Projekt 18240/01

Wasser- und Stoffstrommanagement in intensiv genutzten kleinen Einzugsgebieten auf der Grundlage von integrierten Nutzen- und Risikobewertungen

Projektdurchführung

SYDRO Consult GbR Ingenieurgesellschaft für Systemhydrologie, Wasserwirtschaft und Informationssysteme
Mathildenplatz 8
64283 Darmstadt

Zielsetzung und Anlass des Vorhabens

Im Rahmen einer nachhaltigen Entwicklung wird u. a. auch die Forderung nach Integrierter Wasserwirtschaft gestellt. Gemäß EU-Wasserrahmenrichtlinie sind auf Flussgebietsebene entsprechende Strategien formuliert, deren tatsächliche Umsetzung jedoch im Wesentlichen auf der Ebene kleiner Einzugsgebiete (<300km2) stattfinden wird. Das Erreichen und der dauerhafte Erhalt eines guten Zustandes erfordert die Durchführung baulicher, betrieblicher und organisatorischer Maßnahmen, wofür prinzipiell eine Vielzahl von Möglichkeiten und Alternativen zur Verfügung steht. Eine gute Vorgehensweise zeichnet sich zum einen durch ihre Effektivität aus, indem die wirtschaftliche und gesellschaftliche Entwicklung als auch die Nachhaltigkeit für die Umwelt gewährleistet ist. Zum anderen ist auf die Effizienz zu achten, indem diese Ziele mit möglichst geringem (finanziellen) Aufwand erreicht werden, und um somit möglichst viele weitere umweltentlastende Aktivitäten durchführen zu können.
Ohne Zweifel erfordert das Management von Wasser- und Stoffströmen angesichts der komplexen Anforderungen eine angemessene methodische und praktische Unterstützung. Es müssen ganzheitlich einzugsgebietsübergreifende Strategien und Alternativen effizient entwickelt, analysiert und in einem kritischen Umfeld verständlich präsentiert werden können. Das Projekt wurde mit dem Ziel formuliert, Voraussetzungen dafür zu schaffen, dass die Managementaufgaben in Zukunft effektiver und effizienter zu bewältigen sind. In dem umfangreichen Umfeld sollten diese Verbesserungen durch gezielte Untersuchungen und (Weiter)Entwicklungen in organisatorischer, fachlicher und technischer Hinsicht erreicht werden.


Darstellung der Arbeitsschritte und der angewandten MethodenDie Organisation der Entscheidungsfindung wurde in drei Fallstudien für unterschiedlich beanspruchte Einzugsgebiete der genannten Größenordnung untersucht und die Anforderungen und Probleme integrierter Wasserwirtschaft systematisch beschrieben, sodass die Erkenntnisse auf andere Einzugsgebiete dieser Kategorie zu übertragen sind. Fachliche Aufgaben bestehen darin, die gegebene Situation zu analysieren, Schwachstellen zu ermitteln, Alternativen zu entwickeln, zu bewerten und die komplexen Zusammenhänge verständlich zu präsentieren. Hierfür stellt der Computer das wichtigste Werkzeug dar. Auf Basis der gespeicherten Informationen zum Einzugsgebiet werden diese Tätigkeiten mit Hilfe entsprechend ausgewählter Computeranwendungen (wie z. B. einem Geografischen Informationssystem, Simulationsmodellen oder einem Programm zur Bewertung von Alternativen) durchgeführt, die in ihrer Gesamtheit das Decision Support System bilden.


Ergebnisse und Diskussion

In den Fallstudien bildeten sich Arbeitsgruppen aus Mitgliedern verschiedener Interessengruppen, um die Entscheidungsfindung hinsichtlich des Wasser- und Stoffstrommanagements für die zuständigen Stellen vorzubereiten und Empfehlungen auszusprechen. Beispielsweise erarbeitete der Gewässerbeirat im Einzugsgebiet der Modau eine Satzung und die Arbeit wird auch nach Projektende fortgesetzt. Des Weiteren wurden (und werden auch weiterhin) in jeder der Fallstudien sukzessiv die relevanten Daten gesammelt und im Wesentlichen mit Hilfe eines Geografischen Informationssystems (GIS) strukturiert. Dieses bildet auch die Grundlage zur Verbreitung ausgewählter Informationen an die Öffentlichkeit im Inter-net, wie es auf den Internetseiten der Fallstudie Saidenbach exemplarisch durchgeführt wurde. Zur Aufstellung und Untersuchung unterschiedlicher Szenarien wurde das Konzept der Entscheidungsmatrix formuliert und in ein browsergestütztes Software-Werkzeug implementiert. Ein Katalog zur Spezifikation der Zielvariablen unterstützt bei der Aufstellung der Matrix. Darüber hinaus wurde und wird zur Verwaltung von Zeitreihen an der Entwicklung einer entsprechenden Programmanwendung (ZIS) gearbeitet, um eine zum GIS vergleichbare Funktionalität zur effizienten Ermittlung und Darstellung von Informationen bereitzustellen. Mit Hilfe des ZIS, das in Kürze zur Verfügung stehen soll, werden aus den gemessenen Größen oder den häufig überaus umfangreichen Simulationsergebnissen u. a. die Zielgrößen berechnet, auf deren Basis die Bewertung von Szenarien stattfindet. Hierfür wurde ein Excel-Tool entwickelt, mit dessen Hilfe Kosten-Nutzen-Analysen durchgeführt werden können oder das multikriterielle Verfahren PROMETHEE zur Anwendung gelangt. Alles in allem wurde sehr viel Wert auf die Angemessenheit der Software-Werkzeuge für die Praxis gelegt.


