22.03.2021 | Pressemitteilung

Was be­deu­tet Was­ser­knapp­heit für die En­er­gie­wen­de?

Ein kohlenstoffarmes Energiesystem wird nicht generell zu weniger Wasserverbrauch führen - das stellt eine Studie der Universit?ten Kassel und Bochum fest. Energieerzeugung aus nachwachsenden Rohstoffen kann gar einen sehr hohen Wasserfu?abdruck aufweisen. Biodiversit?t sollte bei Strategien zur Energiewende berücksichtigt werden.

Bild: Paavo Blafield.

Ob und wie das global zur Verfügung stehende Wasser die Nutzung erneuerbarer Energien begünstigt und fossile Energietr?ger ausbremst, haben neun 电竞竞猜app哪个好,可以提现的电竞appseinrichtungen sowie kleine und mittlere Unternehmen im Rahmen des Verbundprojekts ?Wasserressourcen als bedeutsamer Faktor der Energiewende auf lokaler und globaler Ebene – WANDEL“ aus verschiedenen Blickwinkeln untersucht. Die Projektpartner berechneten unter anderem den Wasserfu?abdruck für verschiedene Energiesysteme und entwickelten Werkzeuge für das Wassermanagement. Das vom Bundesministerium für Bildung und 电竞竞猜app哪个好,可以提现的电竞app über einen Zeitraum von drei Jahren gef?rderte Projekt wurde gemeinsam von der Universit?t Kassel und der Ruhr-Universit?t Bochum koordiniert und Ende 2020 abgeschlossen.

Es ist bekannt, dass verschiedene Energiesysteme einen unterschiedlichen Wasserbedarf haben. Direkter Wasserverbrauch, etwa zur Kühlung von thermischen Kraftwerken, oder die Regulierung von Flussl?ufen zur Wasserkraftnutzung beeinflussen die lokalen Wasser- und Umweltsysteme am Standort des Kraftwerks. Die indirekten Auswirkungen auf Wasserressourcen in anderen Weltregionen, zum Beispiel durch den Abbau von Kohle oder Kupfer, sind jedoch weit weniger bekannt. Im Projekt WANDEL wurden sowohl globale Energieszenarien und deren Auswirkungen auf Wasserressourcen als auch vier bereits bestehende Kraftwerksstandorte in drei L?ndern mit unterschiedlichen Energiesystemen untersucht: ein Kohlekraftwerk mit Wasserkühlung an der Weser, eine Kette aus sechs Laufwasserkraftwerken an der Donau, ein solarthermisches Kraftwerk in Marokko und die Nutzung von Zuckerrohr-Bagasse zur Stromerzeugung in Brasilien.

Wasserfu?abdruck-Analyse für verschiedene Energiesysteme

Die Projektergebnisse zeigen, dass Strategien zur Transformation des Energiesystems im Rahmen der Energiewende nicht nur die Reduktion von Treibhausgasemissionen berücksichtigen sollten, sondern auch den Wasserverbrauch. So führen auf globaler Ebene Szenarien mit ambitionierten Zielen für ein kohlenstoffarmes Energiesystem nicht generell zu einer verringerten Wassernutzung. Im Vergleich zu den heutigen Bedingungen wird die Gesamtmenge des weltweit entnommenen und verbrauchten Wassers für thermische Kraftwerke zur Stromproduktion tendenziell weiterhin ansteigen und nur gesenkt werden k?nnen, wenn die Effizienz der Kraftwerks- und Kühltechnik zunimmt. Damit wird die thermische Stromproduktion zunehmend anf?llig für Wasserknappheit als Folge des anthropogenen Klimawandels.

