Integriertes Wasserressourcen-Management in der Projektregion Mittlerer Olifants, Südafrika Phase II Projektinformation BMBF-Forschungsvorhaben Nr. 033048 A-I GEFÖRDERT VOM Bundesministerium für Bildung und Forschung
Herausgeber IEEM - Institut für Umwelttechnik und Management an der Universität Witten/Herdecke ggmbh Alfred-Herrhausen-Straße 44 58455 Witten Tel.: +49 / (0)23 02 / 9 14 01-0 Fax: +49 / (0)23 02 / 9 14 01-11 E-Mail: mail@uni-wh-utm.de Redaktion Dr. Markus Bombeck / IEEM Daniel Gregarek / IEEM Jens Hilbig / IEEM Prof. Dr. mult. Karl-Ulrich Rudolph / IEEM Fotos Thomas Block / REMONDIS Markus Bombeck / IEEM Daniel Gregarek / IEEM Mike Ramelow / DHI-WASY Karl-Ulrich Rudolph / IEEM Gefördert vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) Projektträger Jülich (PTJ) Förderkennzeichen 033L048A-I Links www.iwrm-southafrica.de www.bmbf.wasserressourcen-management.de www.fona.de www.uni-wh-utm.de Witten, 2013
Integriertes Wasserressourcen-Management in der Projektregion Mittlerer Olifants, Südafrika Phase II Ausrichtung von IWRM-Maßnahmen an der Wertschöpfung zur Sicherung der Nachhaltigkeit Abb. 1: IWRM-Kartierung MOSA, U+Ö/IEEM
MOSA Impressionen Abb. 2: Olifants River bei Marble Hall
Inhalt 1. Einleitung 4 1.1 Definition IWRM 4 1.2 IWRM Südafrika II - MOSA (2012 bis 2015) 4 2. Projektpartner 5 3. Projektregion Mittlerer Olifants 7 4. IWRM Südafrika - MOSA 8 4.1 Ergebnisse IWRM Südafrika Phase I (2006 bis 2010) 8 4.2 Wasser Franchise 9 4.3 Arbeiten für IWRM Südafrika Phase II 10 5. Projektkomponenten MOSA 12 5.1 Wertschöpfungsbildende IWRM-Maßnahmen 12 5.2 Kapazitätsentwicklung durch Ausbildung und Training 14 5.3 IWRM-Modellierung 16 5.4 Grenzüberschreitende Verbreitung 17 6. Projektstatus/Umsetzung 18 6.1 Modellierung und Water Game 18 6.2 Mobiles Wasserlabor 19 6.3 Pilotanlage zur Abwasserklärung und Brauchwasser-Produktion 20 7. Vernetzung 22 8. Literatur 23 3
1. Einleitung 1.1 Definition IWRM IWRM is a process which promotes the co-ordinated development and management of water, land and related resources, in order to maximise the resultant economic and social welfare in an equitable manner without compromising the sustainability of vital ecosystems. (Global Water Partnership (2000), www.gwp.org) 1.2 IWRM Südafrika II - MOSA (2012 bis 2015) Das übergeordnete Forschungsziel der Projektphase II soll die Erhöhung der Wertschöpfung im Wassersektor und deren nachhaltige Sicherung sein. Der Fokus liegt auf den Aspekten Ökonomie / Finanzierung und Institutionen, um die Umsetzung wasserschützender Maßnahmen nach marktwirtschaftlichen Prinzipien zu ermöglichen ( incentive engineering ). Komponente I: Wertschöpfungsbildende IWRM-Maßnahmen Koordination IEEM Komponente II: Capacity Development Koordination ZEF Komponente III: IWRM- Modellierung Koordination DHI-WASY Komponente IV: Grenzüberschreitende Verbreitung Koordination IEEM www.iwrm-southafrica.de
2. Projektpartner Folgende deutsche Partner aus Wissenschaft und Industrie sind in das MOSA Projekt involviert: un IEEM @ versität Witten/Herdecke IEEM - Institut für Umwelttechnik und Management an der Universität Witten/Herdecke ggmbh Gesamtkoordination und Komponenten I & IV www.uni-wh-utm.de Zentrum für Entwicklungsforschung (ZEF), Universität Bonn Koordination Komponente II www.zef.de Umwelttechnik und Ökologie im Bauwesen (U+Ö), Ruhr-Universität Bochum www.rub.de/ecologyy DHI-WASY GmbH Koordination Komponente III www.dhi-wasy.de disy Informationssysteme GmbH www.disy.net HUBER SE www.huber.de LAR Process Analysers AG www.lar.com REMONDIS Aqua GmbH & Co. KG www.remondis-aqua.de 5
