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Trockenheit: Sulfat gefährdet Trinkwasser

Die Trockenheit führt in Brandenburg dazu, dass zu wenig Wasser vorhanden ist, das in normalen Jahren das sulfathaltige Wasser aus dem Bergbau verdünnt.
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Grundwasser: Situation entspannt sich nur leicht

Der derzeitige Regen in weiten Teilen Deutschlands sorgt für einen Anstieg des Grundwassers, dennoch müsste es noch weiter regnen. Weiterlesen

Niedrigwasser hat Auswirkungen auf Landwirtschaft

Das Niedrigwasser ist besorgniserregend. Landwirtschaft, Vegetation und Fließgewässer bräuchten dringend große Mengen an Regen. Weiterlesen

Trockenheit: Wasser aus Talsperren für Äcker

Projekt gegen die Trockenheit: Wasser aus zwei Talsperren werden ab kommendem Jahr die landwirtschaftlichen Flächen im Thüringer Becken versorgen.

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Kommendes Jahr soll die Versorgungsleitung von Thüringer Talsperren in Richtung Felder in Betrieb gehen. Um den Auswirkungen der Trockenheit durch anhaltende Hitzewellen entgegenzuwirken, hat die Thüringer Fernwasserversorgung (TFW) 2018 mit der Planung der 45 Kilometer langen Leitung begonnen. Sie wird zur Bewässerung von Ackerflächen im Thüringer Becken dienen.

Natürliche Wasserversorgung verschlechtert sich durch Trockenheit

„Der Klimawandel mit seinen Extremwettern wird die Landwirtschaft besonders hart treffen. Die Tragik ist, dass die industrialisierte Agrarwirtschaft hier Verursacher und Leidtragender zugleich ist“, sagte Umweltstaatssekretär Olaf Möller zu Beginn des Projektes. „Unsere Klimadaten bestätigen die aktuelle Gefühlslage vieler Menschen. Wir brauchen einen neuen Klimarealismus. Wir müssen aktiv werden, um die Folgen der Klimakrise abzumildern“, so Möller weiter.

Nach Prognosen der Thüringer Klimaagentur wird sich die natürliche Versorgung mit Wasser bis zum Ende des Jahrhunderts deutlich verschlechtern. Insbesondere im Thüringer Becken wird sich die klimatische Wasserbilanz in der Vegetationsperiode deutlich nach unten verändern.

Wasser der Talsperren wird gezielt genutzt

Ausgangspunkt der neuen Leitung sind die Talsperren „Tambach-Dietharz“ und „Schmalwasser“, beide im Eigentum der TFW. Auf dem Weg bis zur Einleitung in die Gera im Erfurter Norden überwindet das Wasser 293 Höhenmeter und passiert dabei zwei Wasserkraftanlagen sowie zwei Hochbehälter. Der Bedarf an Brauchwasser in der Landwirtschaft entlang der Strecke liegt nach Berechnungen der TFW bei ungefähr 1,75 Millionen Kubikmeter pro Jahr. Beide Talsperren bieten dagegen 16,1 Millionen Kubikmeter verfügbare Wassermenge. In Spitzenzeiten könnten bis zu 680 Liter pro Sekunde zu Tal strömen.

Bewässerung: Landwirten droht wegen Trockenheit Beschränkung

Ein niedersächsischer Landkreis denkt über Beschränkungen bei der Bewässerung nach, um Trinkwasser zu sparen.

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Die Hitze im vergangenen Sommer schwächte die Landwirtschaft in ganz Deutschland, Milliardenschäden. Auch seit Jahresbeginn regnete es zu wenig. Was die Landwirtschaft braucht, ist stetiger Landregen über längere Zeiträume. Die Böden sind vielerorts noch immer ausgetrocknet. Viele Landwirte sind auf Bewässerung angewiesen. Für kommenden Sommer haben Meteorologen bereits eine vorsichtige Prognose für ähnlich hohe Temperaturen abgegeben. Das könnte die Landwirte noch härter treffen, denn im Vorjahr profitierten die Böden noch vom regenreichen Jahr 2017.

Landkreis Celle prüft Beschränkung der Bewässerung

Wie die “Hannoversche Allgemeine Zeitung” (HAZ) berichtet, denkt der niedersächsische Landkreis Celle darüber nach, die Beregnungen mit Wasser aus Grundwasserbrunnen zu beschränken. Der Grund: So soll Trinkwasser gespart werden. Gerade in der Heideregion wäre das aufgrund der sandigen Böden mit wenig Wasser ein Problem. Ein Sprecher des Kreises erklärte der HAZ, dass im vergangenen Jahr in einigen Gebieten die erlaubte Wassermenge bereits überschritten worden sei. Ein stabiler Grundwasserspiegel ist aus Umweltgründen europarechtlich vorgeschrieben.

