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Verfügbarkeit von Wasser für die landwirtschaftliche Feldberegnung Wasserherkünfte

Der Klimawandel beeinflusst die Wasserverfügbarkeit für die Landwirtschaft. Im Artikel werden die Herausforderungen der Wasserentnahmen diskutiert. Durch innovative Ansätze kann die Wasserversorgung langfristig gesichert werden. Dabei unterstützen Wasserbehörden und –verbände.

Aktuelle und zukünftige Rahmenbedingungen

Die landwirtschaftliche Bewässerung konkurriert mit der Wassernutzung für Industrie und Gewerbe auf einer Ebene und ist der Wasserversorgung für die Bevölkerung (beispielsweise als Getränk, zur Nahrungszubereitung, zur Reinigung oder Körperpflege) nach § 50 des Wasserhaushaltsgesetzes nachgeordnet. In den meisten Bundesländern sind außerdem die tieferen und besser geschützten Grundwasservorkommen der Trinkwasserversorgung vorbehalten, so dass die Feldberegnung auf Oberflächengewässer und die oberen Grundwasserleiter zurückgreifen muss.

Beregnungseinsatz im Osten des Landkreises Uelzen
Bild: Kreisverband der Wasser- und Bodenverbände Uelzen

Diese Prämisse ist problematisch, wenn Wasserentnahmen zu ökologischen Nachteilen für Flora und Fauna führen. Beispielsweise gehen durch die Entnahmen die Abflüsse in Gewässern zurück oder oberflächennahe Grundwasserspiegel fallen, was (grundwasser-)abhängige Landökosysteme beeinträchtigt. Das heißt, dass das Grundwasser als eigentlich primäre Wasserquelle häufig nicht oder nur eingeschränkt zur Verfügung steht.

Klimawandelbedingt wird der Wasserbedarf in der Landwirtschaft bis 2050 laut Nationaler Wasserstrategie 2023 und dem Niedersächsischen Wasserversorgungskonzept (2023) um mindestens 25 Prozent steigen. Die dann erforderlichen Wassermengen werden sich in vielen Regionen Deutschlands (beispielsweise Nordostniedersachsen) nicht aus den vorhandenen Grundwasservorkommen decken lassen.

Rechtliche Rahmenbedingungen und erforderliche Gutachten für Wasserentnahme

Für die Entnahmen von (Grund-)Wasser sind nach dem Wasserhaushaltsgesetz (WHG, 2010) des Bundes grundsätzlich wasserrechtliche Erlaubnisse erforderlich. Die Anforderungen für die Erlaubnisse variieren in den einzelnen Bundesländern in Abhängigkeit von den landesspezifischen Anforderungen an die Bewirtschaftung von Grund- und Oberflächenwasser. In einigen Bundesländern gibt es auch umfassende Vorgaben für die zulässigen jährlichen Gesamtentnahmemengen der einzelnen Grundwasserkörper, mit denen teilweise eine Vereinfachung der Wasserrechtsverfahren möglich ist. 

Werden Wasserentnahmen geplant, ist es wichtig mit den zuständigen Wasserbehörden (in der Regel Untere Wasserbehörden) die Anforderungen für die Wasserrechtsanträge abzustimmen. Die Wasserbehörden können einschätzen, in welchem Umfang nach regionalen oder landesweiten Vorgaben Wasser (noch) zur Verfügung steht und welche Erfolgsaussichten ein Antrag hat.

Außerdem legen sie den Umfang der Antragsunterlagen fest, bestimmen über die erforderlichen Nachweise zum Wasserbedarf sowie die Anforderungen zum Brunnenbau. Zudem geben die Wasserbehörden an, welche Anforderungen an Gutachten, Monitoring und an die Umweltverträglichkeitsprüfung gestellt werden. Die frühzeitige Abstimmung mit den Wasserbehörden ist wegen der erforderlichen großen Investitionen wichtig, insbesondere für den Brunnenbau. Der Umfang der Gutachten und Nachweise orientiert sich an den Mengenschwellen des Gesetzes zur Umweltverträglichkeitsprüfung (UVPG) (Anhang 1 Liste UVP-pflichtige Vorhaben, Nr. 13.3.1 bis 13.3.3) (siehe auch Tabelle 1).

Tabelle 1: Mengenschwellen des UVPG

 

UVPG – MengenschwelleArt der Prüfung

S

5.000 – 100.000 m³/aStandortbezogen Vorprüfung

A

100.000 – 10 Mio. m³/aAllgemeine Vorprüfung

V

> 10 Mio. m³/aVerbindliche Prüfpflicht

K

Kumulierende EntnahmenPrüfung nach S, A oder V je nach Gesamtmenge


Gleichartig wirkende Entnahmen haben regelmäßig eine kumulierende Wirkung auf den Wasserhaushalt und daher sollten ihre Auswirkungen gemeinsam untersucht werden. Für die Prüfung der Umweltverträglichkeit müssen die Antragstellerin oder der Antragsteller der Wasserbehörde alle dafür erforderlichen Unterlagen vorlegen. Die Anforderungen steigen mit den jeweiligen Mengenschwellen, so dass der Umfang der Gutachten (Hydrologie, Naturschutz, Bodenkunde) und Fachbeiträge (Flora-Fauna-Habitat Richtlinie, Wasserrahmenrichtline WRRL) und das regelmäßig erforderliche Monitoring von den erforderlichen/beantragten (Beregnungs‑) Wassermengen abhängig ist. 