Öffentlichkeitsarbeit und Präsentation

Für das Projekt wurde im Internet unter www.wsm300.de eine Seite eingerichtet. In der ersten Projektphase (2002/2003) wurde ein 6-seitiges Faltblatt (A4) entworfen, welches die Organisation, die Zielsetzungen und die Vorgehensweise beschreibt und das bei zahlreichen Gelegenheiten verteilt wurde. Der Artikel Entwicklung eines Decision Support Systems für die integrierte wasserwirtschaftliche Planung in kleinen Einzugsgebieten aus der Zeitschrift KA-Abwasser/Abfall 2003 (50) lieferte dem Fachpublikum einen Überblick über die Projektinhalte. Weitere Veröffentlichungen bzw. Vorträge oder Posterpräsentationen ergaben sich auf Konferenzen, wie z. B. dem Tag der Hydrologie im März 2005 in Aachen. In den Einzugsgebieten der Fallstudien wurden neben der Bildung von Arbeitsgremien Veranstaltungen für die allgemeine Öffentlichkeit durchgeführt, wie es z. B. am Tag der Modau im März 2003 der Fall war. Am 30.06.-01.07.2005 fand in Osnabrück eine 2-tägige Informationsveranstaltung statt, in der ca. 50 Teil-nehmern aus dem Bundesgebiet die Erkenntnisse und Ergebnisse vorgestellt und diskutiert wurden. Zurzeit wird an der Erstellung des Abschlussberichtes und einer 24-seitigen Broschüre gearbeitet, die spätestens bis zur Veranstaltung WASSER BERLIN 2006 zur Verfügung stehen soll.


Fazit

Es hat sich bewahrheitet, dass im Hinblick auf integriertes Management auch in kleinen Einzugsgebieten die vordringlichste Aufgabe darin besteht, die Akteure sowie die Betroffenen in die Entscheidungsprozesse einzubinden. Ohne Zweifel benötigt die in der Regel äußerst heterogene Gruppe Unterstützung, um die zur Entscheidungs- und Konsensfindung relevanten Informationen zu beschaffen. Die Bestim-mung dieser Informationen ist definitiv Sache von Experten
- sowohl in fachlicher Hinsicht (z. B. Ingenieure, Biologen, Betriebs- und Volkswirtschaftler etc.), um entsprechend begründete Aussagen hinsichtlich der Vor- und Nachteile von Entscheidungen zu liefern,
- als auch im Hinblick auf die Bedienung der Werkzeuge, mit deren Hilfe z. B. der Ist-Zustand analysiert, Defizite dargestellt oder Prognosen zur Auswirkung von Maßnahmen (z. B. zum Hochwasserschutz) aufgestellt werden.
Das Decision Support System entsteht durch eine geeignete Auswahl derartiger Werkzeuge, mit der Kernanwendung Geografisches Informationssystem (GIS). Hierfür stehen zahlreiche ausgereifte Softwareprodukte zur Verfügung. Mit Sicherheit wird in naher Zukunft, u. a. durch die Zunahme von Messeinrichtungen und auch durch die Anforderungen der EU-Wasserrahmenrichtlinie hinsichtlich des Monitorings von Umweltzuständen das Pendant Zeitreiheninformationssystem (ZIS) zum GIS benötigt, um die gewünschten Informationen effizient ermitteln und bereitstellen zu können. Die Kompetenz der Experten muss sich über das fachliche und technische Know-how hinaus verstärkt auch auf die Kommunikation der komplexen Sachverhalte erstrecken.