Wasser

Wasser im Alltag
Fernwasserversorgung in
Baden-Württemberg
Wasser in der Landwirtschaft
und Industrie
Konflikte ums Wasser weltweit

Inhaltsverzeichnis

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Wasser in Landwirtschaft und Industrie

Im Baustein C steht die Frage im Mittelpunkt, wie Landwirtschaft und Industrie zur Sicherung einer hohen (Trink-)Wasserqualität beitragen können. Mit Blick auf die Landwirtschaft geht es dabei exemplarisch um Maßnahmen zur Senkung des Nitratanteils im Wasser von Einzugsgebieten, die sich in oder an landwirtschaftlich genutzten Flächen befinden.

Nachhaltige Wassernutzung

Neben Phosphaten gehören Nitrate zu den wichtigsten Bestandteilen von Düngern. Die folgende Statistik zeigt, dass die entsprechenden Werte von Messstellen für die baden-württembergische Landwirtschaft im Durchschnitt deutlich über dem von der Europäischen Union empfohlenen Richtwert von 25 Milligramm je Liter liegen. Allerdings wird die zulässige Höchstgrenze von 50 Milligramm je Liter in der Regel unterschritten. Für 4,1 Prozent der Überwachungsstellen trifft dies jedoch nicht zu. Nitrat wird als gesundheitsschädlich eingestuft, weil das aus ihm entstehende Nitrit bei Säuglingen Blausucht (Methämoglobinämie) hervorrufen kann und in Verdacht steht, im Verdauungstrakt des Menschen krebsfördernde Nitrosamine zu bilden. Deshalb sieht auch die Landesregierung in diesem Zusammenhang Handlungsbedarf.¹

Tabelle 1:
Nitratbelastung des Grundwassers

Die Intensität des Nitrateintrags ins Grundwasser hängt von zahlreichen Faktoren ab. Dazu gehören geologische und hydrologische Gegebenheiten genauso wie (mikro)klimatische Bedingungen, der Grad der Luftverschmutzung sowie verschiedene Bewirtschaftungstechniken oder Fruchtfolgen. Bei den Gründen für einen erhöhten Nitratgehalt im Trinkwasser handelt es sich also um ein Ursachengeflecht.2 In entsprechend viele Richtungen gehen die Versuche zur Minderung des Nitratgehalts in Wasser, das aus landwirtschaftlich genutzten Flächen oder ihrer Umgebung stammt.

Von Seiten der Industrie wurden in den letzten zehn bis 15 Jahren auf Grund gesetzlicher Vorschriften zahlreiche Maßnahmen ergriffen, um die Wasserqualität zu sichern und den Verbrauch dieses Rohstoffs zu senken. Dennoch kommt der Umweltbericht der Landesregierung Baden-Württemberg zu dem Ergebnis, dass in der chemischen Industrie, in Betrieben zur Metallbearbeitung und in der Textilveredelungsindustrie eine Vielzahl wasserbelastender Stoffe eingesetzt wird. Dazu gehören halogenierte Kohlenwasserstoffe, die als Reinigungsmittel in Fabriken und in chemischen Reinigungen Verwendung finden. Sie können in gelöster Form krebserregend wirken. Zur Herstellung von Kunststoffen und Synthesefasern werden des Weiteren sogenannte "aromatische Kohlenwasserstoffe" wie Benzol oder Xylol benutzt. Ihnen werden ähnliche Eigenschaften wie den Kohlenwasserstoffen zugeschrieben.3 Am Beispiel der Automobilindustrie will der Baustein verdeutlichen, welche Wege Betriebe zur wasserschonenden Produktion eingeschlagen haben und welche Maßnahmen für den Gewässerschutz wichtig sind.

Zentral ist für beide Bereiche das Schlagwort "Nachhaltige Entwicklung" (sustainable development). Seit der Konferenz der Vereinten Nationen für Umwelt und Entwicklung (UNCED) in Rio de Janeiro 1992 ist dieser Begriff die Leitlinie für umweltgerechtes privates und staatliches Handeln. Neben der Behebung von ökologischen Missständen bildet vor allem die Vermeidung von Umweltschäden durch ressourcenschonendes Wirtschaften einen Schwerpunkt. Das Vorgehen in diesem Baustein orientiert sich an dem folgenden Schema (Schaubild 1).

