Letzte Änderung: 14.Febr 2024
Moderator: Gerd Doeben-Henisch
Kontakt: big-wasser@oksimo.org
Dieser Text ist Teil des Themas BiG WASSER PHASE II
Der Workshop am 18.2.24 fällt aus. Das ist kein ‚Versagen‘, sondern hat einen positiv-konstruktiven Hintergrund 🙂
Wer mehr wissen will, kann den Text im dem zugehörigen big-Rundbrief vom 12.Febr 2024 nachlesen.
Der nächste WASSER-Workshop findet dann planmäßig am 10.März 2024 statt.
Letzte Änderung: 31.Jan 2024
Moderator: Gerd Doeben-Henisch
Kontakt: big-wasser@oksimo.org
Dieser Text ist Teil des Themas BiG-WASSER SITZUNG 28.Jan 2024.
Nachdem die BiG-Themengruppe WASSER nunmehr seit März 2023 fleißig Daten und Dokumentationen zur Wasserversorgung Schönecks — auch unter Einbeziehung vieler Aspekte des Main-Kinzig Kreises — gesammelt und ausgewertet hat, stellt sich die wichtige Frage, wie man all die vielen Daten so aufbereiten kann, dass sie für möglichst viele Bürger verständlich werden.
Dabei ist die Forderung zu stellen, dass die Darstellung der Situation echte, belastbare Prognosen für die nahe Zukunft ermöglichen muss. Wie wollen wir verantwortlich für die Zukunft handeln, wenn wir nicht in der Lage sind, notwendige Prognosen generieren zu können?
Im Engineering und in der Wissenschaft heißt das Zauberwort hier ‚Simulation‘: mit dieser kann man anhand einer aktuellen Situation aufzeigen, wie sich daraus Nachfolgesituationen entwickeln können. Hierzu benutzt man heute üblicherweise Computerprogramme.
Viele, die das hören, denken vermutlich an die Software chatGPT und fragen sich vielleicht, ob diese hier etwas ausrichten könnte. Klare Antwort: Kann sie nicht.
Es gibt allerdings eine neue Software, die seit mehreren Jahren von Professoren und Absolventen der Frankfurt University of Applied Sciences entwickelt wird.
Nach Bestandsaufnahme der bisherigen Recherchen wird das Konzept dieser neuen Software anhand von Beispielen vorgestellt und es wird aufgezeigt werden, wie die Herausforderung einer Modellierung der Wasserversorgung von Schöneck im Format einer Simulation realisiert werden kann.
Die folgenden Monate werden dann für alle zeigen, ob und wie das geht, und wie weit das BiG-Team WASSER damit kommen wird. Dies ist also ein offener Entwicklungsprozess, an dem jeder teilnehmen kann. Der gesamte Prozess wird — wie immer bei BiG — öffentlich dokumentiert werden.
(BiG := Bürger im Gespräch)
(Letzte Änderung: 26.Jan 24)
Hier der Entwurf des Programms für die Sitzung am 28.Jan 2024, 11-13h im Brendelsaal
Autor: BiG-Moderator
Kontakt: big@oksimo.org, Betreff: RUNDBRIEF
Dieser Text ist Teil derListe BiG-Rundbriefe.
Liebe Alle,
hier ein Blitz-Bericht zum BiG-Workshop-Tag gestern im Alten Schloss Büdesheim. Längere Berichte folgen (siehe unten im Text).
URAUFFÜHRUNG
Die Initiative ‚Bürger im Gespräch (BiG)‘ gibt es zwar schon seit Februar 2023, aber gestern boten erstmalig drei verschiedene BiG-Themengruppen hintereinander Workshops an. Die vierte BiG-Themengruppe GIS (Geo-Informations-Systeme) war zwar nicht dabei, sie hat aber im Januar ihr erste Projekt in Kooperatioon mit Prof. Seuß von der Frankfurt University of Applied Sciences und in Kooperation mit dem Fachbereich Stadtplanung der Gemeinde Schöneck erfolgreich abgeschlossen. Dankenswerter Weise wird Prof. Seuß uns auch noch im Jahr 2024 unterstützen! Ausführlichere Berichte gibt es demnächst auf der Webseite der GIS-Themengruppe:
Webseite GIS: https://www.oksimo.org/gis/ (Noch im Werden :-))
Email GIS: big-gis@oksimo.org
Zu den übrigen Workshjops lässt sich kurz Folgendes festhalten:
11-13h BiG-Themengruppe WASSER
Wie geplant konnte nach 9 Monaten Vorbereitung von dem Start des Simulations-Projektes ‚Wasservoraussage Schöneck‘ berichtet werden. Die Dienstleistung besteht darin, dass jeder Bürger von Schöneck jederzeit über sein Handy oder einen PC abfragen kann, wie die Wasserversorgung für Schöneck (eventuell differenziert nach Ortsteilen) aussieht: In welchem Zeitraum ist in welchem Umfang mit einer Verminderung des Wasserangebots zu rechnen. Dieser Service könnte die Wasserampel ergänzen oder gar ersetzen. Dieses Voraussageprojekt ist zur Zeit weltweit einzigartig. Es wird dazu eine — auch weltweit einzigartige — neue Software zum Einsatz gebracht. Das Projekt wird in allen Phasen öffentlich dokumentiert. Jeder kann auch jederzeit diese Simulation online testen. Wer will, kann an der weiteren Entwicklung mitarbeiten. Ein ausführlicher Bericht wird auf der Webseite der Veranstaltung folgen:
Webseite 28.1.24: https://www.oksimo.org/2024/01/15/wasser-phase-ii-sitzung-am-28-jan-2024-ankuendigung-programm-und-bericht/
Email: big-wasser@oksimo.org
13:30 – 15:30 BiG-Themengruppe WALD
Wie geplant leitete diese Sitzung die nächste Serie von Veranstaltungen der WALD-Themengruppe mit Fernziel 2027 (!) ein. Die WALD-Themengruppe versucht, bis zur nächsten Forsteinrichtung 2027 möglichst breit wichtige Aspekte für eine nachhaltige und bürgefreundliche Entwicklung unseres Gemeindewaldes ins Gespräch zu bringen. In der Sitzung gestern führte die Biologin und Umweltpädagogin Annette Dieckmann, die Mitglied in der Nationalen Plattform „Bildung für nachhaltige Entwicklung“ des Bundesministeriums für Bildung und Forschung ist, in ansprechender Weise in die ethische Dimension von Wald und Umgang mit Wald ein. Nach einer Einführung benutzte sie dazu die Texte der Forsteinrichtung der Gemeinde für die Zeit 2017-2026. Was zunächst als ein sehr trockener Text daher kam, wurde im Gespräch aller Teilnehmer und mit ihren Kommentaren zu einem überaus spannenden Text, wo am Schluß — immerhin 2 Stunden — die Zeit viel zu kurz wirkte. Ein ausführlicherer Bericht wird die Tage auf der Webseite zur Veranstaltung zu finden sein:
Email: big-wald@oksimo.org
16 – 18h BiG-Themengruppe ENERGIE AUTARK
Im Rahmen ihrer Erkundungsphase hat sich die ENERGIE-Themengruppe für die Zeit bis zum Herbst darauf geeinigt, interessante Gemeinden zu finden, zu besuchen und nach Schöneck einzuladen, die schon jetzt ein komplettes Energiekonzept realisiert haben, und bei dem die Bürger/ die Gemeinde zudem an den Einnahmen beteiligt sind. Die Erwartung ist hoch, dass auf diese Weise viele interessante Ideen und ‚Knowhow aus erster Hand‘ verfügbar wird. Weitere Berichte und Informationen werden auf der Webseite der ENERGIE-Themengruppe in der nächsten Seite zu finden sein:
URL: https://www.oksimo.org/2024/01/19/energie-workshop-so-28-januar-2024/
Email: big-energie@oksimo.org
Gerd Doeben-Henisch
(BiG-Moderator)
0151-727 45 601
PS: Veranstaltungsorte: Es passiert jetzt öfters, dass BiG auch Veranstaltungen außerhalb des Alten Schlosses organisiert, z.B. die Themengruppe WALD als Exkursionen oder in Kooperation mit dem Vogelschutzverein). Auch die Themengruppe WASSER wird am 10.April 2024 im Bürgerhaus Oberdorffelden einen Workshop zusammen mit der Fachbereichsleitung der Stadtplanung der Gemeinde zum Thema Abwasser anbieten. Spezielle Ankündigung folgt noch.
12.03.2024
Das kick-off-meeting für die Phase-II wurde gestartet.
Die Pilot-Phase soll im Zeitraum Mai-September 2024 durchgeführt werden.
Ausgangspunkt ist folgende Webseite: https://digitaler-zwilling-schoeneck-fh-frankfurt.hub.arcgis.com/
Die Baumpatenschafts-daten werden als Kopie des Baumkatasters geführt, da die Daten im Kataster nicht überschrieben werden dürfen (siehe auch unten).
Auf der Web-Seite der Gemeinde soll ein Informations-Text und ein link zu o.g. DZ-Schöneck-Seite eingestellt werden.
In dem Text wird der interessierte Baumpate gebeten, ein e-mail an die Gemeinde zu senden, damit die Gemeinde eine Übersicht über die Patenschaften erhält.
Nicht final geklärt ist die Frage nach der Vergabe der Paten-ID.
Optionen sind:
Eigenständige Vergabe einer ID durch den Paten – auf Basis eines vorgegebenen
Schemas .
Ableitung der ID aufgrund der eingefärbten Legende.
Der Abruf von Fördermitteln wird als schwierig erachtet. Derzeit gäbe es Optionen beim BMBF und der Hessen-Agentur.
Die Gemeinde würde nach Aussage von Herrn Rauch als Anforderer auftreten,
den input zur Erstellung der Unterlagen sollte das Projekt-Team beisteuern.
+++
16.01.2024
Zur Entwicklung von „GIS-Schöneck“ gibt es eine Arbeitsgruppe der FUAS (Frankfurt University of Applied Sciences) unter Leitung von Prof. Dr. Robert Seuß (Fach Geoinformatik) mit einer Gruppe von Studierenden (Anna Krauß (Sprecherin), Elvira Alimi, Marcel Krause, Maximilian Kuhn), dazu Vertreter der Gemeinde Schöneck (Bürgermeisterin Conny Rück, Fachbereichsleiter Stadtentwicklung Günter Rauch), sowie Mitgliedern der BiG-Themengruppe GIS Schöneck (Moderator Hugo Preiss mit Gerd Doeben-Henisch).
Am Di 16.Jan 2024 fand die Abschlusssitzung statt, in der die Projektgruppe der Bürgermeisterin und dem Fachbereichsleiter Stadtentwicklung das finale Ergebnis eines Digitalen Zwillings Schöneck präsentierten. Neben einer allgemeinen Einführung in die Arbeitsweise der Geoinfomatik wurde am Beispiel der konkreten Themen ‚Bewässerung öffentlicher Grünanlagen mit Patenschaften von Bürgern‘ sowie ‚Mängelmelder und Ideensammler von Bürgern‘ aufgezeigt, wie man diese Aufgaben mittels eines ‚Digitalen Zwillings Schöneck‘ sehr elegant und bürgerfreundlich lösen könnte.
