Wasserwirtschaft: Die Wasserwirtschaft dient der "zielbewußten Ordnung aller menschlichen Einwirkungen auf das ober- und unterirdische Wasser. Sie gleicht Spannungen zwischen dem natürlichen Wasserhaushalt und den ständig wachsenden Ansprüchen des Menschen aus" (Maniak, 1997). Aus dieser Definition folgt, dass Wasserwirtschaft nicht nur Wassermengenverwaltung ist, sondern auch soziologische, ökologische und Aspekte der Wassergüte enthält. Die wasserwirtschaftliche Planung wird i.d.R. mit wasserbaulichen Maßnahmen umgesetzt. Die meisten Themen und Aufgabenbereiche der Wasserwirtschaft sind in der Wassermappe der Allianz Umweltstiftung genannt und anschaulich beschrieben.

In der Wasserwirtschaft wird zunehmend numerische Simulation zur Gewässerbewirtschaftung (z.B. Talsperrren), Trinkwassergewinnung, Brauchwassergewinnung, Abwasserbewirtschaftung und im Hochwasserschutz eingesetzt. Im Vordergrund steht hier die Gewinnung von Kenntnis über die räumlich-zeitliche Verfügbarkeit von Wassermengen und -qualitäten. Entsprechend dieser Anforderung sind die wasserwirtschaftlichen Modelle meist großflächig und physikalisch mehrfach gekoppelt angelegt.

Die Bandbreite möglicher Verwendung von Simulation in der Wasserwirtschaft wird anhand einiger ausgewählter Beispiele veranschaulicht.

Wasserhaushalt

Die Modellierung des Wasserhaushalts ist eine Komponente der Klimamodellierung. Im Kooperationsvorhaben KLIWA (Klimaveränderung und Konsequenzen für die Wasserwirtschaft) wird sie untersucht.

Die Länder Baden-Württemberg und Bayern sowie der Deutsche Wetterdienst kamen im Dezember 1998 überein,

• in Erkenntnis, dass infolge des anthropogen verursachten "Treibhauseffektes" für die nächsten ca. 100 Jahre u.a. eine Erhöhung der mittleren globalen Temperatur um 1,5 bis 3,5 K prognostiziert wird und mit dieser signifikanten "Klimaveränderung" erhebliche Auswirkungen auf den Wasserhaushalt verbunden sein werden,
• in der gegenwärtigen Unkenntnis darüber, wie sich die Veränderungen des Wasserhaushalts auf die verschiedenen Bereiche der Wasserwirtschaft auswirken werden bzw. können,
• in Ermangelung der erforderlichen "Zahlen, Daten und Fakten", insbesondere aus der Zeitreihenanalyse, für die
  • Bewertung der künftigen Entwicklungen des Wasserhaushaltes
  • Erkennung der möglichen Gefahren und Risiken und somit die
  • Festlegung zukunftsorientierter, nachhaltiger wasserwirtschaftlicher Handlungsstrategien und -konzepte

zum Thema "Klimaveränderung und Konsequenzen für die Wasserwirtschaft" (KLIWA) eine längerfristige gebiets- und fachübergreifende Zusammenarbeit zu vereinbaren.

Die Projektübersicht zeigt, dass Wasserhaushaltsmodelle zentraler Bestandteil der Prognose sind.

Abwasserbehandlung

Auch in der Abwasserbehandlung werden Simulationsmodelle eingesetzt. Ein Beispiel ist das Programm SIMBA. Es dient der Optimierung von Kanalnetz, Kläranlage und Schlammbehandlung. Es besteht aus den Modulen dynamische Kanalnetzberechnung, vereinfachte hydrologische Modellierung, Schlammbehandlung und Energieverbrauch. Die Volumen- und Stoffströme werden grafisch visualisiert.

Wasserversorgung

Von Herrn Till Ansmann, UfZ, Leipzig wurde eine interessante Prognoseberechnung zur Entwicklung der Haushaltswassernachfrage gemacht.

Speicherbewirtschaftung

SHYDRO entwickelt und vertreibt das Programm TALSIM, das Steuerung und Betrieb vernetzter Speichersysteme zur Ableitung optimaler Betriebsregeln unter Berücksichtigung konkurrierender Nutzungen simuliert.

Grundwasserströmung und Schadstofftransport

Die Einsatzmöglicheiten von Grundwassermodellen sind auf den Internetseiten des Bayerischen Amts für Umwelt umfassend beschrieben.

Hochwassermanagement

Im Bericht zum Vorhaben "Nachhaltige Produktion, Anlagensicherheit - Sicherheitsorganisation und -management" wird im Kapitel 5 "Hochwassermanagement zur Gefahrenabwehr und Gefahrenminimierung" sehr detailliert der Stand der Technik in Sachen Hochwassermanagement beschrieben.

Gewässergüte

Das Programmsystem GETAS von Hydromod dient wie TALSIM (s.o.) der Speicherbewirtschaftung, legt den Schwerpunkt aber auf die Untersuchung der Gewässergüte.

Web-Master 19/1/12