Die Zukunft der Wasserwirtschaft

Themenschwerpunkte in der Zukunft der Wasserversorgung

Die Zukunft der Wasserwirtschaft bzw. Wasserversorgung ist ein Thema, was aus meiner Sicht bisher zu wenig Beachtung findet. Der Klimawandel als große Hauptüberschrift ist in aller Munde. Überschriften wie „der trockenste Sommer seit …“ hat jeder schon gelesen. Trotzdem: meiner Erfahrung nach sind die potenziellen Folgen für jeden Einzelnen kaum jemanden gewahr.

Darüber hinaus gibt es viele Themen in Zusammenhang mit dem Klimawandel uns abseits davon, welche die Wasserversorger in Deutschland beschäftigen.

Der DVGW hat ein „Zukunftsprogramm Wasser“ ins Leben gerufen. Schwerpunkt dieses Zukunftsprogramms Wasser ist die Fachthemen-Arbeit mit unter drei Überschriften:

Extremereignisse und Klimawandelanpassung,
Asset Management und ergänzende Technologien,
Sicherstellung der Wasserqualität.

Im Rahmen der Fachthemen-Arbeit sollen aktuelle Herausforderungen für die Wasserversorgung in Deutschland in einem Zeithorizont bis 2030 untersucht und Lösungskonzepte vorrangig auf methodischer Ebene erarbeitet werden.
DVGW, Zukunftsprogramm Wasser

Anlässlich der Bundestagswahl im Jahr 2017 hat der BDEW Bundesverband der Energie- und Wasserwirtschaft e.V. ein Positionspapier verfasst, in welchen die wesentlichen Zukunftsthemen (abseits des Klimawandels) aus Sicht des Verbandes beschrieben werden:

Digitalisierung,
Beitrag zur Energiewende,
IT-Sicherheit: Datenschutz kritischer Infrastrukturen ausbauen.

Für mein Dafürhalten können all diese Themen unter zwei Überschriften zusammengefasst werden: Klimawandel und Digitalisierung. In Rahmen dieses Beitrages werden ich den Inhalt der Themen nur kurz anschneiden. Tiefgreifende Beiträge zu einzelnen Aspekten folgen später.

Klimawandel und Wasserknappheit in Deutschland

Nichts ist in der aktuellen Zeit so allgegenwärtig wie der Klimawandel und eine damit einhergehende Wasserknappheit in Deutschland und weltweit. Seit 100 Jahren hat sich der Wasserbedarf stetig erhöht und steigt jedes Jahr weiter an. Klimabedingte Dürreereignisse einerseits und Hochwasserstände auf der anderen Seite, Verschmutzung von Grundwasser und Gewässern, der weltweit steigende Wasserbedarf sowie der weiterhin mangelhafte Zugang zu sauberem Trinkwasser bei einem Drittel der Weltbevölkerung werden langfristig zu Nutzungskonflikten führen.

Klimawandel und die Trinkwasserversorgung

Die Herausforderungen für eine zukünftig sichere Wasserversorgung in Deutschland nehmen zu. Die Auswirkungen des Klimawandels haben einen enormen Einfluss auf die zukünftige Wasserversorgung. Immer länger andauernde Trockenzeiten und teilweise erhebliche Niederschlagsdefizite in Zusammenhang mit regional extrem hohen Wasserbedarfsspitzen stellen die öffentliche Trinkwasserversorgung in Deutschland vor erhebliche Probleme.

Im Rahmen des DVGW-Zukunftsprogramms Wasser sollen folgende Ergebnisse erarbeitet werden:

Dynamiken und Abläufe des Klimawandels sowie die Einflüsse auf die Wasserversorgung besser verstehen und prognostizieren,
Dargebots- und Bedarfsprognosen erstellen (regional / überregional),
Modelle für Wasserversorgungskonzepte erstellen (regional / überregional).

Roadmap des DVGW Zukunftsbilder der Wasserwirtschaft — Die Roadmap 2030 des DVGW umreißt die Schritte, welche die Wasserwirtschaft in Zukunft gehen muss um sich auf die anstehenden Herausforderungen vorzubereiten.

Leidet die Wasserqualität unter dem Klimawandel?

Durch die Verwendung von Wasser für den menschlichen Gebrauch soll keine Gefahr für die Gesundheit ausgehen. Dieser Anspruch ist das oberste Ziel der Wasserversorgung in Deutschland und muss auch in Zeiten eines sich immer deutlicher zeigenden Klimawandels mit einem schnell verändernden Nutzungsverhalten und zunehmender anthropogener Belastung von Wasserressourcen gewahrt bleiben.