Die Vertreter der Gemeinde waren von dieser Perspektive positiv beeindruckt.
Durch das Angebot von Prof. Seuß, das Projekt im Rahmen eines Forschungsprojektes auch im Jahr 2024 weiter zu führen und zu evaluieren, ergab sich eine sehr hoffnungsvolle Perspektive für die Gemeinde Schöneck.
Es ist davon auszugehen, dass in den kommenden Monaten die Bürger auf vielfache Weise von diesen neuen Möglichkeiten Kenntnis erlangen können. Neben Informationsmaterialien und Informationsveranstaltungen ist auch an einem realistischen Testbetrieb mit den oben erwähnten Anwendungsfällen gedacht. Dadurch können die Bürger sich selbst ein Bild von den Möglichkeiten machen.
Letzte Änderung: 6.Febr 2024
Moderator: Gerd Doeben-Henisch
Kontakt: big-wasser@oksimo.org
–!! Bitte beachten : Aufgrund der Weiterentwicklung in der BiG-Themengruppe WASSER , dokumentiert im Workshop vom 28.Jan 2024, müssen Teile der bisherigen Einführung neu geschrieben werden !!–
Dieser Text ist Teil des Themas BiG WASSER PHASE II
(Letzte Änderung: 24.Jan 24)
Die ursprüngliche Idee, als nächstes ein öffentliches Planspiel zu erarbeiten und durchzuführen, wurde nach der ersten Sitzung am 24.September 2023 leicht abgeändert.
Der Schwerpunkt wird jetzt darauf gelegt, erst einmal ein Simulationsmodell zu erarbeiten, das geeignet sein soll, sowohl für die Bürger direkt wie auch für die Gemeindeleitung von Schöneck hilfreiche realistische Prognosen für die Wasserversorgung der Bürger berechnen zu können (Für mögliche Planspiele später bildet solch eine Simulation die Grundlage).
Mit dieser Entscheidung ergeben sich erste Aufgaben (Ziele) für die Bürger, für die Gemeindeleitung, wie auch dann für die Ingenieure, die das Simulationsmodell entwickeln sollen.
Beispielsweise:
Beispielsweise:
Um die Fragen beantworten zu können, die sich die Bürger und die Gemeindeleitungen stellen, braucht es Antworten. Wo kommen diese her?
One ausführliche Recherchen und darauf aufbauende Überlegungen wird es keine Antworten geben.
Um welche Art von Daten geht es hier?
Hier eine Skizze:
BILD : Skizze zu den notwendigen Bausteinen für Antworten.
Fangen wir von ‚hinten‘ an. Eine Frage, die die Bürger beantwortet haben wollen lautet: „Gibt es einen Trend für die Wasserversorgung der Bürger im Ort X im Stadtteil Y?“
Um diese Frage zu beantworten, muss man in der Lage sein, von einer aktuellen Situation ausgehend mögliche Folgesituationen generieren zu können, um dann zu sehen, ob sich in dieser zeitlichen Abfolge von Situationen ein Trend andeutet. Das Erzeugen solcher Situationsabfolgen wird normalerweise durch Simulationen ermöglicht.
Simulationen benötigen als Voraussetzung die Unterscheidung in mögliche Veränderungen, die bezogen auf eine gegebene Situation stattfinden können. Eine Situation zu einem bestimmten Zeitpunkt besteht aus Sachverhalten, die eine Situation charakterisieren: einzelne Daten, Beziehungsdaten, ein integrierendes Modell.
Was muss man sich darunter vorstellen?
Einzeldaten:
Laut Aussage der Bürgermeisterin von Schöneck (Neujahrsempfang der Gemeinde am 21.Jan 2024) zählte die Gemeinde am 31.Dez 2023 12.700 (abgerundet) Einwohner.
Laut Bernhard Kegel (zitiert in Doeben-Henisch: https://www.cognitiveagent.org/2015/12/06/die-herrscher-der-welt-mikroben-besprechung-des-buches-von-b-kegel-teil-1/ ) wird der Darm eines Menschen von ca. 100 Billionen (= 1012) Bakterien besiedelt.
Beziehungsdaten:
Es gibt im Darm eines einzelnen Menschen 1 Million mal mehr Bakterien wie Einwohner in Schöneck 2023.
Ob diese Beziehung irgendeine besondere Bedeutung hat, lässt sich momentan schwer sagen. Aber die Beziehung trifft zu.
Wasserverbrauch:
Die folgende Angabe zum durchschnittlichen pro Kopf Verbrauch von Liter Trinkwasser pro Tag besagt nichts darüber, wie viel Wasser ein bestimmter Endverbraucher tatsächlich verbraucht.
Laut dem Regierungspräsidium Darmstadt ( https://rp-darmstadt.hessen.de/sites/rp-darmstadt.hessen.de/files/2023-02/wasserbilanz_rhein-main_2021.pdf ) lag der pro Kopf Verbrauch der Einwohner von Schöneck (ohne Gewerbe, ohne Industrie) 2021 bei 125 Liter/Tag. Hochgerechnet aufs Jahr ergibt dies 365 x 125 Liter, also 45.625 Liter. Bei 1000 Liter als 1 m³ (Kubikmeter), wären dies 45,6 m³ pro Jahr. Bei einer Einwohnerzahl von 12.700 in 2023 würden diese pro Jahr 45,6m³ x 12.700 Wasser verbrauchen, also 579.437 m³.
Brunnenkapazität:
Laut den Angaben der Gutachten zum Brunnen Hellerborn (ein Brunnen von Dreien in Schöneck) liefert dieser pro Jahr 88.000 m3 Wasser (siehe: https://www.oksimo.org/2023/06/29/planspiel-schoeneck-wasser-erste-schritte/ )
Beziehung:
Hätte Schöneck nur diesen einen Brunnen, dann gäbe es pro Kopf und Tag nur ca. 19 Liter Wasser statt 125 Liter.
Diese Beziehung berührt uns als Einwohner schon eher. 106 Liter Wasser pro Tag und Kopf weniger bei nur einem Brunnen, dass würde jeder massiv spüren.
Eine Form von Veränderung könnte sein: Veränderung der Brunnenkapazität. Da man weiß, dass das Grundwasserangebot schwanken kann und außerdem der Brunnen als baufällig gilt, ist die Annahme von konstant 88.000 m3 pro Jahr nicht sicher.
Eine andere Form von Veränderung könnte sein: Veränderung der Einwohnerzahl. Welche Abschätzungen gibt es? Laut dem hessischen statistischen Landesamt gab es am 31.Dez 2022 11.986 Einwohner in Schöneck ( https://statistik.hessen.de/sites/statistik.hessen.de/files/2023-06/ai2_j2022_bevoelkerung_tabelle_2.xlsx ) verglichen zu 12.700 in 2023.
Ein Integriertes Modell besteht aus allen Einzeldaten, aus allen erkannten Beziehungen, sowie aus allen bekannten Veränderungen.
Im obigen Beispiel also die Einzel-Daten zum pro Kopf Wasserverbrauch und der Brunnenkapazität pro Jahr. Als Beziehung das Verhältnis von Wasserverbrauch und Wasserangebot. Und als Veränderungen mögliche Änderungen bei der Einwohnerzahl und der Kapazität des Brunnens.
Würde man nur die beiden Zahlen 11.986 (2022) und 12.700 (2023) Einwohner in Schöneck haben, dann würde dies auf eine Zunahme von 714 Einwohnern (ca. 6 %) in Schöneck innerhalb nur eines Jahres hindeuten.
Ist diese Zunahme eher zufällig, eine Ausnahme, oder zeigt sich darin der ‚Trend‘ des Anwachsens der Bevölkerung?
Wäre dies ein Trend in dem Sinne, dass die Einwohnerzahl von Schöneck Jahr für Jahr zunehmen würde und würde die Brunnenkapazität eher konstant bleiben (?) oder gar abnehmen (?), dann würde sich die Menge des verfügbaren Wassers pro Kopf und Tag langsam unter 19 Liter/Tag bewegen.
Ist uns allen dieser Sachverhalt klar?
BILD : Elemente einer Simulation
Das obige Schaubild zeigt die Grundelemente einer Theorie, die neben einem Modell auch einen Simulator enthält (In der klassischen Theorie entspricht dem Simulator der sogenannte Folgerungsbegriff). Der Simulator gibt an, wie man vorhandene Veränderungsbeschreibungen (Veränderungsregeln) (V) auf eine gegebene Situation (Z) anwenden kann. Das Ergebnis solch einer Anwendung ist dann ein neuer Zustand , ein Folgezustand (Z‘). Für den Simulator wird ein Folgezustand Z‘ dann zu einem neuen aktuellen Zustand, also Z‘ wird für den Simulator wieder zu Z. Auf diese Weise kann der Simulator beliebig viele Folgezustände generieren. Alle Folgezustände zusammen bilden dann eine Simulation.
2) Demo-Beispiel: Brunnenkapazität im Verlauf von Jahren (Letzte Änderung: 23.Jan 2024)
Wenn man diese beiden einfachen Simulationen nebeneinander stellt, dann sieht man leicht, dass eine zunehmende Bevölkerung und eine abnehmende Wasserkapazität schnell zum Konflikt führen können.
Das nachfolgende Schaubild aus der Theorie T-brunnen-einw-v1 zeigt beide Kurven in einer Grafik.
Wie in den Beispielen beschrieben, sind die Annahmen aber sehr vereinfachend. Die Grundtatsache der Endlichkeit der Ressource Wasser und der tendenziellen Ausweitung der Bevölkerung sind aber prinzipiell nur schwer miteinander versöhnbar. Wir werden uns in Zukunft erheblich mehr einfallen lassen müssen als bisher.
3) Demo-Beispiel: Veränderung des Pro-Kopf Verbrauchs an Wasser durch Wechselwirkung zwischen Brunnenkapazität und Einwohnerzahl (letzte Änderung: 25.Jan 2024)
Am Ende dieses Theoriebeispiels (was auch die vorhergehenden Beispiele zusammenfasst) heißt es:
Zusammenfassend kann man Folgendes festhalten:
Bevor die Arbeit am Simulator für die Wasserverfügbarkeit jetzt offiziell starten soll, ist es noch wichtig, den Gegenstandsbereich der Simulation etwas mehr abzustecken: Welche Themen, Themenfelder sollen überhaupt in die Überlegungen einbezogen werden ?
BILD : Die stark vereinfachte Struktur des Bildes soll ausdrücken, dass das lokale Wassergeschehen letztlich über das Bindeglied Niederschlag an das globale Wassergeschehen gekoppelt ist.
