Flyer
Das Projekt TrinkXtrem kurzgefasst (pdf-Datei)
Projekt
Unsere Ziele
Hintergrund
Hydrologische Extremereignisse stellen die öffentliche Trinkwasserversorgung vor zunehmende Herausforderungen. Die gut dokumentierten Trockenperioden der vorangegangenen Jahre z. B. 2015, 2018 und 2019 sind jüngste Beispiele für erhebliche quantitative und qualitative Beeinträchtigungen der Rohwässer der Wasserwerke. Die Bedeutung von Trockenperioden zeigt zudem der „Bericht zur Risikoanalyse im Bevölkerungsschutz 2018“, in dem insbesondere die Risikoanalyse bei Dürre thematisiert wird.
Bisher stand der deutschen Wasserversorgung ein ausreichendes Wasserdargebot zur Verfügung, so dass die Praxis von einem gleichbleibenden, kontinuierlichen Betrieb der Anlagen geprägt war. Durch häufiger auftretende Extremereignisse werden die Grenzen zwischen dem Management im Normalbetrieb, dem Spitzenlastmanagement und dem Krisenmanagement der Wasserwerke zunehmend aufgelöst. Es besteht ein erheblicher wirtschaftlicher und gesellschaftlicher Handlungsdruck in Hinblick auf die sichere Trinkwasserversorgung vor dem Hintergrund der Klimaprojektionen bis 2100.
Regionale Prägung der Wasserwirtschaft
Dabei weisen auf Grund der regionalen Prägung der deutschen Wasserbranche klimainduzierte hydrologische Extremereignisse auf die einzelnen Rohwasserressourcen unterschiedliche Auswirkungen auf. Auch die Versorgungsgebietsstrukturen sind unterschiedlich organisiert, beispielsweise in kommunale oder regionale Wasserversorger sowie Fern- bzw. Flächenwasserversorger. Gerade die beiden letztgenannten sind ein wesentlicher Bestandteil und wichtigstes Rückgrat für die Versorgungssicherheit in der kleinstrukturierten deutschen Wasserversorgung. Daher bestehen insbesondere für Fern- und Flächenwasserversorger lokal verschiedene Herausforderungen für die Risikobewertung, Planung und vor allem bei der technischen Umsetzung von vorbeugenden Maßnahmen. Forschungsbedarf besteht für die bessere Vorhersage des Verlaufs von Extremereignissen (Prädiktivität) hinsichtlich der Auswirkungen auf das Wasserdargebot, der Rohwasserqualität, des Wasserbedarfs und damit zusammenhängend der Ressourcenverfügbarkeit sowie der Auslastung der Gewinnungs-, Aufbereitungs- und Verteilkapazitäten, insbesondere in Hochverbrauchsphasen.
Grafik: Die Prognose- und Steuerungstools werden an Modellstandorten für Best-practice in der Wasserversorgung umgesetzt.
Wissenschaftlich fundierte Szenarien
Hierzu muss Klarheit geschaffen werden, welche Szenarien eintreten können, wie diese beispielsweise mittels Kennzahlen zu bewerten sind und wie in diesen Szenarien optimal gehandelt wird. Für die Szenarien sind dann Optimierungsmodelle mittels Zielfunktionen für die Steuerung der Prozesskette von der Wassergewinnung bis zur Verteilung zu entwickeln. Die Ergebnisse sind anhand des Grades der Zielerreichung bei den Zielfunktionen zu bewerten. Dies erfordert die Entwicklung von Vorsorgekonzepten, Entscheidungsgrundlagen und neuen Steuerungsinstrumenten, z. B. Lastabwurfkonzepte analog zur Stromwirtschaft und Preismodelle zur Beherrschung von Extremsituationen.
Praxisnahe Werkzeuge
Ziel des Forschungsprojektes ist es, für die Wasserversorgungsunternehmen und der Wasserwirtschaftsverwaltung Methoden, Vorsorgekonzepte sowie übertragbare praxisnahe Werkzeuge für Extremereignisse zu entwickeln. Hierbei werden maßgebliche Teilgebiete der Wasserversorgung von der Wassergewinnung, Aufbereitung über den Betrieb bis zum Wassergebrauch ebenso adressiert wie die unterschiedlichen Rohwassertypen Grund-, Quell- und Oberflächenwasser. In repräsentativen Modellregionen der deutschen Fern- und Flächenwasserversorgung erfolgt eine beispielhafte Umsetzung. Dies erlaubt weiteren Fern- und Flächenwasserversorgern oder lokalen Wasserversorgern ihre jeweiligen verschiedenen lokalen Anforderungen praxisnah zu adaptieren.
Regelsetzung
Letztendlich soll das Projekt auch Impulse für die Regelsetzung, z. B. beim Risikomanagement und für die Zusammenarbeit mit Landesbehörden bei Extremsituationen liefern. Im Projekt soll ebenso die Aufmerksamkeit für die Herausforderungen der Wasserversorgung bei Extremereignissen geweckt werden.