2. Projektpartner Die wissenschaftliche Forschung und Implementierung der Projektergebnisse erfolgt in enger Kooperation mit den nachfolgenden südafrikanischen Partnern aus Verwaltung, Wissenschaft und Industrie: water affairs Department: Water Affairs REPUBLIC OF SOUTH AFRICA Department of Water Affairs (DWA) www.dwa.gov.za W ATE R ESEA R CH C O MMISSIO N Water Research Commission (WRC) www.wrc.org.za Council for Scientific and Industrial Research (CSIR) www.csir.co.za University of Limpopo www.ul.ac.za University of Pretoria www.up.ac.za DHI SADC www.dhigroup.com HUBER Technology (Pty) Ltd www.hubersa.com www.iwrm-southafrica.de
3. Projektregion Mittlerer Olifants Südafrika ist ein wasserarmes Land, in dem die Wasserprobleme überproportional mit der Bevölkerung wachsen. Immer mehr Menschen fragen Trinkwasser nach bzw. benötigen Güter und Dienstleistungen, die mit Wasser hergestellt werden. Zudem steigt diese Nachfrage mit zunehmender wirtschaftlicher Entwicklung (steigender Lebensstandard). Durch den Klimawandel und die Flüchtlingsproblematik (vor allem in den grenznahen Provinzen zu Zimbabwe) wird dieser Zustand regional verschärft. Abb. 3: Lage des Projektgebietes, Department of Water Affairs (DWA) Das Projektgebiet Mittlerer Olifants ist ein Flusseinzugsgebiet nordöstlich von Pretoria mit einer hohen Anzahl wasserintensiver Nutzer: Großlandwirtschaft, Bergwerke (u. a. eine der größten Platinminen der Welt) und Tourismus. In Trockenperioden kommt es vor, dass Nutzer im Unterlauf ihren Wasserbedarf reduzieren müssen, um Schaden für die Bevölkerung und die Ökologie (z. B. im Krüger- Nationalpark) zu vermeiden. Zahlreiche Kläranlagen sind außer Betrieb, sodass Minenabwasser die Wasserqualität zusätzlich verschlechtert. Fläche Einzugsgebiet: Mittlerer Jahresniederschlag: Mittlere jährliche Evaporation: Höchste Erhebung: Niedrigster Punkt: Bevölkerung im Bearbeitungsgebiet: Bevölkerungsdichte: Jährliches Bevölkerungswachstum: Human Development Index: BSP pro Kopf: 22.552 km² 500-600 mm 1.300-2.400 mm 2.121 m 577 m ca. 1,6 Mio. 70 Einwohner pro km² 1,18 % (2011, Weltbank) 0,619 (2011, UNDP) 8.070 US $ (2011, Weltbank) 7
4. IWRM Südafrika - MOSA 4.1 Ergebnisse IWRM Südafrika Phase I (2006 bis 2010) IWRM Integrated Water Resources Management Integriertes Wasserressourcen-Management FIM Facilitating IWRM-Implementation / Unterstützung der IWRM-Implementierung WRM Water Resources Module Wasser-Ressourcen-Modul WAM Water Allocation Module Wasser-Allokations-Modul WIM Water Intervention Module Wasser-Interventions-Modul Abb. 4: Module des IWRM Südafrika-Modells Mit IWRM Südafrika Phase I wurde ein integriertes Konzept zum Wasserressourcenmanagement erstellt, bestehend aus drei Hauptkomponenten, in denen die Höhe des Wasserangebots, unter Berücksichtigung von Wasserqualitätsaspekten (WRM, Wasser-Ressourcen-Modul), und die optimale Allokation dieses Angebots (WAM, Wasser-Allokations-Modul) berechnet wurden. Im Wassermaßnahmenmodul (WIM, Wasser-Interventions-Mo dul) wurden technische und institutionelle Maßnahmen zur Verbesserung der Wassermangelsituation im Zielgebiet dargestellt, die zu einer nachhaltigeren Bewirtschaftung der Wasserressourcen beitragen. Des Weiteren beinhaltete WIM ein Franchise-Konzept, über das ein Technologietransfer von erfahrenen Wasserversorgern hin zu lokalen Unternehmen initiiert werden kann (Wasser Franchise). Mit Blick auf die Nachhaltigkeitsaspekte muss das nachhaltig verfügbare