27.01.2013

Wasser - Eine unendliche Ressource

Analyse von Christian Strunden

Wasser wird zunehmend als knappe Ressource angesehen. Deshalb sollen wir alle Wasser sparen, fordern diverse zivilgesellschaftliche Organisationen. Müssen wir uns um unser Trinkwasser Sorgen machen? Nein, denn Wasser gibt es im Überfluss

Über nichts beklagt sich der Mensch mehr als über das schlechte Wetter. Für den Mitteleuropäer bedeutet schlechtes Wetter Regen und Wolken. Er leidet also an einem Zuviel an flüssigem oder gasförmigem Wasser. Gleichzeitig scheut er keine Mühen und Kosten, um seinen Verbrauch von genau diesem Wasser zu reduzieren. Was geht hier vor?

Trotz aller „Weltwassertage“, „Welt-Wasser Foren“, 2013 als „UNO-Jahr der Zusammenarbeit im Wasserbereich“ etc. nimmt die Wasserdiskussion immer mehr sektiererische Züge an. Wenn aber schon Kindergartenkinder anfangen sich Sorgen um ausreichendes Trinkwasser machen, ist die Zeit für eine unsentimentale Beantwortung folgender Fragen gekommen: Wird Wasser zunehmend knapp? Kann man es „sparen“?

Trinkwasser und Wasserkreislauf

Um diese Fragen zu beantworten, müssen wir die Funktionsweise des Wasserkreislaufs verstehen. Beginnen wir mit dem Meerwasser. Konsensschätzungen beziffern das Volumen allen Meerwassers auf schwer vorstellbare 1,4 Milliarden Kubikkilometer [1]. Jeder einzelne Kubikkilometer enthält 1 Milliarde Kubikmeter Wasser. Wollte man das gesamte Meerwasser in einem Cordon rund um den Äquator konzentrieren, erhielte man einen 800 km breiten Wasserwall, der 40 km hoch in die Stratosphäre ragen würde.

Aus dem Meerwasser [2] destilliert die Sonne in einem permanenten Kreislauf Wasserdampf, der zu Wolken kondensiert, die vom Wind weggetragen werden und wenige Tage später irgendwo anders wieder als Regen herunterkommen. Am Ende landet alles wieder im Meer.

„Dank des Wasserkreislaufs ist Trinkwasser ein unerschöpflicher Rohstoff. Zumindest solange die Sonne nicht von Vulkanasche verdunkelt wird“

Die Sonne leistet ganze Arbeit. Die Regenmengen sind gigantisch. Jeden Tag fallen 1350 Kubikkilometer (km3) Regen. Davon landen täglich 300 km3 Regen (300 Milliarden Kubikmeter) auf den Landmassen der Erde, also alle 5 Minuten ein Kubikkilometer Regen. Könnte man dieses Wasser gleichmäßig verteilen, entfielen auf jeden der 7 Milliarden Erdbewohner 43.000 Liter am Tag. Zum Vergleich: Der durchschnittliche Deutschen bezieht von seinem Wasserwerk 123 Liter am Tag.

Auch der Süßwasservorrat in Gletscher- und Polareis, Seen, Flüssen und dem Grundwasser ist letztendlich nichts anderes als akkumulierter früherer Regen und wird durch neuen Regen pausenlos im Fluss gehalten.

Luxusversorgung Mitteleuropas

Die im europäischen Kontext vergleichsweise niederschlagsreiche Schweiz verzeichnet im Schnitt 1,5 Meter Regen pro Jahr, von 0,55 Meter im mittleren Rhônetal bis 3,7 Meter im Jungfraugebiet. [3] Das sind 62 Kubikkilometer pro Jahr bzw. 21.000 Liter pro Tag für jeden der knapp 8 Millionen Einwohner.

Deutschland ist zwar 9 mal so groß wie die Schweiz, erhält mit ca. 165 Kubikkilometern aber nur knapp die 3-fache Menge an Regen. Die rund 3.000 deutschen Wasserwerke gewinnen aus den jährlich anfallenden 165 Kubikkilometern Regen aber nur ca. 3,5 Kubikkilometer Leitungswasser, Tendenz abnehmend. Bei einer Aufbereitung von nur 2 Prozent des Regens zu Trinkwasser von der Notwendigkeit des Wassersparens zu reden, ist absurd.