Organisation in Verbänden sinnvoll

Die erforderlichen Unterlagen sowie Gutachten und der Aufwand für ein Monitoring werden mit der Feststellung der kumulierenden Wirkung von gleichartigen Entnahmen (gegebenenfalls schon bei der allgemeinen Vorprüfung) so umfangreich, dass die Nachweise nur im Zusammenwirken aller Antragsteller erbracht werden können. Deshalb bietet es sich meist an, die Wasserrechtsverfahren Vieler zu bündeln und Organisationsformen wie Beregnungs- oder Beregnungsdachverbände nach dem Wasserverbandsgesetz (WVG, 1990) zu wählen. So lassen sich die gemeinsamen Ziele für alle Beteiligten einfacher umsetzen und gegebenenfalls auch durchsetzen. Für die Gründung der Verbände nach dem WVG sind in der Regel die Unteren Wasserbehörden zuständig. Daher ist eine frühzeitige und enge Abstimmung mit der örtlich zuständigen Behörde parallel zu den Abstimmungen zu wasserrechtlichen Anforderungen zu empfehlen.

Wasserherkünfte nutzen

Als Wasserquellen für die Beregnung werden bisher primär Oberflächengewässer und Grundwasservorkommen genutzt. Die wissenschaftlich-technischen Bedingungen dafür werden von den Fachbehörden der Bundesländer festgelegt und von den Wasserbehörden rechtlich umgesetzt. Soweit sich die Entnahmen aus den Wasserkörpern regional und standortbezogen im Rahmen der zulässigen Mengen bewegen, werden die Wasserrechte nach den oben beschriebenen Regeln erteilt.

Die Auswirkungen des Klimawandels führen in den nächsten Jahrzehnten und teilweise schon heute dazu, dass sich der Wasserhaushalt verändert, weil sich die Grundwasserneubildung ändert oder sich die Abflüsse in den Gewässern verringern und jahreszeitlich verschieben. Neben den temperaturabhängig höheren Bedarfen führt dies dazu, dass die bisherigen Wasserentnahmen nicht mehr erweitert werden können, so dass andere „Wasserquellen“ genutzt und auch der Wasserhaushalt stabilisiert werden müssen. 

Alternative Wasserquellen zur Verbesserung des Wasserhaushalts

Neben den Einsparmöglichkeiten bei der Wasserverwendung, wie beispielsweise durch Tropfschläuche oder Kreisberegnung, und Maßnahmen zur Verbesserung des Boden- und Landschaftswasserhaushalts, können folgende Maßnahmen zur Verbesserung des Wasserhaushalts beitragen: 

1. Nutzung von Klarwasser aus Kläranlagen

Das Wasser aus den Abläufen der Kläranlagen muss je nach Größenklasse der Anlage bis 2040 einer Wiederverwendung zugeführt werden (EU-Verordnung (EU 2020/741); siehe Kasten unten). Für die Verwendung in der Feldberegnung ist mindestens eine vierte Reinigungsstufe und gegebenenfalls noch eine weitere erforderlich, um die notwendige Qualität des Wassers zu erreichen. Das Wasser muss so aufbereitet werden, dass eine Verwendung bei der Bewässerung von Feldfrüchten möglich ist, die nicht dem unmittelbaren Verzehr dienen werden. 

Somit darf es beispielsweise verwendet werden bei der Bewässerung von 

  • Hackfrüchten,
  • Futterpflanzen,
  • Saatgutproduktion,
  • Energie- und Faserpflanzen (Nachwachsende Rohstoffe).

Aus den Kläranlagen können deutschlandweit mit über einer Milliarde Kubikmeter Wasser pro Jahr erhebliche Mengen verfügbar gemacht werden. Wesentlich für die Umsetzung in den nächsten Jahren ist, wie Bau und Betrieb der zusätzlichen Wasseraufbereitung finanziert werden können. Kläranlagen im ländlichen Raum werden wegen ihrer Nähe zu den landwirtschaftlichen Flächen zunächst eine größere Rolle spielen als die Kläranlagen in Ballungsgebieten.

Wiederverwendung von Klarwasser aus Kläranlagen

  • bis 31.12.2035: Kläranlagen über 100.000 EW (EW = Einwohnerwert: Dieser Wert gibt die Einwohner in Einzugsgebiet einer Kläranlage an. Dieser Wert dient dazu, die Belastung einer Anlage abzuschätzen.)
  • bis 31.12.2040: Kläranlagen über 10.000 EW bis 100.000 EW
  • Für Kläranlagen unter 10.000 EW gibt es Anforderungen, wenn in einer Gefährdungsabschätzung Risiken durch die Ableitung des Klärwassers für die Umwelt, Menschen, Tiere oder Pflanzen festgestellt werden. 

