UNIKATE 51: Herausforderung Wasserforschung

Verehrte Leser*innen,
ohne es aktiv wahrzunehmen, nutzen
Sie alle tagtäglich die Errungenschaften,
zu denen die Wasserforschung
insbesondere im vergangenen Jahrhundert
intensiv beigetragen hat:
Seien es fließendes Wasser aus dem
Wasserhahn und der Toilettenspülung
oder Naherholungsgebiete
sowie Bade-, Sport- und Angelgewässer.
Welche Netzwerke, Technik
oder Managementkonzepte hinter
diesen alltäglichen Dingen unseres
Lebens stecken, ist uns häufig
nicht wirklich bewusst. Dabei
konkurrieren oft verschiedene Nutzungsformen
der Ressource Wasser
miteinander und wirken sich immer
auch auf die Umwelt und auch auf
uns Menschen aus. Die zahlreichen
Probleme und Herausforderungen,
die die Wasserwirtschaft aktuell und
in Zukunft zu bewältigen hat, sind
immens. Global betrachtet spielen
vor allem mangelnde Wasserverfügbarkeit,
hygienische Aspekte sowie
der Klimawandel eine herausgehobene
Rolle. In Deutschland geht es
vor allem um Nachhaltigkeit und
die Sicherstellung sicherer Ressourcen
für die nächsten Generationen.
Hier entwickelte Lösungen haben
aber auch global eine Vorbildfunktion;
nicht umsonst haben deutsche
Unternehmen im Wasserwirtschaftssektor
einen hohen Weltmarktanteil.
Die Wasserforschung unterstützt
Wirtschaft und Gesellschaft bei
diesen Aufgaben und liefert zukünftige
Lösungsansätze. In der aktuellen
Ausgabe der UNIKATE möchten
wir Ihnen daher einen Einblick
geben in die Wasserforschung an der
Universität Duisburg-Essen (UDE)
und in der Region.
In der Wasserwirtschaft und
Wasserforschung haben nur wenige
Standorte in Deutschland und weltweit
so viel zu bieten wie das Ruhrgebiet.
Viele Wasserverbände sowie
-unternehmen und Forschungseinrichtungen
sind hier lokalisiert. In
keiner Region in Deutschland ist die
Beschäftigungsdichte in der Wasserwirtschaft
größer. Zudem arbeitet
man im Ruhrgebiet an einem der
größten Infrastrukturprojekte überhaupt,
dem Generationenprojekt
Emscherumbau. Zahlreiche Forschungsaktivitäten
werden dabei am
Zentrum für Wasser- und Umweltforschung
(ZWU) der UDE gebündelt
und vorangetrieben. Die starke
regionale Vernetzung des ZWU
bietet eine hervorragende Basis um
an allem zu forschen, was das einzigartige
Molekül H2O und seine Nutzung
ausmacht.
Ein wichtiger Eckpfeiler für gute
Forschung ist die Ausbildung von
wissenschaftlichem Nachwuchs. Für
Bachelor- und Master-Studierende
gibt es kaum eine bessere Adresse als
die UDE mit mehreren auf verschiedene
Wasser-Aspekte spezialisierten
Studiengängen. Auch Promovierende
werden hier in mehreren internationalen
Programmen und dem regional
verankerten Fortschrittskolleg
FUTURE WATER zu breit ausgebildeten
Fachkräften für Wissenschaft,
Wirtschaft und Gesellschaft.
Urbane Agglomerationen wie
das Ruhrgebiet oder auch die weltweit
zunehmende Zahl von Megacities
stellen das Management von
Gewässern und Wasserressourcen
vor große Herausforderungen. Das
renommierte deutsche Know-how
im Wassersektor kann vielfach die
Situation in anderen Ländern verbessern
helfen. Das Ergebnis eines
gemeinsamen Workshops deutscher
und brasilianischer Nachwuchswissenschaftler
*innen, durchgeführt
an der UDE als Kooperation mit
der Leopoldina, der brasilianischen
Akademie der Wissenschaften und
dem ZWU, finden Sie als Beispiel in
diesem Heft.
Wasser verbindet aber nicht nur
in Bezug auf internationale Kooperationen.