Wasserangebot im Mittleren Olifants auf 232 Mio. m³/a reduziert werden. Der Bedarf von fast 400 Mio. m³/a kann somit nicht gedeckt werden. Um den volkswirtschaftlichen Nutzen zu maximieren, müsste der Landwirtschaftssektor (Bewässerung) die größte Reduktion in der Wasserzuteilung erfahren, aber auch der Haushalts- und Bergbausektor wären von Kürzungen betroffen. Abb. 5: Wasserallokation Die Reduzierung des Wassers für die Landwirtschaft wird zudem von der südafrikanischen Regierung forciert (Erreichen soziopolitischer Ziele). www.iwrm-southafrica.de
MOSA - IWRM Südafrika 4.2 Wasser Franchise Als neues, lokal verankertes Management-Modell wurde erstmalig ein Business Format Franchising-Concept beschrieben (kurz: Wasser Franchise, Water Franchise). Dieses Konzept konnte im Rahmen des Forschungsvorhabens und durch eine ergänzende Förderung durch IFC/Weltbank am Beispiel Matsulu detailliert durchgeplant werden. Konkret beschreibt das Wasser Franchise-Konzept, wie lokale Dienstleistungsanbieter, geschult von international erfahrenen (privaten) Wasserversorgern, Betriebsund Wartungsaufgaben übernehmen können - in einem stärkeren und eigenverantwortlicheren Maß als in den üblichen PSP-Modellen Abb 6.: Preisverleihung für innovatives ( Private Sector Participation), Wassermanagement 2006 durch den oft auch nicht ganz korrekt als Präsidenten der Weltbank (rechts) PPP bezeichnet ( Public Private an den Leiter des IEEM (Prof. Rudolph, links) Partnership). Im Rahmen des Wasser Franchise-Modells identifizierten sich die einzelnen Interessengruppen mit ihrem Projekt. Das führte zu einer Qualitätsverbesserung bei Installation und laufender Wartung. Die administrativen Wasserverluste sanken von 85 auf 35 Prozent. Das Wasser Franchise-Konzept gewann den Globalen Innovations Wettbewerb 2006 im Wassermanagement und wurde von der Weltbank zur weiteren Implementierung finanziell gefördert. Außerdem erhielt die IWRM-Zielgemeinde über IFC erhebliche Finanzierungsmittel zur Verbesserung der örtlichen Wasserinfrastruktur. Die beiden iterativ verknüpften Module WRM und WAM zeigten, dass durch integriertes Management ein besserer Schutz sowie eine effizientere Verteilung der knappen Wasserressourcen im Projektgebiet möglich sind. Nicht Wassermangel, sondern unzureichendes Management der Wasserressourcen ist folglich die eigentliche Ursache für Wasserprobleme. Wichtig wäre, dass die bereits vorhandenen wassertechnischen Anlagen nachhaltig betrieben und die Infrastruktur zur Abwasserbehandlung ausgebaut werden. Insbesondere bei Betrieb und Wartung ist dabei weniger ein Mangel an verfügbarer Technologie zu konstatieren (diese kann importiert werden), als Mängel beim Management und fehlende handwerkliche Fähigkeiten. 9
4. IWRM Südafrika - MOSA 4.3 Arbeiten für IWRM Südafrika Phase II Die Ergebnisse aus Phase I hatten deutlich gezeigt, dass für die erfolgreiche Implementierung von IWRM sicherlich noch Bedarf zur Verbesserung von Technologien und Finanzierungsmöglichkeiten besteht. Der Flaschenhalsfaktor lag in den meisten Fällen jedoch bei Betrieb und Wartung (was im jüngsten Wasserbericht der Regierung Südafrikas erstmals offiziell bestätigt wurde). Deshalb legen auch die Geberbanken der internationalen Entwicklungszusammenarbeit mittlerweile großen Wert darauf, dass die Voraussetzungen für einen nachhaltigen Betrieb wassertechnischer Anlagen verbessert werden. In der zweiten Projektphase des Vorhabens MOSA wird deshalb der Forschungsschwerpunkt auf die Wasserbewirtschaftungsmaßnahmen gelegt, das heißt