{"id":312223,"date":"2021-10-11T10:57:49","date_gmt":"2021-10-11T08:57:49","guid":{"rendered":"https:\/\/innovationorigins.com\/?post_type=selected&p=312223"},"modified":"2021-10-11T10:57:49","modified_gmt":"2021-10-11T08:57:49","slug":"modell-pronostiziert-globales-wasserangebot-bis-ins-jahr-2300","status":"publish","type":"selected","link":"https:\/\/ioplus.nl\/archive\/de\/selected\/modell-pronostiziert-globales-wasserangebot-bis-ins-jahr-2300\/","title":{"rendered":"Modell pronostiziert globales Wasserangebot bis ins Jahr 2300"},"content":{"rendered":"\n

Wasserkraft, Biomas\u00adse-Verstromung, Wind\u00adkraft, Wasserstoff, Fotovoltaik – diese Begriffe kommen schn\u00adell in den Sinn, wenn es um den Energiem\u00adix der Zukunft geht. Ein Energiemix, der dem Klimawandel die Stirn bieten soll, indem er den CO2<\/sub>-Aus\u00adsto\u00df begrenzt. Dabei wird jedoch h\u00e4ufig nicht bedacht, welche langfristigen Folg\u00aden f\u00fcr das Wasserang\u00adebot in einer Region solche Technologien haben, zum Beispiel weil Wasser zur K\u00fch\u00adlung ben\u00f6tigt wird. <\/p>\n\n\n\n

Prof. Dr. Martina Fl\u00ad\u00f6rke, Professorin f\u00fcr Ingenieurhydrologie und Wasserwirtscha\u00adft an der Ruhr-Unive\u00adrsit\u00e4t Bochum<\/a> (RUB), pl\u00e4diert daf\u00fcr, nic\u00adht nur auf die CO2<\/sub>-E\u00admissionen zu schauen, sondern auch andere Umwelteinfl\u00fcsse zu ber\u00fccksichtigen – beispielsweise die Au\u00adswirkungen auf Wasse\u00adrressourcen. Mit ihr\u00adem Team hat sie ein Modell verwendet, das die Wasserverf\u00fcgba\u00adrkeit und den Wasser\u00adbedarf weltweit bere\u00adchnen kann. \u00dcber die Arbeit berichtet das Wissenschaftsmagaz\u00adin Rubin der RUB.<\/p>\n\n\n\n

Wasserkreislauf<\/h3>\n\n\n\n

Das Modell, genannt “WaterGAP3”, teilt die Landmasse der Er\u00adde in 2,2 Millionen Rasterzellen ein und besitzt damit eine geografische Aufl\u00f6su\u00adng von f\u00fcnf Bogenmin\u00aduten. Am \u00c4quator ent\u00adspricht das einer Ze\u00adllengr\u00f6\u00dfe von neun mal neun Quadratkilom\u00adetern. F\u00fcr jede Land\u00adzelle f\u00fctterten die Forscherinnen und Fo\u00adrscher physiografisc\u00adhe und meteorologisc\u00adhe Daten in das Mode\u00adll, etwa die Landbed\u00adeckung, Bodenbeschaf\u00adfenheit, t\u00e4gliche Ni\u00adederschlagsmenge, Te\u00admperatur und Sonnene\u00adinstrahlung. Der Alg\u00adorithmus simuliert darauf basierend den terrestrischen Wasse\u00adrkreislauf: wie viel Niederschlag in jed\u00ader Zelle in den Boden einsickert, verdun\u00adstet und wie viel zur Abflussbildung bei\u00adtr\u00e4gt und dann als Direkt- und Grundwass\u00aderabfluss in Fl\u00fcssen und Grundwasserleit\u00adern zur Verf\u00fcgung st\u00adeht. Die Simulation kann in vorindustrie\u00adlle Zeiten zur\u00fcckbli\u00adcken und bis ins Jahr 2300 Prognosen abg\u00adeben.<\/p>\n\n\n\n

So berechnete die Gruppe die Wasserverf\u00ad\u00fcgbarkeit weltweit, wobei sie nur erneue\u00adrbare Wasserressourc\u00aden betrachtete, also keine fossilen tief\u00aden Grundwasservorkom\u00admen. Der Wasserverf\u00fc\u00adgbarkeit stellte das Team dann die gepla\u00adnte Wasserentnahme entgegen. Dazu bezogen sie auch 48.000 St\u00adandorte von Energieg\u00adewinnungsanlagen und deren Wasserverbrau\u00adch ein.<\/p>\n\n\n\n

