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Ressourceneffizientes Recycling kritischer Technologiemetalle aus der Klärschlammasche

Das Projekt "Ressourceneffizientes Recycling kritischer Technologiemetalle aus der Klärschlammasche" wird/wurde gefördert durch: Deutsche Bundesstiftung Umwelt. Es wird/wurde ausgeführt durch: MEAB Chemie Technik GmbH.Zielsetzung: Technologiemetalle kommen aufgrund ihrer exponierten Materialeigenschaften in vielen Zukunftstechnologien zum Einsatz. Ein Problem stellen die aktuellen Gewinnungsarten der Metalle dar. Zum einen finden sich die größten Lagerstätten in den ärmsten Ländern der Welt, was zu enormen Preis- und Lieferproblemen führt. Die Preise für die Metalle haben sich teilweise verdoppelt. Zum anderen werden zur Gewinnung Wälder gerodet, Flüsse vergiftet, Menschen ausgebeutet und ganze Ökosysteme zerstört. In Kombination mit dem enormen Energieverbrauch sind die Abbaupraktiken eine der größten Umweltbedrohungen unserer Zeit geworden. Eine bisher noch ungenutzte Quelle für die (Rück-)Gewinnung von Technologiemetallen stellt Klärschlamm bzw. Klärschlammasche dar. Bisher werden diese Aschen fast ausschließlich auf Deponien entsorgt. Ab 2029 wird es aber aufgrund der Klärschlammverordnung eine große Änderung im Bereich des Klärschlammes geben, durch die die Rückgewinnung von Phosphor gesetzlich verpflichtend wird. Bei den zur Rückgewinnung häufig verwendeten, nasschemischen Verfahren werden die Klärschlammaschen in saure Lösung gebracht, um den Phosphor quantitativ zu lösen. Dabei gehen auch verschiedene Metalle in unterschiedlichem Maße in Lösung und liegen so bereits als Ionen vor. Durch den nasschemischen Aufschluss wird die Möglichkeit der Rückgewinnung von weiteren Rohstoffen, insb. von den Technologiemetallen, ressourcentechnisch und wirtschaftlich deutlich verbessert. Das Ziel des Projektes ist die Entwicklung eines technischen Moduls, mit welchem es möglich ist, im Zuge der P Rückgewinnung auch bestimmte Metalle aus der Klärschlammasche zu recyceln. Das entwickelte Modul soll direkt an den Verfahrensschritt der nasschemischen P-Rückgewinnung gekoppelt werden, ohne diesen zu beeinträchtigen. Durch den modularen Charakter soll das Recyclingverfahren einfach an die vorherrschenden Zusammensetzungen des Klärschlamms/ der Asche (z.B. bei besonders hohem Anteil an Nd) sowie die entstehende Menge angepasst werden. Um eine möglichst übertragbare Integration des Moduls in bestehende Anlagen zu ermöglichen, sollen zudem noch Bemessungsgrundlagen erarbeitet werden. Somit ist der Separationsprozess immer wirtschaftlich optimal ausgelegt und an beliebigen Anlagen(-größen) einsetzbar. Das Modul wird einen erheblichen Beitrag zur Umweltentlastung in den Bereichen des Landschutzes, der CO2-Emissionen und der Ressourcenschonung leisten.

Unbeachtete Dynamik des Gewässerbetts? Wirkung wandernder Sandrippel auf das mikrobielle Nahrungsnetz und den Metabolismus in Fließgewässern

