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30.04.2013

Klimawandel und Wirtschaft Der Klimawandel wird sich künftig verstärkt auf die Handlungsmöglichkeiten von Unternehmen auswirken. Wie greift die Wirtschaft den Klimawandel auf?

Wasserbedarfsentwicklung in der dynaklim-Projektregion – Szenarien zur Wirkung demografischer, sozioökonomischer und klimatischer Entwicklungen

Regionaler Wandel und Trinkwasserverbrauch

© Amir Kaljikovic/fotolia

© Amir Kaljikovic/fotolia

Die Trinkwasserversorgung steht vor großen Herausforderungen, die in verschiedenen Wandelprozessen begründet sind. Klimatische Änderungen treten simultan zum demografischen und wirtschaftsstrukturellen Wandel auf und verändern den Trinkwasserbedarf. Die Effekte gerade im Untersuchungsgebiet des Ruhrgebiets sind:

  • Der sparsamere Umgang mit Trinkwasser durch die Bürger wird in seinem reduzierenden Verbrauchseffekt durch eine sinkende Einwohnerzahl verstärkt
  • Der effizientere Wassereinsatz im produzierenden Gewerbe trifft auf den sektoralen Wandel von einem starken industriellen Sektor hin zu einer höheren Bedeutung des Dienstleistungssektors
  • Durch zunehmende Hitze- und Trockenperioden werden die Schwankungen des täglichen Wasserverbrauchs deutlich zunehmen

Für die Untersuchungsregion im vom Bundesministerium für Bildung und Forschung geförderten Projekt dynaklim („Dynamische Anpassung regionaler Planungs- und Entwicklungsprozesse an die Auswirkungen des Klimawandels in der Emscher-Lippe-Region (Ruhrgebiet)“ wurden die demografischen und sozio-ökonomischen Änderungen (so u.a. IT.NRW 2012; Prognos AG 2007) in ihrer Wirkung auf den Trinkwasserbedarf bis zum Jahr 2030 durch ein Referenzszenario abgebildet (Kersting, Werbeck 2013).

 Weitere Informationen auf www.dynaklim.de

Abbildung 1: Entwicklung des jährlichen Trinkwasserverbrauchs im dynaklim-Referenzszenario (ohne Klimawandel)

Abbildung 1: Entwicklung des jährlichen Trinkwasserverbrauchs im dynaklim-Referenzszenario (ohne Klimawandel)

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Der mittlere jährliche Trinkwasserverbrauch wird im Referenzszenario aus demografischen und wirtschaftsstrukturellen Gründen von 2010 bis 2030 um weitere 16% sinken. Dabei spielt die rückläufige Nachfrage von Haushalten und Gewerbe die wichtigste Rolle.

Klimawandel und Trinkwasserverbrauch

Dieser Nachfragerückgang wird durch den Klimawandel überlagert. Der Klimawandel beeinflusst nicht nur den mittleren jährlichen Wasserverbrauch, sondern vor allem auch die Bandbreite des täglichen Trinkwasserverbrauchs. Sie schwankt zum Teil erheblich um den trendmäßigen Verlauf der Gesamtnachfrage. Witterungsbedingte Einflussfaktoren für die Schwankungen des jeweiligen täglichen Wasserverbrauch, der sich durch den Klimawandel ändert, sind:

  • meteorologische Jahreszeiten
  • Tageshöchsttemperaturen
  • Tages- und Jahresniederschlagsmengen sowie Niederschlagssumme der jeweils letzten drei Tage
  • Anzahl der Trockentage

Zusätzlich wirken sich Ferienzeiten und Wochenenden auf die Schwankungen der abgegebenen Wassermenge aus.

Der Rückgang des Jahreswasserbedarfs bzw. des durchschnittlichen täglichen Wasserverbrauchs wird durch den Klimawandel und die daraus resultierenden Witterungsverhältnisse etwas geringer ausfallen. Für zwei unterschiedliche Klimawandelszenarien (CLM-Läufe 1 und 2) wird der Rückgang statt 16% lediglich 13,7% bzw. 14,5% betragen. Dies liegt an den ganzjährig höheren Temperaturen und einer anderen Verteilung der Niederschläge über das Jahr. Auf den durchschnittlichen Trinkwasserbedarf bewirkt der Klimawandel somit im dynaklim-Gebiet einen zusätzlichen Bedarf von ca. 2%, was einer Jahreswassermenge von ca. 8 Mio. m3 entspricht.