Das lokale Wassergeschehen, das auf die Verfügbarkeit von Wasser angewiesen ist, hängt über die Niederschläge unmittelbar am globalen Wassergeschehen. Denn nur über die Prozesse der globalen Wassermaschine entsteht überhaupt Wasser auf dem Festland, das ausschließlich über die Wasserverdunstung der Ozeane entsteht. Vegetation auf dem Festland kann dazu beitragen, dass das Wasser von den Ozeanen irgendwie gespeichert oder recycled wird, aber das Festland als solches kann kein eigenes Wasser produzieren.
Es ist ein erklärtes Ziel dieses Wasserprojektes, diese Dynamik des Ineinanders von lokaler und globaler Wassermaschine so sichtbar zu machen, dass die zweite Aufgabenstellung des Wasser-Projektes, die Voraussage von Wasserverfügbarkeit, eingelöst werden kann.
Damit die soeben geschilderte Aufgabenstellung in die Realität umgesetzt werden kann, ist Ingenieursarbeit notwendig, hier ergänzt durch Aktivitäten von Bürgern. Jeder Bürger soll eine Chance haben, dieses Projekt zu verstehen und auf Wunsch auch mitwirken zu können. Hier geht es nicht um irgendein Geheimwissen, sondern um genau jenes Wissen, das wir alle zum gemeinsamen Überleben auf diesem Planeten brauchen. Daraus ergibt sich, dass alle Texte für jeden verstehbar sein müssen und dass der Einsatz von Software diese Verstehbarkeit nicht einschränken darf.
Vereinfacht stellen sich dem Ingenieur und den mitwirkenden Bürgern folgende Aufgaben:
Üblicherweise haben Ingenieure eine bestimmte Strategie, wie sie bei der Lösung ihrer Aufgaben vorgehen. Im Bereich der Informatik spricht man gerne von sogenannten Vorgehensmodellen. Hier eine Skizze zu dem Vorgehensmodell, nach dem das BiG-Team WASSER vorgehen wird:
BILD : Entwurf eines Vorgehens-Modells für die Themengruppe WASSER bis Juni 2024. Änderungen sind nach Bedarf jederzeit möglich.
Jeder interessierte Bürger kann an der Entwicklung des Simulators teilnehmen, auch ohne Vorkenntnisse. Es besteht der Anspruch, dass die Entwürfe zu dem Simulationsmodell für jeden verständlich sein sollen. Jeder soll genau verstehen können, was in der Simulation passiert.
Falls jemand etwas nicht versteht, können dazu Fragen gestellt oder Kommentare geschrieben werden. Falls gewünscht, werden diese auch öffentlich dokumentiert.
Im Sommer 2024 werden wir dann sehen, wo wir stehen: Macht das ganze Sinn oder war es ein Flop. Dazu gibt es natürlich eine öffentliche Sitzung, zu der möglichst viele Bürger eingeladen sind. Eine möglichst enge Kommunikation mit den verschiedenen politischen Fraktionen, dem Ortsvorstand, wichtigen Vertretern der Verwaltung und natürlich den Wasserwerken wird angestrebt.
Letzte Änderung: 19.Januar 2024
Dieser Text ist Teil der der Themenliste der BiG-Themengruppe WALD.
Auf Initiative der Bürgerinitiative ‚Bürger im Gespräch (BiG)‘ in Kooperation mit dem Vogelschutzverein wird am 14.1.24 von 11-13 Uhr eine Winterexkursion im Wald zwischen Kilianstädten und Büdesheim stattfinden. Für das Thema “ Winterwald im Winterschlaf…oder wacher als man glaubt?!“ konnten wir zwei Experten für die Begleitung der Exkursion gewinnen: einmal den BUND-Waldexperte Helmut Gockert und seine Frau Dr. Ronner-Gockert, eine Pilzsachverständige. Der Treffpunkt ist am Vereinshaus des Vogelschutzvereins Schöneck. Im Anschluss gibt es bei lockerem Austausch Kaffee und Kuchen.
Ein vorbereitendes Treffen fand am 5.1.24 mit unseren Experten im Wald statt. Eine interessante Strecke wurde mit ausgesuchten Stationen vorab besichtigt und ein vielversprechender Austausch fand statt. Interessierte Bürger haben am 14.1 24 eine gute Gelegenheit an dieser informativen Exkursion in unserem Wald teilzunehmen und sich vor Ort direkt auszutauschen.
Die Teilnahme ist kostenlos. Kaffee und selbstgebackenen Kuchen gibt ebenfalls, und mit ein bißchen Glück auch einen kleinen Glühwein….
Ansprechpartnerin für diese Exkursion von Seiten BiG ist Dr. Yvonne Heil; sie ist die Moderatorin der BiG-Themengruppe WALD (erreichbar über big@oksimo.org, Betreff ‚EXKURSION 14.Jan 24‘.)
WICHTIG: Die Exkursion findet bei jedem Wetter statt! Geeignete Kleidung ist sicher vorteilhaft 🙂 Wenn es ganz übel kommt, dann werden wir entsprechend einen Teil der Exkursion in das Heim der Vogelschützer verlagern.
Letzte Änderung: 20.Jan 2024
–!! Noch nicht fertig !!–
Letzte Änderung: 21.Dez 2023
–!! Noch nicht fertig !!–
Dieser Text gehört zum Thema ‚Welche Faktoren spielen für die Wasserversorgung in Schöneck eine Rolle?‘.
Anzeige für Schöneck in Hessen. Kann aber auch für alle anderen Gemeinden genutzt werden, wenn man den Namen ändert. Von dieser Karte dann auch Zugang zu anderen Wettermeldungen.[1]
[1] DWD – Deutscher Wetterdienst: https://www.dwd.de/DE/wetter/warnungen_gemeinden/warnWetter_node.html?ort=Sch%C3%B6neck
Am Beispiel der Gemeinde Schöneck mit dem Kontext Main-Kinzig Kreis (MKK) untersucht die BiG-Themengruppe WASSER die Situation der Wasserversorgung für die Gemeinde. Verfolgt man den Weg des Wassers, der aus dem Wasserhahn kommt, über die Leitungssysteme zu den jeweiligen Brunnen (in Schöneck noch drei), dann stößt man auf das Grundwasser in einer geologisch schwierigen Region. Dieses Grundwasser stammt letztlich aus jenen Niederschlägen, die beim Herbstürzen nicht durch Verdunstung (durchschnittlich 62%) wieder verschwinden, nicht durch Abfließen auf der Oberfläche oder durch Verarbeitung durch Wurzelwerk in den oberen Schichten des Bodens vor dem Eindringen in die tieferen Schichten gehindert werden, sondern von dem kleinen Teil jenes Wassers (im Durchschnitt 22% eines Niederschlags), das immer tiefer sickert (Monate, oder gar Jahre lang), bis es als Grundwasser vorliegt. Allerdings, Grundwasser ist nicht statisch, unbeweglich, sondern bewegt sich, angetrieben von der Schwerkraft, durch den Boden in Richtung eines Gefälles.
Wichtig ist, dass der Ursprung allen Wasser auf und im Boden Niederschläge sind. Laut den aktuellen Statistiken (siehe die Texte zu den anderen Faktoren) nehmen diese Niederschläge im Bereich MKK (und auch ganz Hessen) seit 20 Jahren kontinuierlich ab; gleichzeitig nimmt die Temperatur kontinuierlich zu (Verdunstungsgrad steigt).
An dieser Stelle kann — und sollte — man die Frage stellen, woher kommt eigentlich dieser Niederschlag, unser Regen?
Ein Beitrag im Sender arte vom 8.Dez 2023 bringt hier ein erstes ‚Licht ins Dunkel‘. [1] Auf einen Schlag wird klar, dass für uns hier in Schöneck der Amazonas Regenwald alles andere als ‚weit weg‘ ist, auch nicht all die anderen großen Waldgebiete in Nordamerika, Russland, Papua-Neuguinea, und in Afrika.
Generell entsteht Regen durch Kondensierung von Wasserdampf, der durch Verdunstung in die Luft gelangt. Eine sehr große Quelle für Wasserdampf entstammt den Meeresoberflächen, die durch Sonneneinstrahlung so erwärmt werden, dass Wasser verdunstet.
Wie bekannt ist, heißt Verdunstung und Regenbildung nicht automatisch, dass dieser Regen dann auch über jenen Gebieten abregnet, wo Pflanzen, Tiere und Menschen Wasser brauchen. So gibt es bestimmte Gebiete auf der Erde, die extrem trocken sind. Wenn man auf die schematische Karte von Waldgebieten und Wüsten auf unserer Erde schaut, dann kann man unschwer erkennen, dass diese Verteilung weitgehend einem bestimmten Muster folgt: die großen Waldgebiete liegen entlang dem Äquator oder entlang dem 60.ten nördlichen Breitengrad. Die Wüstengebiete hingegen liegen entlang dem 30.ten Breitengrad sowohl südlich wie nördlich.
BILD : Verteilung der Waldgebiete und Wüsten. Man kann erkennen, dass die Position entlang der Breitengrade offensichtlich eine Rolle spielt.
Die Ursache für die Verteilung der Wüsten sind Winde, die kaum Wasser bringen, zugleich aber noch restliche Feuchtigkeit aufsaugen. Dies sind spezielle Winde, die sogenannten Passatwinde, die sowohl vom Norden wie vom Süden zum Äquator strömen, sich dort erwärmen, Feuchtigkeit aufnehmen, aufsteigen, dabei wieder abkühlen und sich bei der Gegenbewegung vom Äquator weg zurück abregnen. Dadurch sinken sie wieder ab, nehmen neu Feuchtigkeit auf, und das Spiel beginnt von vorne. Es sind rein physikalische Gesetze, die hier wirken.
Und hier gibt es eine Besonderheit: da das Meerwasser am Äquator gewöhnlich kühler ist als die Landgebiete, würde noralerweise der Luftdruck über dem Land höher sein als auf dem Meer und die Winde würden sich zum Meer hin bewegen, auf keine Fall würden sie den Ä’quator überschreiten. Im Fall der Regenwälder Amazoniens, Zentralafrikas und Indonesiens stellt sich aber heraus, dass die Verdunstungsleistung dieser Wälder (bislang!) so groß ist, dass die Wasserdampfbildung zu einem leichten Unterdruck führt, der stark genug ist, Winde vom Meer ‚anzusaugen‘. Wissenschaftler nennen diesen Effekt ‚biotische Pumpe‘. [1,2] Statt also auszutrocknen bekommen diese Gebiete reichlich Wasserdampf, um sich selbst zu kühlen, zu wässern, und darüber hinaus selbst Wasserdampf zu erzeugen.
Dass der Regenwald dies leisten kann, dazu braucht es sehr komplexe Netzwerke von Wurzeln, Pilzen, und riesige Baumkronen, Mit denen 1m2 Bodenfläche im Regenwald ca. 150 mal mehr Wasser verdunstet als 1m2 offenes Gewässer.
