Wasserangebot und Energiewende: Modell simuliert globale Situation

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Regenerative Energien wie bspw. Solarkraft begrenzen den CO2-Ausstoß, verbrauchen jedoch teils enorme Mengen Wasser. Wasser, das in vielen Regionen künftig nicht ausreichend zur Verfügung stehen wird. Wo das Wasser- und das Energieziel miteinander in Konflikt geraten wird im WANDEL-Projekt an der Ruhr-Universität Bochum betrachtet.

Prof. Dr. Martina Flörke, Professorin für Ingenieurhydrologie und Wasserwirtschaft an der RUB und Koordinatorin des Projektes, plädiert dafür, beim Energiemix der Zukunft nicht nur auf die CO2-Emissionen zu schauen, sondern auch andere Umwelteinflüsse zu berücksichtigen. Zum Beispiel die Auswirkungen auf Wasserressourcen. Die Forscherin gibt ein Beispiel: "Fotovoltaikanlagen oder Solarkraftwerke stehen logischerweise dort, wo viel Sonne ist, also in der Regel in den trockenen Regionen der Welt. Aber auch Solarkraftwerke werden häufig mit Wasser gekühlt, und ihre Spiegel müssen regelmäßig vom Sand gesäubert werden – mit Wasser."

Die Wasserbedarfe würden bei der Planung der Energiewende jedoch oft nur für den Standort bedacht, aber weitere Wassernutzer und zukünftige Entwicklungen nicht berücksichtigen.
Wasser kann zum begrenzenden Faktor für alle Sektoren werden, und Kraftwerke, die bisher kein kritisches Nutzungsniveau erreicht haben, können zukünftig von Wasserknappheit betroffen sein.

In dem offiziell Ende 2020 abgeschlossenen Forschungsprojekt "WANDEL – Wasserressourcen als bedeutsamer Faktor der Energiewende auf lokaler und globaler Ebene" berechneten die  Projektpartner die Auswirkungen verschiedener Energieerzeugungsformen auf die Wasserverfügbarkeit und zeigten ein Dilemma auf: Das Streben nach bezahlbarer und sauberer Energie und nach einer ausreichenden Verfügbarkeit von Wasser in guter Qualität – zwei der 17 Sustainable Development Goals der UN – stehen im Widerspruch zueinander.
 

Modell simuliert globales Wasserangebot

Im Projekt nutzte die Wissenschaftlerin mit ihrem Team ein Modell, das die Wasserverfügbarkeit und den Wasserbedarf weltweit berechnet. Die Simulation kann in vorindustrielle Zeiten zurückblicken und bis ins Jahr 2300 Prognosen abgeben. So berechnete die Gruppe die Wasserverfügbarkeit weltweit, wobei sie nur erneuerbare Wasserressourcen betrachtete, also keine fossilen tiefen Grundwasservorkommen. Der Wasserverfügbarkeit stellte das Team dann die geplante Wasserentnahme entgegen. Dazu bezogen sie auch 48.000 Standorte von Energiegewinnungsanlagen und deren Wasserverbrauch ein.

Wasserbedarfe durch Energieproduktion berechnet

Vier Szenarien, die beschreiben, wie sich der Energiemix in Zukunft entwickeln könnte, bildeten die Forschenden in ihrem Modell nach. Dabei gingen sie davon aus, dass künftig an den Standorten, die zum Beispiel heute schon mittels Fotovoltaik Energie produzieren, künftig mehr Strom mit diesem Verfahren erzeugt werden wird. „Wir können natürlich nicht wissen, an welchen Standorten künftig weitere Fotovoltaikanlagen entstehen werden, daher können wir in unserem Modell nur mit den derzeit existierenden Standorten arbeiten – auch wenn das sicher eine Schwachstelle ist, weil künftig auch an anderen Standorten produziert werden wird“, erklärt Martina Flörke.
 

Weitere Informationen

Einen ausführlichen Bericht zur Arbeit im Forschungsprojekt WANDEL lesen Sie im Wissenschaftsmagazin Rubin der RUB unter news.rub.de  .

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