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22.03.2023

Weltklimabericht: Diese 5 Lösungen helfen gegen Wassermangel

Dürreereignisse werden durch die Klimakrise häufiger. Im IPCC-Bericht finden sich einige Lösungsansätze, die gegen Wassermangel helfen können. Hier sind fünf davon.

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„Feuerwehr versorgt Bauernhöfe mit Wasser” oder “Wassermangel: Der Anfang vom Ende des Neusiedler Sees” – das sind keine Medienberichte aus mediterranen Ländern. Diese Meldungen beziehen sich auf Österreich, ein Land, von dem man dachte, dass Trinkwasser nicht knapp werden könne.

Laut Expert:innen der TU Graz werde die Wasserversorgung in Österreich zum Problem. Die Klimakrise beeinflusst nämlich auch hierzulande unseren Umgang mit Wasser. Schließlich verbrauchen wir Österreicher:innen pro Kopf und Tag 130 Liter Trinkwasser und schon jetzt ist Trockenheit ein Problem in Österreich. Die Situation ist aber nicht ausweglos.

Der Weltklimarat zeigt in seinen Berichten auch Lösungsansätze auf. Heute ist Weltwassertag und das sind fünf Lösungen, die uns in Zukunft vor Wassermangel schützen können.

1. Ökosysteme schützen

Durch die Klimakrise werden Extremwetterereignisse, wie Starkregen oder Dürreperioden wahrscheinlicher. Deshalb sei der Schutz von Ökosystemen und die Reduktion des Bodenverbrauchs essentiell. Durchschnittlich wurden in den letzten Jahren 11,3 ha pro Tag verbaut. Das entspricht rund 16 Fußballfeldern.

Das Problem: durch eine Vielzahl an betonierten Flächen rinnt der Regen einfach ab. Nicht in den Boden, sondern durch die Flüsse raus aus Österreich. “Was man oft vergisst ist, dass zwei Drittel des Niederschlages regional entstehen und nur ein Drittel überregional. Das heißt, wenn wir den ganzen Starkregen Richtung Schwarzes Meer fließen lassen, dann kommt nur ein Drittel an Niederschlag zurück”, erklärt Thomas Ertl von der Universität für Bodenkultur Wien.

Deshalb sei es wichtig, das Wasser so lange wie möglich im Land zu halten. Ökosysteme und Böden beispielsweise vor Verbauung zu schützen hilft nicht nur der Biodiversität und dabei das Wasser im Land zu behalten. Denn eine wichtige Ökosystemdienstleistung von Böden ist die Reinigung von Wasser. “Der Boden reinigt das Wasser, welches dann in das Grundwasser sickert. Je mehr gesunde Ökosysteme wir haben, desto besser wird der Niederschlag gereinigt”, so Ertl.

2. Abwasser besser recyceln

Rund 48 Prozent des weltweiten Abwassers wird derzeit unbehandelt abgeleitet. Auf Österreich trifft das nicht zu. “In Österreich gibt es kaum Abwasser, das unbehandelt abgeleitet wird. 96 bis 97 Prozent unseres Schmutzwassers wird in Kläranlagen behandelt”, erklärt Ertl.

Für die Trinkwasserversorgung in Österreich werde die Wiederverwendung von Abwasser kein Thema sein, schätzt Ertl. Durch die Klimakrise könne aber die Bewässerung für die Landwirtschaft immer häufiger nötig werden. Schon heute sind die Grundwasserspiegel in Europa, aber auch in Österreich, sehr niedrig. Laut der Studie “Wasserschatz Österreich”, wird sich der Wasserverbrauch in der Landwirtschaft bis 2050 verdoppeln.

Für die Bewässerung von Pflanzen werde in Österreich hauptsächlich Trink- bzw. Grundwasser verwendet. Grundsätzlich ist es aber möglich, Abwasser so weit zu reinigen, dass es Trinkwasserqualität hat. Dafür braucht es eine Menge Energie und Ressourcen. Ein Weg, den sich Ertl vorstellen kann, ist, das gereinigte Abwasser aus Kläranlagen zu verwenden, um Pflanzen zu bewässern. Denn das Regenwasser könnte dafür zu wenig werden.

3. Begrünung von Städten für mehr Wasser

In Städten können Bäume, Pflanzen oder Gewässer wesentlich sein, um uns Menschen vor Hitze zu schützen. Insbesondere ältere und großkronige Bäume seien essentiell, da sie mehrere hundert Liter Wasser verdunsten und dadurch ein Kühlungseffekt eintritt.

Sie leisten aber auch einen wesentlichen Beitrag, um Wasser in der Region zu halten. “Es muss uns gelingen, Parkplätze eher durch Bäume zu ersetzen”, schildert Ertl. Schon heute werden Bäume auf wasserdurchlässigen Untergrund gepflanzt. So sickert Regen in die Erde und die Pflanzen können auf dieses Wasser zurückgreifen.