Trinkwasser: ein unerschöpflicher Rohstoff

Dank des Wasserkreislaufs ist Trinkwasser ist ein unerschöpflicher Rohstoff. Zumindest solange die Sonne nicht von Vulkanasche verdunkelt wird und deshalb weniger Regen produziert wird, was in der Menschheitsgeschichte wiederholt zu Eiszeiten und Hungersnöten geführt hat.

Wie steht es um die Wasserversorgung der Landwirtschaft?

Jeder hat in der letzten Zeit irgendwo gelesen, dass „.... 70 Prozent des Wassers von der Landwirtschaft verbraucht werden“ und dass diese Menge bald nicht mehr ausreiche um die Nahrungsmittelnachfrage der wachsenden Weltbevölkerung zu befriedigen. Dieses Statement ist mittlerweile so oft wiederholt worden, dass es als allgemein akzeptierte Wahrheit gilt. Trotzdem ist die Aussage irreführend, wie ein kurzer Blick auf die Zahlen ergibt.

Die Referenzgrösse, also “das Wasser” dieser Aussage ist der “Global Water Footprint” der Menschheit. Das ist die Summe des von allen Menschen für Industrie, Haushalte und Landwirtschaft genutzten Wassers, die lt. Hoekstra knapp 10.000 km3 ist. Die Landwirtschaft benötigt davon 7.400 km3, also ungefähr 70%.

Das ist zwar eine durchaus interessante Information, kann aber natürlich nicht als Referenzgrösse herhalten, denn diese kann nur die Summe der Niederschläge sein:

Wasserbedarf zum Anbau aller Feldfrüchte, weltweit

  Wasserbedarf zum Anbau aller Feldfrüchte (ohne Obst) weltweit Wasserbedarf zum Anbau aller Ackerfrüchte, in Prozent allen Regens (= 110.000 km3)
Regen („grünes Wasser“) 5775 km3 5 % des jährlichen Regens auf Landmassen (110.000 km3)
Bewässerungswasser („blaues Wasser“) 888 km3 0,8% des jährlichen Regens auf Landmassen (110.000 km3)
Abwasser der Landwirtschaft („graues Wasser“) 741 km3 0,7 % des jährlichen Regens auf Landmassen (110.000 km3)
Gesamtmenge Wasser für die Landwirtschaft, Welt 7404 km3 6,7 % des jährlichen Regens auf Landmassen (110.000 km3)

Datenquelle: Mekonnen, M.M. and Hoekstra, A.Y. [4], Berechnungen des Autors

 

Die Tabelle erlaubt zwei Schlussfolgerungen. Erstens: Weltweit werden nicht 70 Prozent, sondern lediglich 7 Prozent des Regens für den Ackerbau benötigt. Von generalisierter und zunehmender Knappheit kann keine Rede sein. Zweitens: Die Regenlandwirtschaft und nicht die Bewässerungslandwirtschaft hat den mit Abstand größten Anteil an der Ernährung der Weltbevölkerung: Während Land- und Weidewirtschaft unter Regen auf ca. 4,5 Milliarden Hektar betrieben werden, umfasst die bewässerte Landwirtschaft lediglich ca. 0,25 Milliarden Hektar. Dafür setzt die Bewässerungslandwirtschaft täglich 2,4 Kubikkilometer Wasser ein, die knapp 0,8 Prozent der täglichen Niederschläge von 300 Kubikkilometer Wasser ausmachen.

Neben den hohen Kosten besteht ein wesentliches Problem der Bewässerungslandwirtschaft darin, dass in vielen Trockengebieten mehr Bewässerungswasser aus dem Grundwasser entnommen wird, als via Regen nachgeliefert werden kann. Im Extremfall gibt es Landwirtschaft in quasi süßwasserfreien Regionen in Meeresnähe, wo mit entsalztem Meerwasser bewässert wird. Dagegen nutzt die Regenlandwirtschaft ausschließlich Regen und stützt sich damit auf eine erneuerbare Wasserressource von 300 Kubikkilometern pro Tag.