Das Projekt "Unbeachtete Dynamik des Gewässerbetts? Wirkung wandernder Sandrippel auf das mikrobielle Nahrungsnetz und den Metabolismus in Fließgewässern" wird/wurde gefördert durch: Deutsche Forschungsgemeinschaft. Es wird/wurde ausgeführt durch: Technische Universität Cottbus-Senftenberg, Institut für Boden, Wasser, Luft, Lehrstuhl für Gewässerschutz, Forschungsstelle Bad Saarow.Ziel des Projektes ist es, die Bedeutung wandernder Sandrippel für das mikrobielle Nahrungsnetz, den Kohlenstofffluss und den Metabolismus in Fließgewässerökosystemen aufzuklären. Die etablierten Konzepte zur Sedimentstörung in der Fließgewässerökologie fokussieren auf katastrophale Hochwasserereignisse, die tiefe Erosionen und drastische Verlagerungen der Sedimente bewirken. In Gewässern mit einem hohen Anteil sandiger Sedimente kommt es allerdings bereits bei geringen Abflüssen zu einer periodischen Umlagerung der Bettsedimente in Form wandernder Sandrippel. Diese Sandrippel bedecken, abhängig von der Sedimentfracht, zunehmende Bereiche der Gewässersohle, streckenweise sogar bis zu 100%. Aufgrund des weltweit zunehmenden Feinsedimenteintrags aus den Einzugsgebieten sind Sandrippel ein weit verbreitetes Phänomen in Bächen und Flüssen. Dennoch gibt es zum Einfluss der Sandrippel auf die Fließgewässerökologie nur sehr wenige Untersuchungen, deren Ergebnisse sich teilweise widersprechen. Wir postulieren, dass wandernde Sandrippel abhängig von ihrem Deckungsgrad auf der Sohle das mikrobielle Nahrungsnetz, den Kohlenstofffluss und den Metabolismus des gesamten Gewässers bestimmen. In originären experimentellen Ansätzen untersuchen wir i) die Auswirkungen der Sedimentumlagerung innerhalb wandernder Sandrippel, ii) die Interaktion der Rippelbereiche mit den umliegenden stabilen Sohlbereichen eines Gewässerabschnitts und den Gesamtmetabolismus im Abschnitt und iii) den Return (= Dynamik nach Beendigung der Sedimentumlagerung). Die Bewegung der Sande in wandernden Sandrippeln wird in einer Mikrokosmenanlage simuliert und der Einfluss von Umlagerungsfrequenz, Licht- und Nähstoffregime auf die Respiration, die Primärproduktion und das mikrobielle Nahrungsnetz untersucht. Die Auswirkungen zunehmender Bedeckung der Sohle mit wandernden Sandrippeln auf nahe stabile Sohlbereiche und den Gesamtmetabolismus von Gewässerabschnitten werden in 16 Rinnen einer Fließgewässersimulationsanlage erforscht. In diesen Experimenten werden zudem der Return von mikrobiellen Gemeinschaften und Gesamtmetabolismus mit erfasst. Die Experimente werden ergänzt und validiert durch in situ Messungen in Bächen und Flüssen. Dabei werden die abiotisch Bedingungen im Porenraum wandernder Sandrippel und naheliegender stabiler Sande sowie der lokale Metabolismus mit einer neu entwickelten Sonde gemessen und das mikrobielle Nahrungsnetz und der Kohlenstofftransfer in diesen Sohlbereichen erfasst. Die Synthese der Ergebnisse wird Klarheit schaffen über die Bedeutung wandernder Sandrippel für die mikrobiellen Gemeinschaften und den Stoffumsatz in Fließgewässern. Die zu erwartenden Erkenntnisse werden auch eine bessere Bewertung wandernder Sandrippel ermöglichen und sind somit Grundlage für Schutz und Management der Gewässerfunktionen.

Biogeochemie der wichtigsten Elemente im Atlantischen und Pazifischen Ozeane

Das Projekt "Biogeochemie der wichtigsten Elemente im Atlantischen und Pazifischen Ozeane" wird/wurde ausgeführt durch: Deutsche Forschungsgemeinschaft.Die vorgeschlagene Arbeit zielt darauf ab, das Ozeanographen-Toolkit zur Quantifizierung der Skelettniederschlagsraten in Meeresumgebungen zu verbessern und Veränderungen in der Ökosystemstruktur und -funktion über sehr große räumliche Skalen zu bewerten. Dies basiert auf der Analyse von Veränderungen in der Meerwasserchemie, die durch die Aufnahme von wichtigen Elementen durch verschiedene Meeresorganismen während des Biomineralisierungsprozesses hervorgerufen werden, und der Freisetzung dieser Elemente bei der Auflösung von Skeletten. Der Ansatz nutzt die unterschiedlichen Tendenzen verschiedener Skelettbildungsorganismen, um kleinere Bestandteile in ihre Skelette aufzunehmen. Die Analyse der Konzentrationen der Hauptelemente Kalzium, Strontium, Lithium und Fluor erfolgt entlang von vier langen Ozeantransekten im Atlantik und im Pazifischen Ozean, die auf die Konzentrationen und Isotopenverhältnisse einer großen Anzahl von Spurenelementen, Nährstoffen, Karbonatsystemparametern und Hydrographie analysiert wurden oder werden. Das Vorhandensein der Spurenelementdaten neben den Hauptelementdaten ermöglicht die Quantifizierung der wichtigsten Elementeinräge und den Austrag durch Grenzquellen und Senken (wie Flüsse, hydrothermale, Staub und Sedimente), wodurch Korrekturen der Major-Elementdaten zur Berücksichtigung von Flüssen aus dem Ökosystem ermöglicht werden. Dieses Wissen wird zur Beurteilung des Zustands der marinen Ökosysteme genutzt und kann als Grundlage für Veränderungen dienen, die bei zukünftigen Bewertungen beobachtet werden. Die Anwendung dieses Instruments auf wiederholte räumliche oder zeitliche Untersuchungen wird eine groß angelegte Bewertung des Fortschritts der Auswirkungen der Versauerung der Ozeane auf die Häufigkeit von Kalkbildungsorganismen ermöglichen.