weniger auf die Modellierung als auf die IWRM-Interventionsmaßnahmen. Die Schwerpunktsetzung auf WIM, und dort insbesondere auf den Aspekt Institutionen sowie Ökonomie/Finanzierung, erscheint auch angesichts der Arbeitsschwerpunkte und Ergebnisse der übrigen IWRM-Vorhaben des BMBF sinnvoll, deren Fokus stärker auf technisch/hydrologischen Aspekten liegt. Somit hat der ökonomische Aspekt in der Phase II eine Schlüsselrolle, denn aus Sicht der Projektbeteiligten ist es vor allem die Erhöhung der Wertschöpfung im Wassersektor und deren nachhaltige Sicherung, die die Umsetzbarkeit und Nachhaltigkeit des gesamten IWRM-Projekts erst ermöglichen. Abb. 7: Kläranlage Groblersdal www.iwrm-southafrica.de
MOSA Impressionen Abb. 8: Austrittstelle von saurem Grubenwasser (AMD - Acid Mine Drainage) mit Detailaufnahme
5. Projektkomponenten MOSA IWRM-Modellierung incl. Klimaschutz und Anpassung an den Klimawandel (Verfeinerung/Anpassung des IWRM I Modells) Wertschöpfungsbildende IWRM-Maßnahmen Verbesserung der Wertschöpfungsketten für den Industrieund Dienstleistungssektor Technologien & Anlagen Kapazitätsentwicklung Water Game Verbesserung des Werteflusses der Wassernutzung Institutionen & Führung Grenzüberschreitende Verbreitung Region Olifants, Südafrika, SADC (weitere Regionen nicht ausgeschlossen) Abb. 9: Zusammenwirken der Projektkomponenten 5.1 Wertschöpfungsbildende IWRM-Maßnahmen Das Ziel dieser auf dem Modul der Maßnahmen zur Wasserbewirtschaftung (WIM) aufbauenden Projektkomponente ist die wissenschaftliche Untersuchung zweier sich ergänzender Aspekte: Zum einen soll durch eine forcierte Einbindung lokaler Akteure in das IWRM- Konzept die Nachhaltigkeit der Maßnahmen gesichert werden. Hier werden durch die Untersuchung der Arbeitsteilung in der betriebswirtschaftlichen Wertschöpfungskette Potentiale für lokale, nationale und internationale Beiträge untersucht. Durch die stärkere Einbindung lokaler Akteure soll sichergestellt werden, dass ein optimiertes IWRM nicht aus Mangel an Ownership scheitert. Abb. 10: Wertschöpfungskette Der zweite Aspekt ist die Untersuchung des Wertflusses von Wasser ( water value flow ) über den gesamten hydrologischen Kreislauf. Unter Anwendung der Konzepte des virtuellen Wasserhandels und des Water Footprints soll überprüft werden, ob das Wasser im Projektgebiet für die Aktivitäten eingesetzt wird, die den höchsten sozio-ökonomischen Nutzen bringen. Im Rahmen der Wassernutzungsanalyse sollen Konzepte gefunden werden, die den Nutzen des Gutes Wasser gesamtwirtschaftlich maximieren. www.iwrm-southafrica.de
MOSA Projektkomponenten Forschungsthemen im Kontext zu Wertschöpfungsbildung durch IWRM-Maßnahmen: Analyse und Gestaltungsansätze für die internationale Arbeitsteilung, für Liefer- und Wertschöpfungsketten bei Wasserbewirtschaftungsmaßnahmen Kosten-Nutzen-Analyse und Optimierung des kompletten Wasser(wieder)verwendungs-Kreislaufs Demonstration effizienter Technologien am Beispiel einer HUBER VRM-Pilotanlage (siehe Abbildung 11) Investitionsprogramm für Wasserwirtschaftsmaßnahmen zur Verbesserung und Sicherung eines nachhaltigen Betriebs Vertiefende Untersuchungen finanzwirtschaftlicher und rechtlicher Aspekte Konzepte für eine wertschöpfende Klärschlammverwertung in ländlichen Siedlungsgebieten Technologie- und Betriebskonzept zur Ertüchtigung von Anlagen Inzwischen sind etliche Abwasseranlagen vorhanden, aber oft funktionieren sie nicht (vgl. Kap. 4.3). Im Rahmen des MOSA-Projektes soll deshalb exemplarisch eine Technologie pilotiert werden, welche die Funktionen vorhandener Kläranlagen verbessern und deren Kapazitäten erweitern kann (Membranbiologie, siehe Abb. 11). Und die Technologie soll so adaptiert werden, dass sie unter den lokalen afrikanischen Verhältnissen betriebsfähig ist. Darüber hinaus soll Abb.: 11: HUBER VRM (Vacuum Rotation Membrane) ein umfassendes Organisations- und Geschäftsmodell als Komponente von IWRM-WIM (vgl. Abb. 4) erarbeitet und fortverifiziert werden. 13
