Wasserversorgung unter Druck: Wie Forschung Lösungen testet
Wasser kommt aus dem Hahn. Das ist für uns selbstverständlich. Doch wie lange noch? Klimawandel, wachsende Städte und immer mehr Schadstoffe setzen die Wasserversorgung unter Druck. Forschende des Helmholtz-Zentrums Dresden-Rossendorf (HZDR) untersuchen, wie sich Wassersysteme künftig sichern lassen. Mit zwei Projekten in Leipzig und an der Elbe zeigen sie, wie Wissenschaft Wasser besser schützen kann.
Die Helmholtz-Gemeinschaft hat dafür rund neun Millionen Euro aus dem Helmholtz-Impuls- und Vernetzungsfonds bereitgestellt. Neun Forschungszentren arbeiten gemeinsam mit Industrie, Politik und Bürgern an Lösungen. Im Mittelpunkt stehen sogenannte Solution Labs. Das sind Praxisorte, an denen neue Ideen direkt getestet werden, auf unterschiedlichen Ebenen.
Wenn Straßen und Parks das Wasser retten
Leipzig dient als Testfeld für die Stadt der Zukunft. Denn Städte haben ein doppeltes Problem. Sie heizen den Klimawandel mit an und leiden gleichzeitig am stärksten darunter. Hitzewellen, Überschwemmungen, Wassermangel: All das trifft Städte hart. Das URBAN-LE Solution Lab setzt deshalb auf einen neuen Ansatz, den die Forschenden "Blau-Grün-Rot" nennen. Blau steht für Wasser, Grün für Parks und Vegetation, Rot für Energieversorgung. Statt diese Bereiche getrennt zu planen, denken die Wissenschaftler sie zusammen, um Wasserversorgung, Infrastruktur und Umwelt besser an die Folgen des Klimawandels anzupassen.
"Städtische Resilienz lässt sich nicht mehr durch isolierte Lösungen erreichen", sagt Dr. Sebastian Reinecke, Leiter des Innovation Lab CLEWATEC am HZDR. "Wir brauchen integrierte Systeme, in denen Wasserinfrastruktur, städtische Ökosysteme sowie Energie- und Wärmeversorgung gemeinsam geplant werden – nur dann können sich Städte wirklich an das sich wandelnde Klima anpassen." Der Wissenschaftspark in Leipzig soll als erste Fallstudie für das Projekt dienen.
Was der Schaum der Elbe verrät
Flüsse leiden ebenfalls. Dämme, veränderte Landnutzung und Schadstoffe haben natürliche Wasserläufe wie die Elbe stark verändert. Genau hier setzt das Projekt SOLVE an. Der Name steht für "Helmholtz Solution Lab Elbe River Basin". Sieben Helmholtz-Zentren und zehn weitere Partner untersuchen das Elbe-Einzugsgebiet. Das Ziel lautet schlicht: Wasser in der Landschaft halten. Das bedeutet, Auen wiederherzustellen und Wasser besser in der Landschaft zu speichern. "Unser Ziel ist es, fragmentierte Ansätze zu überwinden und ein ganzheitliches Verständnis von Flusssystemen zu schaffen", erklärt Dr. Gregory Lecrivain, leitender Wissenschaftler im SOLVE-Projekt. Er und sein Team verbinden dabei Wasserkunde, Ökologie und Sozialwissenschaften.
HZDR-Forscher nutzen dabei ungewöhnliche Methoden. Sie schauen sich den Schaum auf der Wasseroberfläche an. Winzige Organismen und Proteine sowie andere organische Moleküle sammeln sich dort und bilden stabile Schäume. Deren Eigenschaften verraten, welche Schadstoffe im Wasser stecken. Außerdem bohren die Forschenden Erdkerne aus der Elbaue heraus und setzen sie im Labor künstlichen Hochwassern aus. Mit hochauflösenden Röntgenverfahren und Neutronenmessungen beobachten sie dabei, wie Wasser durch verschiedene Erdschichten fließt. Das liefert neue Einblicke in das Verhalten von Grundwasser.
Mit ihrem Ansatz sind die HZDR-Forschenden nicht allein. Auf der ganzen Welt suchen Wissenschaftler nach Wegen, Wasser besser zu schützen und langfristig zu sichern. Einzelne Maßnahmen reichen nicht aus. Stattdessen müssen ganze Regionen, Städte und Ökosysteme gemeinsam gedacht werden. Dazu gehört auch, Flüsse wieder natürlicher zu gestalten und Wasser stärker in der Landschaft zu halten. Die HZDR-Projekte testen solche Ansätze direkt in der Praxis.
