Oberirdische und unterirdische Wasserspeicher
Technologien zur Wasserspeicherung spielen eine Schlüsselrolle für eine integrierte Wasserbewirtschaftung. Ziel der Wasserspeicherung ist ein reduzierter Abfluss des Niederschlags in die Vorfluter und Rückhalt in der Landschaft zur verzögerten Nutzung in Mangelsituationen.
Damit dient die Wasserspeicherung als Puffer, um nicht kontrollierbare Wasserverluste (z.B. durch Oberflächenabfluss) zu reduzieren. Des Weiteren wird durch Speicherung die Möglichkeit geboten, den negativen Auswirkungen des Klimawandels entgegenzuwirken.
Zusätzlich kann Wasserspeicherung neben der Wassersicherheit auch die landwirtschaftliche Produktivität verbessern. Die Möglichkeiten der Wasserspeicherung weisen heutzutage eine große Bandbreite auf und integrieren ober- und unterirdische Optionen. Der Wasserrückhalt kann durch verschiedene sowohl technologische als auch natürliche Managementmaßnahmen optimiert werden. Bevorzugt werden vor allem flexible und robuste Lösungen, die Synergien zu anderen Strategien nutzen.
Strukturelle Verarmung: Die Untere Spree befindet sich derzeit in einem mäßigen bis unbefriedigenden ökologischen Zustand, was vor allem an der morphologischen Degradation und dem Verlust an Pufferkapazität liegt.Gefahr durch niedrige Abflüsse: In einem strukturell verarmten und aufgestauten Flussbett führen sinkende Abflüsse zum Verschwinden von Habitaten für strömungsliebende Arten. Prognosen zeigen, dass die Fließzeit des Wassers künftig um bis zu 76 % ansteigen könnte, was das Risiko für Algenblüten und Sauerstoffmangel weiter verschärft.
Um diesen Effekten entgegenzuwirken, ist es unerlässlich, die Untere Spree morphologisch an geringere Abflüsse anzupassen. Durch den Umbau bzw. die Verengung des ehemals für die Schifffahrt vergrößerten Fließquerschnitts können Strömungsdynamik und Fließgeschwindigkeit auch bei weniger Wasser erhalten bleiben.
Stärkung der Auenentwicklung: Die Auenentwicklung kann durch gezielte strukturfördernde Eingriffe gestärkt werden, um die natürliche Dynamik zwischen Fluss und Umland zu reaktivieren.
Reaktivierung ehemaliger Feuchtgebiete: Auf Basis historischer Karten wurden Flächen identifiziert, die durch den Rückbau von Drainagesystemen oder gezielte Wasserzuleitung wiedervernässt werden könnten, um als natürliche Wasserspeicher zu fungieren.
Ergebnisse zum ökologischen Zustand der Unteren Spree des BfG
Zentrale Lösungen: Zur Wasserrückhaltung in der Fläche wurden vor allem topographische Senken (z. B. Sölle, natürliche Vertiefungen), ehemalige Feuchtgebiete und die gesteuerte Drainage auf landwirtschaftlichen Flächen identifiziert.
Gesteuerte Drainage als Durchbruch: Vorhandene Entwässerungssysteme werden durch Regelelemente am Auslass zu Speichern umgewandelt. Feldversuche zeigten, dass der Abfluss aus der Fläche um bis zu 85 % reduziert werden kann, wodurch die Bodenfeuchte für Nutzpflanzen stabilisiert wird.
Nutzen: Die Speicherung von Überschusswasser (z. B. aus Starkregen) in der Landschaft stärkt die Resilienz gegen Dürreereignisse, verbessert die lokale Grundwasserneubildung und dient dem Hochwasserschutz durch Abflussverzögerung.
Um die Trinkwasserversorgung und die Ökosysteme der Spree langfristig zu sichern, hat das Forschungsprojekt SpreeWasser:N eine technologische Lösung untersucht, die überschüssiges Oberflächenwasser (z. B. aus Winterhochwassern) tief im Boden speichert: das Managed Aquifer Recharge (MAR) mittels Injektion.
Was ist das ASTR-Verfahren?
Im Zentrum der Untersuchungen steht das sogenannte ASTR-Verfahren (Aquifer Storage, Transfer and Recovery). Dabei wird überschüssiges Wasser aus Flüssen oder Seen gezielt in tiefe, gespannte Grundwasserleiter (Aquifere) eingespeist.
Speicherung: Das Wasser wird in Zeiten des Überflusses (z. B. Hochwasserphasen) unterirdisch „geparkt“.
Schutz: Dort ist es vor Verdunstung geschützt, die an der Erdoberfläche einen massiven Stressfaktor darstellt.
Wiedergewinnung: Bei Bedarf, etwa in extrem trockenen Sommern, kann dieses Wasser wieder gefördert werden, um die regionale Versorgung krisensicher zu machen.
ASTR-Eignungskarte für das SpreeWasser:N Untersuchungsgebiet
SpreeWasser:N by ZALF Lösungsvoschlag: Wasserspeicher-Tollbox