In arte.de ausgestrahlt am 8.Dez 2023: Der erläuternde Text zu dem Film: Die Wolkenansammlungen über dem Regenwald des Amazonas enthalten riesige Wassermassen, mehr als der Amazonas selbst. Wenn diese „fliegenden Flüsse“ auf die Anden treffen, werden sie in Richtung Süden gedrängt und regnen über den Städten Südamerikas ab. Seit mehr als 20 Jahren erforscht Professor Antonio D. Nobre das Geheimnis dieser Wasserströme in der Atmosphäre. URL: https://www.arte.tv/de/videos/088413-000-A/die-fliegenden-fluesse-des-amazonas/
Der Amazonasregenwald hat immense Ausmaße und erstreckt sich über mehrere Länder. Er gilt als die grüne Lunge der Erde und ist eine der Regionen mit der größten Artenvielfalt weltweit.
Das seltene und kostbare Ökosystem dieses mehrere Hunderttausend Jahre alten Waldgebietes spielt eine zentrale Rolle für das globale Klimagleichgewicht: Milliarden Bäume nehmen Kohlendioxid auf und geben Sauerstoff ab. Und: Der grüne Ozean ist auch die weltweit größte Süßwasserreserve.
Es ist zu erwarten, dass sich Wasser in Zukunft verknappen und zu einer ebenso begehrten Ressource werden wird wie Erdöl im 20. Jahrhundert. Daher ist es so wichtig, die Wasserkreisläufe genau zu kennen.
Vor 20 Jahren prägte der brasilianische Wissenschaftler Antonio D. Nobre für die in den Regenwolken über Südamerika zirkulierenden Wassermassen den Begriff der „fliegenden Flüsse“. Unermüdlich erforschte er ihre Funktionsweise und die komplexe Rolle des Regenwaldes für die Klimaregulierung. Im Mittelpunkt seiner Untersuchungen standen dabei zwei große Fragen: Warum gibt es in Südamerika keine Wüsten, während in den gleichen Breitengraden in Afrika und Australien Dutzende davon existieren? Und warum können die aus der Nordhalbkugel wehenden Winde hier den Äquator überqueren, der sich ihnen überall sonst auf der Erde als unüberwindliche Barriere entgegenstellt?
Um Antworten auf diese Fragen zu finden, ging Prof. Nobre der von zwei russischen Physikern entwickelten Theorie der sogenannten Biopumpe nach. Sie besagt, dass Wälder Unterdruck erzeugen, der mit großer Saugkraft feuchte Luft ins Landesinnere zieht, was für weiteren Regen sorgt. Diese grundlegende Entdeckung stellt frühere wissenschaftliche Erkenntnisse auf den Kopf.
Die Dokumentation veranschaulicht unter anderem anhand von 3D-Modellen die Funktionsweise der „fliegenden Flüsse“ und erläutert, warum sie so großen Einfluss auf das globale Klima haben.
Regie: Pascal Cuissot, Land: Frankreich, Jahr: 2021, Herkunft: arte Frankreich
[2] Victor Gorshkov , V.V. Gorshkov , A.M. Makariev, Biotic Regulation of the Environment. Key Issues of Global Changes. Springer, 2000
Erläuterung des Buchtextes: It is not possible to understand the apparent stability of the Earth’s climate and environment unless we can fully understand how the best possible environmental conditions may be maintained for life to exist. Human colonization of areas with natural biota, for industrial or agricultural activities, will lead to degradation of those natural communities and violation of the BRE (biotic regulation of the environment) principle.
Thus to maintain an environment on Earth that is suitable for life it is necessary to preserve and allow the natural recovery of natural biotic communities, both in the oceans and on land. This book is devoted to a quantitative version of the BRE concept, and is built on a foundation of modern scientific knowledge accumulated in the fields of physics and biology.
[3] Antonio Donato Nobre, Antonio Donato Nobre researches the “ingenious systems” of the Amazon. His work illustrates the beautiful complexity of this region, as well as its fragility against a backdrop of climate change. https://www.ted.com/speakers/antonio_donato_nobre
[4] Antonio Donato Nobre , TEDxAmazonia, November 2010, The magic of the Amazon: A river that flows invisibly all around us, https://www.ted.com/talks/antonio_donato_nobre_the_magic_of_the_amazon_a_river_that_flows_invisibly_all_around_us
[5] Dan Kedmey, Nov 24, 2015, The largest river on Earth is invisible — and airborne, URL: https://ideas.ted.com/this-airborne-river-may-be-the-largest-river-on-earth/
[6] Nobre AD, 2017, Das Zukünftige Klima Amazoniens. Wissenschaftlicher Evaluierungsbericht. Realisierung ARA, CCST-INPE, e INPA. São
José dos Campos, Brasilien, 42p,URL: http://www.ccst.inpe.br/wp-content/uploads/2014/11/Das_Zukunftige_Klima_Amazoniens.pdf (Ein wichtiger wissenschaftler Text !)
[7] Karina MiottoSao Jose dos Campos, Brazil, April 2018, Interview, Antonio Nobre: A scientist advocates for the Amazon, Researcher explains how we can restore and protect the world’s largest forest, URL: https://believe.earth/en/antonio-nobre-a-scientist-advocates-for-the-amazon/
[8] Sandra Weiss, Datum unbekannt, Interview mit Antonio D. Nobre, Ausnahmezustand am Amazonas. URL: https://amazonian-future.de/interview-nobre/ (Der Beitrag entstammt dem Projekt ‚Götterdämmerung Amazonas‘: https://amazonian-future.de/
[9] Deutsche Welle, Englisch, 15.2.2023, The Invisible River that Flows through the Sky. The cloud masses above the Amazon rainforest contain more water than the Amazon itself. URL: https://www.dw.com/en/the-invisible-river-that-flows-through-the-sky/a-64564601
[10] Deutsche Welle, 17.3.2023, Bericht zum Film ‚Die fliegnden Flüsse des Amazonas‘, URL: https://www.dw.com/de/die-fliegenden-fl%C3%BCsse-des-amazonas/a-64564561
[11] OroVerde – Die Tropenwaldstiftung, Ausführlicher Bericht zur Bedeutung des Regenwaldes und die Rolle der fliegenden Flüsse, URL: https://www.regenwald-schuetzen.org/regenwald-wissen/bedeutung-des-regenwaldes/was-hat-regenwaldschutz-mit-klimaschutz-zu-tun/fliegende-fluesse
[12] José Antonio Marengo Orsini ist ein peruanischer Wissenschaftler, der mehr als zwanzig Jahre in Brasilien lebt. Er widmet sich vor allem der Erforschung der globalen Erwärmung. Er hat mehrmals mit dem IPCC zusammengearbeitet und ist einer der Gutachter der Arbeitsgruppe 1 des IPCC Sixth Assessment Report. URL: https://es.wikipedia.org/wiki/Jos%C3%A9_Marengo. Dort kann man nachlesen (hier in Deutscher Übersetzung): … Er ist leitender Wissenschaftler und Professor am National Institute of Space Research (INPE) von Brasilien, wo er die Climate Change Studies and Research Group koordiniert, zusätzlich zu wissenschaftlichen Koordinator der Klimaprognose und Leiter der Abteilung Naturwissenschaften der INPE Earth System Science. Seit vielen Jahren ist er Teil des Teams des Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC), wo er an der Vorbereitung seiner Berichte teilnimmt und wo er zusammen mit der Gruppe den Friedensnobelpreis 2007 erhielt Er war Co-Vorsitzender der Arbeitsgruppe für Daten und Szenarien für Auswirkungen und Klimabewertung (TGICA) des IPCC Vierte Bewertungsbericht und des IV. Bewertungsberichts Resumen para responsables de políticasdes IPCC. Er ist einer der vier Hauptautoren der Arbeitsgruppe I des fünften Berichts und war einer der Koordinatoren des Kapitels über Lateinamerika und die Karibik. Er nahm auch als Gutachter von Kapitel 6: Kurzlebiger Klimaverderer des teil.
[13] Christian.russau@fdcl.org, 11.09.2020, Neue Studie: Degradierte Flächen Amazoniens bisher übersehener Faktor. Kipppunkt wohl schon überschritten. In der neuen Ausgabe der Wissenschaftszeitung „Science“ haben Wissenschaftler:innen anhand der Landsat-Daten errechnet, dass während zwischen 1992 und 2014 die Rodungszahlen in Amazonien sich auf 308.311 km² erstreckten, die in Amazonien im gleichen Zeitrum degradierten Flächen aber bereits auf 337.427 km² kamen. URL: https://www.kooperation-brasilien.org/de/themen/neue-studie-degradierte-flaechen-amazoniens-bisher-uebersehener-faktor-kipppunkt-wohl-schon-ueberschritten
[14] Planetarische Zirkulation, https://de.wikipedia.org/wiki/Planetarische_Zirkulation
[15] Mykorrizha Pilze, https://de.wikipedia.org/wiki/Mykorrhiza
[16a] Rahman, A., Kumar, P. & Dominguez, F. Increasing freshwater supply to sustainably address global water security at scale. Sci Rep 12, 20262 (2022). https://doi.org/10.1038/s41598-022-24314-2, https://www.nature.com/articles/s41598-022-24314-2 Zusammenfassung: While significant parts of the globe are already facing significant freshwater scarcity, the need for more freshwater is projected to increase in order to sustain the increasing global population and economic growth, and adapt to climate change. Current approaches for addressing this challenge, which has the potential to result in catastrophic outcomes for consumptive needs and economic growth, rely on increasing the efficient use of existing resources. However, the availability of freshwater resources is rapidly declining due to over-exploitation and climate change and, therefore, is unlikely to sustainably address future needs, which requires a rethink of our solutions and associated investments. Here we present a bold departure from existing approaches by establishing the viability of significantly increasing freshwater through the capture of humid air over oceans. We show that the atmosphere above the oceans proximal to the land can yield substantial freshwater, sufficient to support large population centers across the globe, using appropriately engineered structures. Due to the practically limitless supply of water vapor from the oceans, this approach is sustainable under climate change and can transform our ability to address present and future water security concerns. This approach is envisioned to be transformative in establishing a mechanism for sustainably providing freshwater security to the present and future generations that is economically viable.
[16b] Florian Koch, 22. Jänner 2023, 15:06, Studie: Aus Wasserdampf über Ozeanen lässt sich Trinkwasser gewinnen. Forschende in den USA haben eine Methode entwickelt, um Wasserdampf an der Meeresoberfläche abzufangen und daraus Süßwasser zu kondensieren, URL: https://www.derstandard.de/story/2000142662772/studie-aus-wasserdampf-ueber-ozeanen-laesst-sich-trinkwasser-gewinnen
[16c] Fresh water from sea water: Can you get fresh water from salt water by evaporation. If yes,how? – Anonymous (age 12) A: Sure — that’s a process known as „distillation“, although evaporation is only half of the story. Evaporation from salt water gives nice, pure water vapor, but to produce water again requires condensation. This can be done by flowing the water vapor (+ any air it might be mixed with) past a surface that is cooler than it, and necessarily cooler than the boiling point of water. The cooler it is, the faster it will condense water out of the vapor. The condensing surface is tilted so the water that forms runs down the surface into a container. If the condensing surface is colder than 32 degrees Fahrenheit (0 Celsius) some water will freeze on the condensing surface.URL: https://van.physics.illinois.edu/ask/listing/1439
Note — the salt from the seawater (and anything else that might have been in it) stays in the original container holding the seawater. Eventually this may cake up with salt and it will have to be cleaned out. Some people buy sea salt at the grocery store and claim it is tastier than the kind you get out of salt mines (I cannot tell the difference however).
