Der DVGW

Das Kompetenznetzwerk im Gas- und Wasserfach

Der DVGW fördert das Gas- und Wasserfach in allen technisch-wissenschaftlichen Belangen. In seiner Arbeit konzentriert sich der Verein insbesondere auf die Themen Sicherheit, Hygiene, Umwelt- und Verbraucherschutz. Mit der Entwicklung seiner technischen Regeln ermöglicht der DVGW die technische Selbstverwaltung der Gas- und Wasserwirtschaft in Deutschland. Hierdurch gewährleistet er eine sichere Gas- und Wasserversorgung nach international höchsten Standards. Der im Jahr 1859 gegründete Verein hat rund 14.000 Mitglieder. Hierbei agiert der DVGW wirtschaftlich unabhängig und politisch neutral

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Resilienz in der Wasserversorgung: Strategien & Management

Technologische Lösungen zur Stärkung der Resilienz in der Wasserversorgung. Jetzt mehr erfahren!

Resilienz in der Wasserversorgung: Strategien, Technologien und Management für eine sichere Zukunft

Die Wasserversorgung ist ein elementarer Teil unseres täglichen Lebens. Allerdings sieht sie sich modernen Herausforderungen gegenüber: Klimawandel, Extremwetter, Cyberangriffe oder Bevölkerungswachstum sind aktueller denn je und beeinflussen unser Handeln. Welche Bausteine können wir also nutzen, um Menschen sowie Versorgungsunternehmen gleichermaßen zu schützen? Erfahren Sie in diesem Artikel, wie die Wasserversorgung der Zukunft aussieht, welche Rolle eine nachhaltige Infrastruktur spielt und wie moderne Technologien, wie etwa Künstliche Intelligenz eingesetzt werden.

Das Wichtigste in Kürze

  • Die Wasserversorgung steht vor wachsenden Herausforderungen durch den Klimawandel, Extremwetter, Cyberangriffe und alternde Infrastrukturen.
  • Resiliente Wasserinfrastrukturen erfordern eine proaktive Planung, innovative Technologien und den Einsatz smarter Systeme wie Künstliche Intelligenz.
  • Der Schutz vor Cyberangriffen und die Entwicklung robuster Krisenmanagementstrategien sind für die sichere Wasserversorgung unerlässlich.
  • Investitionen in nachhaltige Resilienzstrategien und regelmäßige Notfallübungen sind entscheidend, um eine zuverlässige Wasserversorgung in Krisenzeiten zu gewährleisten.

Definition: Was ist Wasserresilienz?

Wasserresilienz ist die Fähigkeit eines Wasserversorgungssystems, selbst großen Herausforderungen standzuhalten. Ziel ist es, Krisen zu bewältigen. Dabei geht es darum, Strategien und Maßnahmen zu entwickeln, die nicht nur in normalen, sondern auch in extremen Situationen eine saubere und zuverlässige Trinkwasserversorgung mit Hinblick auf den Klimawandel gewährleisten.

Die Bedeutung dieser Resilienz nimmt stetig zu. Klimaveränderungen, Urbanisierung und technologische Risiken setzen bestehende Versorgungssysteme immer stärker unter Druck. Zeitgleich erfordert die alternde Infrastruktur angepasste Lösungen, um den steigenden Anforderungen gerecht zu werden. Versorgungsunternehmen, die auf Resilienz setzen, sind besser darauf vorbereitet, auf die Folgen des Klimawandels, neue gesetzliche Vorgaben oder Krisen zu reagieren. Letztlich entsteht so eine Grundlage, eine verlässliche Wasserversorgung auch in unvorhergesehenen Situationen sicherzustellen.

Aktuelle Herausforderungen: Wie können wir die Wasserversorgung in Deutschland schützen?

Auf diese plötzlichen Veränderungen müssen die mehr als 6.000 Wasserversorgungsunternehmen in Deutschland eingehen können. Denn sie alle sind dafür verantwortlich, die Kommunen mit Trinkwasser zu versorgen. Vor dem Hintergrund aktueller Herausforderungen wird das jedoch eine immer anspruchsvollere Aufgabe.

Neben den Auswirkungen des Klimawandels und der Urbanisierung kommen auch gesetzliche Neuerungen hinzu. Im März 2023 verabschiedete Deutschland die Nationale Wasserstrategie mit Blick auf das Jahr 2050. Ziel dieses Plans ist es, den Schutz des Wassers hierzulande langfristig zu sichern – durch eine Mischung aus finanzieller Förderung, rechtlichen Regulierungen, Wissensaufbau und einem breiten gesellschaftlichen Dialog.

