Allgemeine Hinweise ³Ô¹ÏÍø Projekt
Ziel des beantragten Verbundvorhabens SpeicherLand ist es, durch die Entwicklung und Nutzung innovativer Methoden zur Prozessidentifikation sowie gekoppelter Modelle, eine umfassende Zustands- und Prozessbeschreibung der wesentlichen Kreislauf- und Versorgungskomponenten (insbesondere Wasserspeicher als sicherheitsbildender zeitlicher und räumlicher Puffer, und somit zentrales Bewirtschaftungselement) für ein Modellgebiet im Hinblick auf Wassermenge, zeitliche Verfügbarkeit, räumliche Verfügbarkeit und Vulnerabilität zu erstellen. Im Vorhaben SpeicherLand stellt das Gebiet des Landkreises Mittelsachsen das Modellgebiet dar. Darauf aufbauend werden intelligente Prognose- und Managementmodelle erstellt, welche eine langfristige Entwicklung beschreiben sollen und eine spätere Übertragbarkeit auf andere Regionen ermöglichen. Nach erfolgreicher Projektdurchführung ist die Durchführung eines Transferprojektes geplant, in welchem die gewonnenen Erkenntnisse in die Praxis überführt werden.
Wissenschaftlich-technische Innovation
Das Projekt zur Umsetzung einer nachhaltigen Wasserversorgung gliedert sich in drei Schwerpunkte:
(3) Resilienz gegenüber qualitativen Störungen: Entwicklung von Handlungsstrategien der Wasserbewirtschaftung und Kommunikation insbesondere unter dem Aspekt aktueller und zukünftiger Spannungsfelder der Wassernutzung.
Betrachtungsgebiet ist der Landkreis MittelsachsenÂ
Für die Modellregion Mittelsachsen wird anhand der gesammelten Daten aus AP1 ein Sektorenkopplungsmodell aufgebaut. Dafür werden die Daten der Wasserinfrastruktur mit Energieinfrastrukturdaten verschnitten, um Maßnahmen zur Resilienzsteigerung herauszuarbeiten. Es erfolgt eine Standortlokation von Erneuerbarer Energieanlagen, welche für einen Direktanschluss an die Wasserinfrastruktur geeignet sind. Anhand der Potenziale für die thermische Nutzung werden ortsnahe Wärmeabnehmer lokalisiert. Die durch die Projektpartner herausgearbeiteten Potenziale/Gefahren sowie durch Superposition erhaltene Zukunftsszenarien werden vektorbasiert verarbeitet und in Form von ansprechendem Kartenmaterial visualisiert, um eine weitere Abstimmung mit den Projektpartnern und relevanten Akteuren und Stakeholdern zu ermöglichen bzw. zu unterstützen.
Zeitplan des Projekts
AP 1
Das Arbeitspaket (AP) 1 beinhaltet die Erfassung sowohl der Charakteristika des Untersuchungsgebietes (Landkreis Mittelsachsen) sowie die Beschreibung der dort ansässigen Sektoren der Wasserwirtschaft (Fokus Wasserversorgung) und der Energiewirtschaft. Schwerpunkte der Untersuchungen bilden die Analyse der standortlichen hydrologischen und hydrogeologischen Begebenheiten. Auf dieser Basis werden vorhandene Speicher inkl. deren Zustand und Vernetzung zwischen anderen Speichern, Versorgern und Abnehmern beschrieben sowie mögliche neue Speicherstandorte identifiziert. Betrachtet werden sowohl ober-, unterirdische und technische sowie natürliche Speicher. Ein weiterer Schwerpunkt bildet die Untersuchung der energetischen Kopplung zur thermischen Nutzung von Wasserspeichern. Die Ergebnisse aus AP 1 liefern die Grundlage für die Entwicklung des zu programmierenden Sektorenmodells.
AP 2A
Das Arbeitspaket (AP) 2A befasst sich mit den Potentialen, welche sich durch bisher nicht genutzte Wasserressourcen und ihre Vernetzung, durch zusätzliche Nutzung von Speichern für die thermische Anwendung, durch direkte Anbindung von Wasserversorgungseinheiten an regionale und lokale Energieerzeuger und durch alternativer Verteilungssysteme ergeben. Die Bewertung dieser Potentiale im Sinne der Umsetzbarkeit und Wirtschaftlichkeit zeigt dann die Möglichkeiten auf, welche zur Verbesserung der Widerstandsfähigkeit der Wasserversorgung und dafür benötigter Energieversorgung vorhanden sind. Ergebnis des AP 2A sind Maßnahmenkataloge der Potenziale für die weitere Verwendung in AP 2B (Gefahren) und AP 3 (Gesamtsystemmodell).
AP 2B
Das DGFZ befasst sich im Arbeitspaket 2B mit der Erforschung der Auswirkungen des Klimawandels auf den Wasserspeicher im Boden und dem weiteren Zusammenhang mit dem darunter liegenden Grundwasserspeicher. Die Vielzahl an Herausforderungen für den Grundwasserspeicher werden durch die Arbeitsgruppen Hydrogeologie und Hydrochemie sowie Technische Thermodynamik der TUBAF untersucht. Mithilfe der Kopplung von computergestützten Modellen für den Bodenwasserhaushalt und für das Grundwasser werden die Auswirkungen klimatischer Veränderungen und Unsicherheiten in der Prognose mittels verschiedener Berechnungsmethoden erforscht. Die Ergebnisse gehen als konkrete Gefahrenpotenziale in eine fachübergreifende Risikostrategie ein, die durch PLEJADES erarbeitet wird, um die Wasserspeicherung im Boden nachhaltiger zu bewirtschaften, Engpässe frühzeitig zu erkennen und die Trinkwasserversorgung langfristig zu sichern.
AP 3
AP3 verbindet die Datengrundlage (AP 1) mit sektorenspezifischen Analysen (AP 2) und berücksichtigt Wechselwirkungen zwischen Wasser- und Energieinfrastruktur. Das Ziel ist die Entwicklung eines gekoppelten Modells zur umfassenden Analyse und Identifizierung von Resilienzmaßnahmen am Beispiel vom Landkreis Mittelsachsen. Diese Integration erlaubt die Untersuchung technischer und ökonomischer Auswirkungen, um fundierte Entscheidungen über die Umsetzung von Maßnahmen zu treffen. Die Ergebnisse werden in Handlungsempfehlungen zusammengefasst.
AP 4
In Arbeitspaket AP4 werden die Ergebnisse aus den vorangegangenen Arbeitspaketen zur Anwendung für den Wasser- und Energiesektor aufbereitet und die abschließende Validierung für das Sektorenkopplungsmodell vorgenommen. Dabei werden Tests des Gesamtmodells mit realen Betriebsdaten vorgenommen und Vorschläge zur Anpassung von Infrastruktur und Betriebsführung für eine Optimierung der resilienten Kopplung zwischen Wasser- und Energiesektor erarbeitet. Für die Modellregion Mittelsachsen wird komplementär zu einem Kriterienkatalog mit Handlungsempfehlungen ein GIS-Projekt bereitgestellt. AP 4 stellt den Ãœbergang ³Ô¹ÏÍø anschließenden Transferprojekt dar wofür Leuchtturmprojekte des Landkreises Mittelsachsen ausgewählt und fachlich-technisch vorbereitet werden.