Nachhaltige Nutzung der Wasserressourcen in Südafrika

Gemeinsam mit deutschen und südafrikanischen Partnern entwickelt das Karlsruher Unternehmen Disy Informationssysteme GmbH im Projekt „integrated Water Governance Support System“ (iWaGSS) Methoden und Werkzeuge zur nachhaltigen Bewirtschaftung der Wasserressourcen im Flusseinzugsgebiet des Olifants River. Das Projekt wird noch bis zum 31. Januar 2021 auf dem virtuellen Marktplatz der Abschlusskonferenz der BMBF-Fördermaßnahme GRoW präsentiert.

Das Wasser im südafrikanischen Kruger-Nationalpark kommt aus drei großen Flusseinzugsgebieten. Die wichtigste Wasserquelle für den zentralen Teil des Parks ist der Olifants River. Der Fluss befindet sich in einem schlechten ökologischen Zustand, weil wachsende Industriezonen, Bergbau, Energiegewinnung, Metallverarbeitung, Siedlungen, industrielle Landwirtschaft und Kleinbauern die Wasserqualität belasten.

iWaGSS verknüpft Risikobewertung mit Technologien zur Echtzeitüberwachung

Frühzeitig bei Verschmutzungen warnen und Schadstoffquellen schnell abstellen: Hier setzt das Verbundforschungsprojekt „integrated Water Governance Support System“ (iWaGSS) an, das vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) gefördert und vom  Institut für Umwelttechnik und Management der Universität Witten/Herdecke (IEEM) koordiniert wird. In diesem Projekt arbeiten neben dem Karlsruher Unternehmen Disy Informationssysteme GmbH insgesamt 16 deutsche und südafrikanische Projektpartner aus Wissenschaft, Wirtschaft und Verwaltung zusammen. Ziel von iWaGSS ist die Entwicklung und praktische Erprobung eines Softwaresystems zur Unterstützung des integrierten Wasserressourcenmanagements auf Basis neuartiger Technologien und Werkzeuge. Das computergestützte Echtzeit-Wassermanagementsystem soll regionale Entscheidungsträger unterstützen. Methodisch setzt das Projekt auf die Verknüpfung von Risikobewertung, neuen Technologien zur Echtzeitüberwachung der Wasserqualität und Softwarefunktionen zur innovativen Darstellung der verfügbaren Datenbasis.

„Water Governance Support System“ warnt bei Verschmutzung der Gewässer

Im „Water Governance Support System“ werden unterschiedliche Datenquellen zusammengeführt. Das System enthält einerseits Daten für die GIS-basierte Risikobewertung der Wasserressourcen in einem GIS-Portal und erfasst andererseits Daten zur Gewässerqualität mithilfe des Online-Monitorings nahezu in Echtzeit. Auf Basis dieser Datengrundlage erfüllt das Gesamtsystem verschiedene Funktionen. So versorgt das GIS-Portal Entscheider und Manager mit Karten und Basisdaten für die Planung von Maßnahmen und Entwicklung von Szenarien. Als Frühwarnsystem alarmiert es im Fall von Problemen bei der Gewässerqualität proaktiv die betroffenen Anwender. Außerdem dient es durch die kontinuierliche Datensammlung und -zusammenführung Wissenschaftlern als Grundlage für Langzeitbeobachtungen im Sinne der „Long Term Ecological Research“ (LTER). Genauso können die Datenbestände und Beobachtungsdaten, die ursprünglich für Forscher, Manager und politische Entscheider erzeugt wurden, auch im Sinne eines Open-Data-Portals der Öffentlichkeit zugänglich gemacht werden. Dadurch wird Transparenz und Bewusstsein für Themen des Wasserressourcenmanagements in der breiteren Bevölkerung geschaffen.

Cadenza stellt im „Water Governance Support System“ interaktive Analysen bereit

Um die oben beschriebenen Ziele zu erreichen, wurde ein webbasiertes Wassermanagementsystem realisiert. Mithilfe der Geodaten-Analyseplattform Cadenza von Disy in Kombination mit einer PostGIS-Datenbank wurde der Prototyp umgesetzt. Die im Projekt gesammelten Daten bilden die Basis des iWaGSS-Systems. Durch diese Zusammenführung entstand neben 31 Karten zur Risikobewertung ein umfangreiches GIS-Portal mit 17 filter- und durchsuchbaren Kartenthemen sowie hydraulischen und meteorologischen Zeitreihen. Diesen Datenschatz zentral interaktiv analysieren zu können, ist ein großer Mehrwert. So können über die OLAP-Funktionalität von Cadenza die Zeitreihen von 71 staatlichen Messstationen benutzergerecht gefiltert und ausgewählt werden, beispielsweise nur für gewünschte Zeitintervalle und Einzugsgebiete. Ebenso lassen sich historische Zeitreihen in interaktiven Diagrammen oder Tabellen anzeigen.

Präsentation von iWaGSS auf der Abschlusskonferenz des BMBF

Der aktuelle Projektstand wurde in den vergangenen Monaten bei verschiedenen Gelegenheiten vorgestellt und mit den Akteuren aus Südafrika diskutiert. Insbesondere wurde das System im Verlauf der hybriden Abschlusskonferenz der BMBF-Fördermaßnahme Globale Ressource Wasser (GRoW) präsentiert. Dazu wurde ein virtueller Marktplatz aufgebaut, auf dem die 12 geförderten Verbundvorhaben – darunter auch iWaGSS – sich mit Multimedia-Inhalten vorstellen. Der virtuelle Marktplatz ist noch bis zum 31. Januar 2021 geöffnet und kann nach der Registrierung besucht werden. Auch nach diesem Termin sind verschiedene Materialien zu den Projektergebnissen weiterhin auf der Webseite des Projekts beim Förderprogramm GRoW zugreifbar.
 
Das „Water Governance Support System“ soll in der letzten Projektphase bis Mitte 2021 den Bedarfsträgern des Kruger-Nationalparks zur weiteren Nutzung nach Projektende übergeben werden. Es birgt die Hoffnung, die diversen Nutzungsansprüche der Region durch die nachhaltige Bewirtschaftung der Wasserressourcen zukünftig besser in Einklang zu bringen. Die Übertragbarkeit auf viele andere Gebiete mit Wasserstress in weniger entwickelten Ländern liegt nahe. Eine mindestens genauso interessante Perspektive ist es allerdings auch zu untersuchen, inwieweit sich Teile der vorgestellten Ansätze nutzenstiftend nach Deutschland bzw. Europa zurückübertragen lassen.

Weitere Information

•    Projekt-Webseite des Verbundprojekts iWaGSS
•    Alle Projekte in der BMBF-Fördermaßnahme GRoW
•    iWaGSS-Darstellung im Rahmen der Fördermaßnahme GRoW
•    GRoW Abschlusskonferenz (Einstiegsseite)
•    Newsletterbeitrag iWaGSS