Warum soll ein Landwirt ausgerechnet Weizen in Katar anbauen?

Um die Wasserproblematik in der Landwirtschaft zu verdeutlichen, vergleichen wir die Wasserherkunft für den Weizenanbau in Europa und im Nahen Osten. In den typischen Weizenanbaugebieten stehen die Weizenerträge der Landwirtschaft in direkter Abhängigkeit zum Niederschlag: Pro Kubikmeter Niederschlag (= 1000 Liter) wird 1 Kilo Weizen erwirtschaftet. Deshalb werden im regenreichen Irland, wo pro Quadratmeter ein Kubikmeter Niederschlag fällt, 1 kg Weizen pro Quadratmeter geerntet. Pro Hektar (1 ha = 10.000 m2) sind das 10 Tonnen Weizen. In Frankreich, wo in den Weizenregionen ca. 7.000 m3 Regen pro Hektar fallen, liegen die Erträge bei circa 7 Tonnen und in Nordspanien entsprechend bei 6 Tonnen. Einen europäischen Landwirt kosten die 6.000–10.000 m3 Niederschläge, die pro Jahr auf jeden Hektar regnen, nichts. Ein Weizenbauer der Golfstaaten stellt das andere Extrem dar: Pro Hektar muss er 7.000 bis 20.000 Dollar in eine Bewässerungsanlage stecken und dann pro m3 entsalztem Bewässerungswasser ca. 3 US-Dollar aufwenden, wenn ihm seine Regierung dieses Wasser nicht umsonst zur Verfügung stellen würde [5]. Allein die 7.000 m3 Wasser, die er zur Produktion von 6 Tonnen Weizen braucht, würden zu Marktpreisen 21.000 US-Dollar kosten. Dagegen stehen seine 6 Tonnen Weizen, die zu aktuellen Weltmarktpreisen gerade einmal 2.350 Dollar erlösen.

Schon lange vor der Erfindung der Schlagworte „virtuelles Wasser“ und „water footprint“ haben die Marktkräfte dafür gesorgt, dass die Produktion von wasserintensiven Grundnahrungsmitteln wie Weizen, Reis und Futtermitteln dort betrieben wird, wo es kostengünstig möglich ist. Und das sind die regenreichen Standorte.

Wasser-Facts

  In Kubikkilometer In Kubikmeter In Liter
Meerwasser gesamt, Welt 1.300.000.000 1.300.000.000.000.000.000 1.300.000.000.000.000.000.000
Süßwasservorräte, Welt 40.000.000 40.000.000.000.000.000 40.000.000.000.000.000.000
Niederschläge auf Landmasse der Erde, pro Jahr 110.000 110.000.000.000.000 110.000.000.000.000.000
Durchschnittlicher Jahresniederschlag auf Landmasse pro m2, Welt   0,75 750
Durchschnittlicher Jahresniederschlag pro Person   16.000 16.000.000
Durchschnittlicher Jahresniederschlag pro ha Weizenanbaufläche Europa   7.500 7.500.000
Durchschnittlicher Wasserbedarf pro 1 kg Weizenertrag, Europa   1 1.000

 

Umgang mit lokalem Wassermangel in der Landwirtschaft

Am Beispiel Ägyptens und Chinas sollen zwei Anpassungsstrategien an bevölkerungsbedingte Knappheitsszenarien erläutert werden:

Ägypten, dessen Bevölkerung seit den sechziger Jahren von 30 auf 83 Millionen gewachsen ist, hat durch den Nil und die geringen Niederschläge ein jährliches Wasserbudget von ca. 55 Kubikkilometern, von denen der Großteil in die Landwirtschaft geht. Das erlaubt die ganzjährige Bewässerung von etwa drei Millionen Hektar, was zur Versorgung der Bevölkerung aber bei Weitem nicht ausreicht. Ergo ist Ägypten auf die Einfuhr eines Großteils seiner Grundnahrungsmittel angewiesen, insbesondere Getreide, Viehfutter und Speiseöl. Ägypten ist heute mit einem Weizenkonsum von 200 kg pro Person und Jahr sowohl der größte Pro-Kopf-Konsument als auch mit 10 Millionen Tonnen pro Jahr der größte Getreideimporteur der Welt.

