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Wasserversorgung: Blauer Planet in der Süßwasserkrise

Die Grundwasservorräte sind bereits weltweit durch übermäßige Entnahme und Verschmutzung bedroht. Doch Megacitys und Industrialisierung in der Dritten Welt erhöhen den Wasserbedarf weiter.


"No drinking water" – außer in Zugtoiletten ist diese Warnung in Mitteleuropa kaum noch zu finden. Für Leitungswasser gelten strenge Richtlinien und selbst das erfrischende Nass aus stadtnahen Badeseen ist gefahrlos trinkbar. Wer dagegen in Mumbai (Bombay) den Hahn aufdreht, muss das Wasser abkochen, um sich vor bakteriell verursachten Erkrankungen zu schützen. Nach Schätzungen der Weltbank leben heute mehr als zwei Milliarden Menschen ohne Zugang zu sauberem Trink- und Sanitärwasser. Jedes Jahr sterben fünf Millionen Menschen, vor allem Kinder, an Krankheiten wie Cholera und Typhus, die durch bakteriell verunreinigtes Wasser hervorgerufen werden. Und im Jahr 2025 werden acht Milliarden Menschen die Erde bevölkern. Schlimme Aussichten: "Wird das Nass weiter so sorglos verschwendet, bleibt die Hälfte des globalen Bedarfs ungedeckt", warnt die "Weltkommission für Wasser im 21. Jahrhundert", eine unabhängige Expertengruppe unter Beteiligung von UN, Weltbank und anderen internationalen Organisationen.

Nur fünf Prozent aller Abwässer werden gereinigt. In vielen der schnell wachsenden Millionenstädte Asiens verkommen die Flüsse zu Kloaken, obgleich sie andernorts als Trinkwasserquelle dienen. Kläranlagen nach westlichem Standard sind schlicht zu teuer. Doch das bedeutet nicht, dass hier High-Tech-Produkte nicht eingesetzt werden können: Gerade diese Länder könnten mit Hilfe von miniaturisierten Mehrfachsensoren zumindest gewisse Trinkwasserstandards kontrollieren. Dank digitaler Signalverarbeitung sind solche Sensoren heute klein, schnell, empfindlich und billig. So hat beispielsweise die englische Firma Siemens Environmental Systems Lichtwellenleiter entwickelt, die mit Hilfe einer speziellen Beschichtung auf Verschmutzungen reagieren: Je nach Zusammensetzung der umgebenden Flüssigkeit ändert sich die Lichtausbreitung in der Faser. Andere Analysemethoden nutzen die Biolumineszenz von Bakterien: Dabei dient das Leuchten der Mikroorganismen als empfindlicher Umweltindikator, der den Sauerstoffgehalt der Gewässers anzeigt. Je sauerstoffreicher die Umgebung, desto stärker die Lichtabgabe. Solche automatisch arbeitenden Systeme könnten die Toxizität von Fabrikabwässern wie auch die Trinkwasserqualität überwachen.

Allerdings sind sich die Experten einig, dass auch die modernsten Sensoren und Kläranlagen den Entwicklungsländern wenig helfen, solange nicht eine entsprechende Infrastruktur existiert, die Frisch- von Brauchwasser trennt. Denn die meisten Verunreinigungen des Trinkwassers stammen von menschlichen Ausscheidungen.

Der Pegel sinkt


An Alternativen zur Wassertoilette arbeitet eine Gruppe an der Technischen Universität Hamburg-Harburg. "Unser Grundprinzip ist die strikte Trennung der Fäkalabwässer von anderen Abwässern", erklärt Dr. Joachim Behrendt. Hygienische Sicherheit können Trenntoiletten und Trockenklos bieten, die ohne Wasser funktionieren und Kompost oder Flüssigdünger für die Landwirtschaft liefern. In warmen Regionen genügt sogar die Sonnenenergie zur Trocknung und Desinfektion der festen Fäkalienanteile.

In den Industrieländern machen den Wasserwerkern weniger die Fäkalabwässer, sondern vor allem die schwer abbaubaren Chemikalien wie Pestizid-Rückstände oder Kunststoffzusätze Sorge. Sobald sie ins Grundwasser einsickern, werden herkömmliche Methoden es nicht mehr sauber bekommen. Um Meer-, Fluss- oder Brauchwasser aufzubereiten, bedarf es schon heute aufwendiger Reinigungsverfahren. Wenn stündlich Tausende von Kubikmetern Wasser durch die Filter strömen, so geht dies nur mit einem modernen Prozessleitsystem, installiert zum Beispiel im Wasserwerk der Provinz Noord-Holland. Es erlaubt eine vollautomatische Aufbereitung von Oberflächenwasser und sorgt dafür, dass die empfindlichen Membranfilter rechtzeitig gespült werden.