Tom (published on 10/22/2007)
Letzte Änderung: 30.Nov 2023
Moderator: Gerd Doeben-Henisch
Dieser Text ist Teil des Themas BiG WASSER SIMULATION.
(Letzte Änderung: 30.Nov 23)
Wie das nachfolgende Schaubild anzeigt, soll es in der Sitzung am 26.Nov 23 darum gehen, das grundlegende Konzept für die Simulation in seinen Umrissen vorzustellen.
BILD : Vorgehensmodell beim Thema Wasser bis Juni 24. Am 26.Nov 24 vorstellen des Konzepts, was der Simulation zugrunde liegen soll.
In der Sitzung erläuterte Gerd Doeben-Henisch anhand einer Präsentation die wichtigsten Punkte. Diese Präsentation wird hier als PDF angezeigt. Ein kurzer erläuternder Text folgt. Eine erweiterte Erläuterung mitsamt Quellenangaben findet sich HIER1 und HIER2: Welche Faktoren spielen für die Wasserversorgung in Schöneck eine Rolle?
Anmerkung: Die Zahlen in Klammern beziehen sich auf die Seiten der Präsentation.
Das Thema Wasser ist eines von aktuell vier Themen von BiG. (2) In den Monaten März bis Juli 2023 haben die Recherchen ergeben, dass das Thema Wasser nicht nur global, nicht nur in der EU, sondern sogar auch in Deutschland immer mehr zu einem drängenden Problem geworden ist. Mit Blick auf Hessen, den Main-Kinzig Kreis und dann auch auf Schöneck deutet sich an, dass auch unser Nahbereich davon betroffen ist. (3) Anstatt nur abzuwarten, dis die Situation bei uns aus dem Ruder läuft, haben wir beschlossen, das Thema so weit auszuarbeiten, dass jeder verstehen kann, was gerade passiert und wie wir uns auf die kommenden Verschärfungen vorbereiten können. Dazu wollen wir unsere fortlaufenden Recherchen erweitern um eine Simulationsmodell, das online jedem Bürger rund um die Uhr zeigen kann, wie die Situation ist bzw. wie die Situation sich in den kommenden Jahren entwickeln kann.(4) Jeder, der will, kann sich daran beteiligen. Die gesamte Dokumentation ist auf der Webseite https://oksimo.org einsehbar. (7) Neben einem verstärkten Austausch mit den Vertretern der verschiedenen Parteien und Behörden wollen wir uns besonders bemühen, die junge Generation anzusprechen. Entsprechen unserem Vorgehensmodell (6) wollen wir versuchen, ab der Sitzung am 28.Jan 24 eine erste Version des Simulationsmodells vorzustellen. Dazu werden wir einen ganz neuen Typ von Software einsetzen, die auch in Kooperation mit der Frankfurt University of Applied Sciences entwickelt worden ist.(5)
Jeder Bürger soll jederzeit online fragen können, wie die aktuelle Prognose für die Wasserversorgung für seinen Bereich aussieht. Bei Bedarf — wenn die verfügbare Menge sich verringern sollte — soll er auch nachfragen können, warum dies so ist, und was wer tun kann, um das Problem zu verringern.(8)
Um solch eine Simulation zur Verfügung stellen zu können, braucht es ein angemessenes Wissen. Die Recherchen seit März 23 haben es möglich gemacht, einen ersten Rahmen entwickeln zu können, der aber beständig weiter ausgearbeitet wird. Auch werden immer mehr Experten und Expertinnen an diesem Prozess beteiligt.(9) Dieses Wissen wird in Form von verschiedenen Faktoren organisiert, die sich gegenseitig beeinflussen.
Ob ein Wassernotstand vorliegt, hängt natürlich von einem realen Bedarf ab: nur weil Menschen, Tiere und Pflanzen für ihr Überleben Wasser benötigen, kann man von einem ‚Wassernotstand‘ reden, wenn der notwendige Wasserbedarf größer ist als das verfügbare Wasser-Angebot. Von daher ist s natürlich notwendig, die Anzahl der Verbraucher und deren tatsächlichen Verbrauch zu kennen. Beispielhaft wurde dies für private Haushalte (und Kleingewerbe) aufgezeigt.(10) Die Situation in Schöneck ist dadurch geprägt, dass Schöneck seit Januar 2021 weitgehend auf seine eigenen drei Brunnen angewiesen ist, die klare Grenzen aufweisen. (11-14)
Da die Brunnen von Schöneck das Wasser ja nicht ‚erzeugen‘, sondern es nur so verfügbar machen, dass man es abpumpen kann, stellt sich die Frage, wo kommt dieses Wasser her? Damit landen wir beim Grundwasser.(15-16)
Letztlich hängt alles vom dem Wasser ab, das als Niederschlag zur Boden-Oberfläche gelangt. Wegen Verdunstung und Oberflächen-Abfluss gelangt im landesweiten Durchschnitt aber nur max. 1/5 des Niederschlags in die tiefere Bodenschichten und damit als ‚Sickerwasser‘ bis zum Grundwasser.(17,18) Für die Verdunstung ist die Temperatur verantwortlich. Diese nimmt in Hessen seit vielen Jahren konstant zu.(19,20) Bei den Niederschlägen ist die Tendenz gegenläufig: Im Sommer nehmen die Niederschläge konstant ab, im Winter konstant zu.(21,22) Wie die Rate der Grundwasserneubildung aber zeigt (23-25), reichen die Niederschläge nicht aus, um genügend neues Grundwasser zu bilden. Des bedeutet, in den letzten 20 Jahren kam es durchschnittlich zu 27% weniger Grundwasserneubildung. Dies ist gravierend!
Die bisher aufgezählten Faktoren bilden nur eine Basis, um die sich viele andere Faktoren versammeln. Um hier nicht den Überblick zu verlieren, macht es Sinn, das Werkzeug ‚Simulation‘ zu benutzen: damit kann man sichtbar machen, wie sich die verschiedenen Faktoren in der Zeit verhalten, insbesondere auch unter Berücksichtigung wichtiger Wechselwirkungen.(26,27)
Wer Mehr und Genaueres wissen will, ist eingeladen, die Seite über die Faktoren weiter zu besuchen: https://www.oksimo.org/2023/11/20/welche-faktoren-spielen-fuer-die-wasserversorgung-in-schoeneck-eine-rolle/ Diese Texte werden beständig weiter entwickelt.
Letzte Änderung: 7.Dez 2023
Moderation: Gerd Doeben-Henisch & das BiG-Energie Orga-Team (Michael Krembzow, Karlheinz Leipzig, Bettina Pfeifer)
Dieser Text gehört zum BiG-Thema ENERGIE AUTARK und ist eine direkte Fortsetzung der letzten Sitzung vom 29.Oktober 2023.
Im Workshop am 26.November 16:00 – 18:00h im Brendelsaal des Alten Schlosses von Büdesheim geht es darum, die ersten Überlegungen vom 29.Okt weiter zu konkretisieren. Nach einem Treffen des BiG-Energie Organisationsteams wurde die Aufgabe knapp so formuliert: „Wir waren uns einig, dass wir erstmal … gemeinsam nach konkreten, lokalen Anknüpfungspunkten suchen. Dazu wird eine Bestandsaufnahme wichtig sein, um zu verstehen, was in unserer Gemeinde sinnvoll und praktikabel sein könnte und was nicht.“
In einem intensiven Gespräch (auch noch ergänzt um ein Treffen des Orga-Teams an einem weiteren Abend), vergewisserte sich die Gruppe, über die gemeinsame Orientierung.
Als vorläufige Leitkriterien wurden festgehalten:
Als Energieträger, die potentiell in Frage kommen, wurden folgende identifiziert:
Politisch wünschenswert erscheint es:
(Letzte Änderung: 1.Jan 2024)
–!! wird kontinuierlich weiter entwickelt !!–
Dieser Text gehört zum Thema BiG Wasser-Simulation.
In diesem Text soll eine Liste jener Faktoren angegeben werden, die für die Frage, wie viel Wasser zum Zeitpunkt X am Ort Y voraussichtlich zur Verfügung stehen wird, eine Rolle spielen.
BILD : Faktoren, die bei der Verfügbarkeit von Wasser eine Rolle spielen
Das Schaubild stellt eine grobe Skizze jener Faktoren dar, die für die Verfügbarkeit von Wasser zum Gebrauch im Alltag eine Rolle spielen. Eine ‚Skizze‘ deswegen, weil die ‚Realität‘ all dieser Faktoren viele Details aufweisen kann, die regional unterschiedlich sind.
Dennoch ist es hilfreich, sich diesen Gesamtzusammenhang sichtbar zu machen, damit man sieht, wie ‚alles mit allem‘ zusammenhängt. Das Wasser, welches aus dem Wasserhahn kommt, erzählt nicht, wo es herkommt. … aber es hat einen langen Weg hinter sich. Letztlich stammt unser Wasser immer ‚aus dem Himmel‘, da es nur so, als Regen, unsere Böden erreicht. Und der Bereich ‚Himmel‘, ist ein weltumspannendes System von Winden, die Wasserdampf transportieren, teilweise zu Wolken und Regentropfen (oder Schneeflocken, oder Hagelkörner, …) kondensieren, welche dann unter bestimmten Bedingungen nach unten abgegeben werden.
Nur ca. 10% der Verdunstung der Ozeane gelangt auf die Kontinente, und diese 10% Ozean-Verdunstung macht ca. 35-40% des Regens aus, der über den Kontinenten niedergeht. Die Verdunstungsleistung hängt stark ab von der Temperatur und der Aufnahmekapazität der Atmosphäre. Die Niederschläge über den Kontinenten werden zu 70% von den Wäldern durch Verdunstung wieder zurück gegeben und zu weniger als 50% von den Ackerflächen.
Aus Sicht von Schöneck mag dies Reden über Verdunstungsleistungen der Kontinente und Ozeane ’sehr weit weg‘ wirken, aber für ‚Winde‘ sind ein paar tausend Kilometer kein Problem. Und daher ist das, was ’so weit weg‘ erscheint, für uns doch relevant.
Am Beispiel des Amazonas-Regenwaldes sei die zentrale Bedeutung des Verdunstungsystems für die Wasserverfügbarkeit kurz illustriert: wenn der Amazonas-Regenwald seine unfassbare große Verdunstungsleistung nicht mehr erbringen kann, dann wird es in fast ganz Südamerika östlich von den Anden in weniger als 10 Jahren eine Wüste geben. Die Wasserverfügbarkeit im ‚glücklichen Viereck‘ von Südamerika, dort, wo Bevölkerungsdichte und Wirtschaftsleistung am höchsten in ganz Südamerika ist, dort, wo die berühmtesten Wasserfälle der Erde zu finden sind, dort ist das Volumen der Wasserfälle schon im Jahr 2019 um ca. 75% zurück gegangen! Im Jahr 2023 gab es die größte Trockenheit, die das Amazonasgebiet je erlebt hatte. … weil mindestens 50% des Regenwaldes mittlerweile zerstört sind. Der Zusammenbruch der Verdunstungsleistung des Regenwaldes steht nach Einschätzung von Fachleuten unmittelbar bevor.
