Der Wasserkreislauf

In unserem Offenen Forum „Wasser“ am 5.10.2023 um 19:00 Uhr im Capitol in Sulzbach-Rosenberg behandeln wir diesen ganz besonderen Stoff über den gesamten Wasserkreislauf, wovon Trinkwasser nur einen Ausschnitt darstellt. Dazu möchten wir uns schon vorab mit einigen Grundlagen und Begriffen zum Thema auseinandersetzen:

Atmosphärisches Wasser

Die Wassertröpfchen der Wolken machen weniger als 1 % des in der Atmosphäre befindlichen Wassers aus, über 99 % des athmosphärischen Wassers liegen unsichtbar gasförmig vor. Je wärmer es ist, desto mehr Wasserdampf kann Luft aufnehmen bevor er kondensiert (Wolken- oder Nebelbildung). Ein Würfel aus Luft mit 100 Metern Kantenlänge enthält bei 50% relativer Luftfeuchte und 20°C ca. 12 Tonnen Wasser, bei 28°C schon ca. 24 Tonnen.

Höhere Lufttemperaturen lassen durch verstärkte Verdunstung die Wasserdampfkonzentration also nicht nur rascher, sonder auch auf höhere Werte ansteigen, entsprechend stärker kann der Niederschlag aus den daraus gebildeten Wolken ausfallen.

Niederschlagswasser

Regen, Schnee, Hagel – gemessen wird die Niederschlagsmenge in Litern pro Quadratmeter (L/m²) an Wasser das flüssig oder gefroren vom Himmel fällt, wobei 1 L/m² einer Wassersäule von 1 mm entspricht. Ein Starkregenereignis von 50 L/m² würde von also die gesamte Oberfläche mit einer 5 cm hohen Schicht aus Wasser bedecken, wenn es nicht versickern oder abfließen würde.

Bundesweit über die letzten Jahrzehnte gemittelt liegt die mittlere Niederschlagsmenge bei knapp 800 L/m²).¹ Ähnlich viel in Bayern², wo es allerdings starke regionale Unterschiede gibt: Etwa 3 – 4 Mal soviel Niederschlag fällt in Alpennähe verglichen mit trockenen Regionen wie z. B. Unterfranken.

Ebenso entscheidend für den weiteren Wasserkreislauf wie die Jahresmenge des Niederschlags sind jedoch zwei weitere Faktoren: Stammt die Niederschlagsmenge aus wenigen Starkregenereignissen oder längerem Landregen, bei dem der Niederschlag zumindest auf nicht versiegelten Flächen die Möglichkeit hat zu versickern statt abzufließen? Fällt der Niederschlag vorwiegend im Winter, wo er zum großen Teil zur Grundwasserneubildung beitragen kann, oder in heißen Sommermonaten, wo Verdunstung und Aufnahme durch die Vegetation den Niederschlag gar nicht erst in tiefere Bodenschichten versickern lassen?

Sickerwasser

Nur Niederschlagswasser welches im Boden versickern kann trägt zur Grundwasserneubildung bei. Um auch auf stark versiegelten Siedlungsflächen diesen Anteil zu erhöhen und gleichzeitig bei Startregenereignissen den Wassereintrag ins Kanalnetz zu verringern welches sonst an die Grenzen seiner Kapazität kommen kann, bietet es sich an, Regenwasser von Dach- und Verkehrsflächen in der Nähe versickern zu lassen.

Die technische Umsetzung erfolgt über Flächenversickerung (via Entsiegelung), Muldenversickerung, Mulden-Rigolenversickerung, Rohrversickerung und Schachtversickerung¹¹. Die wasserrechtlichen Vorgaben für die Regenwasserversickerung (von welchen Flächen und ggfalls. nach welcher Aufbereitung eine Versickerung gestattet ist) sind bundes- und landesrechtlich geregelt.

