Das Wasserversorgungskonzept Niedersachsen dient dem übergeordneten Ziel der langfristigen Sicherstellung der niedersächsischen Wasserversorgung, insbesondere der öffentlichen Wasserversorgung als ein maßgeblicher Baustein der Daseinsvorsorge. Die Wasserversorgung muss entsprechend der aktuellen und regionalen Herausforderungen und unter der Maßgabe einer nachhaltigen Grundwasserbewirtschaftung weiterentwickelt werden. Hierzu ist es sowohl für Politik und Wasserbehörden als auch für die Nutzer der Ressource notwendig, Handlungsbedarfe frühzeitig erkennen zu können, um im Weiteren rechtzeitig notwendige Maßnahmen für eine langfristige Sicherstellung der niedersächsischen Wasserversorgung zu ergreifen. Das Wasserversorgungskonzept Niedersachsen stellt einen hierfür erforderlichen landesweiten Informationsrahmen dar. Als Fachkonzeption dient es Wassernutzern, Zulassungsbehörden und dem Land für die Wasserbewirtschaftung und der Öffentlichkeit als transparente und in die Zukunft gerichtete Informations- und Planungsgrundlage. Vorgaben für Einzelverfahren sind ausdrücklich nicht das Ziel. Im Rahmen des Wasserversorgungskonzeptes erfolgt eine Bilanzierung des derzeitigen Standes (Bezugsjahr 2015) sowie der mittel- und langfristigen Entwicklungen der niedersächsischen Wasserversorgung. Hierbei werden das Grundwasserdargebot für mittlere und trockene Verhältnisse und die Wasserbedarfe der maßgeblichen Grundwassernutzer einander zu verschiedenen Zeitpunkten (2015, 2030, 2050 und 2100) gegenübergestellt. Die Methodik des Wasserversorgungskonzeptes Niedersachsen wurde rasterbasiert durchgeführt. Dafür wurde ein 500 x 500 m Raster erstellt, welches sich über ganz Niedersachsen und Bremen erstreckt. Landesweite Datengrundlagen, die der Planung der aktuellen und zukünftigen Bewirtschaftung des Grundwassers dienen, wurden auf das Raster übertragen. Diese bildeten die Grundlage der durchgeführten Berechnungen, Bewertungen und abschließenden Darstellungen. In der Karte ist das gewinnbare Grundwasserdargebot für den Betrachtungszeitpunkt 2100 bei mittleren Verhältnissen dargestellt.
Landesmessnetz zur Erfassung des Grundwasserstandes (Überwachung des mengenmäßigen Zustandes der Grundwasserkörper gemäß Wasserrahmenrichtlinie. Das Messnetz besteht derzeit aus 733 Grundwassermessstellen und ist landesweit flächendeckend in allen relevanten Grundwasserleitern ausgebaut. Im Gegensatz zu den Messnetzen der Wasserwerksbetreiber im Umfeld ihrer Wasserwerke geben die Messreihen der Landesmessstellen den langfristigen, weitestgehend nicht anthropogen beeinflussten Grundwassergang wieder. Teilweise sind Überlagerungen mehrerer größerer Grundwasserentnahmen in einem Gebiet erkennbar. Die Daten liegen komplett digital vor.
Bereitgestellt werden die Grundwassergewinnungsindizes (GWGI) in Bezug auf die NUTS-3 Geometrien und das Bezugsjahr 2019. Der GWGI beschreibt Zusammenhänge zwischen Grundwasserneubildung und Grundwassergewinnung, basierend auf dem theoretisch nutzbaren oder erneuerbaren Grundwasserdargebot. Es liegen jedoch für Deutschland weder eine flächendeckend anwendbare Methodik zur Bestimmung des nutzbaren Grundwasserdargebots vor, noch kann die Verteilung aus Regionalstudien lückenlos und konsistent zusammengesetzt werden. Aus diesem Grund basiert im Rahmen des Projektes WADKlim die Berechnung des GWGI für die NUTS-3-Regionen auf der mit dem Wasserhaushaltsmodell mGROWA bilanzierten Grundwasserneubildung außerhalb der Grundwasserzehrgebiete (z. B. Feuchtgebiete), d.h. in den für die Grundwasserbewirtschaftung relevanten sogenannten Neubildungsgebieten. Das Risiko, mit Nachteilen oder Schäden in Zeiten länger anhaltender Trockenheit konfrontiert zu sein, wächst für einzelne Regionen, wenn zusätzlich zur klimatologischen Gefährdung relevante Grundwassergewinnung stattfindet oder zukünftig vermehrt stattfinden soll, was sich in hohen GWGI widerspiegelt. Die Methodik wird in den Kapiteln 2.3., 2.3.3., 2.3.5.1, 2.3.9, 2.3.13 und 2.3.15 des WADKlim-Berichts beschrieben (https://openumwelt.de/handle/123456789/10430).