Wollte Ägypten seine 10 Millionen Tonnen Importweizen lokal produzieren, hätte es ein Problem. Ohne die bisherige Agrarproduktion einzuschränken, müsste es ungefähr 10 Kubikkilometer Wasser zusätzlich einsetzen. Für die Eigenproduktion aller importierten Nahrungsmittel dürften zwischen 40 - 50 Kubikkilometer Wasser fehlen. Die fehlenden Wassermengen können entweder durch die Entsalzung von Mittelmeerwasser oder durch das Hochpumpen von fossilem Grundwasser gewonnen werden. Die Kosten der Entsalzung von einem Kubikkilometer Meerwasser belaufen sich auf ca. 3 Milliarden Dollar. Die reinen Energiekosten für das Hochpumpen von einem Kubikkilometer Grundwasser aus 300 Meter Tiefe liegen bei ca. 350 Millionen Dollar [6]. Die Eigenproduktion von Nahrungsmitteln mit anderem als Nilwasser ist im günstigsten Fall gleich teuer wie der Zukauf vom Weltmarkt, meist aber bedeutend teurer. Grundwassergespeiste Bewässerungslandwirtschaft ist ein energieintensiver Luxus. Falls Ägypten sich nicht noch mehr als jetzt schon von Transferleistungen des Auslands abhängig machen möchte, muss es mehr Devisen erwirtschaften. Es gilt also, den Tourismus wieder anzukurbeln, das produzierende Gewerbe zu entwickeln und Rohstoffe zu exportieren.

China produziert 95 Prozent seiner Nahrungsmittel selbst und hat deshalb zumindest vordergründig noch kein unmittelbares Ernährungsproblem. Da die urbanen Zentren aber zunehmend mit der Landwirtschaft um Wasser konkurrieren, schaut China über die Grenzen. Seit Jahren engagiert es sich strategisch mit Infrastrukturprojekten im regenreichen Subsahara-Afrika und sichert sich im Gegenzug Millionen von Hektar für Landwirtschaft und Tierzucht. Gleichzeitig betreibt China aktive Auswanderungspolitik in Staaten wie zum Beispiel Angola. Die chinesische Bevölkerung Afrikas ist innerhalb des vergangenen Jahrzehnts von 70.000 auf über eine Million gewachsen [7]. Dabei hat dies durchaus positive Entwicklungseffekte für die entsprechenden Länder in Afrika. Urbarmachung, Wegebau und Mechanisierung eines Hektars Ackerland kosten zwischen 1.000–10.000 US-Dollar, also 1–10 Milliarde US-Dollar pro eine Million Hektar. Den meisten Ländern Afrikas stehen diese Mittel nicht zur Verfügung.

Die ölreichen, aber praktisch süßwasserfreien Vereinigten Arabischen Emirate, mit ihren sieben Millionen Einwohnern, importieren 98 Prozent ihrer Nahrungsmittel. Allein zur lokalen Tierzucht und Milchproduktion werden aus Argentinien, den USA, Kanada, Sudan und Europa über eine Million Tonnen Heu eingeführt.

Fazit: Wasser und Land im Überfluss

Richtig ist, dass viele Länder für die Produktion von Grundnahrungsmitteln über ungenügende Niederschläge verfügen. Anstatt teure Bewässerungslandwirtschaft zu betreiben, werden die Grundnahrungsmittel aus regenreichen Regionen bezogen. Davon zeugen die gigantischen weltweiten Agrarhandelsströme.

Auch für weiteres Wachstum der Weltbevölkerung ist vorgesorgt. In Kanada, USA, Ukraine, Russland, Südamerika und Afrika stehen, bisher weitgehend ungenutzt, hunderte von Millionen Hektar, ausreichend mit Regen gesegnet, zur Verfügung.