Grundwasser

Zur Bildung von Grundwasser kann nur das Wasser beitragen, dass

• als Niederschlagswasser vom Himmel kommt
• nicht auf versiegelte Flächen fällt (bzw. von dort nicht versickern kann)
• nicht bei Starkregenereignissen auch auf nicht-versiegelten Flächen abfließt (z. B. Maisfelder)
• nicht verdunstet oder von der Vegetation aufgenommen wird, bevor es tiefere Bodenschichten erreicht

Der immer noch hohe Flächenverbrauch mit Neuversiegelung³, in Verbindung mit einer prognostizierten Zunahme von Starkregenereignissen, sowie eine Verlagerung der Niederschläge in die Sommermonate, kann also die für eine langfristige Trinkwasserversorgung notwendige Grundwasserneubildung hemmen. Wichtig in dem Zusammenhang: Nur wenige Prozent des Grundwassers sind aktiver Teil des Wasserkreislaufs, fast das gesamte Grundwasser gilt als fossiles Wasser⁴, dessen Entnahme keine Grundwasser-Neubildung in Zeitmaßstäben der Menschheitsgeschichte gegenübersteht.

Trinkwasser

Neben Oberflächenwasser und Uferfiltration stammt der größte Teil des Trinkwassers in Bayern aus Grundwasser.⁵ Nach wie vor problematisch ist die hohe Nitratbelastung des Grundwassers mit stellenweiser Überschreitung der EU-Grenzwerte⁶, was eine aufwändige und teure Aufbereitung bedingt. Die Nitratbelastung stammt vorwiegend aus versickerndem Niederschlagswasser, welches zur Grundwasserneubildung beiträgt. Da dieser Prozess Jahre bis Jahrzehnte in Anspruch nimmt, wirken sich selbst sofort getroffene Maßnahmen erst stark zeitverzögert aus.

Regenwasser- und Grauwasser-Nutzung

Im Haushalt werden nur wenige Prozent des Trinkwassers getrunken oder für die Zubereitung von Speisen verwendet⁷. Für viele Bereiche wie Toilettenspülung oder Gartenbewässerung ist der Einsatz von aufwändig aufbereitetem Trinkwasser jedoch viel zu schade und unnötig teuer. Die Speicherung und Nutzung von Regenwasser über Zisternen ist längst üblich und Stand der Technik, was auch dazu beiträgt, bei Starkregenereignissen das Kanalsystem nicht zu überlasten.

Über die Niederschlagswassernutzung hinaus kann z. B. für die Toilettenspülung auch die Nutzung von ggfalls. aufbereitetem Abwasser („Grauwasser“⁸) aus Bädern oder Duschen eine Option sein, wertvolles und teures Trinkwasser einzusparen.

Kanalwasser

Niederschlagswasser, welches auf versiegelten Siedlungs- und Verkehrsflächen nicht im Boden versickern kann, sowie Abwasser das nicht als Grauwasser weiter genutzt wird, landet als Kanalwasser im größten kommunalen Vermögen, dem Abwassersystem^9,10. Dessen Kapazität muss ausreichend dimensioniert sein, um auch bei Starkregenereignissen den Niederschlag zeitgleich abzuleiten um so Hochwasserschäden zu vermeiden.

Darüber, und über das was wir in Sulzbach-Rosenberg hierzu tun können und sollten, möchten wir in unserem Offenen Forum „Wasser“ am 5.10.2023 im Capitol in Sulzbach-Rosenberg gemeinsam mit den geladenen Experten informieren und diskutieren. Sehen wir uns?

---

Verweise / Quellenangaben:

1. https://www.umweltbundesamt.de/bild/mittlere-jaehrliche-niederschlagshoehe-in
2. https://www.lfu.bayern.de/wasser/hydrometerologische_parameter/hydrometeorologie_auswertung/niederschlag/index.htm
3. https://www.umweltbundesamt.de/daten/flaeche-boden-land-oekosysteme/flaeche/siedlungs-verkehrsflaeche#-das-tempo-des-flachen-neuverbrauchs-geht-zuruck
4. https://de.wikipedia.org/wiki/Fossiles_Wasser
5. https://www.grundwasserschutz.bayern.de/gw_wissen/gw_wird_zu_tw/index.htm
6. https://www.lfu.bayern.de/umweltdaten/indikatoren/umwelt_gesundheit/nitrat_im_grundwasser/index.htm
7. https://www.umweltbundesamt.de/daten/private-haushalte-konsum/wohnen/wassernutzung-privater-haushalte#direkte-und-indirekte-wassernutzung
8. https://de.wikipedia.org/wiki/Grauwasser
9. https://kanalgipfel.de/
10. https://www.this-magazin.de/artikel/tis_Welchen_Wert_hat_die_unterirdische_Infrastruktur_-3230856.html
11. https://www.umweltbundesamt.de/sites/default/files/medien/publikation/long/2973.pdf