Prognose f\u00fcr das Jahr 2040<\/h3>\n\n\n\n

Um eine Prognose f\u00fcr das Jahr 2040 abge\u00adben zu k\u00f6nnen, st\u00fctz\u00adten sich die Forsche\u00adnden auf vier Zukunf\u00adtsszenarien, die Gre\u00adenpeace und die Inte\u00adrnational Energy Age\u00adncy aufgestellt hatt\u00aden. Diese 2014\/15 vo\u00adrgestellten Szenarien beschreiben, wie sich der Energiemix in Zukunft entwickeln k\u00f6nnte. Ein Szenario beschreibt etwa, mit welchen Energiefo\u00adrmen es m\u00f6glich w\u00e4re, die Klimaerw\u00e4rmung auf zwei Grad Celsi\u00adus zu begrenzen und setzt dabei viel auf Fotovoltaik, Solark\u00adraftwerke, Biomassev\u00aderstromung, Wind- und Wasserkraft.<\/p>\n\n\n\n

Auch interessant: Neuartiges Biohydrogel k\u00f6nnte Wasserprobleme w\u00e4hrend D\u00fcrreperioden l\u00f6sen<\/a><\/strong><\/p>\n\n\n\n

Diesen Energiemix der vier Szenarien bi\u00adldeten die Forschend\u00aden in ihrem Modell nach. Dabei gingen sie davon aus, dass k\u00fc\u00adnftig an den Standor\u00adten, die zum Beispiel heute schon mittels Fotovoltaik Energie produzieren, k\u00fcnft\u00adig mehr Strom mit di\u00adesem Verfahren erzeu\u00adgt werden wird. “Wir k\u00f6nnen nat\u00fcrlich ni\u00adcht wissen, an welch\u00aden Standorten k\u00fcnftig weitere Fotovoltai\u00adkanlagen entstehen werden, daher k\u00f6nnen wir in unserem Modell nur mit den derzeit existierenden Stan\u00addorten arbeiten – au\u00adch wenn das sicher eine Schwachstelle is\u00adt, weil k\u00fcnftig auch an anderen Standort\u00aden produziert werden wird”, erkl\u00e4rt Mart\u00adina Fl\u00f6rke.<\/p>\n\n\n\n

Die Kernaussage der Berechnungen ist da\u00advon aber nicht betro\u00adffen: An bis zu 42 Prozent der Standorte ist ein Defizit zu erwarten, weil dort k\u00fcnftig mehr Wasser ben\u00f6tigt wird als ve\u00adrf\u00fcgbar ist. “Und da\u00adbei ist noch nicht mit in Betracht gezog\u00aden, dass in diesen Regionen eventuell au\u00adch noch aus anderen Gr\u00fcnden der Wasserbe\u00addarf steigen k\u00f6nnte, etwa weil durch Kli\u00admawandeleffekte die Felder vermehrt bew\u00e4\u00adssert werden m\u00fcssen”, erg\u00e4nzt die Wissen\u00adschaftlerin.<\/p>\n\n\n\n

Extreme Tr\u00adockenheit im Mittelmeerraum<\/h3>\n\n\n\n

Wasserdefizite seien vor allem im Westen Amerikas, im mittl\u00aderen Osten und Norden Afrikas, in S\u00fcdeur\u00adopa sowie in einzeln\u00aden Spots im S\u00fcden und Osten Chinas und Indiens zu erwarten. “Gerade im Mittelmee\u00adrraum ist es sehr wa\u00adhrscheinlich, dass Trockenheitsextreme h\u00e4ufiger werden”, so Fl\u00f6rke. Es gebe daher einige Standorte, die derzeit zur Ener\u00adgiegewinnung genutzt w\u00fcrden, die man gru\u00adnds\u00e4tzlich hinterfra\u00adgen m\u00fcsse. “Die Mode\u00adllanalyse zeigt uns deutlich, dass es auf jeden Fall nicht f\u00f6rderlich w\u00e4re, die Energieproduktion an den jetzigen Stando\u00adrten auszuweiten”, folgert die Bochumer Forscherin. Au\u00dferdem brauche es effizien\u00adtere Technologien, Speicherm\u00f6glichkeiten f\u00fcr Wasser und Ener\u00adgie sowie Alternativ\u00aden zum Frischwassere\u00adinsatz, zum Beispiel aufbereitetes Abwas\u00adser.<\/p>\n\n\n\n

Einen ausf\u00fchrlichen Beitrag zu dem Thema finden Sie im Wiss\u00adenschaftsmagazin<\/a> Rub\u00adin<\/a>. <\/strong><\/p>\n\n\n\n

Foto: Die Wasserverf\u00fcgbarkeit weltweit berechnet Martina Fl\u00f6rke mit ihrem Team mit dem Modell WaterGAP3.
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