Die Frage, wo denn unser Regen herkommt, wie viel davon, in welchen Zeiten, ist daher alles andere als eine Luxusfrage. Von ihrer Beantwortung wird abhängen, wie wir die Entwicklung der Niederschlagsmengen in Hessen einschätzen sollen: wird sich der bisherige Trend sinkender Niederschläge seit mehr als 20 Jahren bei gleichzeitig kontinuierlichem Anstieg der Temperaturen weiter fortsetzen oder gar verstärken?
[1] Kurt Lechner, Hans-Peter Lühr, Ulrich V.E.Zanke (Hrsg.), Taschenbuch der Wasserwirtschaft. Grundlagen – Maßnahmen – Planung, 10.Aufl., 2021, Springer Verlag
[2] Hamburger Bildungsserver, Der globale Wasserkreislauf, https://bildungsserver.hamburg.de/themenschwerpunkte/klimawandel-und-klimafolgen/wasserkreislauf-global-254514
[3] Nobre AD, 2017, Das Zukünftige Klima Amazoniens. Wissenschaftlicher Evaluierungsbericht. Realisierung ARA, CCST-INPE, e INPA. São
José dos Campos, Brasilien, 42p,URL: http://www.ccst.inpe.br/wp-content/uploads/2014/11/Das_Zukunftige_Klima_Amazoniens.pdf
[4] ] Victor Gorshkov , V.V. Gorshkov , A.M. Makariev, Biotic Regulation of the Environment. Key Issues of Global Changes. Springer, 2000
[5] Fernsehbeitrag: arte.de, 8.Dez 2023, Die fliegenden Flüsse des Amazonas – Zum Film heißt es: Die Wolkenansammlungen über dem Regenwald des Amazonas enthalten riesige Wassermassen, mehr als der Amazonas selbst. Wenn diese „fliegenden Flüsse“ auf die Anden treffen, werden sie in Richtung Süden gedrängt und regnen über den Städten Südamerikas ab. Seit mehr als 20 Jahren erforscht Professor Antonio D. Nobre das Geheimnis dieser Wasserströme in der Atmosphäre. URL: https://www.arte.tv
Diese Meldungen beginnen mit Schöneck. Man kann aber durch Ersetzung des Namens jede andere Gemeinde in Deutschland auswählen. Auf der sich öffnenden Seite findet man viele weitere wichtige Wettermeldungen.
Wetterseite des DWD (Deutscher Wetterdienst), Start mit Schöneck (URL: https://www.dwd.de/DE/wetter/warnungen_gemeinden/warnWetter_node.html?ort=Sch%C3%B6neck)
Diese Texte sind noch nicht vollständig, sondern sollen in den kommenden Wochen und Monaten weiter entwickelt werden. Hilfreiche Kommentare sind jederzeit willkommen. Emails bitte an ‚big@oksimo.org‘ mit dem Stichwort im Betreff ‚FAKTOREN‘. Danke!
Unter einem ‚Faktor‘ wird hier eine identifizierbare Größe verstanden, deren ‚Zustand‘ den Zustand von anderen Faktoren beeinflussen kann.
Beispielsweise ist die Einwohnerzahl einer Kommune wichtig, weil jeder Einwohner pro Jahr einen durchschnittlichen Wasserbrauch hat, und dieser individuelle Verbrauch multipliziert sich dann mit der Einwohnerzahl. Also wenn ein Bürger im Main-Kinzig Kreis pro Tag 120 Liter Wasser verbraucht, dann wären dies im Jahr schon 365 x 120 Liter, also 43.800 Liter pro Jahr. Bei 1000 Liter als 1 m³ (Kubikmeter), wären dies 43,8 m³ pro Jahr. Nehmen wir an, in Schöneck leben 12.000 Menschen (also Einwohnerzahl=12.000), dann würden diese pro Jahr 43,8 m³ x 12.000 Wasser verbrauchen, also 525.600 m³.
Wie man weiß, können Einwohnerzahlen stark schwanken, abhängig von verschiedenen Faktoren.
Was man gerne übersieht: nicht nur wir Menschen können an Wasser leiden, auch alle Pflanzen und Tiere. Am direktesten fällt uns dies vielleicht auf, wenn Nahrungsmittel knapp und teuer werden, oder gar nicht mehr hergestellt werden können. In einem sehenswerten Fernsehbeitrag des hessischen Rundfunks aus dem Jahr 2022, wieder ausgestrahlt am 27.Nov 2023 [1], wird sehr deutlich aufgezeigt, wie die traditionelle Bewässerung der Landwirtschaft einfach nicht mehr funktioniert. Auch mehr Wasserbecken alleine sind keine Lösung. Es braucht intelligentere Bewässerungs- und Anbaumethoden. Diese gibt es schon in vielen Ländern seit Jahren. Aber die meisten Pflanzen und Tiere dienen ja nicht der Nahrung, sondern bilden unser Ökosystem, ohne das wir keine Sekunde leben können.
[1] HR – Hessischer Rundfunk, 27.Nov 2023, Ressource Wasser – unser wertvollster Rohstoff wird knapp!, URL: https://www.ardmediathek.de/video/ZDJlZTNkYTAtOTg3OC00ZTA5LWI0YzItMGJlZDhkOGYxNjVh (Wiederholung der Ausstrahlung von 2022).
Nehmen wir für den Start vereinfachend an, dass das Wasser über örtliche Wasserleitungen den einzelnen Haushalten zugeführt wird. Und nehmen wir weiterhin an, dass das örtliche Wasser ausschließlich aus örtlichen Brunnen entnommen wird. Dann würde die Förderkapazität der örtlichen Brunnen einen ersten Hinweis liefern, wie es um die Versorgung mit Wasser im Ort bestellt ist.
In Schöneck gibt es offiziell drei Brunnen:
| Wasserangebot im Jahr [m³] | 688.000,00 |
| Herkunft aus Brunnen | |
| Brunnen 1 [m³ pro Jahr] (Zahlen sind Wasserrechte, sind 2x so groß wie tatsächlicher Abfluss!) | 470.000,00 |
| Brunnen 2 [m³ pro Jahr] | 130.000,00 |
| Brunnen 3 [m³ pro Jahr] | 88.000,00 |
Bezogen auf die Wasserrechte mit 688000 m³/Jahr wäre der offizielle Verbrauch mit 525600 m³/Jahr noch deutlich unter dem Limit. Berücksichtigt man, dass die Wasserrechte etwa doppelt so hoch sind wie der reale Wasserabfluss (schwankend, unterer Wert) mit 344.000 m³/Jahr, dann ergibt sich ein ganz anderes Bild: es würden dann 181600 m³/Jahr fehlen.
Bedenkt man, dass eine Kommune ja immer wieder auch neue Baugebiete ausweist, die dann zu neuen Wohngebieten werden, dann könnte die Einwohnerzahl durch ein einziges Wohngebiet locker um 2000 neue Mitbürger wachsen. Schöneck hätte dann plötzlich 14.000 Einwohner und hätte damit einen durchschnittlichen jährlichen Wasserverbrauch von 613.200 m³. Dies wäre immer noch unter dem Limit der Wasserrechte, aber das reale Wasserangebot eines Brunnens ist deutlich niedriger als die erlaubte Entnahmemenge, es ergäbe sich eine potentielle Differenz von -269.200 m³.
Dieses Zahlenspiel sollte aufhorchen lassen. Zwar kam es bislang in Schöneck noch nicht zu einem direkt erfahrbaren Wassermangel, aber im Sommer 2023 war das Wasserangebot — wie gut informierte Kreise sagten –, so sehr am Limit, dass die Hochbehälter an verschiedenen Orten Nachts nicht mehr aufgefüllt werden konnten. Auch passierte es im Jahr 2023, dass in einigen Gemeinden des Main-Kinzig Kreises geplante neue Wohngebiete keine Genehmigung bekamen, da einfach keine ausreichende Wasserversorgung garantiert werden konnte.
Welche Wasserkapazitäten im Laufe des Jahres 2023 tatsächlich verfügbar waren, das sollte noch besser geklärt werden. Unklar ist z.B. wie viel Wasser Schöneck nach 2021 noch von ‚außen‘ bekommt. Die OVAG (Oberhessische Versorgungsbetriebe AG) hat ab 2021 einen Großteil ihrer früheren Lieferung für Schöneck wegen Wassermangel stoppen müssen.
Schöneck ist zwar — wie alle anderen Gemeinden auch — Teil eines umfangreichen Wasser-Versorgungs-Netzwerkes, aktuell bezieht es aber ca. 90% (? Genauer abklären?) des Trinkwassers aus den eigenen drei Brunnen: (i) Oberdorffelden, (ii) Wolfsbrunnen und (iii) Hellerborn Brunnen.
Brunnen ‚erzeugen‘ kein Wasser [8], sondern sie dienen dazu, Wasser ‚aus dem Boden‘ so zugänglich zu machen, so dass man es ‚abpumpen‘ kann. Die Gesamtheit des Wassers einer Region, das man als Trinkwasser aus dem Boden abpumpen kann, nennt man das ‚Grundwasser‘. [1] (Genauer: [6]) Grundwasser entsteht dadurch, dass Niederschläge versickern oder Wasser im Bereich von Oberflächengewässern in den Untergrund infiltriert.
Das Grundwasser kann sich für sehr lange Zeit entweder in speziellen geologischen Formationen ’speichern‘, weil es nicht entweichen kann, oder aber — der Normalfall — es bewegt sich aufgrund der ‚Schwerkraft‘ in immer tiefer gelegene Zonen.
Aufgrund der Vielfalt des geologischen Untergrunds und der Vielzahl von Faktoren, die sowohl die Grundwasserneubildung wie auch den Grundwasserabfluss beeinflussen, ist eine genaue Bestimmung des Umfangs des verfügbaren Grundwassers wie auch seine Dynamik (Zunahme, Abnahme in der Zeit) nicht leicht und meist nur näherungsweise bestimmbar. Typischerweise geschehen solche Bestimmungen über punktuelle Bohrungen oder einzelne hydrologische Messstationen. Diese Messungen liefern nur Fragmente.[7] Einen neuen Ansatz bilden Satelliten-Messungen anhand der Schwerkraft.[2,3,4,5a,b] Diese neue Verfahren sind zwar in ihrer Auflösung noch sehr grob (300 km Zellen), aber sie haben schon eine grundlegende neue Erkenntnis erbracht: seit Jahren nehmen die Grundwassermengen in manchen Regionen dieser Erde (Kalifornien, Nord-Indien, …) deutlich ab, da mehr entnommen als neu gebildet wird. Und dieses Phänomen findet sich in vielen Regionen aufgrund auch von lokalen Messungen.