5. Projektkomponenten MOSA 5.2 Kapazitätsentwicklung durch Ausbildung und Training Eine Erkenntnis der Phase I des IWRM Südafrika-Vorhabens war, dass die nationalen Institutionen in Südafrika zwar über ein sehr gutes technisches Knowhow verfügen, dass es aber an ökonomischem Verständnis und Wissen fehlt (insbesondere auch bei den politischen Entscheidungsträgern), um die Regulierung im Wassersektor so zu definieren und zu praktizieren, wie dies für ein erfolgreiches IWRM unabdingbar wäre. Abb.: 12: IWRM-Workshop Auf regionaler und lokaler Ebene findet man vielfach einen Mangel an prakti- scher Erfahrung, anwendungsorientiertem Wissen und dem notwendigen Ausbildungshintergrund. Um eine verbesserte Partizipation und ein Plus an Engagement, Ownership, zu erreichen, sind daher verschiedene Aktivitäten zur Kapazitätsentwicklung ( Capacity Development ) notwendig. Parallel dazu muss für eine nachhaltige Umsetzung der Projektergebnisse die Durchsetzungsfähigkeit der Institutionen untersucht und gegebenenfalls verbessert werden. www.iwrm-southafrica.de
MOSA Projektkomponenten Die Komponente Kapazitätsentwicklung beinhaltet: Workshops zu Wassertechnik und Anlagenbetrieb Wasser-Effizienz Modifizierte VRM Technologie Abrundungsinvestitionen und betriebliche Maßnahmen zur Ertüchtigung vorhandener Anlagen sowie modulare Erweiterung der Abwasserbehandlung Vorgefertigte Containeranlagen Betrieb von Anlagen, Systemen und Unternehmen der Wasserver- und -entsorgung Workshops zum Thema Institutionen & Führung IWRM: Grundlagen, Konzepte und Analysen Wertschöpfungskette des Wassers, Wertefluss des Wassers, effektiver Wasser-Fußabdruck und virtueller Wasserhandel Umsetzung von IWRM: Chancen und Herausforderungen Gemeindebasiertes Wassermanagement Bewusstseinsförderung durch Bildungsspiele ( Water Game, siehe Kapitel 6.1). Incentive Engineering Nach Erfahrungen aus der Phase I, aber auch vieler anderer Projekterfahrungen der Wasserforschung und der Entwicklungszusammenarbeit, ist eine weitere Erfolgsvoraussetzung zu erreichen, dass ein dauerhaftes Eigeninteresse der Beteiligten an der kontinuierlichen Verbesserung und Anwendung des vermittelten Wissens und der trainierten Fähigkeiten besteht. IEEM hat dafür den Begriff Incentive Engineering als zentralen Fokus von IWRM geprägt, der mittlerweile auch bei den Vereinten Nationen, UN Water und Geberbanken, z. B. der Weltbank, verwendet wird. 15
5. Projektkomponenten MOSA 5.3 IWRM-Modellierung Anwendungsreife Weiterentwicklung des IWRM-Modells Als dritte Komponente von MOSA ist die tatsächliche Nutzung und Überprüfung der Wirkung des in der ersten Projektphase erstellten IWRM- Modells in der Praxis geplant. Anpassungen und Aktualisierungen (refinement & update) werden dazu abhängig von der Verfügbarkeit neuer Daten vorgenommen. Die Werkzeuge werden als Web-GIS (Geographisches Informationssystem) konzipiert und implementiert, sodass eine einzige bzw. wenige Server-Installationen genügen und die Endanwender Abb. 13: GIS-Ergebnispräsentation über gängige Internet-Browser mit den Karten und Daten arbeiten können. Fortschreibung