Das Projektteam führte eine Wasserfu?abdruck-Analyse entlang der gesamten Energieversorgungskette durch, also unter Berücksichtigung des lokalen und entfernten Wasserbedarfs, und verglich so den Wasserverbrauch pro erzeugter Energieeinheit für verschiedene Energiesysteme. Die Analyse ergab, dass beispielsweise die Energieerzeugung auf Basis nachwachsender Rohstoffe einen sehr hohen Wasserfu?abdruck aufweist. Integrierte Systeme mit Nutzung von Abfallstoffen (hier die Zuckerrohrbagasse) zur Energieerzeugung k?nnen den Wasserfu?abdruck erheblich senken. Risiko- und Nachhaltigkeitsanalysen zeigen, dass die Energieversorgung mit zunehmend h?ufigerer Wasserknappheit und Dürre unter Klimawandelbedingungen verwundbarer wird. Besonders in ariden Regionen ist Wasser bereits heute eine knappe Ressource und ein limitierender Faktor für wirtschaftliches Wachstum und landwirtschaftliche Produktion. Dort sind die Gesundheit von Menschen und ?kosystemen, die nachhaltige Energieerzeugung sowie die Wasserversorgung in einer sich ver?ndernden Umwelt gef?hrdet. Da sich die Wasserkraftnutzung auf die Sü?wasser-Megafauna auswirkt, sollte auch die Biodiversit?t bei der Bewertung von Strategien für den ?bergang zu kohlenstoffarmen Energien berücksichtigt werden.

Neue Werkzeuge für die Praxis

Um die identifizierten Probleme zu adressieren, entwickelte das WANDEL-Projektteam gemeinsam mit Praxispartnern mehrere Instrumente zur technischen und Governance-bezogenen Steuerung: ein neues Werkzeug für das Wassermanagement und einen Simulator für die Ausbildung von Kraftwerkspersonal. 电竞竞猜app哪个好,可以提现的电竞app Werkzeuge erm?glichen eine optimale Steuerung von Talsperren und Stauanlagen und erh?hen die Effizienz und Sicherheit von Wasserstra?en und staugeregelten Flie?gew?ssern. Ein neuer Ansatz, das Environmental Sustainability Assessment, erweitert die Umweltvertr?glichkeitsprüfung und erm?glicht, die Nachhaltigkeit anthropogener Prozesse mit vorgelagerten Lieferketten zu bewerten. Ein Indikatoren-Set zur Bestimmung der Vulnerabilit?t von Energiesystemen und Wasserressourcen unterstützt Entscheidungstr?ger dabei, die Nachhaltigkeit von Ma?nahmen zu beurteilen, die im Kontext von Energie- und Wassersicherheit stehen.

Schlie?lich verfolgt das WANDEL-Projekt einen Open-Data-Ansatz. Alle im Rahmen des Projekts generierten Daten werden auf der Plattform WANDEL-Share der ?ffentlichkeit zur Verfügung gestellt. Die offene Datenpolitik des Projekts bietet eine solide Grundlage für belastbare Entscheidungsfindungen im Rahmen des ?bergangs zu kohlenstoffarmen Energiesystemen.

 

Mehr Information:https://wandel.cesr.de/de/


F?rderung

Das Verbundprojekt WANDEL wurde im Rahmen der F?rderma?nahme ?GRoW – Globale Ressource Wasser“ im Programm ?电竞竞猜app哪个好,可以提现的电竞app für Nachhaltige Entwicklung (FONA)“ vom Bundesministerium für Bildung und 电竞竞猜app哪个好,可以提现的电竞app mit rund 2,5 Millionen Euro gef?rdert.

 

Verbundpartner:

  • Universit?t Kassel, Center for Environmental Systems Research
  • Universit?t Kassel, Fachgebiet Wasserbau und Wasserwirtschaft
  • Leibniz-Institut für Gew?sser?kologie und Binnenfischerei
  • Universit?t Osnabrück, Institut für Umweltsystemforschung
  • United Nations University, Institute for Environment and Human Security
  • Wuppertal Institut für Klima, Umwelt, Energie gGmbH
  • KIMA Automatisierung GmbH
  • Gesellschaft für Wasserwirtschaft, Gew?sser?kologie und Umweltplanung mbh
  • mundialis GmbH & Co. KG

 

Pressekontakt

Prof. Dr.-Ing. Rüdiger Schaldach
Center for Environmental systems Research (CESR)
Universit?t Kassel
Tel.: +49 561 804 6130
E-Mail: schaldach[at]usf.uni-kassel[dot]de

Prof. Dr. Martina Fl?rke
Lehrstuhl für Ingenieurhydrologie und Wasserwirtschaft
Ruhr-Universit?t Bochum
Tel.: +49 234 32 24693
E-Mail: martina.floerke[at]hydrology.rub[dot]de