Bis 2025 plant beispielsweise die Stadt Wien, 25.000 neue Bäume zu pflanzen. Das hätte auch viele andere positive Nebeneffekte, wie eine erhöhte Sauerstoffproduktion und die Filterung von Schadstoffen. Da Bäume den Regenabfluss verlangsamen, dämpfen sie auch Starkregen ab und entlasten die Kanalisation. Dafür brauche es aber auch eine Mobilitätswende mit beruhigten Straßen, da die Bäume Platz brauchen, so Ertl.

4. Sparsamer Umgang mit Wasser in Betrieben

Österreich zählt zu den wasserreichsten Regionen der Welt. Durch die Klimakrise wird sich die Nachfrage nach Wasser erhöhen. Rund 70 Prozent des Wassers braucht in Österreich die Industrie. 29 Prozent werden aus dem Grundwasser entnommen und der Rest aus Flüssen. Dieses wird wieder zurück geleitet. “Soweit ich die Industrie in Österreich kenne, ist sie sehr sparsam, weil jeder verwendete Kubikmeter Wasser auch behandelt werden muss”, erklärt Ertl. Das läge auch an rechtlichen Standards in Österreich.

Weltweit sei das aber anders. “Es gibt in Europa auch sehr viele Industrien, die wir ausgelagert haben. Zum Beispiel die Textilindustrie. Dort gibt es schon Konflikte mit der Trinkwasserversorgung oder der Landwirtschaft”, betont Ertl. Dieses ausgelagerte Wasser wird auch virtuelles Wasser genannt.

Rechnet man dieses dazu, verbrauchen wir in Österreich pro Kopf und Tag statt 130 Liter 4700 Liter Trinkwasser. “Wir in Österreich haben immer Angst, dass uns wer das Trinkwasser wegnimmt. Das Gegenteil ist der Fall. Wir nehmen anderen Ländern sehr viel Wasser weg, zum Beispiel durch den Futtermittelanbau für unsere Nutztiere”, lässt Ertl wissen.

5. Rückbau von Flüssen und Feuchtgebieten

Eine oft genannte Lösung gegen Wasserknappheit ist der Rückbau von Flüssen und Feuchtgebieten. Lange Zeit wurden in Österreich Feuchtgebiete wie Moore für die Landwirtschaft entwässert. Entwässerte Moore sind aber für mehr Emissionen verantwortlich, als der globale Flugverkehr. Auch Flüsse wurden in der Vergangenheit stark verändert und kanalisiert, um uns vor Hochwassern zu schützen.

Je stärker die Flüsse verbaut sind, desto schneller fließt das Wasser weg. Dieses Wasser steht uns dann nicht mehr zur Verfügung. Wichtig sei auch, dass das Wasser aus Flüssen mit dem Umland kommuniziert und die Böden dieses aufnehmen können, sodass es als Grundwasser gespeichert wird. “Je langsamer das Wasser aus den Flüssen abfließt und je mehr wir unsere Flüsse rückbauen, desto größer die Chance, dass diese Kommunikation stattfindet”, erläutert Ertl.

Intakte Moore können auch einen wesentlichen Beitrag für Klimaschutz leisten, weil sie enorme Mengen an Treibhausgasen speichern können. Gesunde Flussökosysteme sind eine wesentliche Stellschraube, um die Biodiversitätskrise zu bremsen. Und mehr Biodiversität hilft auch beim Klimaschutz. Das sagt auch der Weltklimarat.

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Rund die Hälfte der Lifecycle-Kosten eines Zuges entfällt auf die Wartung, und davon wiederum mehr als die Hälfte auf Räder, Achsen und Fahrwerk, sagt Jakob Moder. Wie stark diese Bauteile im Betrieb tatsächlich belastet werden, wird bisher aber kaum gemessen. Der Grund ist simpel: Es fehlt an präziser Messtechnik, die im Dauerbetrieb einsetzbar ist. Das Grazer Startup Zyglox will das ändern.

„Die Eisenbahn ist nicht ins 21. Jahrhundert gekommen“

Der Name ist ein Wortspiel: Zyglox, gesprochen „Zügloks“, steht für Messtechnik für Züge und Loks. Dahinter stehen Jakob Moder und Erik Gerstl, die zuvor gemeinsam in der Messtechnik gearbeitet haben. Moder wechselte später in den Eisenbahnbereich und erlebte die Lücke dort aus der Praxis. Was es brauche, sei eine Lösung, „die das einerseits zuverlässig erkennt und gleichzeitig gut applizierbar ist“. Sein Urteil: „Bei der Usability ist die Eisenbahn nicht ins 21. Jahrhundert gekommen.“ Ende 2023 gründeten die beiden Techniker Zyglox in Graz.