WRM, WAM & WIM Verifizierung eines computertechnisch formulierten Entscheidungs- Unterstützungssystems (Decision Support Systems - DSS) Entwicklung eines GIS-Planungsmodells Untersuchung der Bedeutung von Informations- und Kommunikationstechnologien (ICT) für Innovationen in der Wertschöpfungskette Wasser Online-Mess- und Datenübertragungssystem Übergeordnetes Ziel dieses Teilprojektes ist, in enger Zusammenarbeit mit südafrikanischen Überwachungsbehörden ein angepasstes, dezentral einsetzbares Online-Mess- und Datenübertragungssystem zu entwickeln und zu demonstrieren. Die Ergebnisse sollen dabei einmal den südafrikanischen Behörden zur Verfügung gestellt werden und ferner die bestehende Datenbasis der Modellierungspartner ergänzen bzw. überprüfen und aktualisieren. www.iwrm-southafrica.de
MOSA Projektkomponenten 5.4 Grenzüberschreitende Verbreitung Die grenzüberschreitende Verbreitung der Projektergebnisse ist unter dem Aspekt der Praxisrelevanz der gewonnenen Erkenntnisse und zur kritischen Beleuchtung der Ergebnisse im interregionalen Vergleich wichtiger Bestandteil der Phase II des IWRM-Projekts in Südafrika. Informationsaustausch und Stärkung des Süd-Süd-Austauschs Erhöhte Politik- und Praxisrelevanz Vergleichende Analyse mit anderen Regionen Kritische Beleuchtung der Erkenntnisse Abb. 14: Teilnehmer Kick-Off-Workshop Pretoria, November 2012 Südafrika als im Kontinent vergleichsweise gut entwickeltes Land hat traditionell eine Vorbildfunktion und dient fast allen wichtigen Unternehmen als Basis, um Technologien und Dienstleistungen Afrika-tauglich anzupassen und später Afrikaweit zu verbreiten. Diese Funktionen von Südafrika als Hub für den Technologie- und Wissenstransfer ist aufgrund der aktuellen politischen und wirtschaftlichen Lage im Maghreb (bislang der afrikanische Hub im Norden ) noch viel bedeutender geworden. Der grenzüberschreitenden Verbreitung der Erkenntnisse des Vorhabens MOSA kommt deshalb eine zentrale Bedeutung zu. 17
6. Projektstatus/Umsetzung 6.1 Modellierung und Water Game Vorgesehen ist der Aufbau eines detaillierten Wasserbewirtschaftungsmodells auf Basis von MIKE Basin durch die DHI-WASY GmbH. Das Modell soll auch als Basis für flankierende Aktivitäten zum lokalen Capacity Development dienen. Schulungs-, Fortbildungs-, Trainingsmaßnahmen und Bildungsspiele sollen helfen, das Bewusstsein zu fördern und die kontinuierliche Verbesserung des vorhandenen Wissens zu mehr Partizipation und Ownership der lokalen Akteure herbeiführen und zur Nachhaltigkeit der geplanten IWRM-Maßnahmen beitragen. Die Entwicklung eines auf dem Einzugsmodell des Mittleren Olifants basierenden interaktiven pädagogischen Bildungsspiels ( Water Game ) soll diesen Ansatz auf spielerische Weise unterstützen. Abb. 15: Water Game basierend auf dem Olifants Einzugsmodell, DHI Im Rahmen des Projektes wurde im Jahr 2012 deshalb die Weiterentwicklung eines mit Hilfe von UNEP-DHI konzipierten Spieles zur Verdeutlichung der Problematik des integrierten Wassermanagements begonnen. Das Spiel wird den Anwendern im Webbrowser zur Verfügung stehen und basiert serverseitig auf einem MIKE Basin Modell. Die Eingaben werden mittels Webservices an den MIKE Basin Server weitergeleitet. Hauptaufgabe des Servers ist die Ausführung des Wassermanagementmodells MIKE Basin auf Basis eines vereinfachten Modellaufbaus. Für die Kommunikation zwischen den Webservices und MIKE Basin wurde ein Game-Simulation-Driver entwickelt, der die Logik des Spiels als Modellparameter in die Logik des Modells übersetzt. Ein Prototyp des Spiels www.iwrm-southafrica.de