Wasserwiederverwendung statt Beschränkung

In Niedersachsen liegt etwa die Hälfte der beregneten Flächen Deutschlands. Klaus Röttcher, Wasserbauexperte an der Ostfalia Hochschule in Suderburg, sagte zur HAZ, dass der Grundwasserspiegel noch nicht dramatisch zurückgegangen sei. Auswirkungen auf die Versorgung mit Trinkwasser sieht er deshalb nicht. „Aber wir sind in einem Bereich, wo man genauer hinschauen muss“, so Röttcher. Anstatt zu beschränken, schlägt er vor zu überlegen, wie man Wasser sparen und wiederverwenden kann.

Hochwasser: Situation entspannt sich vorerst

Vergangenes Wochenende wurde in Süd- und Norddeutschland vor Hochwasser gewarnt. Inzwischen hat sich die Situation entspannt. Aber gerade Norddeutschland muss mit künftigen Starkregenereignissen rechnen.

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In Süddeutschland, vor allem im Bayerischen Wald, sind die Pegel der Flüsse und Bäche am vergangenen Wochenende bedrohlich angestiegen. Denn zum normalen Tauwasser aus den Alpen kam noch starker Dauerregen. Der Deutsche Wetterdienst (DWD) warnte vor überfluteten Kellern und Straßen durch Hochwasser. Inzwischen hat der Regen nachgelassen. Die Pegelstände sind zwar noch über dem Durchschnitt, die Anwohner konnten aber zu Wochenbeginn aufatmen.

Sturm und Hochwasser im Norden

Nicht so glimpflich haben die norddeutschen Regionen die Auswirkungen von Tief “Heinz” überstanden. Bäume stürzten um, der Zugverkehr und Fährverbindungen mussten teilweise eingestellt werden. In Schleswig-Holstein wurde die A21 aufgrund umgestürzter Bäume voll gesperrt. Auch in Ostdeutschland stieg die Elbe an. Derzeit ist der Pegel teilweise noch 1,50 Meter über der Normalhöhe.

Starkregen wird häufiger

Gerade in Norddeutschland wird Starkregen zur ernstzunehmenden Naturgefahr werden. Zu diesem Ergebnis kamen Meteorologen diese Woche auf der Tagung DACH 2019 in Garmisch-Partenkirchen. „Die Auswertung von Radardaten zeigt, dass wir bei der Bewertung der Naturgefahr Starkregen in einigen Regionen von einer neuen Gefährdungslage ausgehen müssen,“ so Dr. Andreas Becker und Dr. Tanja Winterrath vom Deutschen Wetterdienst. Während die Bevölkerung in Norddeutschland länger andauernden und dafür nicht so heftigen Regen gewohnt ist, werden die Niederschläge in Zukunft kürzer und heftiger ausfallen. Das ist für Kommunen ein Problem, da die Entwässerungssysteme noch nicht auf diese Situation ausgerichtet sind.

Starkregen ist eine Folge des Klimawandels. Durch höhere Temperaturen kann die Atmosphäre mehr Wasserdampf aufnehmen. Dieser kommt als Regen auf die Erde zurück.

Trockenheit: Bewässern mit Abwasser ist möglich

Effiziente Bewässerung bei Trockenheit: Forscher testen erfolgreich die Versorgung von Pflanzen mit kommunalem Abwasser.

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Foto: ISOE Wikom/CC 2.0

Wetterextreme wie lang anhaltende Trockenheit stellen die Landwirtschaft vor neue Herausforderungen. Umso wichtiger ist es, dass sich die Forschung mit wassersparenden Bewässerungstechnologien beschäftigt. Ziel ist, die Pflanzenproduktion unabhängig von langen Trockenperioden aufrecht zu erhalten.

Abwasser und Nährstofflösungen versorgen die Pflanzen bei Trockenheit

Im Rahmen des Forschungsprojektes HypoWave wird das sogenannte hydroponische Anbauverfahren mit speziell aufbereitetem kommunalem Abwasser erprobt. Die ersten Fallstudien zeigen die Machbarkeit dieser wasser- und nährstoffeffizienten landwirtschaftlichen Produktion. Dabei  werden im Gewächshaus Setzlinge in Gefäßen über eine Nährstofflösung versorgt. Das Wasser versickert nicht und es verdunstet deutlich weniger. Zudem kann die Nährstofflösung zirkulieren.

Fallstudien zeigen die Umsetzbarkeit

Das Forschungsteam hat mit den ersten beiden Fallstudien nun vielversprechende Ergebnisse veröffentlicht. Sie zeigen beispielhaft an zwei Regionen – dem Landkreis Gifhorn in Niedersachsen und der Gemeinde Raeren in Belgien – wie die Wiederverwendung von Abwasser für den hydroponischen Gemüse- und Schnittblumenanbau gelingen kann. „Für kleinere Gemeinden mit 500 beziehungsweise 1.650 Einwohnern kann hier auf 3.600 beziehungsweise 6.000 m² eine wirtschaftliche Produktion erzielt werden“, freut sich Marius Mohr vom Fraunhofer-Institut für Grenzflächen- und Bioverfahrenstechnik (IGB).