Ein weiteres Problem ist das weltweite Absinken der Grundwasserpegel, mit drastischen Folgen nicht nur für die Landwirtschaft. In vielen Küstenregionen sind die Süßwasserlager von Meerwasser verunreinigt: Wenn das Grundwasser unter den Meeresspiegel sinkt, fließt Salzwasser nach, manchmal kilometerweit landeinwärts (Spektrum der Wissenschaft 4/98, S. 94). So gibt es in Bangkok und weiten Teilen Japans bereits Landabsenkungen, die nicht nur Gebäude und Straßen zerstören, sondern auch Wasser- und Abwasserleitungen gefährden. Weltbankexperten diskutieren, wie sich ein weiteres Absinken vermeiden lässt, indem man die Reservoire mit überschüssigem Wasser künstlich wieder auffüllt.

Als alternative Trinkwasserquelle wird auch die Meerwasserentsalzung diskutiert. Doch bislang setzen nur reiche Staaten, etwa Saudi-Arabien, auf diese teure Methode: Für einen Dollar lassen sich etwa 1,5 Kubikmeter Meer- oder Brackwasser in meist riesigen Verdampfungsanlagen entsalzen. Die Trinkwasseraufbereitung aus Fluss- oder Grundwasser kostet dagegen höchstens ein Drittel. Gegenwärtig wird weniger als ein Prozent des globalen Wasserverbrauchs aus Salzwasser gedeckt, Tendenz steigend. Billiger und effektiver als die Verdampfung ist die Entsalzung per Umkehrosmose. Bei diesem von der Natur abgeschauten Verfahren presst eine Pumpe Meerwasser unter hohem Druck durch eine Membran, die die voluminöseren Salzionen zurückhält. Eine besonders kompakte Anlage hat beispielsweise die badische Firma Sulzer in Eilat, Israel, installiert. Der Clou: Die Hochdruckpumpe läuft mit einer Turbine des Stromgenerators auf derselben Antriebswelle, wodurch sich vierzig Prozent der Pumpenergie zurückgewinnen lassen.

Experten des International Water Management Institute (IWMI) in Sri Lanka halten auch den weiteren Ausbau von Speichern für einen gangbaren Weg aus der Wasserkrise. Schließlich ist Wasser der einzige Rohstoff, der sich nach Gebrauch wieder in den natürlichen Kreislauf einfügt. Das in die Meere strömende Wasser kommt letztlich als Regen wieder an Land. Das meiste allerdings zur falschen Zeit oder am falschen Ort. So sichern die regelmäßigen Monsunregen in Südasien nicht etwa die Trinkwasserversorgung, sondern verursachen Flut und Überschwemmungen. Anil Agarwal vom Centre for Science and the Environment, New Delhi, bringt es auf den Punkt: "In weiten Teilen Indiens fällt nur 100 Stunden lang Regen, die anderen 8660 Stunden des Jahres sind trocken."

Speichern, so gut es geht


Um die Grundwasservorräte zu schonen, besinnt sich sein Land auf jahrtausendealte Techniken: In Rajkot, einer Großstadt im trockenen Westen Indiens, planten zum Beispiel die Architekten bei Tausenden Neubauten Platz für Regenwasserspeicher ein. Auch die vom Menschen gebauten Stauseen der Erde speichern ungeheure Mengen an Wasser: Ihr Volumen ist heute schon fünfmal größer als das aller Flüsse. Um das Ökosystem möglichst wenig zu stören, werden viele der neuen Dämme nicht mehr direkt in den Flusslauf gebaut, zum Beispiel der vor kurzem fertig gestellte Los-Vaqueros-Damm in Kalifornien.

Würden alle geeigneten Mittel eingesetzt, ließe sich die Wasserkrise nach Schätzung der Weltwasserkommission noch in den Griff bekommen. Die wichtigste politische Maßnahme sei simpel: "Der Wasserpreis sollte an die Kosten zur Gewinnung angepasst werden", empfiehlt Kommissionsvorsitzender Ismail Serageldin. In vielen Staaten hätten sich Landwirte, Industrie und Verbraucher an kostenloses oder subventioniertes Wasser gewöhnt, was zu Verschwendung und Grundwassermissbrauch führe. Doch ohne ausreichende Einnahmen könnten die Entwicklungsländer Reparaturen des Rohrnetzes oder Neuanschlüsse nicht bezahlen, sagt Serageldin. Vielerorts verschwindet daher ein Großteil des kostbaren Nasses durch undichte oder angebohrte Leitungen. Wer sich nicht illegal mit Wasser versorgt, für den ist Trinkwasser fast unbezahlbar, da er es nicht aus der Leitung, sondern aus dem Tankwagen beziehen muss.In Jakarta etwa geben Ärmere schon die Hälfte ihres Einkommens nur für sauberes Trinkwasser aus – ein unhaltbarer Zustand.

Aus: Spektrum der Wissenschaft 10 / 2000, Seite 80
© Spektrum der Wissenschaft Verlagsgesellschaft mbH
10 / 2000

Dieser Artikel ist enthalten in Spektrum der Wissenschaft 10 / 2000

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