Umsetzung/Projektstatus wurde bereits auf dem Kick-Off-Meeting am 14./15.11.2012 in Pretoria, Südafrika, vorgestellt. Für 2013 ist, neben der Performance-Optimierung, eine Erweiterung des Spiels hinsichtlich spezifischer wasserwirtschaftlicher und geografischer Entitäten des Mittleren Olifants geplant. Im Rahmen des Projektes wird das sich zurzeit durch DHI-WASY in der Entwicklung befindende MIKE Basin Modell des Mittleren Olifants verwendet. 6.2 Mobiles Wasserlabor Die Lieferung und der Aufbau des mobilen Wasserlabors in Südafrika durch LAR Process Analysers ist für das 1. Halbjahr 2013 geplant. Abb. 16: Mobiles Wasserlabor, LAR Zur Umsetzung der wichtigsten Ziele war geplant, einen Messcontainer der ungefähren Größe(LxBxH)von3x2x2m und einem Gewicht von unter 1 t zu entwickeln, der mit niedrigen Einrichtzeiten bis zur Betriebsbereitschaft auskommt. Auf Basis der messtechnischen Anforderungen des Projektes und der Analyse der besonderen Randbedingungen vor Ort (Arbeitsbedingungen, Klima, Logistik etc.) wurde das Anforderungsprofil für das mobile Wasserlabor einschließlich der messtechnischen Ausstattung erarbeitet. Es werden mehrere Messgeräte, Probennahmeeinrichtungen und Datenkomponenten zum Einsatz kommen. Deshalb muss der begrenzte Containerinnenraum effektiv genutzt und der Messplatz sinnvoll angeordnet werden. Unter Berücksichtigung des Vorhandensein größerer Unterschiede in der Lage des Wasserspiegels und des Uferflusses, sollte eine Probennahme mit der Hilfe einer speziellen Boje vorgenommen werden, die auf dem LKW verstaut und zur Probennahme im Gewässer positioniert werden kann. 19
6. Projektstatus/Umsetzung 6.3 Pilotanlage zur Abwasserklärung und Brauchwasser- Produktion Ein Konzept für eine Pilotanlage zur Behandlung von Abwasser mittels Vorreinigung und Membranbioreaktor (VRM 20, s. Abb. 11) wurde 2012 durch HUBER SE erstellt. Ziel ist die Wiederverwendung des Permeats zur Einleitung in Regenwasser- oder Bewässerungskanäle in Südafrika. Abb. 17: Fließbild der Pilotanlage, HUBER Die konstruktive Ausarbeitung der Pilotanlage inklusive Erstellung einer Einbauskizze sowie die Besichtigung der Kläranlage Sedgefield als möglicher südafrikanischer Pilotstandort der Anlage sind bereits erfolgt. Zurzeit erfolgen die Planung und Auslegung eines abgestimmten Aufstellungskonzepts für die Pilotanlage am Standort Berching und Sedgefield, so dass die voraussichtliche Inbetriebnahme der Pilotanlage im April 2013 und Durchführung der Untersu-chungsreihe mit Schwerpunkt Spülluft im 3. Quartal 2013 am Standort Berching stattfinden kann, bevor die Anlage anschließend an den Pilotstandort in Südafrika überführt wird. www.iwrm-southafrica.de
MOSA Impressionen Abb. 18: Abwasserteiche Leeuwfontein
7. Vernetzung Weitere IWRM- und verwandte BMBF-Projekte mit Beteiligung der MOSA Partner: IWRM Lower Jordan Valley CuveWaters/Namibia Khorezm Usbekistan IWRM Iran IWRM Guanting/China IWRM Shandong/China IWRM Vietnam AKIZ Vietnam IWRM Indonesia Abb. 19: Weltweite Vernetzung der IWRM-Partner und -Projekte AKIZ Vietnam www.akiz.de CuveWaters/Namibia www.cuvewaters.net IWRM Guanting/China www.guanting.de IWRM Indonesia www.iwrm-indonesien.de IWRM Iran/Isfahan www.iwrm-isfahan.com IWRM Shandong/China www.dhi-wasy.eu/shandong.html IWRM SMART/Unteres Jordantal www.iwrm-smart2.org IWRM Vietnam www.iwrm-vietnam.vn Khorezm Usbekistan www.khorezm.zef.de IEEM, LAR IEEM DHI-WASY HUBER SE DHI-WASY, IEEM DHI-WASY HUBER SE U+Ö, IEEM ZEF www.iwrm-southafrica.de
