Trinkwasserversorgung 07.05.2010, 19:46 Uhr

Wassertransfer soll Millionenmetropole Peking versorgen

Wassermangel droht auch im bevölkerungsreichsten Land der Erde. Die Wasserbehörde in Peking begann vor sechs Jahren mit der Entwicklung eines Wasserressourcen-Managementsystems zur Optimierung der Wasserentnahmen in der Millionenmetropole. Unterstützung erhielt sie von deutschen Forschern.

Trinkwassermangel: "Die Lage in Peking ist dramatisch."

Trinkwassermangel: "Die Lage in Peking ist dramatisch."

Foto: http://www.siemens.com/presspict

„Die Lage in Peking ist dramatisch“, erklärte Prof. Michael Birkle, Projektleiter beim Fraunhofer-Institut für Optronik, Systemtechnik und Bildauswertung (IOSB), Karlsruhe, den VDI nachrichten. Rund 80 % aller Trinkwasserressourcen Chinas verteilen sich auf den flussreichen Süden. Im Norden dagegen herrscht Mangel.

Mit seinen ca. 18 Mio. Einwohnern und einer zuwanderungsbedingten Wachstumsrate von bis zu 1 Mio. Menschen jährlich steht die Hauptstadt vor massiven Problemen. So ist der Grundwasserspiegel Pekings in den vergangenen Jahren durchschnittlich um etwa 1,5 m/Jahr gesunken, außerdem ging im letzten Jahrzehnt der Niederschlag im Jahresmittel um 28 % zurück.

Hinzu kommt, dass die Trinkwasserversorgung für Chinas Bevölkerung in der Regel kostenlos ist und der Verbrauch nicht durch Behörden kontrolliert wird. „Peking stehen pro Jahr etwa 4,5 Mrd. m³ Wasser zur Verfügung, die in der Regel auch verbraucht werden“, rechnete Birkle vor. Das soll sich ändern.

Das Verwaltungsgebiet der Hauptstadt umfasst rund 16 500 km². „Die größte Herausforderung lag darin, die wesentlichen Elemente des Oberflächenwassersystems in dem sehr großen Gebiet zu identifizieren und zu modellieren, sowie in der zusätzlichen Betrachtung von Einzugsgebieten der Reservoire mit Flächen von bis zu 50 000 km²“, sagte Thomas Rauschenbach, Experte für Oberflächenwasser beim Anwendungszentrum für Systemtechnik (AST) in Ilmenau.

Da die Rechenzeiten bei dieser Gebietsgröße ins Unendliche explodiert wären, mussten die Wissenschaftler eine automatisierte Reduktion der Grundwassermodelle entwickeln. Für ein Gebiet von 6300 km² (ebener Teil des Verwaltungsgebiets) wurde schließlich ein System erstellt, mit dem die Wasserbehörde Peking jederzeit anhand von aktuellen Verbrauchszahlen und abgeleiteten Prognosen die Wasserentnahme und -verteilung für unterschiedliche Zeithorizonte planen und steuern kann.

Nun können die Behörden Szenarien simulieren, die etwa die Entwicklung des Niederschlags oder des Wasserverbrauchs beschreiben. Das System berechnet hierfür eine optimale Bewirtschaftungsstrategie.

„Der erste Arbeitsschritt bestand in der Sammlung von Informationen“, sagte Thomas Bernard, Gruppenleiter Regelungs- und Mechatroniksysteme beim IOSB. So wurden die vorhandene Menge und Verteilung von Wasser bestimmt sowie der Verbrauch durch Haushalte, Landwirtschaft und Industrie analysiert.

In der Region mussten zunächst alle verfügbaren Daten und Messwerte aus den vergangenen Jahren recherchiert, aufbereitet und in einer Datenbank verfügbar gemacht werden. „Nach Abgleich mit den lokalen Gegebenheiten wie Niederschlagsmenge, Verdunstung und Verbrauch war der erste Meilenstein mit dem Erhalt einer jährlichen Wasserbilanz für diese Region erreicht“, so Bernard. Später erfolgte die schrittweise Nutzung der gewonnenen Erkenntnisse bei der Parametrierung des Grund- und Oberflächenwassermodells sowie eines Modells zur Wasserbedarfsprognose.

Das Projekt lief von Dezember 2004 bis November 2009. Ende vergangenen Jahres wurde das fertige System der Bejing Water Authority übergeben. Die Gesamtkosten lagen bei ca. 8 Mio. €, die zur Hälfte vom Bundesforschungsministerium (BMBF) und vom Ministry of Science and Technology of the People‘s Republic of China übernommen wurden.

Die Kooperation geht auf das WTZ-Abkommen zur wissenschaftlich-technischen Zusammenarbeit zurück, das 1978 zwischen Deutschland und China geschlossen wurde. „Die Entwicklung in Peking steht exemplarisch für den gesamten Norden Chinas“, sagte Birkle. Die dort gewonnenen Erkenntnisse im Wassermanagement könnten der gesamten Region zu Gute kommen.

Doch mit einem funktionierenden Wassermanagementsystem allein kann der Mangel auf Dauer nicht verhindert werden. So sollen etwa über das Süd-Nord-Wassertransferprojekt jährlich bis zu 45 Mrd. m³ Wasser aus dem Jangtse in die nordchinesische Ebene geleitet werden. Davon soll Peking ca. 1,4 Mrd. m³ bekommen. Bis 2050 soll ein Kanalnetz von knapp 1200 km entstehen.

Doch das größte Wassertransferprojekt der Welt ruft auch Kritiker auf den Plan. „Die langen Entfernungen sorgen für riesige Wasserverluste“, bemängelte Klimaforscher Bernd Wünnemann von der FU Berlin. Das Projekt könne zwar kurzfristig die Not in bestimmten Regionen lindern, andere Regionen aber würden unterversorgt. Zudem müssten ca. 300 000 Menschen umgesiedelt werden.

Die von der Regierung herausgegebene Tageszeitung China Daily hat daher bereits Überlegungen veröffentlicht, wonach die Hauptstadt in eine andere Region verlegt werden sollte – Schanghai etwa sei im Gespräch.

Ein anderer Lösungsansatz könnte sein, das Versorgungssystem umzustellen. Derzeit lebt China ausschließlich von der eigenen Landwirtschaft. Ein Großteil des Grund- und Trinkwassers wird zur Bewässerung der Felder verbraucht. Würde China einen Teil des Lebensmittelbedarfs durch Importe abdecken, könnte eine Menge Wasser gespart werden. HOLGER PAULER

 

Von Holger Pauler

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