Biogeochemische Prozesse bei wiedereinsetzender Strömung und Sedimenttransport: Ein umfassendes Konzept für temporäre und permanente Fließgewässer

Das Projekt "Biogeochemische Prozesse bei wiedereinsetzender Strömung und Sedimenttransport: Ein umfassendes Konzept für temporäre und permanente Fließgewässer" wird/wurde gefördert durch: Deutsche Forschungsgemeinschaft. Es wird/wurde ausgeführt durch: Rheinland-Pfälzische Technische Universität Kaiserslautern-Landau, Institut für Umweltwissenschaften.Das Projekt soll die Mechanismen klären, die die Biogeochemie (Metabolismus und Stickstoffaufnahme der mikrobiellen Gemeinschaft) in verschiedenen Chronologien der Wiederaufnahme des Flusses mit und ohne Sedimenttransport modulieren. Die Wiederaufnahme der Strömung nach der Trocknung wird als biogeochemisches Heißmoment betrachtet, bei dem hohe Metabolismusraten und Stickstoffaufnahme durch die Häufigkeit der vorherigen Trocknung beeinflusst werden. Die Mechanismen, die diesen Heißmoment modulieren, sind wenig bekannt. Bisher waren es vor allem Einzelfaktorstudien in temporären Bach- und Flussökosystemen. Allerdings treten Intermittenz und Wiederaufnahme der Strömung zunehmend auch in mehrjährigen Gewässerökosystemen auf und die Oberflächenströmung impliziert oft Sedimenttransport (z.B. Wanderrippel, Oberstufenebene), insbesondere in sandigen Gewässern. Darüber hinaus kann die Wiederaufnahme der Strömung verschiedenen Chronologien folgen, wie z.B. sofort bei Regen oder langsam bei steigendem Grundwasser, und die Konzentrationen von Nährstoffen und Kohlenstoff, die bei der Wiederaufnahme der Strömung ausgelaugt werden, können auch die biogeochemische Reaktion beeinflussen. Ich schlage ein neues allgemeines Konzept von 'intermittierenden Bachlebensräumen' für alle Bereiche eines Bachbettes vor, die trotz variabler Wechselwirkungen von Faktoren irgendwann trocken sind (z.B. Oberflächenwassermangel). Die hier vorgeschlagene Untersuchung der Mechanismen bei verschiedenen Chronologien der Strömungswiederaufnahme, gekoppeltem Sedimenttransport und in temporären und mehrjährigen Gewässerökosystemen wird zeigen, ob eine solche allgemeine und integrative Sichtweise angewendet werden kann. Die Wechselwirkungen von Strömungswiederaufnahme, Sedimenttransport, Nährstoff- und Kohlenstoffkonzentrationen und Trocknungshäufigkeit werden in Mikrokosmosversuchen mit Sedimentgemeinschaften von intermittierenden Lebensräumen aus mehrjährigen und temporären Strömen untersucht. Die Antwortvariablen unter Beachtung sind: Kohlenstoffstoffwechsel, gemessen an Veränderungen der Sauerstoffkonzentration in der Dunkelheit und im Licht, Netto-Stickstoffaufnahme durch Zugabe des stabilen Isotops 15N (15NH4Cl) und der Struktur und Architektur (z.B. Biofilm) der mikrobiellen Gemeinschaft (nur für gekoppelten Sedimenttransport). Die Ergebnisse werden zu einem vollständigen mechanistischen Bild der Kohlenstoff- und Stickstoffdynamik Gewässerökosystemen beitragen, die zu starken Strömungsschwankungen und Trocknung neigen. Die Ergebnisse werden es ermöglichen, die Wiederaufnahme der Strömung in die aktuellen Konzepte der Strömungsbiogeochemie zu integrieren. Ein solcher konzeptioneller Rahmen ist der Schlüssel für das Management von Ökosystemen im Mittelmeerraum und immer mehr gemäßigten Strömungen, die aufgrund der zunehmenden Wasserentnahme und des Klimawandels trocken werden.