8. Literatur Bundesministerium für Bildung und Forschung - BMBF (2009): Forschung für nachhaltige Entwicklung. Rahmenprogramm des BMBF, Bonn/Berlin (http://bmbf.de/pub/forschung_fuer_nachhaltige_entwicklung.pdf, Stand 06.03.2013). Bombeck, M. (2012): Allokation von Wasserressourcen durch Integration ökonomischer Aspekte im IWRM am Beispiel des Einzugsgebietes "Mittlerer Olifants, Südafrika, Diss. Ruhr-Universität Bochum, (zugl.: Schriftenreihe Umwelttechnik und Umweltmanagement, IEEM - Institut für Umwelttechnik und Management an der Universität Witten/Herdecke ggmbh, Witten, Bd. 31). Bombeck, M., Gregarek, D., Rudolph, K.-U. (2012): IWRM Südafrika Phase II - Ausrichtung von IWRM-Maßnahmen an der Wertschöpfung zur Sicherung der Nachhaltigkeit, in: Hydrobrief Nr. 58, September 2012. Bombeck, M., Rudolph, K.-U. (2013): Ökonomische Aspekte im Kontext von Integriertem Wasserressourcenmanagement, in: Wasser-Wirtschaft Nr. 4, 2013. Bombeck, M., Gregarek, D., Hilbig, J., Rudolph, K.-U. (2013): Integriertes Wasserressourcen-Management in der Projektregion Mittlerer Olifants, Südafrika. Ausrichtung von IWRM-Maßnahmen an der Wertschöpfung zur Sicherung der Nachhaltigkeit, in: Helmholtz-Zentrum für Umweltforschung (Hrsg.): IWRM. Integriertes Wasserressourcen-Management: Von der Forschung zur Umsetzung, Leipzig/Magdeburg. Department of Water Affairs - DWA (2011): Development of a Reconciliation Strategy for the Olifants River Water Supply System, Final Reconciliation Strategy Report, Pretoria. Department of Water Affairs - DWA (2012): Draft National Water Resource Strategy 2, Department of Water Affairs, Pretoria. Global Water Partnership - GWP (2000): Integrated Water Resources Management, TAC background paper no. 4, Stockholm (http://gwptoolbox.org/images/stories/gwplibrary/background/tac_4_en glish.pdf, Stand 06.03.2013). 23
8. Literatur Jolk, Christian (2012): Räumliches Entscheidungsunterstützungssystem zur Wasserbewirtschaftung von Flusseinzugsgebieten unter Berücksichtigung von IWRM Grundsätzen - Oberes Dong Nai Flusseinzugsgebiet, Vietnam, Diss. Ruhr-Universität Bochum (= Texte zu Umwelttechnik und Ökologie im Bauwesen, Ruhr-Universität Bochum, Bochum, Heft 6). Rudolph, K.-U. (2011): Valuing Water as a Resource and as a Utility, in: Asian Water 27 (2011), Nr. 5, S. 9-28. Rudolph, K.-U. (2012): Allocation of Infrastructural Investments in Water. IWRM - Integrated Water Resources Management as tool to secure re-payment, Vortrag anlässlich der International Infrastructure & Invest Convention, Johannesburg, 13. September 2012. Rudolph, K.-U., Bombeck, M.; Harbach, M. (2010): Integrated Water Resources Management in South Africa - Maximizing Water Efficiency by Interlinking Hydrological and Economic Modelling, in: Streusloff, H. (Hrsg.): IWRM Karlsruhe 2010. Conference Proceedings, Karlsruhe, S. 92-99. Rudolph, K.-U., Bombeck, M., Harbach, M., Borgmann, A., Paris, S., Preuss, F.-W. (2011): Integriertes Wasserressourcenmanagement Pilotprojekt Mittlerer Olifants Südafrika mit Technologietransfer durch ein Franchise- Konzept. Teil 1 des Abschlussberichtes aus dem gleichnamigen Forschungsprojekt. Walter, T.; Kloos, J.; Tsegai, D. (2010): Improving water use efficiency under worsening scarcity: Evidence from the Middle Olifants sub-basin in South Africa, in: ZEF - Discussion Papers on Development Policy, No. 143. www.iwrm-southafrica.de
MOSA Impressionen Abb. 20: Loskop Talsperre, größter Wasserspeicher im Gebiet MOSA
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