Digitale Werkzeuge in der Wasserwirtschaft
Am Projekt DryRivers arbeiten aktuell (hinten v. l.) Daniel Bachmann, Jose Simancas Suarez, Karla Zarate und (vorne v. l. Lukas Folkens, Udo Satzinger. Foto: Matthias Piekacz
Im Forschungsprojekt „DryRivers“ wird mit einigen Kooperationspartnern die Problematik von Niedrigwasser untersucht. Ziel ist ein Tool, um Wasserstände berechnen und die unterschiedlichen Konsequenzen von Niedrigwasser analysieren zu können.
Bereits die trockenen Sommer der Jahre 2018 und 2019 brachten Niedrigwasserrekorde in vielen europäischen Fließgewässern und verursachten sowohl in der Dauer und in der „Höhe“ neue Extremwerte. So kam Prof. Dr.-Ing. Daniel Bachmann auf die Idee, die Problematik dahinter näher zu untersuchen. An der Hochschule Magdeburg-Stendal lehrt er unter anderem Hochwasserrisikomanagement. Bei der Lösung der Niedrigwasser- und Hochwasserproblematik gibt es laut Bachmann viele Gemeinsamkeiten, aber auch viele Unterschiede. „Die Idee war, die Methoden im Hochwasserrisikomanagement auch für das Niedrigwasser zu benutzen“, erklärt Bachmann. So entstand das Projekt „DryRivers“, welches Anfang dieses Jahres an der Hochschule startete. Daniel Bachmann bezeichnet sich und seine Kollegen dabei als „Werkzeugmacher“. Ziel ist es, ein Verfahren in Form eines Tools, eine Art digitales Werkzeug zu entwickeln. Dabei gibt es drei Testgebiete: Die Rur in Nordrhein-Westfalen, die Selke und einen Teil der Elbe in Sachsen-Anhalt.
Im Tool wird für die Testgebiete ein vereinfachtes Abbild der Natur modelliert. „Gerade sind wir in der konzeptionellen Entwicklung unseres Werkzeuges“, erzählt Bachmann. „Die Idee ist, basierend auf den aktuellen klimatischen Verhältnissen eine synthetische, langjährige Zeitreihe von Wetter, Regen und Temperatur in dem Einzugsgebiet zu erzeugen.“ So können mögliche Wasserstände berechnet und die unterschiedlichen Konsequenzen von Niedrigwasser analysiert werden. Sozioökonomische Konsequenzen, beispielsweise für die Schifffahrt, Wasserkraft und Fischerei machen vor allem dem Menschen zu schaffen. Was laut Bachmann nicht vergessen werden darf: die ökologischen Schäden. „Es geht dabei nicht nur um Fische, sondern auch um Kleinstlebewesen“. Denn der Projektleiter weiß: „Fische sterben leise. Die Natur wird oft hinter die Ökonomie gestellt. Deshalb ist es wichtig, dass wir ganz klar zeigen, dass auch ökologische Probleme verursacht werden“. Das Ergebnis der Berechnungen: sogenannte Risikowerte für den aktuellen Zustand des Einzugsgebiets, wie beispielsweise der Schaden für die Schifffahrt pro Jahr. So können Maßnahmen für weitere Berechnungen in Betracht gezogen werden. „Wir machen zum Beispiel eine Niedrigwasserrinne, rechnen das Ganze noch mal durch und schauen, wie sich die Risikowerte, also die Konsequenzen pro Jahr zum aktuellen Zustand verändern. Wir finden also quantitativ heraus, wie eine effektive Maßnahme aussieht“, erklärt Bachmann. „Oder in die andere Richtung: Wir nehmen Klimaparameter für das Jahr 2100, machen daraus unser Wetter und schauen, was sind die Konsequenzen, wenn wir die Maßnahmen nicht erreichen“, erläutert der Projektleiter.
Das Endziel sei, dass vor allem die zuständigen Behörden das Werkzeug anwenden. „Wir produzieren den Schraubenzieher und die Behörden – die Handwerker nutzen das Werkzeug, um Schrauben rein oder rauszudrehen“, sagt Bachmann.
An „DryRivers“ ist allerdings nicht nur die Hochschule Magdeburg-Stendal beteiligt. Auch die RWTH Aachen, das Umweltbüro Essen und die Firma LimnoPlan – Fisch und Gewässerökologie sind mit von der Partie. Gefördert wird das Projekt durch das Bundesministerium für Bildung und Forschung im Rahmen der WaX-Fördermaßnahme.
„Für die Hochschule sind die Kooperationen nach außen klasse“, meint Daniel Bachmann. „Außerdem arbeiten wir intern fachbereichsübergreifend zusammen. Es ist selten, dass so viele Professoren der Hochschule an einem Projekt arbeiten und natürlich super, dass wir das gebündelte Know-how haben“, ergänzt er. Auch in der Zukunft sei die Niedrigwasserforschung ein spannendes Thema nicht nur für die Hochschule, sondern auch für das Land Sachsen-Anhalt.
Bis 2025 wird „DryRivers“ noch laufen. Aktuell steht die Forschung noch am Anfang und so gibt es noch keine konkreten Ergebnisse. Für die Zukunft sei das Projekt aber von hoher Wichtigkeit, denn Daniel Bachmann ist überzeugt: „Wir werden uns an den voranschreitenden Klimawandel anpassen müssen. Niedrigwasser ist dabei sicherlich eine große Herausforderung!“.
(Text: Johanna Pichler)