Flüsse und Bäche verbinden
verschiedene Landschaftselemente,
Siedlungen und Städte miteinander.
Die menschliche Nutzung dieser
Gewässer jedoch hinterlässt ihre
Spuren und wirkt sich direkt auf
die Natur aus, die diese Gewässer
auch als Lebensraum für zahlreiche
Arten bereitstellt. So muss Abwasser,
bevor es in ein Gewässer eingeleitet
wird, aufwendig gereinigt werden.
Die konventionellen physikalischen
und biologischen Verfahren reichen
heutzutage aber oft nicht aus, um
auch die zahlreichen neueren Stoffe
wie Medikamentenrückstände in
ihren sehr geringen Konzentrationen
zu entfernen. Daher braucht es neue
Verfahrensansätze wie die Membrantechnik,
die in verschiedenen
Kontexten erfolgreich eingesetzt
werden kann. Sehr großes Potenzial
bietet auch die Nutzbarmachung von
Algen unter anderem auch für die
weitergehende Abwasserreinigung.
Im Vergleich gut etabliert ist bereits
die Nutzung von Ozonung und
Aktivkohle, die Bewertung des Einsatzes
auf die Gewässerqualität ist
aber noch weitgehend offen. Solch
neuere Verfahren sind oft noch nicht
im großen Maßstab umgesetzt, die
Belastung mit Mikroschadstoffen ist
aber bereits allgegenwärtig. Daher
gehen Wasserforscher *innen auch
der Frage nach, welche Wirkung ein
Cocktail aus zahlreichen im Wasser
gelösten Stoffen auf verschiedene
Organismen haben kann und ob
zusätzlicher Reinigungsaufwand bei
der Behandlung von Abwasser diese
Wirkung tatsächlich reduziert.
Wasser ist auch ein Energieträger,
und so ging die wirtschaftliche
Entwicklung im Zuge der Industrialisierung
mit der Wasserkraftnutzung
einher. Heute resultieren daraus
zahlreiche ökologische Probleme
in unseren Fließgewässern, welche
mit neuen Konzepten bewertet und
gelöst werden können.
Das Ruhrgebiet ist von der
Kohle- und Stahlindustrie geprägt
worden. Ein Großteil der industriellen
Standorte hat sich mittlerweile
gewandelt. Und die Bergbaufolgelandschaft
konnte so aktiv gestaltet
werden. In 2018 endet der Steinkohlebergbau
im Ruhrgebiet und das
letzte Bergwerk Prosper-Haniel wird
schließen. Ein Meilenstein in der
Geschichte der Region. Die UDE
prüft gemeinsam mit Partnern der
Region die Folgenutzungsoptionen
dieser Infrastruktur. So wird geprüft,
ob nicht der Zugang zur Tiefe mittels
eines Pumpspeicherwerkes als Energiespeicher
zur Unterstützung des
Ausbaus der erneuerbaren Energien
genutzt werden kann.
Und noch ein weiterer Meilenstein
im Ruhrgebiet: Baden im
Baldeneysee ist seit Mai 2017 wieder
erlaubt – wenn die hygienischen
Bedingungen stimmen. Nachdem
in den letzten vier Jahrzehnten trotz
einer deutlichen Verbesserung der
Ruhrwasserqualität der See nicht
als Badegewässer ausgewiesen war,
haben Forscher *innen innovative
Ansätze zur Gefährdungsbeurteilung,
Technologien zur Risikominderung,
zu Monitoring- und
Frühwarnansätzen sowie zur Risikokommunikation
für die Bevölkerung
entwickelt.
Obwohl die genauen Vorgänge
zur Entstehung des Lebens in
seinem Ursprung noch nicht hundertprozentig
nachgewiesen werden
konnten, steht eines sicher fest:
Wasser ist eine essentielle Ressource,
deren Verfügbarkeit Grundlage für
menschliches Leben, Wohlstand
und nicht zuletzt Frieden ist.
Und nun wünschen wir Ihnen
eine anregende Lektüre!
Dr. Michael Eisinger
Prof. Dr. Torsten C. Schmidt
Prof. Dr. Bernd Sures