Es wäre also sehr hilfreich, wenn wir die Datenbasis zur Grundwassersituation im Main-Kinzig Kreis allgemein deutlich verbessern könnten. (Siehe das positive Beispiel [7]) Schöneck ist ein Teil von der Gesamtsituation.
[1] Als ersten Überblick zur Thematik Grundwasser siehe die deutsche Wikipedia: https://de.wikipedia.org/wiki/Grundwasser
[2] Franziska Konitzer: Unterirdisches Grundwasser, überirdische Beobachtung. In: Zeitschrift für Geodäsie, Geoinformation und Landmanagement (zfv), Heft 6/2019, 114. Jg., Herausg.: DVW e. V., Wißner-Verlag, Augsburg 2019.
[3] Helmholtz-Zentrum Potsdam, Deutsches Geo-Forschungs-Zentrum GFZ, 14473 Potsdam, Pressemeldung 6.April 2020, GRACE-Follow On liefert Daten für eine neue Weltkarte der Dürre, https://www.gfz-potsdam.de/presse/meldungen/detailansicht/grace-follow-on-liefert-daten-fuer-eine-neue-weltkarte-der-duerre
[4] Ein Erklärungsvideo der NASA: https://www.youtube.com/watch?v=3IJOYhYibeQ
[5a] Tourian, M. J., Elmi, O., Shafaghi, Y., Behnia, S., Saemian, P., Schlesinger, R., and Sneeuw, N.: HydroSat: geometric quantities of the global water cycle from geodetic satellites, Earth Syst. Sci. Data, 14, 2463–2486, https://doi.org/10.5194/essd-14-2463-2022, 2022. Zusammenfasung: „Against the backdrop of global change, in terms of both climate and demography, there is a pressing need for monitoring of the global water cycle. The publicly available global database is very limited in its spatial and temporal coverage worldwide. Moreover, the acquisition of in situ data and their delivery to the database have been in decline since the late 1970s, be it for economical or political reasons. Given the insufficient monitoring from in situ gauge networks, and with no outlook for improvement, spaceborne approaches have been under investigation for some years now. Satellite-based Earth observation with its global coverage and homogeneous accuracy has been demonstrated to be a potential alternative to in situ measurements. This paper presents HydroSat as a database containing geometric quantities of the global water cycle from geodetic satellites. HydroSat provides time series and their uncertainty in water level from satellite altimetry, surface water extent from satellite imagery, terrestrial water storage anomaly represented in equivalent water height from satellite gravimetry, lake and reservoir water volume anomaly from a combination of satellite altimetry and imagery, and river discharge from either satellite altimetry or imagery. The spatial and temporal coverage of these datasets varies and depends on the availability of geodetic satellites. These products, which are complementary to existing products, can contribute to our understanding of the global water cycle within the Earth system in several ways. They can be incorporated for hydrological modeling, they can be complementary to current and future spaceborne observations, and they can define indicators of the past and future state of the global freshwater system. HydroSat is publicly available through http://hydrosat.gis.uni-stuttgart.de (last access: 18 May 2022). Moreover, a snapshot of all the data (taken in April 2021) is available in GFZ Data Services at https://doi.org/10.5880/fidgeo.2021.017 (Tourian et al., 2021).“
[5b] Tourian, Mohammad; Elmi, Omid; Shafaghi, Yasin; Behnia, Sajedeh; Saemian, Peyman; Schlesinger, Ron; Sneeuw, Nico (2021): HydroSat: a repository of global water cycle products from spaceborne geodetic sensors. GFZ Data Services. https://doi.org/10.5880/fidgeo.2021.017
[6] Helmut Kobus, Bernhard Keim, Hans-Peter Koschitzky, Grundwasser, Kap.6 in: Kurt Lechner, Hans-Peter Lühr, Ulrich V.E.Zanke (Hrsg.), Taschenbuch der Wasserwirtschaft. Grundlagen – Maßnahmen – Planung, 10. Aufl. , 2021, Springer Verlag. In diesem Kapitel wird Grundwasser wie folgt definiert: Grundwasser ist „unterirdisches Wasser, das die Hohlräume der Erdrinde zusammenhängend ausfüllt und dessen Bewegung ausschließlich von der Schwerkraft und den durch die Bewegung ausgelösten Reibungskräften bestimmt wird.“(S.322)
[7] Ein exzellentes Beispiel für ein ganzes Netzwerk von 42 Grundwassermessstellen und deren Zugänglichkeit für alle Bürger bietet die Stadt Maintal: https://www.maintal.de/seite/134067/grundwassermessstellen.html . Dort auch eine Tabelle der Messwerte aller Grundwasserstellen ab dem Jahr 2011, alle drei Monate!
[8] BGR – Grundwasser, https://www.bgr.bund.de/DE/Themen/Wasser/grundwasser_node.html
Damit sich überhaupt Grundwasser im Boden bilden kann, braucht es Niederschläge, also ‚Wasser aus der Atmosphäre‘. [1] Falls es solches Wasser in der Atmosphäre gibt und dieses auch ‚abregnet‘, dann können viele verschiedene Prozesse stattfinden:
Um einen groben Eindruck davon zu bekommen, wie sich die verschiedenen Prozesse zueinander verhalten, hier eine Modellrechnung aus dem Jahr 1990, gemittelt über ganz Deutschland:
| TBWasser, 1990, S.49 [2] | ||
| [mm] | [%] | |
| Niederschlag Gesamt | 790 | 100 |
| Verdunstung | 492 | 62,3 |
| Abfluss Oberfläche | 122 | 15,4 |
| Grundwasser | 177 | 22,4 |
Je nach spezifischen Gegebenheiten einer Region können diese Werte aber erheblich variieren.
Für das Projekt einer Voraussage der Wasserverfügbarkeit im Main-Kinzig Kreis mit spezieller Fokussierung auf Schöneck wird es wichtig sein, die allgemeinen Annahmen zu Niederschlägen, Temperatur, Bodenbeschaffenheit usw. mit möglichst konkreten und aktuellen Messwerten zu untermauern. Dazu einige weitere Quellen.
Temperaturentwicklung MKK: „Auch im Main-Kinzig-Kreis lässt sich ein Anstieg der Jahresmitteltemperaturen feststellen. Es liegen Daten zweier repräsentativer Messstellen vor: Die Station Kahl / Main liegt zwar knapp außerhalb der Landkreisgrenze, steht aber für den wärmeren Teil des Kreisgebiets im Westen. Die Messstelle Schlüchtern-Herolz repräsentiert die kühlere Mittelgebirgsregion im Osten. Für Letztere gibt es allerdings erst ab 1986 Daten. In Kahl / Main war die langjährig gemittelte Temperatur im 30-Jahreszeitraum 1991-2019 um 1,3 °C höher als noch im Zeitraum 1961-1990. Im hessischen Mittel betrug dieser An stieg nur 1 °C.“([4], S.20)
BILD : Ergänzung zum Text von [4],S.20
BILD : Ergänzung zum Text von [4],S.20
Einige Hinweise zu Niederschägen und ihren ‚Tendenzen‘ kann man den hessischen Daten des Deutschen Wetterdienstes (DWD) entnehmen(Siehe dazu [5]).
Vergleicht man die Entwicklung anhand der Monate Januar und Juli, kann man zwei gegenläufige Trends erkennen: In der kühlen Jahreszeit (Januar) steigen die Niederschläge und in der warmen Jahreszeit (Juli) fallen sie.
Was bedeutet dies für die Grundwasserbildung im MKK? Dazu kann man im Umweltbericht 2020 des MKK nachlesen:
Dies bedeutet, obgleich die Niederschlagsmengen — siehe Tabellen zuvor — keinen eindeutigen Trend erkennen lassen (abgesehen vom Auseinanderdriften der Niederschläge in den kühlen und in den warmen Jahreszeiten), ist die Grundwasserbildung seit Anfang der 1970iger Jahren am Schwächeln. Eine andere Tabelle erstellt mit Hilfe eines Grundwasser-Neubildungs-Modells findet sich hier [6]:
Leider gibt es diese Daten nicht direkt, um den Trend präziser erfassen zu können. Allerdings findet sich in [7] folgender Kommentar: „Neben den zuletzt gehäuft aufgetretenen Trockenjahren 2018 -2020 ist bei der Grundwasserneubildung in Hessen bereits seit dem Jahr 2003 ein deutlicher Rückgang zu beobachten. In dieser Zeit traten allenfalls noch durchschnittliche, meist aber unterdurchschnittliche Neubildungsjahre auf. Neubildungsreiche Nassjahre, durch die Grundwasserspeicher wieder nachhaltig aufgefüllt werden, gab es zuletzt in den Jahren 2001 und 2002. Gegenüber der Referenzperiode von 1971 bis 2000 fiel die Grundwasserneubildung in Hessen in den letzten 20 Jahren durchschnittlich 27 Prozent niedriger aus. Es bleibt abzuwarten, ob sich der seit 2003 beobachtete Trend in der Zukunft fortsetzt.“
[1] Ob und wie viel Wasser in einer bestimmten Region abregnet, hängt einerseits vom Wetter bzw. vom Klima ab, andererseits von der Beschaffenheit der Oberfläche.
[2] Kurt Lechner, Hans-Peter Lühr, Ulrich V.E.Zanke (Hrsg.), Taschenbuch der Wasserwirtschaft. Grundlagen – Maßnahmen – Planung, 10.Aufl., 2021, Springer Verlag
[3] Umwelt-Bundesamt UBA, Sept.2023, Trockenheit in Deutschland – Fragen und Antworten. Was bedeuten Trockenheit und Dürre für Vegetation, Grundwasser und Landwirtschaft? Ist das bereits der Klimawandel? Und wie können wir uns anpassen? URL: https://www.umweltbundesamt.de/themen/wasser/extremereignisseklimawandel/trockenheit-in-deutschland-fragen-antworten . Anmerkung: Hervorragender Überblicksartikel mit sehr vielen Links auf andere Quellen und vielen Datenerhebungen.