Schwerpunktprogramm (SPP) 1689: Climate Engineering: Risiken, Herausforderungen, Möglichkeiten?, Klima-Engineering über Land: Umfassende Evaluierung von Auswirkungen terrestrischer Carbon-Dioxide-Removal-Methoden auf das Erdsystem (CE-LAND+)

Das Projekt "Schwerpunktprogramm (SPP) 1689: Climate Engineering: Risiken, Herausforderungen, Möglichkeiten?, Klima-Engineering über Land: Umfassende Evaluierung von Auswirkungen terrestrischer Carbon-Dioxide-Removal-Methoden auf das Erdsystem (CE-LAND+)" wird/wurde gefördert durch: Deutsche Forschungsgemeinschaft. Es wird/wurde ausgeführt durch: Potsdam-Institut für Klimafolgenforschung e.V..Methoden des terrestrischen Carbon Dioxide Removal (tCDR) wie Aufforstung und Biomasseplantagen werden zuweilen als effektive, 'grüne' und sichere Varianten des Klimaengineering (CE) verstanden wegen ihrer Möglichkeit, die natürliche CO2-Aufnahme durch die Biosphäre zu erhöhen, und ihrer denkbaren ökonomischen Tragfähigkeit. Erkenntnisse aus der ersten Phase des CE-LAND-Projekts legen indes nahe, dass tCDR aufgrund schwieriger erdsystemischer und ethischer Fragen ebenso kontrovers wie andere CE-Methoden ist. CO2-Budgetierungen und rein ökonomische Bewertungen sind daher um profunde Analysen der natürlichen Begrenzungen, der Auswirkungen auf das Erdsystem mit damit verbundenen Unsicherheiten, der Tradeoffs mit anderen Land- und Wassernutzungen und der weitreichenden ethischen Implikationen von tCDR-Maßnahmen zu ergänzen. Analysen hypothetischer Szenarien der ersten Projektphase zeigen, dass effektives tCDR die Umwidmung großer Flächen voraussetzt, womit schwierige Abwägungsprozesse mit anderen Landnutzungen verbunden wären. Darüber hinaus zeigt sich, dass signifikante Nebenwirkungen im Klimasystem (außer der bezweckten Senkung der Weltmitteltemperatur) und in terrestrischen biogeochemischen Kreisläufen aufträten. CE-LAND+ bietet eine tiefergehende quantitative, räumlich explizite Evaluierung der nicht-ökonomischen Kosten einer Biosphärentransformation für tCDR. Potentielle Tradeoffs und Impakts wie auch die systematische Untersuchung von Unsicherheiten in ihrer Abschätzung werden mit zwei Vegetationsmodellen, einem Erdsystemmodell und, neu im Projekt, dynamischen Biodiversitätsmodellen analysiert. Konkret wird CE-LAND+ bisher kaum bilanzierte Tradeoffs untersuchen: einerseits zwischen der Maximierung der Flächennutzung für tCDR bzw. Biodiversitätsschutz, andererseits zwischen der Maximierung der Süßwasserverfügbarkeit für tCDR bzw. Nahrungsmittelproduktion sowie Flussökosysteme. Auch werden die (in)direkten Auswirkungen veränderten Klimas und tCDR-bedingter Landnutzungsänderungen auf Wasserknappheit (mit diversen Metriken und unter Annahme verschiedener Varianten des Wassermanagements) und Biodiversität quantifiziert. Die Tradeoffs und Impakts werden im Kontext von neben der Bekämpfung des Klimawandels formulierten globalen Nachhaltigkeitszielen - Biodiversitätsschutz, Wasser- und Ernährungssicherheit interpretiert - was sonst nicht im Schwerpunktprogramm vermittelt wird. Ferner wird das Projekt zu besserem Verständnis und besserer Quantifizierung von Unsicherheiten von tCDR-Effekten unter zukünftigem Klima beitragen. Hierzu untersucht es modellstrukturbedingte Unterschiede, Wachstum und Mortalität von tCDR-Pflanzungen unter wärmeren und CO2-reicheren Bedingungen und Wechselwirkungen zwischen tCDR-bezogenen Landnutzungsaktivitäten und Klima. Schließlich wird CE-LAND+ in Kooperationen innerhalb des Schwerpunktprogramms und mit einer repräsentativen Auswahl von Szenarien zur Evaluierung tCDR-bedingter Tradeoffs aus umweltethischer Sicht beitragen.