Das Projekt wird vom Bundesministerium für Bildung und Forschung gefördert. Projektpartner sind neben dem IGB unter anderem das Institut für sozial-ökologische Forschung (ISOE) und das Julius-Kühn-Institut (JKI).

Die Fallstudien können als PDF geladen werden:

Gifhorn/Niedersachsen
Raeren/Belgien

Getreidearten: Höhere Blattdichte sorgt für Wasserreserven

Das Thünen-Institut hat getestet, wie Getreidearten am effektivsten Wasserreserven speichern können.

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Foto: Thünen-Institut/Remy Manderscheid

Wie können sich Betriebe, die Getreidearten anbauen, auf veränderte Witterungsbedingungen künftig einstellen? Freilandversuche des Braunschweiger Thünen-Instituts für Biodiversität haben für den Anbau von Winterweizen wertvolle Hinweise ergeben.

Die Gesamtblattfläche der Getreidearten ist entscheidend

Hauptverursacher des Klimawandels ist die erhöhte CO2-Konzentration in der Luft. Kohlendioxid ist aber auch ein wichtiger Nährstoff für die Pflanzen. Ein Anstieg fördert bei vielen Pflanzenarten die Photosynthese und kann so die Erträge steigern. Mehr davon verringert auch die Transpiration, also die Wasserabgabe durch die Blätter. Dies könnte theoretisch dazu führen, dass die Pflanzen in Zukunft regenarme Phasen besser überstehen können. Praktisch hängt der Wasserverbrauch eines Pflanzenbestandes aber nicht nur von der Transpirationsmenge pro Blatt ab, sondern von der Gesamtblattfläche und der Wasserabgabe aus dem Boden. Wie sich das komplexe Wirkungsgefüge zwischen CO2-Erhöhung, Transpiration der Pflanzen und der Boden-Verdunstung ausprägt, haben Wissenschaftler des Thünen-Instituts mit Hilfe einer großflächigen Freiland-CO2-Anreicherungsanlage untersucht.

Mehrere Faktoren spielen eine Rolle

In dem Versuch wurde über die gesamte Vegetationsperiode die CO2-Konzentration in Teilen eines Winterweizenfeldes künstlich erhöht, und zwar auf rund 600 ppm, das sind etwa 200 ppm mehr als heutzutage. Ein solcher Wert ist laut Weltklimarat in 50 bis 100 Jahren zu erwarten.

Bei sehr niedriger Stickstoffdüngung, die lückige Bestände zur Folge hat, konnte keine Ersparnis im saisonalen Wasserverbrauch beobachtet werden. Bei hoher Stickstoffdüngung und daraus resultierend dichten Beständen betrug die Ersparnis bis zu 15 Prozent. Verantwortlich für diese Unterschiede ist die Verdunstung aus dem Boden. Ihr Anteil am Wasserverbrauch eines Weizenbestandes von April bis Juli beträgt bei dichten Beständen etwa 10 Prozent. Bei lückigen Beständen mit geringer Bodenabschattung können auch Werte von 40 bis 50 Prozent erreicht werden.

Höhere CO2-Konzentration nutzen

Die erhöhte Kohlendioxid-Konzentration verringert die Transpiration der Pflanzen. Das führt zu einer höheren Bodenfeuchte im Oberboden. Die Boden-Verdunstung kann diesen positiven Effekt aber zunichtemachen. Wenn der Boden nur gering beschattet ist, verdunstet mehr Wasser aus dem Boden. Das bedeutet: Bei einer CO2-Erhöhung entscheidet die Düngung über die genügende Bewässerung der Pflanzen. Es entscheidet sich, ob das durch die geringere Transpiration eingesparte Wasser „vergeudet“ wird oder im Boden verbleibt. Auch die Dichte des Bestandes spielt dabei eine Rolle. Die gleichzeitige Förderung der Photosynthese und die Reduktion der Transpiration durch mehr Kohlendioxid steigert die Biomasseproduktion pro verbrauchter Wassermenge. Dieser positive CO2-Effekt auf den Gaswechsel der Pflanze lässt sich gezielt für das Pflanzenwachstum nutzen.

