In Deutschland hatte die mehrjährige Dürre von 2018 bis 2022 in einigen Regionen zu sinkenden Grundwasserständen und damit zu Problemen in der Wasserversorgung geführt. Die Ungewissheit um die Verfügbarkeit von Grundwasser wird durch die Folgen des Klimawandels noch erhöht. Umso wichtiger ist für die Grundwasserforschung wie auch für Wasserbehörden zu wissen: Wo ist akuter Grundwasserstress zu erkennen und wo liegen längerfristige strukturelle Probleme durch öffentliche und nichtöffentliche Entnahmen vor?
Mit diesen Fragen haben sich ISOE-Wasserforscher im Auftrag des BUND beschäftigt und eine Überblicksstudie auf der Ebene der Landkreise erstellt.
„Grundwasserstress ist ein Phänomen, das selbst in einem wasserreichen Land wie Deutschland in vielen Regionen vorhanden ist,“ sagt Robert Lütkemeier, Erstautor der Studie und Leiter des Forschungsfelds Wasser und Landnutzung am ISOE. „Wir sehen anhand der vorhandenen Daten sowohl akuten als auch strukturellen Grundwasserstress in der Hälfte aller Landkreise und kreisfreien Städte. Hotspot-Regionen haben wir in Ost-, Nord- und Westdeutschland identifiziert.“
Datenauswertung zeigt Grundwasserstress in nahezu allen Landesteilen
Für die Bestandsaufnahme haben die Forscher neueste Modellierungsdaten zur Grundwasserneubildung sowie Beobachtungsdaten zur Grundwasserentnahme und Grundwasserständen herangezogen. „Wir nehmen einen strukturellen Grundwasserstress an, wenn mehr als 20 Prozent des sich jährlich neubildenden Grundwassers entnommen wird“, erklärt Lütkemeier, „das ist ein Schwellenwert, der international Anwendung findet.“ Hierbei werden langjährige Mittelwerte von Neubildung und Entnahme verwendet.
Um jedoch auch die kurzfristigeren Entwicklungen der letzten Jahre zu berücksichtigen, haben sich die Forscher zudem die Entwicklung der Grundwasserstände angesehen, die insbesondere seit 2018 in vielen Regionen Deutschlands sinkende Trends aufweisen. Einen Rückgang der Grundwasserstände in den letzten Jahren bezeichnen die Forschenden als akuten Grundwasserstress.
„Auf Basis der uns vorliegenden Daten finden wir Grundwasserstress in nahezu allen Landesteilen“, sagt Wasserforscher Lütkemeier. „Wir sehen, dass in den grundwassergestressten Landkreisen überwiegend Grundwasserentnahmen für die öffentliche Trinkwasserversorgung stattfinden.“
Dies ist zum Beispiel in Hessen, Brandenburg und in Teilen von Niedersachsen und Schleswig-Holstein der Fall. Doch auch die Industrie und die Landwirtschaft weisen in bestimmten Regionen hohe Grundwasserentnahmen auf, etwa dort, wo über Jahrzehnte Grundwasser in die Oberflächengewässer eingeleitet wurde, um die ober- und unterirdischen Braunkohlewerke trocken zu halten.
Klimakrise verschärft das Problem
Die Studie zeigt auch: Die Klimakrise verschärft das Problem. 94 Landkreise sind von akutem Grundwasserstress betroffen. Hier sind die Grundwasserstände in den letzten Jahren signifikant gesunken. In nahezu allen Bundesländern haben die Grundwassermessstellen neue Tiefststände verzeichnet.
„Deutschland verliert Wasser. Unsere Studie belegt, dass Grundwasserstress kein regionales Randproblem mehr ist. Unsere Grundwasserreserven werden systematisch übernutzt. Dürreperioden und Extremwetterlagen, die eine Folge der Klimakrise sind, verschärfen die Lage weiter“, sagt Verena Graichen, BUND-Geschäftsführerin Politik.
Handlungsempfehlungen für eine nachhaltige Grundwassernutzung
Die Gründe für den Grundwasserstress seien letztlich regional sehr unterschiedlich. Um Lösungen auf den Weg zu bringen, empfehlen die Studienautoren unter anderem, den Blick für die Ursachenforschung zu erweitern.
„Grundwasserstress ist zwar ein lokales Phänomen, es entsteht aber oft gar nicht durch den lokalen Wasserbedarf, sondern zum Beispiel durch Wassertransfers über Fernleitungen in andere Regionen“, sagt Lütkemeier.
„Es ist wichtig zu verstehen, dass die lokale Verfügbarkeit von Grundwasser elementar ist für die Trinkwasserversorgung, die Landwirtschaft und auch für die Industrie. Der Stress birgt deshalb Konflikte um die Ressourcennutzung, die wir erkennen und vermeiden müssen.“
Die ISOE-Forschenden empfehlen hierfür, Priorisierungen bei der Grundwassernutzung vorzunehmen, die Verwendung von Brauchwasser und den Wasserrückhalt zu fördern sowie Entnahmeentgelte anzupassen. Für eine nachhaltige Grundwasserbewirtschaftung sollte auch die Erforschung der Grundwasserfauna verbessert werden.
Verfügbarkeit von Daten zu Wasserentnahmen kann Vorhersagen verbessern
Darüber hinaus sei es dringend notwendig, die Datenlage für die Wasserforschung zu verbessern, betont Lütkemeier: „Wir haben für unsere aktuelle Überblicksstudie zum Grundwasserstress zwar hoch aufgelöste Daten zur Grundwasserneubildung verwendet, die kürzlich im Projekt WADKlim erarbeitet wurden. Doch bei den Grundwasserentnahmen gibt es erheblichen Verbesserungsbedarf.“ Es handle sich dabei um Daten, die nur alle drei Jahre erfasst und dann auf Landkreisebene summiert werden, bei Fragen zum Grundwasserstress seien aber die konkreten Entnahmeorte relevant.
„Ob und in welchem Ausmaß ein konkreter Grundwasserkörper übernutzt wird, lässt sich auf der Grundlage der für Deutschland verfügbaren Datenbestände nur schwer beantworten. Eine systematische Datenerhebung mit zeitlich wie räumlich besser aufgelösten Entnahmedaten ist essenziell, um detailliertere Ergebnisse zum Grundwasserstress zu ermitteln“, erklärt Lütkemeier.
Die aktuelle Überblicksstudie könne dazu nur einen ersten Anhaltspunkt geben. Weitere Studien seien notwendig, um Vorhersagen zu verbessern und die Grundwasserkörper auch in Zukunft nachhaltig zu bewirtschaften – eine Herausforderung, die auch durch die Folgen des Klimawandels größer werden wird.
Grundwasserstress in Deutschland. Überblicksstudie: Struktureller und akuter Grundwasserstress durch öffentliche und nichtöffentliche Entnahmen auf Eben der Landkreise. Erarbeitet für den BUND – Bund für Umwelt und Naturschutz Deutschland e.V.
Autoren: Robert Lütkemeier, David Kuhn. Unter Mitarbeit von Linda Söller.