Die bisherige Methode mit Dehnmessstreifen sei „einfach zu teuer“, erklärt Moder. Der Zug müsse dafür ein bis zwei Wochen zerlegt und instrumentiert werden, deshalb passiere das nur bei der Zulassung. „Das dauert ein Jahr, diese Technik reinzubringen, die Zulassung durchzuführen, und dann wird es wieder rausgenommen.“ Im laufenden Betrieb bleiben nur Beschleunigungssensoren, wie sie auch in jedem Smartphone stecken. „Das ist von der Datenqualität her ganz was anderes. Unser Sensor ist wie 4K, der Beschleunigungssensor liefert ein verpixeltes Foto von den Zuständen.“

Ein Sensor für Zulassung und Dauerbetrieb

Die Lösung von Zyglox lässt sich ohne größere Änderungen am Bauteil anbringen. „Wir haben eine Plug-and-Play-Lösung, die kann man einfach aufstecken“, sagt Moder. Ein Techniker braucht dafür laut Zyglox 30 Minuten. Der Sensor messe Dehnungen an Achsen, Wellen oder Schienen und liefere „gleiche oder bessere Daten als die Lösungen bisher“. Das Ziel ist ein Universalwerkzeug: genau genug für die Zulassung, aber so ausgelegt, dass es danach auf dem Fahrzeug bleibt und die Kräfte im Rad-Schiene-Kontakt dauerhaft erfasst. „Da gibt es ein großes Anwendungsfeld, denn damit wird auch die Infrastruktur überwacht“, so Moder.

Jeden Tag werden auf der Schiene hunderttausende Kilometer zurückgelegt. Zyglox will jeden davon nutzbar machen, um zu lernen, zu verbessern und vorherzusagen. Mit herkömmlichen Methoden war das Erfassen dieser Daten bisher zu teuer, zu langsam und zu aufwendig. © Zyglox

Physik aus dem Trafo, Sensoren aus dem Weltraum

Technisch nutzt Zyglox hochsensitive Magnetfeldsensoren aus der Raumfahrt, das Startup ist Teil eines Downstream-Programms der ESA. Das Prinzip erklärt Moder am Transformator: Der brummt, weil das Magnetfeld des Wechselstroms den Stahl minimal dehnt. „Und wir machen das Umgekehrte: Wenn sich der Stahl dehnt, ändert sich sein Magnetfeld in der Umgebung.“ Ein aktives Messverfahren berücksichtigt dabei den linearen Zusammenhang zwischen Belastung und Sensorsignal. Die Technologie ist patentiert, entwickelt und montiert wird in Graz.

Betreiber als Kunden, Wartung als Hebel

Als primäre Kunden sieht Zyglox die Bahnbetreiber, bei denen die Wartungskosten anfallen. Dazu kommt die Sicherheit: „Es gibt viele Vorfälle, die vielleicht nicht zu einem Unfall führen, wo man aber trotzdem sicherer und zuverlässiger unterwegs wäre, wenn man gutes Condition Monitoring hat.“

Ein kleines Pilotprojekt ist bereits abgeschlossen. Für 2027 ist der Einbau des Systems in Fahrzeuge im regulären Streckenbetrieb geplant, zunächst als Prototyp für einige Wochen Messung. Danach folgt die Zulassung. Ende 2027 soll daraus ein fertiges Produkt werden, erst dann könne die Skalierung beginnen, sagt Moder. An Interesse mangelt es nicht: „Wir können gar nicht alle Pilotprojekte machen“, weil Sensorentwicklung samt Software personalintensiv sei. Ende September zeigt das Team den Prototyp auf der InnoTrans in Berlin, der größten Messe für Schienenfahrzeuge.

Mit aws Preseed und aws Seed vom Effekt zum Produkt

Finanziert hat sich Zyglox bisher aus eigenen Mitteln und über die Austria Wirtschaftsservice (aws). Mit aws Preseed, konkret im Programm „aws Preseed | Seedfinacing – Deep Tech“, hat das Startup die ersten eineinhalb Jahre an der Sensortechnologie getüftelt. „Es hat uns die Möglichkeit gegeben, eine Idee, die bereits validiert war, einfach zu erproben. Einfach Zeit zu haben, weil Hardware dauert ein bisschen, etwa Prototypen zu iterieren“, sagt Moder. Es sei vor allem darum gegangen, „sicherzustellen, dass das dann ein Produkt werden kann“. Seit Mitte 2025 ist Zyglox im Seed-Programm der aws, das voraussichtlich bis Anfang 2028 läuft. Das Team ist inzwischen auf rund sieben Personen gewachsen. Für die Skalierungsphase im kommenden Jahr will sich das Startup nach Investoren umsehen: „Wenn eine Bestellung eintritt oder größer wird, werden wir das mit den aktuellen Mitteln wahrscheinlich nicht mehr stemmen können.“

Standortvorteil Graz

Den Standort Graz sieht Moder als klaren Vorteil: Siemens fertigt hier Fahrwerke, dazu kommen Messdienstleister, Prüfstandbauer und Nextsense. Zyglox sitzt direkt am Campus der TU Graz, mit Zugang zu Prüfständen der Universität und Maschinen der voestalpine. „Die gesamte Infrastruktur ist einzigartig“, sagt Moder. „Im Silicon Valley könnten wir das Produkt wahrscheinlich nicht entwickeln, in Österreich geht es besser. Das ist eigentlich ein bisschen verrückt, aber wir haben hier die optimalen Bedingungen.“

Disclaimer: Dieser Artikel ist im Rahmen einer Medienkooperation mit der Austria Wirtschaftsservice (aws) entstanden.

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