Schaubild 1: Systematische Wege zur Lösung von Problemen

Schaubild: Georg Weinmann

Bestandsaufnahme (C 1 bis C 5)

Im ersten Abschnitt des Materialteils wird der Bereich "Nitrat im Trinkwasser" aus verschiedenen Blickwinkeln thematisiert. Dabei dient C 1 der Einführung und bietet einen Überblick zum Thema "Wasserverbrauch in Landwirtschaft und Industrie". Von Bedeutung ist dabei der Hinweis, dass acht von zehn Litern des Wassers für Kühlzwecke in der industriellen Produktion verwendet werden und nur etwa ein Zehntel der benötigten Wassermenge Trinkwasserqualität aufweisen muss. Neun Zehntel des Wasservolumens gewinnt die Industrie selbst. Dabei greift sie hauptsächlich auf Oberflächenwasser und in geringerem Umfang auf Grundwasser zurück.⁴

Der Textauszug C 2 bietet sich als Problemaufriss für den Teilbereich Landwirtschaft an. Er formuliert das Ziel der Nitratverminderung. Bereits in dieser Phase sind Überlegungen sinnvoll, wie dies erreicht werden könnte. Dadurch ergeben sich Verbindungen zur späteren Behandlung von Maßnahmen im Wertheimer Kontext (C 8 bis C 12).

Für Baden-Württemberg lässt sich festhalten, dass mit der Landwirtschaft und dem Anbau von Sonderkulturen (zum Beispiel Weinbau) oftmals eine intensive Düngung und Schädlingsbekämpfung einhergeht. Geologische Formationen können dazu beitragen, dass Nitrat bei entsprechenden Niederschlagsmengen rasch ausgespült wird und ins Grundwasser gerät.

Andere Beispiele: Berlin ist im Gegensatz zu Baden-Württemberg kein Flächenstaat. Das hat zur Folge, dass Landwirtschaft nicht in einem vergleichbaren Maße betrieben werden kann, weshalb eine entsprechende Gewässerbelastung durch den Einsatz von Düngern und Pestiziden nicht festzustellen ist. Darüber hinaus erlaubt der Wasserreichtum Berlins, durch die Mischung von Wasser unterschiedlicher Qualität die Grenzwerte deutlich zu unterschreiten.

Bei Niedersachsen ist auffällig, dass nicht nur der Richtwert, sondern auch der Grenzwert für Nitrat oft überschritten wird. Dies ist vor allem auf die für einen Teil des Bundeslandes typische intensive Masttierhaltung in Großbetrieben (Hühner, Puten, Rinder, Schweine) zurückzuführen. Die anfallenden Ausscheidungen werden meist auf die Felder zur Düngung ausgebracht. Dies kann in einigen Gebieten bei den entsprechenden geologischen und hydrologischen Gegebenheiten (zum Beispiel poröses Gestein, Sandboden, starke wasserführende Schichten in geringen Tiefen, Niederschlagsmenge) zu einer Nitratkonzentration im Grundwasser oberhalb des Grenzwerts von 50 Milligramm je Liter führen. Wie die Materialien C 3 bis C 5 zeigen, besteht dieses Problem auch in einigen Regionen Baden-Württembergs. Die Zusammenhänge zwischen Lage, landwirtschaftlicher oder anderer Nutzung und der Wasserqualität lassen sich durch die Verwendung von zusätzlichem Kartenmaterial noch plastischer darstellen.

Das Bindungsvermögen des Bodens kann oberhalb grundwasserführender Schichten durch intensive Düngung überschritten werden, was zu einem so genannten "Nitrateinbruch" führen kann. Ist das Fassungsvermögen des Bodens erschöpft, dringen Fremdstoffe in tiefere Erdschichten ein. So kann auch Nitrat in größeren Mengen ins Grundwasser gelangen. Wichtig ist in diesem Zusammenhang der Hinweis, dass es je nach Bodenbeschaffenheit Jahrzehnte dauern kann, bis entsprechende Substanzen in Grundwasserschichten vordringen. Deshalb ist zu bedenken, dass die Ursachen für aktuelle Nitratprobleme auch in Bewirtschaftungsmethoden zu suchen sind, die vor 20 bis 30 Jahren üblich waren. Im Falle Dertingens   (C 5) resultiert der Nitrateinbruch sehr wahrscheinlich aus der landwirtschaftlichen Düngepraxis, wie sie Ende der sechziger und Anfang der siebziger Jahre des 20. Jahrhunderts üblich war.