Die Grundlage der Strategie bilden zehn zentrale Themenfelder sowie ein umfassendes Aktionsprogramm mit 78 konkreten Maßnahmen. Diese sollen dazu beitragen, die Wasserversorgung in Deutschland zukunftsfähig zu machen und auf die komplexen Anforderungen der kommenden Jahrzehnte vorzubereiten.

Wasserversorgung im Klimawandel

Die Zukunft der Wasserversorgung wird also nicht nur von Gesetzesänderungen geprägt, sondern auch durch etwa Dürren, Hitzewellen und generell Extremwetter. Sie nehmen sowohl an Intensität als auch an Häufigkeit zu. Dies beeinträchtigt die Verfügbarkeit von Wasserressourcen und macht die Entwicklung effektiver Strategien unverzichtbar.

Besonders stark betroffen ist der landwirtschaftliche Sektor, der unter Wasserknappheit und unregelmäßigen Niederschlägen leidet.

Cybersicherheit

Neben den klimatischen Herausforderungen rückt ein weiterer Bereich in den Fokus: die Sicherheit der digitalen Infrastruktur. Denn von Pumpen über Ventile bis hin zu sensiblen Daten sind die komplexen Systeme der Wasserversorgung eng miteinander vernetzt. Dieser Aufbau birgt Risiken, da viele Systeme inzwischen online miteinander verbunden sind.

Ein aktuelles Beispiel zeigt die Bedrohungslage: Im Januar 2024 gelang es Hackern in Texas, die Kontrolle über ein Wasserversorgungssystem zu übernehmen. Sie manipulierten das System so, dass es überlief, und setzten damit die Sicherheit der Infrastruktur aufs Spiel.

Um solchen Angriffen vorzubeugen, setzen Versorgungsunternehmen auf verschiedene Maßnahmen:

  • Regelmäßige Updates und das Schließen von Sicherheitslücken
  • Einrichten sicherer Authentifizierungsmechanismen
  • Personalschulungen, um im Falle zum Beispiel manuell übernehmen zu können

Alternde Infrastruktur

Die Belastung und Modernisierung der Infrastruktursysteme ist ein weiterer Aspekt, der für Versorgungsunternehmen wichtig ist und wird. In Deutschland sind viele der bestehenden Infrastruktursysteme veraltet und nicht immer auf die wachsenden Anforderungen ausgelegt. Um besser auf solche Ereignisse vorbereitet zu sein, gewinnen innovative Technologien an Bedeutung:

  • Schnelldetektionssysteme
  • Warnsysteme
  • Online-Monitoring

Zudem wird an risikobasierten Planungsgrundsätzen für resiliente Wasserinfrastrukturen gearbeitet, die die öffentliche Wasserversorgung, die Abwasserentsorgung und die Niederschlagswasserbewirtschaftung zukunftsfähig machen sollen. Dafür ist es wichtig, Erkenntnisse zu gewinnen, um die Systeme darauf abstimmen zu können. Gerade was den Niederschlag betrifft, gibt es regional viele Unterschiede, wie der Bericht des Ständigen Ausschusses „Klimawandel“ (LAWA-AK) zeigt.

Demnach werden bis zur Mitte des Jahrhunderts für Deutschland ein Anstieg der durchschnittlichen jährlichen Niederschlagsmenge zwischen 0 und 10 Prozent prognostiziert. Für die zweite Hälfte des Jahrhunderts deuten Klimamodelle auf eine Zunahme des Jahresniederschlags um bis zu 15 Prozent hin, wobei regionale Unterschiede zu erwarten sind.

Technologische Lösungen zur Resilienzsteigerung

Angesichts der wachsenden Herausforderungen wird deutlich, dass traditionelle Ansätze in der Wasserversorgung an ihre Grenzen stoßen. Innovative Technologien spielen eine Schlüsselrolle, um die Widerstandsfähigkeit von Wassersystemen zu erhöhen.