Deutlich stärkere Auswirkungen des Klimawandels sind bei der witterungsbedingten Bandbreite des täglichen Wasserverbrauchs zu erwarten: In der Referenzperiode 2002 bis 2010 schwankte der Wasserverbrauch zwischen -8% und +18% um den Mittelwert aller Tage. In dieser Bandbreite sind 95% aller täglichen witterungsbedingten Schwankungen enthalten. Durch den Klimawandel wird sich diese Bandbreite im Klimamodell CLM1 auf -9% und +29% bzw. im Modell CLM2 auf -9% und +27% ausdehnen.

Von besonderer Bedeutung für die vorzuhaltenden Kapazitäten der Wassergewinnung und aufbereitung ist die Änderung der Spitzenlast. In dem dynaklim-Trendszenario ergibt sich von 2010 bis 2030 ein geringer Rückgang der Spitzennachfrage um nur knapp 7%. Sollten sich die Folgen des Klimawandels früher auswirken oder Hitze- und Trockenperioden verstärkt auftreten, ist trotz sinkender Jahresmengen eine Ausweitung der Versorgungskapazität der Trinkwassergewinnung und -aufbereitung erforderlich.

Aus der Szenariobetrachtung lassen sich somit zwei Effekte identifizieren:

1. Auf der einen Seite wird durch den demografischen und sozioökonomischen Wandel und das Wasserverbrauchsverhalten von Haushalten und Gewerbe der durchschnittliche Trinkwasserverbrauch im dynaklim-Gebiet deutlich zurückgehen.

Abbildung 2: Reduzierte durchschnittliche Trinkwasserbereitstellung durch Verbrauchsverhalten, Demografie und Wirtschaftsstruktur

Abbildung 2: Reduzierte durchschnittliche Trinkwasserbereitstellung durch Verbrauchsverhalten, Demografie und Wirtschaftsstruktur

2. Auf der anderen Seite muss die Infrastruktur für eine Anpassung an die Folgen des Klimawandels aufgrund des möglichen Spitzenlastbedarfs weitgehend aufrechterhalten und unterhalten werden. Der Rückgang in der Spitzenlast um 7% im Trendszenario hat für die dynaklim-Region lediglich eine geringfügige potenzielle Reduzierung der technischen Kapazitäten zur Folge. Dadurch werden die Kapazitäten geringer ausgelastet.

Abbildung 3: Reduzierte Kapazitätserfordernisse durch Rückgang der Spitzenlast im Trendszenario

Abbildung 3: Reduzierte Kapazitätserfordernisse durch Rückgang der Spitzenlast im Trendszenario

Unter Berücksichtigung der Unsicherheiten, mit denen die Basisdaten der Szenarien belegt sind, wodurch sich die Folgen des Klimawandels früher einstellen können oder extreme Trocken- und Hitzeperioden noch deutlicher als prognostiziert auftreten, kann einer Kapazitätsreduktion seitens der Wasserversorger nur mit Vorsicht begegnet werden. Eine Alternative dazu wäre eine technische Verzahnung zwischen den Infrastruktursystemen der einzelnen Versorger, um Spitzenlasten effizienter abdecken zu können (vgl. Lörmecke-Wasserwerk 2013).

Auf jeden Fall stellt sich in Zukunft die noch weiter öffnende Schere zwischen der notwendigen Dimensionierung der Wasserversorgungsinfrastruktur – die mit hohen Fixkosten verbunden ist – und ihrer realen Auslastung als eine Herausforderung für die Tarifgestaltung dar (siehe Dossier-Beitrag "Wasserentgeltgestaltung in Zeiten des Wandels: Ergebnisse empirischer Untersuchungen aus den Jahren 2010 und 2012").

 Wasserentgeltgestaltung in Zeiten des Wandels: Ergebnisse empirischer Untersuchungen aus den Jahren 2010 und 2012