Makro-Kunststoffabfälle in und entlang der Donau (PlasticFreeDanube)

Das Projekt "Makro-Kunststoffabfälle in und entlang der Donau (PlasticFreeDanube)" wird/wurde gefördert durch: Bundesministerium für Landwirtschaft, Regionen und Tourismus / Bundesministerium für Nachhaltigkeit und Tourismus. Es wird/wurde ausgeführt durch: Universität für Bodenkultur Wien, Institut für Abfallwirtschaft.Zielsetzung: Ziel des Gesamtprojekts 'PlasticFreeDanube' ist die Etablierung eines fundierten Wissensstands zu Kunststoffverschmutzungen in und entlang der Donau sowie die Festlegung standardisierter Methoden zur Einschätzung von Eintragsquellen, Quantitäten, Transportverhalte und Umweltgefahren in fluvialen Systemen. Folgende Kernziele werden dabei verfolgt: i) Bereitstellen von Methodik und Daten für die Beurteilung und das Monitoring von Kunststoffverschmutzung in Flussökosystemen ii) Entwicklung eines Aktionsplans für Kunststoffabfälle und Umsetzung von Pilotmaßnahmen gegen die Verschmutzung von Kunststoff in und entlang der Donau iii) Bewusstseinsbildung von Öffentlichkeit und Stakeholdern betreffend die Kunststoffverschmutzung von Flüssen Daten über Ursprung und Mengen des Kunststoffs, der in die Donau gelangt, werden aus bereits existierenden Daten und Feldforschung (Vor-Ort Abfallsammlungen und Sortierungen) generiert und darauffolgend in einer Materialflussanalyse zusammengefasst. Des weiteren werden Zusammensetzung und Eigenschaften qualitativ analysiert & Umweltgefahren durch Kunststoffzerfall im Wasser bewertet. Darauf aufbauend werden Pilotmaßnahmen entwickelt und implementiert und ein gemeinsamer Aktionsplan erarbeitet. Maßnahmen zur Bewusstseinssteigerung & zum Wissensaufbau für Stakeholder sollen die Nutzung und Nachhaltigkeit der Projektergebnisse gewährleisten.

Potenzialstudie für Maßnahmen des Natürlichen Klimaschutz in den Nationalen Naturlandschaften

Das Projekt "Potenzialstudie für Maßnahmen des Natürlichen Klimaschutz in den Nationalen Naturlandschaften" wird/wurde ausgeführt durch: Verband Deutscher Naturparke e.V..

Potenzialstudie für Maßnahmen des Natürlichen Klimaschutz in den Nationalen Naturlandschaften, Potenzialstudie für Maßnahmen des Natürlichen Klimaschutz in den Nationalen Naturlandschaften

Das Projekt "Potenzialstudie für Maßnahmen des Natürlichen Klimaschutz in den Nationalen Naturlandschaften, Potenzialstudie für Maßnahmen des Natürlichen Klimaschutz in den Nationalen Naturlandschaften" wird/wurde gefördert durch: Bundesministerium für Umwelt, Naturschutz und nukleare Sicherheit , Bundesamt für Naturschutz (BMU,BfN). Es wird/wurde ausgeführt durch: Verband Deutscher Naturparke e.V..

