der Todesfälle auf kontaminiertes Wasser zurückzuführen, besonders bei Kindern unter fünf Jahren. Kritisch ist die Situation in urbanen Ballungsgebieten. Neben der Verschmutzung von (Trink-)Wasser und Umwelt durch Industriebetriebe, fließt besonders in Armen- und Arbeitersiedlungen ungereinigtes Haushaltsabwasser offen durch die Straßen, wo es dann meist unkontrolliert versickert.

Wie bei der Wasserversorgung in ländlichen Regionen, so schlugen Versuche von staatlichen oder kommunalen Behörden fehl, das Abwasser der Städte ausschließlich durch große zentrale Kläranlagen zu behandeln. Ursache dafür sind die hohen Kosten von langen Kanalsystemen, eine zu anfällige Technik sowie hohe Personal- und Wartungskosten bei fehlendem Fachwissen. Auch ist es oft schwer, stetig wachsende dichtbesiedelte einkommensschwache Gebiete an zentrale Netze anzuschließen. Eine Lösung ist auch hier ein dezentraler Ansatz zur Abwasserbehandlung. Die BORDA arbeitet gemeinsam mit Partnerorganisationen daran, solche dezentralen Abwasserbehandlungssysteme (engl.: Decentralized Wastewater Treatment Systems = DEWATS) zu verbreiten. Dabei wird das Abwasser mit DEWATS-Lösungen direkt dort behandelt wo es entsteht. Dies können kleinere und mittlere Unternehmen, Wohngebiete, Krankenhäuser, Schulen oder Hotelanlagen sein. Wichtig für eine großflächige Verbreitung ist, dass die Wartung von DEWATS – Anlagen für die Nutzer bezahlbar ist, keine anfällige Technologie verwendet wird und die Abwässer nach den erforderlichen Schadstoffnormen gereinigt werden, so dass das behandelte Wasser

wieder dem Wasserkreislauf zugeführt oder zur Bewässerung verwendet werden kann.

Sanitäre Grundversorgung in Entwicklungsländern

Eröffnung einer neu errichteten Toilettenanlage inklusive Waschmöglichkeiten und einer DEWATS-Einrichtung an der Bak Kaeng Grundschule, Phnom Penh, Kambodscha.

Eröffnung einer neu errichteten Toilettenanlage inklusive Waschmöglichkeiten und einer DEWATS-Anlage an einer Grundschule, Phnom Penh, Kambodscha.

Bau einer DEWATS-Anlage für eine Moschee in Kabul, Afghanistan.

Bau einer DEWATS-Anlage für eine Moschee in Kabul, Afghanistan.

In urbanen Ballungsgebieten vieler Länder ist die sanitäre Grundversorgung (Toiletten, Bade- und Waschplätze) der Bevölkerung besonders in Armensiedlungen meist menschenunwürdig. Toiletten und Waschplätze sind häufig verfallen und unhygienisch oder überhaupt nicht vorhanden. Die Einleitung des Abwassers erfolgt direkt auf die Straße oder in Bäche, die durch Wohnviertel fließen. Eine Situation, die für die Anwohnerinnen und Anwohner demütigend und gesundheitsgefährdend ist sowie die Umwelt stark belastet.

Die WHO gibt an, dass weltweit 2,6 Mrd. Menschen ohne eine angemessene sanitäre Grundversorgung leben. Die Vereinten Nationen haben sich mit den Millenniumsentwicklungszielen (MDG) bis zum Jahr 2015 vorgenommen, den Anteil der Menschen, die keinen nachhaltigen Zugang zu grundlegenden sanitären Einrichtungen haben, um die Hälfte zu senken. Auch für 100 Millionen Menschen, die in Slums leben, soll der Zugang zu einer angemessenen sanitären Grundversorgung verbessert werden.

Zwischen 1990 und 2012 erhielten beinahe 2 Milliarden Menschen erstmals Zugang zu verbesserten sanitären Einrichtungen, in denen Fäkalien auf hygienische Weise entsorgt werden. Trotz der starken Ausweitung der Sanitärversorgung von 49 Prozent im Jahr 1990 auf 64 Prozent im Jahr 2012 scheint es unwahrscheinlich, dass die Millenniumszielvorgabe einer 75-prozentigen Versorgung bis 2015 erreicht wird. Weit höhere Anstrengungen und Investitionen werden notwendig sein, um in den kommenden Jahren unangemessene Sanitärpraktiken auszuräumen.

2012 verrichteten 1 Milliarde Menschen ihre Notdurft noch immer im Freien; eine Praxis, die beendet werden muss, da sie für ohnehin oft arme und gefährdete Gemeinschaften ein enormes Risiko darstellt. Am weitesten ist diese Praxis in Südasien, Ozeanien und Afrika südlich der Sahara verbreitet. Die große Mehrheit – 82 Prozent – der Menschen, die ihre Notdurft im Freien verrichten, leben heute in bevölkerungsreichen Ländern mit mittlerem Einkommen wie Indien oder Nigeria.

Um einen universellen Zugang zur Grundversorgung für alle Menschen zu verwirklichen, bietet BORDA ein partizipatives Modell für eine sanitäre Infrastruktur in Armensiedlungen an. Dies kann aus individuellen Toiletten in den Häusern und einem kleinräumigen Kanalsystem mit einer DEWATS Anlage (DEWATS: Decentralised Wastewater Treatment Solutions) bestehen oder aus Gemeinschaftssanitäranlagen für jeweils etwa 250 Haushalte, mit Toiletten, Bade- und Waschräumen sowie einer Trinkwasserversorgung.

Bei diesen „Community Sanitation Centers“ (CSC) erfolgt die Abwasserbehandlung direkt vor Ort durch eine integrierte unterirdische dezentrale Abwasserbehandlungsanlage. Wichtig für den nachhaltigen Erfolg beider Modelle ist die Beteiligung der Nutzerinnen und Nutzer bei Planung, Umsetzung und Verwaltung. Durch eine geringe Nutzungsgebühr wird die zuverlässige Reinigung und Wartung der Anlage gewährleistet.

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