Leitfragen

• Wozu braucht man in Landwirtschaft und Industrie Wasser?

• Welche Probleme lassen sich in diesem Zusammenhang erkennen?

• Wie könnte man diese Schwierigkeiten bewältigen?

• Welche Voraussetzungen sind für die jeweiligen Lösungen wichtig?

Aufgabe zur Vertiefung

• Wie lässt sich das Problem lösen, dass der Verbraucher "alles" will: sauberes Wasser, ansprechende und preisgünstige landwirtschaftliche Erzeugnisse?

Maßnahmen in der Landwirtschaft (C 6 bis C 12)

Die Materialien C 6 bis C 12 sind handlungsorientiert ausgerichtet und sollen neben der Wissensvermittlung vor allem der Schulung des Differenzierungsvermögens, der Empathiefähigkeit und der Meinungsbildung (C 7) dienen. Methodisch kann beispielsweise auf ein Rollenspiel zurückgegriffen werden, in dessen Verlauf der Wasserschutzgebiets-Berater Landwirte von den Vorteilen einer gewässerschonenden Bewirtschaftung zu überzeugen versucht (C 8, C 9). Das Gespräch könnte bei einem erfolgreichen Verlauf in einen Vertragsabschluss (C 11) münden. Die Rahmenbedingungen dafür werden zu einem großen Teil von den Vorschriften zum Umgang mit Wasserschutzgebieten bestimmt. Das Schaubild 2 soll als Hintergrundinformation für C 7, C 8, C 11 und C 12 dienen. Sie kann aber bei Bedarf auch in den Unterricht eingebracht werden (zu B 7).

Schaubild 2
Vorschriften für Wasserschutzgebiete: ein Auszug aus dem Verbotskatalog

Erläuterungen zum Schaubild 2

Zone I (Fassungszone): Diese Zone umfasst die unmittelbare Umgebung der Entnahmestelle - eine Bodennutzung ist hier nicht zugelassen.

Zone II (engere Schutzzone): Sie wird in der Regel nach der sogenannten 50-Tage-Linie festgelegt, das heißt die Fließzeit vom äußeren Rand der Zone II bis zur Fassung beträgt 50 Tage. Bakterielle Gefahren sollen so vermieden werden.

Zone III (weitere Schutzzone): Hier handelt es sich in der Regel um die Umgrenzung des Einzugsbereiches der Fassung mit dem Ziel, chemische Beeinträchtigungen der Wasserqualität zu verhindern.

Nach: Ministerium für Umwelt und Verkehr Baden-Württemberg: Wasserschutzgebiete. Sauberes Grundwasser - lebenswichtig für alle. Stuttgart 1997, S. 16, 20 (vereinfachter Auszug)

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Wasser in der Industrie (C 13 bis C 19)

Die Materialien konzentrieren sich auf das Volumen und die Verwendungsarten von Wasser in der Industrie. Grundtenor ist dabei, dass Wasser auch für die Herstellung von Konsumgütern und Maschinen eine sehr wichtige Rolle spielt (C 13). Die Übersicht C 14 zeigt, dass die Wassergewinnung in der Industrie überwiegend in "eigener Regie" erfolgt. Von der Einspeisung geringer Mengen aus dem öffentlichen Netz abgesehen, könnte man deshalb fast von einem eigenen Wasserkreislauf sprechen. Dies trifft vor allem auf Großbetriebe mit eigenen Anlagen zur Wassergewinnung, -aufbereitung und -reinigung zu (C 15).

Die Materialien C 16 bis C 18 thematisieren auf manchmal überzeichnende Weise (C 16) sowohl die verschiedenen Sichtweisen auf den Zustand von Gewässern als auch Probleme, die bei der Erfassung von Wasserverunreinigungen durch die industrielle Produktion entstehen können (C 17).⁵ Gedacht sind die Impulse als Einstieg in Diskussionen und zur Sensibilisierung für Schwierigkeiten, die bei der Entwicklung von Umweltstandards auftauchen können. Die Forderungen in C 18 enthalten auch den Hinweis auf Wasser als lebenswichtiges Allgemeingut, das von allen Mitgliedern einer Gesellschaft zu schützen ist. Für eine intensivere Beschäftigung mit diesem Aspekt bietet sich auch der Einsatz der Gewässergütekarte an (B 18). - Dass es beim Thema Gewässerschutz auch zu Konflikten kommen kann, wird schnell deutlich. Die Öffentlichkeit spielt in diesem Zusammenhang eine besondere Rolle. Es ließe sich die Frage vertiefen, welche Maßnahmen über die Öffentlichkeitsarbeit hinaus ergriffen werden könnten, um wasserbelastende Produktionsweisen einzuschränken oder durch andere Verfahren zu ersetzen.