Wasser als Ressource

Wasser ist ein existentieller Grundstoff des Lebens für Mensch, Tier und Pflanze. Von den weltweiten Wasserreserven sind nur knapp 3 % Süßwasser. Ein Großteil des Süßwassers ist in Eis, Schnee und Permafrostböden gebunden. Nur ein geringer Teil des verbleibenden Süßwassers ist tatsächlich nutzbar, ein Großteil ist nicht zugänglich. Zudem sind die Süßwasservorräte global ungleich verteilt. Der Wasserkreislauf wird vor allem durch klimatische Faktoren wie Temperatur, Wind und Sonneneinstrahlung gesteuert. Weitere natürliche Faktoren wie die Pflanzenarten und -dichte beeinflussen die ⁠ Verdunstung ⁠; Bodenart und Struktur des Geländes, z.B. Hangneigung, wirken auf die Versickerungsfähigkeit und das Abflussgeschehen. Zusätzlich beeinflussen menschliche Eingriffe den natürlichen Wasserkreislauf: In Folge von Veränderungen des Gewässerbettes durch Flussbegradigungen, Uferbefestigungen und ufernahe Deiche verlieren Flüsse ihr natürliches Rückhaltevermögen, die ⁠ Erosion ⁠ an den Uferrändern nimmt zu. Auen, Altarme und Überschwemmungsbereiche mit entsprechenden Ökosystemen sind vom Fluss getrennt und können nicht mehr durchströmt werden. Die Gefahr von Hochwasser steigt, da Retentionsmöglichkeiten eingeschränkt sind. Bei Niedrigwasser sind aquatische Ökosysteme betroffen, denn es fehlen Rückzugsräume und beschattete Gewässerbereiche. Durch Bebauung und zunehmende Versiegelung kann der Niederschlag nicht oder nur wenig in den Boden versickern und die ⁠ Grundwasserneubildung ⁠ nimmt ab. Auch die Abholzung von Waldflächen sowie (intensive) landwirtschaftliche Bewirtschaftung reduzieren die Versickerungsfähigkeit und den Rückhalt von Niederschlag in der Fläche. Es kommt zu einer Zunahme des Oberflächenabflusses infolge von Verdichtung der Böden und der Erosionsanfälligkeit der Bodendecke. Zudem wirkt der ⁠ Klimawandel ⁠ auf den Wasserhaushalt - Niederschlagsmuster verändern sich und die Gefahr für das Auftreten von Starkregenereignissen und Dürren nimmt zu. Deutschland hat im langjährigen Mittel ein ⁠ Wasserdargebot ⁠ von 176 Milliarden Kubikmeter (Mrd. m³). Davon entnahmen im Jahr 2022 öffentliche Wasserversorger, , Industrieunternehmen, Bergbau und Energieversorger sowie die Landwirtschaft insgesamt 17,9 Mrd. m³. Energieversorger beziehen ihr Kühl- und Prozesswasser fast vollständig aus Flüssen, Seen und Talsperren. Auch Industrieunternehmen und das verarbeitende Gewerbe entnehmen das notwendige Wasser überwiegend aus Flüssen, Seen und Talsperren. Die Trinkwasserversorger decken ihren Bedarf zu gut 70 % aus Grund- und Quellwasser. Die Landwirtschaft nutzt vornehmlich Grundwasser (69,1 %). Neben diesen direkten Wasserentnahmen nutzen wir auch indirekt Wasser durch den Konsum von Lebensmitteln sowie die Nutzung von Dienstleistungen und Produkten (z.B. Kleidung, elektronische Geräte), die im Ausland hergestellt und nach Deutschland eingeführt werden. Aus der Summe der direkten und indirekten Wassernutzung ergibt sich der sogenannte Wasserfußabdruck für Deutschland. Nach Berechnungen von Bunsen et al. (2022) beträgt er insgesamt rund 219 Mrd. m³ pro Jahr. Damit erzeugt jede Person in Deutschland durchschnittlich einen Wasserfußabdruck von 7.200 Liter täglich.