Möglichkeiten sind zum Beispiel:

  • Intelligente Wassermanagementsysteme: Diese datenbasierten Systeme zielen darauf ab, Wasser effizient zu nutzen. Sensoren erkennen frühzeitig Leckagen oder überwachen den Wasserdruck, während KI, maschinelles Lernen und smarte Zähler den Verbrauch einzelner Haushalte analysieren. Strategien umfassen die Integration von IoT-Sensoren (zur Überwachung des Wasserflusses in Echtzeit), datengetriebenen Prognosen, Bildungsinitiativen für Verbrauchende und Recycling-Anwendungen in der Industrie.
  • Blockchain-Technologie: Diese Methode ermöglicht die Nachverfolgung des Wasserverbrauchs in Lieferketten und hilft Unternehmen, ihren Verbrauch zu optimieren und Umweltauflagen einzuhalten. Ein weiteres Beispiel aus Texas zeigt, wie alternative Wasserreinigungsmethoden (Ozonierung, Koagulation, Ultrafiltration) durch Blockchain dokumentiert werden.

Strategien für Sicherheits- und Krisenmanagement

Die Versorgung mit Wasser erfordert nicht nur eine robuste Infrastruktur, sondern auch effektive Strategien für IT-Sicherheit und Krisenmanagement. Dabei spielen die Berücksichtigung branchenspezifischer Besonderheiten, die unabhängige Funktionsweise der Systeme zu jeder Jahreszeit sowie Schnittstellen zu wichtigen Institutionen und Entscheidungsträgern eine wichtige Rolle.

IT-Sicherheit

Im Kontext von Wasserversorgung und Abwasserentsorgung ist IT-Sicherheit ein zentraler Aspekt, der eng mit dem Schutz vor Cyberangriffen verbunden ist. Anlagen und Systeme müssen vor Ausfällen und Manipulation geschützt werden, was eine kontinuierliche Überwachung erfordert – durch leistungsfähige Systeme Netzwerke, ausgebildetes Personal und effektive Sicherheitsmaßnahmen.

Krisenpläne

Im Voraus geplante Notfallhandbücher sind daher unumgänglich. Versorgungsunternehmen sind entsprechend auf die Steuerung der Nachfragedynamik aus zum Beispiel Industrie und Landwirtschaft, die institutionelle und finanzielle Ausstattung sowie Unterstützung, Anpassungsfähigkeit und den zwischenstaatlichen Austausch zu neuen Innovationen angewiesen.

Aufbauend auf den Notfallhandbüchern und der Notwendigkeit einer robusten Krisenbewältigung, erfordert die Entwicklung einer resilienten Wasserinfrastruktur eine systematische und umfassende Planung. Zentral steht der Aufbau des Konzeptes „Resiliente Wasserinfrastruktur zur Bewältigung von Krisen und Katastrophen“, welches aus verschiedenen Unterpunkten besteht:

  1. (Risiko-) Analysen und Ableitung relevanter Maßnahmen zur Steigerung der Resilienz sowie Notfallvorsorgeplanungen für physische und digitale Infrastrukturen gegenüber externen Ereignissen. Dazu gehören auch Aspekte wie die bereits erwähnte Netzwerkbildung, Rückfalloptionen und Notversorgungsinfrastruktur.
  2. Umsetzungsplanung inklusive der Konzeptionierung des Ressourcenbedarfs
  3. Umsetzung in den Ländern und Kommunen, wozu auch regelmäßige Übungen gehören, wie zum Beispiel LÜKEX, durch welche die Systeme seit 2004 auf Verbesserungspotenzial untersucht werden.

 

 

Sie möchten mehr zum Thema Resilienz in der Wasserversorgung erfahren? Wir laden Sie am 18. und 19. März 2025 herzlich zur Online-Veranstaltung „Resilienzstrategien und Risikomanagement in der Wasserversorgung“ ein.
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    Fazit: Wie können wir unsere Wasserversorgung schützen?

    Angesichts des zunehmenden Drucks durch saisonalen Wassermangel ist es entscheidend, optimistisch und planvoll in die Zukunft zu blicken. Eine Umfrage des DVGW aus dem Jahr 2022 zeigte, dass 35 Prozent der Unternehmen bei der Rohwasseraufbereitung an ihrer maximalen Kapazitätsgrenze (90 Prozent und darüber) operierten. Um die Versorgung zu sichern, sind daher optimiertes Umweltmonitoring, smarte Entwässerungsstrategien, der Einsatz von Künstlicher Intelligenz und eine stärkere Vernetzung von Organisationen und Versorgern unerlässlich.