Gleichzeitig liefern neue Entwicklungen in der Aufbereitungstechnik, der Spurenanalytik und der Digitalisierung neue Möglichkeiten und Chancen. In diesem Zusammenhang wird die Diskussion über Belastungen und Grenzwerte etc. dann nicht mehr im µg/l-Bereich, sondern um einige Zehnerpotenzen darunter geführt werden.

Das Zukunftsprogramm Wasser setzt hierbei folgende Themenschwerpunkte:

Früherkennung chemischer und mikrobiologischer Gefährdungen,
Bewertung und Interpretation neuer Substanzen,
Entwicklung eines angepassten Risikomanagements für den Ressourcenschutz,
Entwicklung neuer digitaler Werkzeuge.

Energiewende in der Wasserversorgung

Die Gestaltung der Energiewende ist für viele Fachleute ein Schlüssel zur Bekämpfung des Klimawandels. Wasserversorger können durch Ausbau und Nutzung Erneuerbarer Energien einen Beitrag zur Energiewende leisten. Hierbei gibt es bereits Praxisbeispiele in Zusammenhang mit der Elektrifizierung des Fuhrparks (E-Mobility). Der Energiebedarf der E-Mobility kommt aus Erneuerbaren Energie, welche die Versorger selbst produzieren.

Digitalisierung der Wasserwirtschaft

Die Überschrift Digitalisierung ist in der Wasserwirtschaft ein heikles Thema – für die einen eine Wunschvorstellung, für die anderen ein Schreckgespenst.

Im einfachsten Fall kann die Digitalisierung wesentlich zum Funktions- und Werterhalt der Trinkwasserinfrastruktur in den nächsten beitragen – Stichwort „integratives Asset Management“. Hierbei geht es vor allem um innovative Inspektions-, Diagnose- und Sanierungstechnologien und um belastbare, zerstörungsfreie Zustandsbewertungen der zur Bestimmung der technischen Restnutzungsdauer.

Das weitaus größere Thema „Big Data“ oder die stärkere Vernetzung der Anlagen beinhaltet für die Wasserwirtschaft Chancen sowie Risiken. Beispielsweise sind enorme Stromeinsparungen möglich, wenn zum Beispiel Anlagen und/oder Pumpen stärker vernetzt und/oder optimiert werden. Die Zusammenführung und Automatisierung der einzelnen Anlagenteile in einem Netzleitsystem können deutlich Personal- und Betriebskosten einsparen. Nicht zuletzt wird auch die Betriebssicherheit und die Leistungsfähigkeit der Anlagen erhöht.

Bild von einem Handshake als Symbol für die Zunft mit Digitalisierung der Wasserwirtschaft — Die Digitalisierung der Wasserwirtschaft bietet Chancen und Risiken zu gleich. Der Beitrag zu Energiewende durch effizientere Systeme steht der Versorgungssicherheit gegenüber.

Kritische Infrastruktur im Strudel der Digitalisierung

Die Transparenzziele und -auflagen verschiedener Richtlinien und Gesetze standen in der Vergangenheit oft in Verdacht, im Widerspruch zu den Zielen und Maßnahmen zum Schutz Kritischer Infrastrukturen der Trinkwasserver- und der Abwasserentsorgung zu stehen.

Erstaunlicher Weise gelten viele Wasserwerke nämlich einfach nicht als kritische Infrastruktur. Und das hat für die Sicherheitslage verheerende Konsequenzen.

Insbesondere die kleinen kommunalen Unternehmen der Wasserwirtschaft die meist unter finanziellem Druck und digitalisieren mit einem enormen Tempo. Wer Personal sparen muss, vernetzt und setzt auf Fernwartung. Wie oben angerissen verringern digitale Pumpensysteme die Betriebskosten. Und genau da bieten sich viele Angriffsmöglichkeiten.

Bei größeren Wasserwerken widmet man sich da jetzt Sicherheitsfragen intensiver – teilweise mit verheerenden Ergebnissen in der Vergangenheit. Bei Penetrationstests haben sich zahlreiche Angriffspunkte für digitale Attacken auf Wasserwerke ergeben und es wurden sehr viele Sicherheitslücken gefunden. Da die kleinen Versorger dieselben Industriesteuerungen für ihre Pumpsysteme und dieselbe Software für die Fernwartung einsetzen, sind diese Ergebnisse sind auf kleine Wasserwerke übertragbar.

Blockchain in der Wasserwirtschaft

Die Technologie der Blockchain ist meines Wissens als Thema in der Wasserwirtschaft noch gar nicht angekommen. Token und Smart Contracts werden aus meiner Sicht auch in die Wasserversorung Einzug halten. Hierzu werde ich mich noch ausführlich auslassen.