Wasserressourcen und ihre Nutzung

Im Jahr 2022 wurden in Deutschland 17,9 Mrd. m³, das sind 10,1 % des langjährigen potentiellen Wasserdargebots aus den Gewässern (Oberflächengewässer und Grundwasser) entnommen. Die verbleibende Wassermenge steht der Natur zur Verfügung. Allerdings wird darüber hinaus indirekt Wasser bei der Herstellung von Gütern – oft im Ausland genutzt: Dies bezeichnet man mit Deutschlands „Wasserfußabdruck“. Wassernachfrage Die Wasserentnahmen der Energieversorgung, des Bergbaus und verarbeitenden Gewerbes, der öffentlichen Wasserversorgung und der Landwirtschaft gehören zu den wesentlichen Wassernutzungen in Deutschland. Daten dazu veröffentlicht das Statistische Bundesamt alle drei Jahre in der Erhebung der nichtöffentlichen Wasserversorgung und Abwasserentsorgung (für 2022 veröffentlicht im Januar 2025) bzw. in der Erhebung der öffentlichen Wasserversorgung (für 2022 veröffentlich im August 2024). Gemäß dieser Datengrundlage haben die oben genannten Nutzergruppen im Jahr 2022 zusammen rund 17,9 Milliarden Kubikmeter (Mrd. m³) Wasser aus den Grund- und Oberflächengewässern entnommen (siehe Abb. "Wassergewinnung der öffentlichen Wasserversorgung, Bergbau, verarbeitendes Gewerbe, der Energieversorgung und der Landwirtschaft 2022“). Die Wasserentnahmen der Wassernutzer 2022 Die Energieversorger entnahmen 6,9 Mrd. m³ Wasser für die Eigenversorgung und nutzen dieses vor allem als Kühlwasser. Das sind 3,9 % des gesamten Wasserdargebotes von 176 Mrd. m³ bzw. 38,6 % der Gesamtentnahmen von 17,9 Mrd. m³. Bergbau und verarbeitendes Gewerbe entnahmen zirka 5,2 Mrd. m³ für industrielle Zwecke. Das entspricht knapp 3 % des gesamten Wasserdargebotes von 176 Mrd. m³ bzw. 29,1 % der Gesamtentnahmen von 17,9 Mrd. m³. Auf die öffentliche Wasserversorgung entfielen 2022 etwa 5,3 Mrd. m³. Das sind 3 % des gesamten Wasserdargebotes von 176 Mrd. m³ bzw. 29,8 % der Gesamtentnahmen von 17,9 Mrd. m³. Die Wasserentnahmen der Landwirtschaft in Deutschland beliefen sich auf knapp 0,5 Mrd. m³. Das entspricht weniger als 0,3 % des gesamten Wasserdargebotes von 176 Mrd. m³ bzw. 2,5 % der Gesamtentnahmen von 17,9 Mrd. m³. Die Entnahmen der Energieversorgung sanken im Jahr 2013 deutlich. Dieser Trend hat sich in den Jahren 2016 und 2019 fortgesetzt. Die Wasserentnahmen des Bergbaus und verarbeitenden Gewerbes sind seit 1991 rückläufig. Von 2019 zu 2022 sanken die Entnahmen in beiden Sektoren geringfügig. Die Wasserentnahmen der öffentlichen Wasserversorgung waren von 1991 bis 2013 rückläufig, erhöhten sich dann jedoch in den Jahren 2016 und 2019. Im Jahr 2022 lagen die Entnahmen der öffentlichen Wasserversorgung geringfügig unter denen aus 2019. Die statistisch erfassten Wasserentnahmen durch die Landwirtschaft befinden sich auf einem niedrigen, aber steigendem Niveau (siehe Abb. „Wassergewinnung der öffentlichen Wasserversorgung, Bergbau, verarbeitendes Gewerbe, der Energieversorgung und der Landwirtschaft“). Gegenüber 2020 hat sich die entnommene Wassermenge mehr als verdoppelt. Die Wasserressourcen Deutschlands Der Entnahmemenge von rund 17,9 Mrd. m³ steht in Deutschland ein langjähriges potentielles Dargebot von 176 Mrd. m³ Wasser (Zeitperiode 1991-2020) gegenüber. Das ⁠ Wasserdargebot ⁠ gibt an, welche Mengen an Grund- und Oberflächenwasser potentiell genutzt werden können. Berechnet wird das Wasserdargebot als langjähriges statistisches Mittel für eine in der Regel dreißigjährige Zeitperiode sowie als sogenannte erneuerbare Wasserressource für Einzeljahre. Grundlage ist zum einen die gebietsbürtige (interne) Wasserressource, die sich aus der Wasserbilanz ergibt, das heißt aus der Differenz von Niederschlag und ⁠ Evapotranspiration ⁠ (⁠ Verdunstung ⁠ von Boden und Pflanzendecke) (siehe Tab. „Wasserbilanz für Deutschland“). Zum anderen addieren sich die Zuflüsse aus den Nachbarländern, die aus den Abflüssen grenznaher Pegel bestimmt