Die Daten sind aus dem Projekt „Bilanzierung des Grundwasserdargebotes für das Land Brandenburg“ (HGN-Gutachten 2021) im Zusammenhang mit den Daten zum Projekt „Hydroisohypsenplan 2017“ aus dem Umweltplan-Gutachten (2017) aggregiert worden. Auf Grundlage stichtagsbezogener Grundwasser-/ Oberflächenwasserstandsdaten des Frühjahres 2015 erfolgte über das Interpolationsverfahren „Detrended Kriging/Residual Kriging“ in Kombination mit einer geohydraulischen Modellierung, die Berechnung der Hydroisohypsen (Linien gleicher Grundwasserstände auf NHN bezogen). Für die Darstellung der unterirdischen Einzugsgebiete wurden zuerst die oberirdischen Einzugsgebiete ausgegrenzt. Danach erfolgte die Ausgrenzung der unterirdischen Einzugsgebiete in Ableitung der o. g. Hydrodynamik aus dem Frühjahr 2015. Unterirdische Einzugsgebiete werden auch Grundwassereinzugsgebiete genannt. Die Daten sind aus dem Projekt „Bilanzierung des Grundwasserdargebotes für das Land Brandenburg“ (HGN-Gutachten 2021) im Zusammenhang mit den Daten zum Projekt „Hydroisohypsenplan 2017“ aus dem Umweltplan-Gutachten (2017) aggregiert worden. Auf Grundlage stichtagsbezogener Grundwasser-/ Oberflächenwasserstandsdaten des Frühjahres 2015 erfolgte über das Interpolationsverfahren „Detrended Kriging/Residual Kriging“ in Kombination mit einer geohydraulischen Modellierung, die Berechnung der Hydroisohypsen (Linien gleicher Grundwasserstände auf NHN bezogen). Für die Darstellung der unterirdischen Einzugsgebiete wurden zuerst die oberirdischen Einzugsgebiete ausgegrenzt. Danach erfolgte die Ausgrenzung der unterirdischen Einzugsgebiete in Ableitung der o. g. Hydrodynamik aus dem Frühjahr 2015. Unterirdische Einzugsgebiete werden auch Grundwassereinzugsgebiete genannt. Die Daten sind aus dem Projekt „Bilanzierung des Grundwasserdargebotes für das Land Brandenburg“ (HGN-Gutachten 2021) im Zusammenhang mit den Daten zum Projekt „Hydroisohypsenplan 2017“ aus dem Umweltplan-Gutachten (2017) aggregiert worden. Auf Grundlage stichtagsbezogener Grundwasser-/ Oberflächenwasserstandsdaten des Frühjahres 2015 erfolgte über das Interpolationsverfahren „Detrended Kriging/Residual Kriging“ in Kombination mit einer geohydraulischen Modellierung, die Berechnung der Hydroisohypsen (Linien gleicher Grundwasserstände auf NHN bezogen). Für die Darstellung der unterirdischen Einzugsgebiete wurden zuerst die oberirdischen Einzugsgebiete ausgegrenzt. Danach erfolgte die Ausgrenzung der unterirdischen Einzugsgebiete in Ableitung der o. g. Hydrodynamik aus dem Frühjahr 2015. Unterirdische Einzugsgebiete werden auch Grundwassereinzugsgebiete genannt.
In zahlreichen Forschungsprojekten wurden bereits Energieverbräuche und Energieeinsparpotentiale in den Bereichen Wassergewinnung, -aufbereitung und -verteilung über separate Systemanalysen untersucht. Nur wenige Forschungsprojekte, wie z.B.das BMBF-geförderte ENERWA-Vorhaben, haben durch die gekoppelte Betrachtung der genannten Bereiche einen ganzheitlichen energetischen Betrachtungsansatz der wasserwirtschaftlichen Wertschöpfungskette erarbeitet. Aber auch diese Ansätze haben bei der energetischen Betrachtung die Wasserressource ausgegrenzt. Ein wichtiger Grund für das Fehlen solcher integrativer Betriebsstrategien ist, dass die Entwicklung innovativer Ansätze mit einem hohen Personalaufwand und finanziellen Risiko verbunden ist, welche im Betrieb durch die Wasserunternehmen nicht geleistet werden kann. Optimierungsmaßnahmen orientieren sich deshalb gemeinhin ausschließlich an den allgemein anerkannten Regeln der Technik und können nur selten darüber hinaus erprobt werden. Das vorliegende Vorhaben zielt daher darauf ab, diese Lücke bestehender Optimierungsansätze zu schließen, indem es intelligente, praxisorientierte Analysewerkzeuge zur integrierten qualitäts- und energieoptimierten Steuerung von Brunnengalerien für Anlagenbetreiber entwickelt. Hierbei kommen innovative Analysemethoden aus den Bereichen Big Data und KI zur Anwendung, um die bereits in der Praxis angewendete Methoden zur energetischen Optimierung von Pump- und Verteilungssystemen in der Wassergewinnung und die durch Grundwasserdargebot und -qualität vorgegebenen Limitierungen bzw. Optimierungspotentiale zu verbinden. Aufbauend auf den praktischen Erkenntnissen wird eine fachlich anerkannte Optimierungsmethodik, bestehend aus praxisorientierten Leitfäden und Tools, entwickelt, welche die wasserwirtschaftliche Nutzung von Einzelbrunnen und Brunnengalerien fokussiert und somit Wasserversorgungsunternehmen und Industriebetriebe mit eigener Wassergewinnung adressiert.