2. Aufbereitetes Wasser aus Industrie und Gewerbe nutzen (WaterReuse)

Für die Aufbereitung von Wasser aus Industrie und Gewerbe kommen primär Wässer aus der Lebensmittelverarbeitung in Betracht, weil das Wasser in der Regel nur mit Inhaltsstoffen aus den jeweiligen Produkten belastet ist. Die Inhaltsstoffe des Wassers sind dabei häufig Nährstoffe wie Kalium, Stickstoff oder Phosphat. Wird dieses Wasser für die Beregnung genutzt, können Mineral- oder Wirtschaftsdünger zumindest teilweise ersetzt werden.

Für die Nutzung von Klarwasser aus Kläranlagen und aufbereitetem Wasser in der Landwirtschaft sind Qualität und Inhaltsstoffe des verfügbaren Wassers sowie die erforderliche Aufbereitung entscheidend! 

3. Grundwasseranreicherung

Die Grundwasseranreicherung bezeichnet Verfahren, die darauf abzielen, den Grundwasserspiegel und damit die verfügbare Grundwassermenge zu erhöhen, indem Wasser gezielt in den Boden eingebracht wird. Die Grundwasseranreicherung setzt voraus, dass die verfügbaren Wassermengen chemisch-physikalisch geeignet sind und die Auswirkungen der versickerten Wassermengen auf Wasserhaushalt und -stände mit einem hydrogeologischen Modell untersucht werden können. Die gezielte Versickerung von Regenwasser oder aufbereitetem Abwasser in den Boden fördert die natürliche Grundwasserneubildung. 

Wasserspeicher Borg (440.000 m³) des Bewässerungsverbandes Uelzen.
Foto: Kreisverband der Wasser- und Bodenverbände Uelzen

Dieser Prozess wird durch das Anlegen von Rückhaltebecken, Versickerungsanlagen oder Gräben unterstützt. Der Grundwasserkörper wird als Wasserspeicher genutzt und der mengenmäßige Zustand der Grundwasserkörper verbessert. Die zusätzlichen Wassermengen können durch geeignete Brunnen teilweise wieder entnommen werden. 

Weitere Maßnahmen zur Verbesserung des Wasserhaushalts sind der Rückhalt von Wasser in Gräben und Drainagen sowie der Rückhalt von Hochwasser. Diese Möglichkeiten haben einen großen Einfluss auf den Wasserhaushalt des Bodens und damit die Nutzung der Flächen (Befahrbarkeit) und den Landschaftswasserhaushalt.

Allerdings sind sie stark abhängig von den örtlichen Gegebenheiten und standortbezogenen Faktoren. Daher werden sie an dieser Stelle nur der Vollständigkeit halber genannt, aber nicht ausführlich behandelt. 

Praxisbeispiel aus dem Landkreis Uelzen

Ein Bespiel für die Verwendung von Wässern aus der Nahrungsmittelproduktion ist die Nutzung von Wasser aus der Zuckerfabrik in Uelzen. Wasser aus der Rübe fällt im Herbst und Winter bei der Verarbeitung der Zuckerrüben an und wird in drei Speicherbecken zurückgehalten. Rund 1,4 Millionen Kubikmeter Wasser stehen dadurch für die landwirtschaftliche Beregnung im Frühjahr und Sommer des Folgejahres zu Verfügung. Damit wird der Grundwasserhaushalt im östlichen Teil des Landkreises Uelzen entlastet. Die mit dem Wasser auf die Äcker aufgebrachten Nährstoffe werden von den Landwirten bei der Düngeplanung berücksichtigt.

Vergleichbare Möglichkeiten gibt es an vielen weiteren Standorten lebensmittelverarbeitender Betriebe oder bei der Nutzung von Kühlwässern, die qualitativ in der Regel nicht belastet sind. Sie werden vielfach wegen der gleichbleibenden Temperatur aus dem Grundwasser entnommen und anschließend in Oberflächengewässer abgeleitet. 

Fazit

Entscheidend für die Wasserwiederverwendung ist die Zuordnung der anfallenden Wässer nach Menge und Qualität zu den Wasserbedarfen sowie die Zwischenspeicherung von nur temporär anfallenden Wässern. 

Vor dem Hintergrund der bereits sichtbaren und noch zu erwartenden klimatischen Veränderungen sind alle Möglichkeiten zur Einsparung und zur Wiederverwendung von Wasser auszuschöpfen. Nur so kann den Herausforderungen, die sich aus Perioden mit Dürre und Wassermangel sowie Wasserüberschuss ergeben, begegnet werden.

Letzte Aktualisierung 02.01.2025

WEITERE INFORMATIONEN

Gesetz zur Umweltverträglichkeitsprüfung (UVPG)

Niedersächsisches Wasserversorgungskonzept (2023)

Nationale Wasserstrategie (2023)

Martens, J. et al (2023): Projektbericht zum Intergierten Wassermengenmanagementprojekt für die Landkreise Lüneburg und Uelzen und die Stadt Lüneburg IWAMAKO ZuSa (veröffentlicht im Rahmen des Projektes www.wasser-uelzen.de)

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