Forschungsfeld Wasserressourcen und Umwelt

Forschungsfeld Wasserressourcen und Umwelt (ENVIRO)

Forschungslinie Prognose und Management von Wasserressourcen

Wasserressourcen in ausreichender Quantität und Qualität sind die Basis für eine effiziente Wasserversorgung für Bevölkerung, Industrie und Landwirtschaft. Die verfügbare Wassermenge kann jedoch infolge klimatischer Bedingungen oder durch starken Nutzungsdruck eingeschränkt bzw. beeinträchtigt werden. Die Wasserqualität kann durch geogene oder anthropogene Schadstoffe beeinflusst werden. Aufgrund des steigenden Drucks äußerer Faktoren wie der technischen und sozio-ökonomischen Entwicklung oder dem Klimawandel ist es daher eine wichtige Forschungsaufgabe, geeignete Strategien und Werkzeuge zu Prognose und Management von Quantität und Qualität der Wasserressourcen zu entwickeln. Insbesondere zur Vorhersage des Verhaltens von Schadstoffen in ober- und unterirdischen Wasserkörpern ist die Entwicklung und Anwendung von Stoffbilanzen und reaktiven Transportmodellen notwendig. Der Schwerpunkt liegt hierbei auf Nährstoffen (Stickstoff und Phosphor) und Schadstoffen aus der Landwirtschaft sowie aus industriellen und kommunalen Abwässern. Weitere Forschungsaktivitäten umfassen die Identifizierung von Schadstoffen und die Entwicklung von Prognosewerkzeugen und Management-Strategien zur Minimierung unerwünschter Auswirkungen auf Wasserqualität und Umwelt. Dies beinhaltet auch die Untersuchung von Prozessen bei der Uferfiltration und Grundwasseranreicherung, sowie bei der Aquifer-Speicherung von aufbereitetem Abwasser oder Regenwasser. Der Einfluss geothermischer Nutzung auf Grundwasser-Ressourcen sowie die potenzielle Gefährdung durch Verfahren der Öl- und Gas-Gewinnung stellen weitere relevante Forschungsthemen dar.

Aktuelle Forschungsvorhaben


Forschungslinie Klimawandel und Energieeffizienz

Der sich abzeichnende Klimawandel wird den Wasserkreislauf weltweit beeinflussen, mit teilweise gravierenden Auswirkungen auf die Wasserver- und -entsorgungssysteme in Europa. Forschung leistet hier einen Beitrag zur Minimierung des Klimawandels und zur Anpassung der technischen Infrastruktur an die erwarteten Folgen.

Mit zunehmender Prognoseschärfe auf regionaler Ebene werden Untersuchungen zu den Effekten auf die technischen Wasser- und Abwassersysteme möglich und notwendig. Es werden die möglichen Auswirkungen im regionalen Wasserhaushalt (Veränderung der Grundwasserstände, Abflussverhalten der Oberflächengewässer, Qualitätsveränderungen im Rohwasser), Anpassung der technischen Anlagen (Gewinnungsanlagen, Brunnen und Talsperren, Wasserspeicher, Aufbereitung), auf die Verwundbarkeit der Systeme und damit verbundene sozial-ökonomische, gesundheitliche und andere Problemstellungen bearbeitet. Projektinhalte der Anpassungsforschung umfassen auch Risikoanalysen, Prognosemodelle, Monitoringkonzepte sowie Strategien zur Emissionsminderung und zu Klimaschutzbeiträgen der Wasserwirtschaft.

In letzter Konsequenz sind städtische und industrielle Wasserversorgungssysteme so umzugestalten, dass sie ein höheres Maß an Nachhaltigkeit (sustainability) und Widerstandsfähigkeit (resilience) aufweisen. Inhalte von Forschungsarbeiten sind darin die Möglichkeiten der Wasser-Wiederverwendung, Kreislaufschließung, Planungswerkzeuge für wasser- und energieeffiziente Systeme und Roadmaps zur Infrastrukturanpassung. Dazu gehören auch die Nutzungsmöglichkeiten von erneuerbaren Energien (Wasser, Geothermie, Biomasse) und die Lösung möglicher Zielkonflikte hinsichtlich Gewässer-, Natur- und Landschaftsschutz.

Aktuelle Forschungsvorhaben