Agrarwissenschaftler Dr. Remy Manderscheid fasst zusammen: „Nach unseren Ergebnissen erscheint es wenig sinnvoll, die Düngung und damit die Bestandsdichte zu verringern, um so den Wasserverbrauch zu reduzieren.” Die Landwirtschaft könne so nicht an trockenere Bedingungen angepasst werden, auch wenn das derzeit in regenarmen südlichen Regionen so praktiziert werde. “In dichten, gut beschatteten Beständen ist die Wassernutzungseffizienz am größten und der positive CO2-Effekt kann voll wirksam werden”, weiß Manderscheid. Für vielversprechend hält der Wissenschaftler auch Verfahren, die geeignet sind, die Boden-Verdunstung gering zu halten. Das funktioniert beispielsweise mit Mulch über dem Saatgut. Mulch wird schon heute nicht nur als Düngemittel, sondern häufig auch als Pflanzenschutzmittel und zum Schutz des Bodens eingesetzt.

Dürre: Künstliche Gletscher gegen Wassermangel

Die Gletscher in Südasien gehen immer weiter zurück. Die von der Schmelze abhängigen Landwirte haben mit Dürre zu kämpfen. Deutsche Forscher haben eine Lösung gefunden.

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Foto: pixabay

Der Rückgang der Gletscher sowie das abnehmende Schneevorkommen bedrohen die Landwirtschaft des südasiatischen Hochgebirges. In den Regionen sind die Bauern vom Schmelzwasser der Gletscher abhängig. Der Klimawandel fördert die Dürre. Forscher des Südasien-Instituts der Universität Heidelberg haben in einer Langzeituntersuchung eine Möglichkeit gefunden, Wasserengpässen entgegenzuwirken. Mit der Errichtung von Eisreservoirs könnten künstliche Gletscher geschaffen werden und so die Wasserversorgung aufrecht gehalten werden.

Wasserversorgung in Zeiten der Dürre

In der nordindischen Hochgebirgswüste Ladakh wurden in den vergangenen dreißig Jahren mithilfe von Fördermitteln verschiedene Typen von Eisreservoirs errichtet. In diesen Monaten herrscht Trockenzeit. Diese künstlichen Gletscher werden zwischen November und März aus Schmelzwasserabflüssen gespeist. Sie sind als kaskadenartige Mauern oder Kegel angelegt und sichern in den trockenen Frühjahrsmonaten die Bewässerung.

Projekt muss weiterentwickelt werden

In der Studie legt das Team um Prof. Marcus Nüsser eine Bestandsaufnahme und Typologie der künstlichen Gletscher vor. Ihre Auswertung von Satellitenbildern und Messungen vor Ort zeigen, dass das Speichervolumen der Eisreservoirs von 1.010 bis 3.220 Kubikmetern Wasser reicht. „Damit können im Optimalfall die Feldfluren im Abstand von mehreren Tagen bis zu dreimal vollständig bewässert werden“, erklärt Nüsser. Das Speichervolumen ist allerdings noch nicht verlässlich, da es von den klimatischen Bedingungen in der Region abhängt, die von Jahr zu Jahr variieren. Die Forschungsergebnisse haben die Wissenschaftler in der Fachzeitschrift „Regional Environmental Change“ veröffentlicht.

Deshalb sterben Fische in deutschen Gewässern

Durch die Hitze als Folge der Klimaerwärmung haben Gewässer zu wenig Sauerstoff für die Fische.

Foto: pixabay '(Symbolbild)

Foto: pixabay ‚(Symbolbild)

In Fließgewässern, aber auch in Teichen kommt es seit einigen Tagen zum Fischsterben. Die Verendung der Tiere ist aber nicht auf die Wasserqualität zurückzuführen. Vielmehr macht die anhaltende Hitze den Fischen zu schaffen. Die Gewässer haben aufgrund der hohen Außentemperatur zu wenig Sauerstoff. Vor allem ist Norddeutschland betroffen. Wie die Welt berichtet, sieht die Hamburger Umweltbehörde ein nachhaltiges Problem.

„Die aktuelle Situation ist schon kritisch und wird sich in den kommenden Tagen weiter verschärfen“, sagte Behördensprecher Björn Marzahn der Zeitung bereits im Juni. Unter anderem im Aßmannkanal in Wilhelmsburg und im Lohmühlenteich in Harburg hätten bereits verendete Fische abgefischt werden müssen.

Auch Regen würde nicht helfen

Unter vier Milligramm Sauerstoff pro Liter Wasser gelten als kritisch für Fische. An der Messstation Bunthaus in der Tideelbe sei jetzt eine Konzentration von 2,8 Milligramm ermittelt worden, erklärte Marzahn der Welt. An einer anderen Stelle habe der Wert sogar unter 1,3 Milligramm gelegen. In Blankenese sei es mit 1,4 Milligramm Sauerstoff pro Liter kaum besser gewesen. Betroffen sind auch Fischarten in kleineren Gewässerläufen, Teichen und Rückhaltebecken. Selbst Starkregen würde nicht helfen, weil dadurch zusätzlich Sedimente in die Gewässer gespült würden.