[4] Main-Kinzig-Kreis, Kreisausschuss, Amt für Umwelt, Naturschutz und ländlicher Raum, Umweltbericht 2020, EIN ÜBERBLICK ÜBER AKTUELLE THEMEN,
ENTWICKLUNGEN UND PROJEKTE, Stand: März 2021, URL: https://www.mkk.de/media/resources/pdf/mkk_de_1/buergerservice_1/lebenslagen_1/natur__umwelt__landwirtschaft_und_tierschutz_1/70_umwelt__naturschutz__laendlicher_raum_1/umweltbericht_1/MKK_Umweltbericht_2020.pdf
[5] Weitere Zeitreihen zu Temperatur, Niederschlag usw. vom Deutschen Wetterdienst (DWD): https://www.dwd.de/DE/leistungen/zeitreihen/zeitreihen.html
[6] HLNUG, Grundwasserneubildung, https://www.hlnug.de/themen/uatlas/umweltindikatoren-hessen/grundwasserneubildung
[7] HLNUG, Pressemitteilung: Keine Winterdürre. Grundwasser in Hessen leicht erholt, 16.Mai 2023, URL: https://umwelt.hessen.de/presse/grundwasser-in-hessen-leicht-erholt
Der bisherige Text macht deutlich, dass sehr viele Faktoren ineinander spielen, damit es zu einer Grundwasserneubildung kommt. Da das Grundwasser als solches kein ‚festes Objekt‘ ist, auf das man einfach zeigen kann, sondern eine Flüssigkeit in einem verzweigten geologischen Raum, mit unterschiedlichsten Zu- und Abflüssen, mit vielen Besonderheiten, ist es unmöglich, seine aktuelle Ausdehnung einfach so zu messen. Auch einzelne punktuelle Bohrungen irgendwo bringen nicht unbedingt viel Aufschluss. Wer eine qualifizierte Ahnung davon bekommen will, wie man das dennoch machen kann — zumindest näherungsweise –, der kann sich durch die 1315 Seiten hindurch lesen, die das Taschenbuch der Wasserwirtschaft bietet.[1] Allerdings, es geht auch kürzer. Das Hessische Landesamt für Umwelt, Naturschutz und Geologie (HLNUG) beschreibt in einem Eintrag zur Grundwasserneubildung, wie man mit ausreichender Näherung den Vorgang der Grundwasserneubildung beschreiben kann.[2] Darin wird u.a. Bezug genommen auf das Modell von Hergesell & Berthold.[3] (Für einen alternativen Ansatz siehe: [7,8]).
–!! Noch nicht fertig !!–
[1] Kurt Lechner, Hans-Peter Lühr, Ulrich V.E.Zanke (Hrsg.), Taschenbuch der Wasserwirtschaft. Grundlagen – Maßnahmen – Planung, 10.Aufl., 2021, Springer Verlag
[2] HLNUG, Umweltindikatoren Hessen. Grundwasserneubildung. Jährlicher Mittelwert [mm/a], 2022, https://www.hlnug.de/themen/uatlas/umweltindikatoren-hessen/grundwasserneubildung
[3] MARIO HERGESELL & GEORG BERTHOLD, Entwicklung eines Regressionsmodells zur Ermittlung flächendifferenzierter Abflusskomponenten in Hessen durch die Regionalisierung des Baseflow-Index (BFI), W3, Jahresbericht 2004, URL: https://www.hlnug.de/fileadmin/dokumente/nachhaltigkeit/Baseflow-Index-Verfahren_HLUG_2004.pdf
[4] BGR – Bundesanstalt für Geologie und Rohstoffe, Hydrogeologische Karten für den Hydrologischen Atlas von Deutschland, URL: https://www.bgr.bund.de/DE/Themen/Wasser/Projekte/abgeschlossen/Beratung/Had/had_projektbeschr.html
[5] BGR – Geoportal: https://geoportal.bgr.de/mapapps/resources/apps/geoportal/index.html?lang=de#/geoviewer?metadataId=9ed3078e-9634-46f4-856c-54bd121be6f4
[6] BGR – Grundwasser, https://www.bgr.bund.de/DE/Themen/Wasser/grundwasser_node.html
[7] BGR und KIT: KIT und BGR entwickeln auf Basis künstlicher Intelligenz Zukunftsszenario: Infolge des Klimawandels drohen in Deutschland sinkende Grundwasserspiegel, URL: https://www.bgr.bund.de/DE/Gemeinsames/Oeffentlichkeitsarbeit/Pressemitteilungen/BGR/bgr-KIT_2022-03-09_KI_klimawandel_grundwasserspiegel.html . Hier heißt es zusammenfassend: „Der Klimawandel hat unmittelbare Auswirkungen auf die Grundwasserressourcen. Auch in Deutschland drohen in den nächsten Jahrzehnten abnehmende Grundwasserspiegel. Dies ist das Ergebnis einer Studie des Karlsruher Instituts für Technologie (KIT) und der Bundesanstalt für Geowissenschaften und Rohstoffe (BGR), die jetzt in der wissenschaftlichen Fachzeitschrift Nature Communications veröffentlicht wurde.“
[8] Wunsch, A., Liesch, T. & Broda, S., Deep learning shows declining groundwater levels in Germany until 2100 due to climate change. NATURE COMMUNICATIONS | (2022) 13:1221 | https://doi.org/10.1038/s41467-022-28770-2 , www.nature.com/naturecommunications
[9] HLBG – Hessisches Landesamt für Bodenmanagement und Geoinformation, ATKIS® Basis-DLM. Digitales Basis-Landschaftsmodell, Modellierung der landschaftsbezogenen Geoinformationen. Das digitale Basis-Landschaftsmodell (ATKIS® Basis-DLM) beschreibt die Erdoberfläche in Form von Objekten. Die Landschaft wird dazu nach vornehmlich topographischen Erscheinungsformen und Sachverhalten klassifiziert. Das digitale Basis-Landschaftsmodell (ATKIS® Basis-DLM) beschreibt die Erdoberfläche in Form von Objekten. URL: https://hvbg.hessen.de/landesvermessung/geotopographie/digitales-basis-landschaftsmodell . Hinweis: Das Downloadcenter findet sich hier: https://hvbg.hessen.de/geoinformation/open-data
(Letzte Änderung: 17.Dez 2023)
Die Grundwasserbildung hängt entscheidend vom Regen ab, von der Menge der Niederschläge. Aber, was ist mit dem Regen? Wo kommt er her? Ein internationales Netzwerk von vielen Wissenschaftler und Wissenschaftlerinnen weltweit haben nach jahrzehnte langer mühsamer Forschungsarbeit ein weltumspannendes System identifizieren können, welches dafür verantwortlich ist, dass es Regen gibt. Die Entstehung dieses Wasser erzeugenden Systems hat hunderte von tausenden Jahren gedauert, und wir heutigen Menschen sind gerade dabei, es in wenigen Jahren soweit zu zerstören, dass es dabei ist, zusammen zu brechen. Ein ausführlicher Bericht dazu entsteht HIER.
Wenn es Grundwasser gibt, wenn es genügend Brunnen gibt, dieses Wasser verfügbar zu machen, benötigt es überall mehr oder weniger lange Leitungssysteme, um das Wasser ‚vor Ort‘ zum Bürger zu bringen. Die Main-Kinzig Wasserwerke haben dafür an die 1000 km Leitungen verlegt und müssen diese auch betreuen. Im Jahr treten durchschnittlich 200 Störungen auf, bei denen Leitungen Wasserverluste haben, dies summiert sich zu ca. 0.5 Mio m³ Wasser, was was alleine im MKK verloren geht. [1]
Oberflächenwasser kennen wir als abfließendes Regenwasser, das als Fließgewässer sich in Bächen und Flüssen — oder auch Seen — sammeln kann, oder als Starkregen niederkommt, der zeitlich begrenzt in großen Mengen herabstürzt und bei ungünstiger Oberflächengestaltung verheerende Schäden anrichten kann.
Bedingt durch die Veränderung klimatischen Bedingungen in den letzten Jahren haben Starkregenereignisse deutlich zugenommen. Es zeigt sich, dass die aktuellen Oberflächen diese Wassermengen nicht aufnehmen können und daher diese außergewöhnlichen Wassermengen entweder zu starken Überschwemmungen führen oder direkt in die Kanalisation strömen, die diesen Wassermengen nicht gewachsen sind. Außerdem richten die Wassermassen beim Herabströmen auf der Oberfläche große Schäden an. Das neue Zauberwort hier heißt ‚Schwammstadt‘ [1]: man gestaltet alle verfügbaren Oberflächen so, dass diese Niederschläge weitgehend absorbieren können.
Im Rahmen der Verbesserung der Niederschlagsverwertung gewinnt auch die Strategie der hausnahen Wasserbehälter eine neue Dringlichkeit. Dies würde aber auch Baumaßnahmen und eine Veränderung der Abwasser-Gebührenordnung bedingen.[1]
Letzte Änderung: 1.Jan 2024
–!! Achtung: Dieser Abschnitt muss sehr überarbeitet werden !!–
Fehlende Punkte: (i) Abwasser kann auch eine Quelle für Wärmepumpen sein (Beispiel Hamburg) (ii) Abwasser kann recycelt werden für neues Trinkwasser (Beispiel Barcelona)
Abwasser entsteht entweder aus Regenwasser, das von der Kanalisation aufgefangen wird oder aus dem Brauchwasser, das von offiziellen Wassernutzern in die Kanalisation abgeleitet wird.
In dem Maße, wie das primäre Wasser immer knapper wird, erhöhen sich die Anforderungen an die Kläranlagen, Teile des Wasser als ‚Brauchwasser‘ wieder verwertbar zu machen. Dies stellt große Anforderungen sowohl an die Kläranlagen (Erweiterungen und Neubauten mit Genehmigungs- und Bauzeiten über 10 Jahre!). Außerdem braucht es dazu nicht nur eine deutliche Verbesserung der Abwasserfilterungen sondern auch andere Leitungssysteme als bisher. [1]
[1] Siehe das Beispiel der Stadt Offenbach im Beitrag: HR – Hessischer Rundfunk, 27.Nov 2023, Ressource Wasser – unser wertvollster Rohstoff wird knapp!, URL: https://www.ardmediathek.de/video/ZDJlZTNkYTAtOTg3OC00ZTA5LWI0YzItMGJlZDhkOGYxNjVh (Wiederholung der Ausstrahlung von 2022).
[2] Hamburg-Wasser, https://www.hamburgwasser.de/umwelt/energiegewinnung/abwasserwaerme, Heizen mit Abwasser oder Kühlen mit Grundwasser – was wie eine wenig glaubwürdige Science Fiction-Geschichte klingt, ist längst hanseatische Realität. Seit Jahren beschäftigt sich HAMBURG WASSER mit Technologien, welche die energetischen Potenziale des Wassers optimal ausschöpfen sollen. Und die haben es ganz schön in sich. Aus Abwasser wird Fernwärme: Rund 450.000 Kubikmeter Abwasser landen täglich in Deutschlands größtem kommunalen Klärwerk im Hamburger Hafen. Dort wird es nicht nur umweltgerecht gereinigt, aus dem Klärschlamm gewinnen wir noch Rohstoffe wie Phosphor und wertvolle Energie in Form von Faulgas. Eine bisher weitgehend ungenutzte Ressource wollen wir jetzt gemeinsam mit den Hamburger Energiewerken nutzen: Denn das Abwasser, das unser Klärwerk verlässt, verfügt mit 12 bis 22 Grad Celsius noch über jede Menge Restwärme (Hinweis auf diesen Artikel von GW).
[3] Julia Macher, Zeit online, 1.Jan 2024, Eine Stadt sitzt auf dem Trockenen, https://www.zeit.de/politik/ausland/2023-12/spanien-barcelona-wassermangel-trockenheit/komplettansicht. Nach Monaten der Trockenheit geht Barcelona das Trinkwasser aus. Die Bewohner sind zum Sparen angehalten. Notfalls müssen ab März Tankschiffe das Wasser bringen. (Hinweis auf diesen Artikel von FM).