Das Kreislaufprinzip (C 20 bis C 24)

Die Materialien zur Automobilindustrie sollen vor allem den Wandel im industriellen Umgang mit Wasser zeigen: Anstatt den Rohstoff nach einmaligem Gebrauch biologisch weitgehend rein ("End-of-pipe"-Lösung) in die Flüsse zurückzuführen (C 21), ist es seit einiger Zeit - zumindest in Großbetrieben - üblich, Wasser im Kreislaufverfahren nach der Aufbereitung mehrmals zu verwenden (C 20). Für dieses Verfahren wird das Wasservolumen in mehrere Komponenten aufgeteilt. Dabei versteht man unter "Betriebswasser" das betriebsintern zweckspezifisch aufbereitete Wasser. Eine besondere Behandlung erfährt das "Voll Entsalzte Wasser" (=VE-Wasser). Es wird hauptsächlich eingesetzt, um Korrosionsschäden an Produktionsanlagen zu vermeiden. Entsalzungsanlagen spielen auch für die 26.660 Kubikmeter eine wichtige Rolle, die unter dem Stichwort "Wasseraufbereitung" zusammengefasst sind. Mit "Verschleppung" sind in dem Schaubild Wasserverluste gemeint, die während der Produktion auftauchen können. So ist es zum Beispiel möglich, dass Teile der Karosserie nach Behandlungsbädern Wasserreste enthalten, die dann nicht mehr in den Kreislauf eingespeist werden können. Mit dem Verfahren der internen Wasserkreisläufe verbinden sich mehrere Vorteile: Qualitativ unterschiedliches Wasser kann als chemisch reines Prozesswasser in verschiedenen Produktionsabläufen eingesetzt werden, dadurch Kosten sparen (C 22) und durch geringeren Verbrauch die Umwelt schonen (C 23).

Seitens der Industrie fließen erhebliche Mittel in den Gewässerschutz: Nach Erhebungen des Statistischen Landesamtes wurden 1997 etwa ein Drittel der Investitionen für Umweltschutz im Produzierenden Gewerbe für Gewässerschutz ausgegeben. Neben der Luftreinhaltung war dies der zweite Investitionsschwerpunkt für den Umweltschutz. Zu den Entwicklungen der letzten zwei Jahrzehnte gehören neben besonderen Anlagen für Gefahrguttransporte auch die Entwicklung neuer Werkstoffe und Verfahrenstechniken. So wurde vom Autoproduzenten Audi AG vor einigen Jahren nicht nur eine neuartige wassersparende Lackieranlage entwickelt, sondern auch die Zusammensetzung der Lacke zugunsten einer umweltschonenden Wasserbasis verändert (C 24).

Welchen Ansprüchen soll Wasser genügen?
(C 25)

Dass die wirtschaftliche Nutzung von Wasser nur eine von zahlreichen Verwendungsmöglichkeiten ist, soll die Aufgabe C 25 abschließend verdeutlichen. Dabei können über den gegebenen Zusammenhang hinaus (Ökonomie versus Ökologie) Lösungen für mögliche Konflikte erarbeitet werden, die sich aus den strukturellen oder interessengeleiteten Gegensätzen zwischen den einzelnen Teilbereichen Landwirtschaft, Naturschutz, Industrie und Naherholung ergeben können. Allerdings handelt es sich dabei lediglich um die Auseinandersetzung mit einem Teilaspekt der Wasserthematik (Oberflächenwasser). Eine Schwerpunktsetzung in den Gebieten Landwirtschaft und Industrie kann in diesem Zusammenhang jedoch auch Gesichtspunkte der Grundwasserproblematik in den Vordergrund rücken. Ein sinnvoller Einsatz der Aufgabe C 25 ist grundsätzlich in zwei Richtungen möglich: Neben seiner Funktion als Grundlage für eine abschließende Behandlung der Thematik in Form einer simulierten Fernsehdiskussion oder eines Podiumsgesprächs wäre auch die Verwendung der Vorlage als Einstimmung auf eine entsprechende Einheit möglich. Die Einstiegsfrage könnte in diesem Fall lauten: Für welche Zwecke nutzen wir Wasser?