werden, zu der internen Wasserressource. Die erneuerbaren Wasserressourcen unterliegen beträchtlichen jährlichen Veränderungen, die um das potentielle Dargebot schwanken. Da die Bewirtschaftung der Gewässer sowohl durch kurzfristige Maßnahmen als auch durch langfristige Planungen gesteuert wird, sind beide Größen von Bedeutung (siehe Abb. „Änderung der erneuerbaren Wasserressourcen in Deutschland“). Die ausgewiesenen jährlichen gebietsbürtigen Abflussanteile, die oberirdisch das Bundesgebiet verlassen, geben in Verbindung mit dem Zufluss von Oberliegern zusätzlich einen Hinweis auf die tatsächlich in den Gewässern abgeflossenen Wassermengen. Diese können auf Grund der jahresübergreifenden Speichereffekte in Form von Schnee, Boden- und Grundwasser höher oder niedriger ausfallen als die erneuerbaren Wasserressourcen. Das langfristige potentielle Wasserdargebot wird aktuell für die Zeitreihe 1991–2020 mit 176 Mrd. m³ angegeben. Im Vergleich zur vorherigen Zeitreihe 1961–1990 hat sich das langjährige potenzielle Wasserdargebot von 188 Mrd. m³ um 12 Mrd. m³ beziehungsweise um 6,4 % verringert. Tab: Wasserbilanz für Deutschland Quelle: Bundesanstalt für Gewässerkunde Tabelle als PDF Tabelle als Excel Änderung der erneuerbaren Wasserressourcen in Deutschland Quelle: Bundesanstalt für Gewässerkunde Diagramm als PDF Diagramm als Excel mit Daten Der Wassernutzungs-Index Um die Auswirkungen der Wasserentnahmen auf die Gewässer beurteilen zu können, wird die Wassernachfrage dem ⁠ Wasserdargebot ⁠ gegenübergestellt. Übersteigen die Entnahmen 20 % des verfügbaren Wasserdargebotes, ist dies ein Zeichen von Wasserstress. Der Wassernutzungs-Index von Deutschland liegt seit 2007 unter dieser kritischen Marke (siehe Abb. „Wassernutzungs-Index“). 2022 betrug er 10,1 %. Aufgrund des hohen Rückgangs der Wasserentnahmen durch die Energieversorger sank der Wassernutzungs-Index 2013 deutlich auf 14,3 %. Durch weitere Rückgänge bei den Entnahmen durch Bergbau, verarbeitendes Gewerbe und die Energieversorgung hat sich dieser abnehmende Trend auch 2016, 2019 und 2022 fortgesetzt. Die zeitweise Zunahme der Wasserentnahmen durch die öffentliche Wasserversorgung und steigenden Entnahmen durch die Landwirtschaft fielen geringer aus als die Rückgänge in den anderen Sektoren. Das Gesamtvolumen der Wasserentnahme 2022 von 17,9 Mrd. m³ entspricht 10,1 % des langjährigen potentiellen Wasserdargebots. 89,9 % des Wasserdargebots standen den Ökosystemen in Flüssen und Seen zur Verfügung oder waren im Grundwasser gespeichert. Wie sich im Jahr 2022 die Anteile der Hauptwassernutzungen bezogen auf das potenzielle Dargebot verteilen, zeigt die Abbildung „Wasserdargebot und Wassernutzung 2022“. Wassernutzungs-Index Quelle: Statistisches Bundesamt Diagramm als PDF Diagramm als Excel mit Daten Wasserdargebot und Wassernutzung 2022 Quelle: Statistisches Bundesamt Diagramm als PDF Diagramm als Excel mit Daten Deutschlands „Wasserfußabdruck“ Wer trinkt, kocht, sich oder seine Kleidung wäscht und die Klospülung betätigt, benötigt Wasser – das ist die direkte Wassernutzung. Auch bei der Herstellung von Lebensmitteln, Kleidung, PKW oder Mobiltelefonen wird Wasser genutzt – das ist der indirekte Wasserverbrauch. Die in Produkten sozusagen versteckte Wassermenge wird häufig als virtuelles Wasser bezeichnet. Es verbindet jede Nutzerin und jeden Nutzer eines Lebensmittels oder Produktes mit der Region oder den Regionen, wo es erzeugt wird. Wie viel an Wasser eine Person nun tatsächlich – also direkt und virtuell – benötigt, erfassen Fachleute mit dem ⁠ Indikator ⁠ „Wasserfußabdruck“. Es gibt ihn auch für Produkte, Unternehmen oder Länder (siehe Themenseite „Wasserfußabdruck“ ). Der Wasserfußabdruck Deutschlands beträgt insgesamt rund 219 Mrd. m³ pro Jahr ( siehe UBA-Texte 44/2022 ). Dies entspricht 7.200 Liter täglich pro Person.

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