Cluster Wasser

Das Element Wasser stellt bedeutende Ökosystemleistungen für den Menschen bereit wie z. B. Trink- und Bewässerungswasser. Es sichert die landwirtschaftliche bzw. gärtnerische Produktion, Lebensräume und Biodiversität. Zugleich ist die Hydrosphäre Teil des Klimasystems. Der anthropogene Klimawandel intensiviert den Wasserkreislauf bzw. den Landschaftswasserhaushalt mit mehr Starkniederschlagsereignissen und längeren Zeiten der Trockenheit mit Dürren. In der Kombination mit zunehmender Flächenversiegelung und sinkender Infiltrationskapazität von Böden führt dies zu höheren Abflüssen an Regenwasser, mit erhöhten Hochwasserrisiken und rückläufiger Grundwasserneubildung. Zeitweilige und langfristige Wasserknappheit ist inzwischen in ungekanntem Ausmaß eine Realität in manchen Gebieten und beeinflusst Ökosysteme erheblich. Der Verlust pflanzenverfügbaren Bodenwassers bedroht die Lebensmittelerzeugung. Hitze- und Trockenstress führen nicht nur zu Einbußen von Ertrag und Qualität der Ernten, sondern stellen auch ein Gesundheitsrisiko für Menschen dar.

Für die Landwirtschaft gewinnen die Nutzung von Wasser für die Bewässerung ebenso wie der Rückhalt von Wasser auf landwirtschaftlichen Flächen an Bedeutung und sind wesentlich für die Sicherstellung eines hohen Selbstversorgungsgrads mit Lebensmitteln. Entwicklungspotenzial besteht sowohl in der gezielten Planung von landwirtschaftlichen und strukturellen Maßnahmen zum Wasserrückhalt und -schutz in der Landschaft (z. B. mit naturbasierten Lösungen, Bewirtschaftung wiedervernässter Moorflächen), als auch in der Bewässerungsplanung und eingesetzten Technologie.

Vielerorts drohen jedoch Konflikte zwischen der landwirtschaftlichen, der industriellen, der privaten und der kommunalen Nutzung von Wasser. Vor diesem Hintergrund muss die landwirtschaftliche Wassernutzung nachhaltig im Kontext des Landschaftswasserhaushalts gestaltet werden und sich in ein Gesamtkonzept der gesellschaftlichen Wassernutzung und -wiederverwendung integrieren. Diese großen wasserbezogenen Herausforderungen haben die International Association of Hydrological Sciences (IAHS) dazu veranlasst, eine neue wissenschaftliche „Science for Solutions“-Dekade mit dem Titel „Hydrology Engaging Local People IN one Global world“ (HELPING)¹ auszurufen, um Wissen und Lösungen für die derzeitige Wasserproblematik auf interdisziplinärer und transdisziplinärer Ebene zu generieren und dem Erreichen der UN Sustainable Development Goals (SDGs) beizutragen.

Ziele des Clusters Wasser sind,

1. die vorhandenen Kapazitäten in Forschung und Lehre an der Hochschule Weihenstephan-Triesdorf zu bündeln,
2. diese weiter zu stärken und auszubauen,
3. Forschung und Lehre nach außen sichtbar darzustellen und
4. ein stabiles Netzwerk an Akteuren im Bereich der nachhaltigen Wasserbewirtschaftung und des aktiven Wasserschutzes aufzubauen.

Die organisatorische Basis betrifft die Moderation und Verstetigung des Austauschs zwischen den beteiligten Hochschulmitgliedern. Außerdem sollen bestehende Kooperationen zu relevanten externen Akteuren gepflegt und neue Kooperationen aufgebaut werden. Um die technische Basis für weitergehende Forschung zu schaffen, sollen bestehende Messanlagen – sowohl im Bereich der Agrarproduktion als auch in der ruralen und urbanen Klima- und Wasserforschung (wie z.B. die Versuchsanlage zur Fassadenbegrünung) und in der Umweltforschung – wo nötig auf den neuesten Stand der Technik gebracht und ergänzt werden. Dazu kommen einzelne Investitionen in Bewässerungstechnik. Dadurch soll die Voraussetzung zur effektiven Bearbeitung von zwei wesentlichen Forschungslücken geschaffen werden, um Konflikte zu vermeiden und Klimaanpassungsstrategien zu entwickeln:

1. Eine objektive Datenbasis, sei es zum Wasserbedarf von Pflanzen, zur Wirkung landwirtschaftlicher Bestandesführung und Feldstrukturen (inkl. Agroforst) auf hydrologische Flüsse, zur Grundwasserbewegung, zur Wasserqualität, zu Wasserständen von Biotopen oder zum Einfluss auf die Biodiversität
2. Die mögliche Verzahnung verschiedener hydrologischer Maßnahmen z. B. zum Hochwasserschutz und Wasserrückhalt in der Landschaft

Zudem sollen innerhalb der drei Projektjahre ein oder mehrere Reallabore zu den Themenschwerpunkten des Clusters Wasser vorbereitet werden. Ein Reallabor ist ein räumlich begrenztes Testareal, in dem zu einem bestimmten Thema ein Forschungs- und Innovationsökosystem mit geeigneten Flächen, Infrastruktur, Ausstattung und einem Netzwerk lokaler engagierter Akteure aus Wissenschaft, Wirtschaft, Politik und Gesellschaft vorhanden ist und in transdisziplinärer Zusammenarbeit Lösungen für realweltliche Probleme erprobt werden. Die Mission des Clusters ist, zukünftige wissenschaftliche Untersuchungen und Weiterentwicklungen im Rahmen dezidierter Forschungsprojekte und als Begleitforschung voranzutreiben.

1. Sensoren, Hardware und Versuchswesen

• Aufbau und Erweiterung von Sensornetzwerken mit Bodendaten (Feuchte, Temperatur, EC, Matrixpotential) und Umweltdaten, insb. Wetterdaten (Lufttemperatur, rel. Luftfeuchte, Windgeschwindigkeit, Globalstrahlung, Niederschlag), und daraus errechneter Evapotranspiration; an den Campus Weihenstephan und Triesdorf.
• Erweiterung des technischen Gerätebestands, insbes. der Bewässerungstechnik zur verbesserten Durchführung von Bewässerungsversuchen; insbes. am Campus Triesdorf.
• Entwicklung eines weltweit einzigartigen, raupenbasierten und GPS-gesteuerten (mobilen) Rainout-Shelters für Untersuchungen zur Trockenresistenz von Kulturpflanzen und der Beurteilung der Ertragswirksamkeit von Bewässerung; am Campus Triesdorf.

2. Kommunikationsmaßnahmen

• Netzwerkmanagement innerhalb der HSWT und mit externen Stakeholdern (weitere wissenschaftliche Institutionen, Wirtschaft, Kommunen und Zivilgesellschaft) sowie Unterstützung bei Projektakquise und Erstellung und Ausgestaltung von Forschungsanträgen.
• Öffentlichkeitsarbeit und Wissenstransfer durch Präsentation der Erkenntnisse aus dem Cluster mittels Internetpräsenz, auf Informationsveranstaltungen und wissenschaftlichen nationalen und internationalen Konferenzen.
  

¹Arheimer et al. (2024). The IAHS Science for Solutions decade, with Hydrology Engaging Local People IN one Global world (HELPING). Hydrological Sciences Journal, 69(11), 1417–1435. doi.org/10.1080/02626667.2024.2355202