Literaturhinweise

Dieter Beste/Marion Kälke (Hrsg.): Wasser - der bedrohte Lebensstoff. Ein Element in der Krise. Berichte, Analysen, Argumente. Düsseldorf: VDI 1996

Jürgen Beudt (Hrsg.): Grundwasser-Management. Schutz, Reinigung, Sanierung. Berlin u.a.: Springer 1997

Karl-Werner Brand (Hrsg.): Nachhaltige Entwicklung. Eine Herausforderung für die Soziologie. Opladen: Leske und Budrich 1997

Fritz Braun: Umweltschutz in der Praxis. München/Wien: Oldenbourg 31998

Paul-Helmuth Burberg/Klaus Siedhoff/Hildegard Wiemers: Gewässerschutzprogramme für landwirtschaftliche Intensivgebiete. Maßnahmen, Verfahren, Durchführung. Münster: Zentralinstitut für Raumplanung 1990

Jutta Ditfurth/Rose Glaser (Hrsg.): Die tägliche legale Verseuchung unserer Flüsse und wie wir uns dagegen wehren können. Ein Handbuch mit Aktionsteil. Hamburg: Rasch und Röhring 1987

Günter Fellenberg: Umweltbelastungen. Eine Einführung. Leipzig: Teubner 1999

Georg Frede/Stephan Dabbert (Hrsg.): Handbuch für den Gewässerschutz in der Landwirtschaft. Landsberg: ecomed 21999

Gesellschaft für Umwelt und Geowissenschaften (GUG): Ressourcen-Umwelt-Management. Wasser, Boden, Sedimente. Berlin u.a.: Springer 1999

Wolfgang Haber/Jürgen Salzwedel: Umweltprobleme der Landwirtschaft. Stuttgart: Metzler 1992

Hubert Heinelt u. a.: Prozedurale Umweltpolitik der EU. Umweltverträglichkeitsprüfungen und Öko-Audits im Ländervergleich. Opladen: Leske und Budrich 2000

Martin Jänicke/Philip Kunig/Michael Stitzel: Umweltpolitik. Bonn: Bundeszentrale für politische Bildung 2000

Landesanstalt für Umweltschutz Baden-Württemberg. Grundwasserversauerung in Baden-Württemberg. Karlsruhe: LfU 1998

Länderarbeitsgemeinschaft Wasser: Gewässerschützende Landbewirtschaftung in Wassergewinnungsgebieten. Schwerin: LAWA 2000

Hellmuth Lange (Hrsg.): Ökologisches Handeln als sozialer Konflikt. Umwelt im Alltag. Opladen: Leske und Budrich 2000

Volker Linneweber/Elisabeth Klas (Hrsg.): Umweltgerechtes Handeln. Barrieren und Brücken. Berlin u.a.: Springer 1999

Ministerium für Umwelt und Verkehr Baden-Württemberg: Umweltplan Baden-Württemberg. Stuttgart: Ministerium für Umwelt und Verkehr 2000

Ulrich Rott/Ralf Minke: Früher Eingriff in die Produktion zum Schutze der Ressource. In: Das Parlament 1-2/2000,S. 3

Kai Tobias/Beate Jessel: Umweltauswirkungen durch die Landwirtschaft und Möglichkeiten ihrer Verringerung. In: Petermanns Geographische Mitteilungen 1/2001,
S. 6-13

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¹ Ministerium für Umwelt und Verkehr Baden-Württemberg: Umweltplan Baden-Württemberg. Stuttgart 2000, S. 11.

² Vgl. Paul-Helmuth Burberg/Klaus Siedhoff/Hildegard Wiemers: Gewässerschutzprogramme für landwirtschaftliche Intensivgebiete. Maßnahmen, Verfahren, Durchführung. Münster 1990, S. 6.

³ Siehe Fußnote 1, S. 129.

⁴ Ulrich Rott/Ralf Minke: Früher Eingriff in die Produktion zum Schutze der Ressource, in: Das Parlament 1-2/2000, S. 3.

⁵ Zur aktionsorientierten Umweltpolitik der achtziger Jahre vgl. Ditfurth/Glaser 1987.