In zahlreichen Forschungsprojekten wurden bereits Energieverbräuche und Energieeinsparpotentiale in den Bereichen Wassergewinnung, -aufbereitung und -verteilung über separate Systemanalysen untersucht. Nur wenige Forschungsprojekte, wie z.B.das BMBF-geförderte ENERWA-Vorhaben, haben durch die gekoppelte Betrachtung der genannten Bereiche einen ganzheitlichen energetischen Betrachtungsansatz der wasserwirtschaftlichen Wertschöpfungskette erarbeitet. Aber auch diese Ansätze haben bei der energetischen Betrachtung die Wasserressource ausgegrenzt. Ein wichtiger Grund für das Fehlen solcher integrativer Betriebsstrategien ist, dass die Entwicklung innovativer Ansätze mit einem hohen Personalaufwand und finanziellen Risiko verbunden ist, welche im Betrieb durch die Wasserunternehmen nicht geleistet werden kann. Optimierungsmaßnahmen orientieren sich deshalb gemeinhin ausschließlich an den allgemein anerkannten Regeln der Technik und können nur selten darüber hinaus erprobt werden. Das vorliegende Vorhaben zielt daher darauf ab, diese Lücke bestehender Optimierungsansätze zu schließen, indem es intelligente, praxisorientierte Analysewerkzeuge zur integrierten qualitäts- und energieoptimierten Steuerung von Brunnengalerien für Anlagenbetreiber entwickelt. Hierbei kommen innovative Analysemethoden aus den Bereichen Big Data und KI zur Anwendung, um die bereits in der Praxis angewendete Methoden zur energetischen Optimierung von Pump- und Verteilungssystemen in der Wassergewinnung und die durch Grundwasserdargebot und -qualität vorgegebenen Limitierungen bzw. Optimierungspotentiale zu verbinden. Aufbauend auf den praktischen Erkenntnissen wird eine fachlich anerkannte Optimierungsmethodik, bestehend aus praxisorientierten Leitfäden und Tools, entwickelt, welche die wasserwirtschaftliche Nutzung von Einzelbrunnen und Brunnengalerien fokussiert und somit Wasserversorgungsunternehmen und Industriebetriebe mit eigener Wassergewinnung adressiert.
In zahlreichen Forschungsprojekten wurden bereits Energieverbräuche und Energieeinsparpotentiale in den Bereichen Wassergewinnung, -aufbereitung und -verteilung über separate Systemanalysen untersucht. Nur wenige Forschungsprojekte, wie z.B.das BMBF-geförderte ENERWA-Vorhaben, haben durch die gekoppelte Betrachtung der genannten Bereiche einen ganzheitlichen energetischen Betrachtungsansatz der wasserwirtschaftlichen Wertschöpfungskette erarbeitet. Aber auch diese Ansätze haben bei der energetischen Betrachtung die Wasserressource ausgegrenzt. Ein wichtiger Grund für das Fehlen solcher integrativer Betriebsstrategien ist, dass die Entwicklung innovativer Ansätze mit einem hohen Personalaufwand und finanziellen Risiko verbunden ist, welche im Betrieb durch die Wasserunternehmen nicht geleistet werden kann. Optimierungsmaßnahmen orientieren sich deshalb gemeinhin ausschließlich an den allgemein anerkannten Regeln der Technik und können nur selten darüber hinaus erprobt werden. Das vorliegende Vorhaben zielt daher darauf ab, diese Lücke bestehender Optimierungsansätze zu schließen, indem es intelligente, praxisorientierte Analysewerkzeuge zur integrierten qualitäts- und energieoptimierten Steuerung von Brunnengalerien für Anlagenbetreiber entwickelt. Hierbei kommen innovative Analysemethoden aus den Bereichen Big Data und KI zur Anwendung, um die bereits in der Praxis angewendete Methoden zur energetischen Optimierung von Pump- und Verteilungssystemen in der Wassergewinnung und die durch Grundwasserdargebot und -qualität vorgegebenen Limitierungen bzw. Optimierungspotentiale zu verbinden. Aufbauend auf den praktischen Erkenntnissen wird eine fachlich anerkannte Optimierungsmethodik, bestehend aus praxisorientierten Leitfäden und Tools, entwickelt, welche die wasserwirtschaftliche Nutzung von Einzelbrunnen und Brunnengalerien fokussiert und somit Wasserversorgungsunternehmen und Industriebetriebe mit eigener Wassergewinnung adressiert.
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