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Die Trilogie der Krisen: Wasser-, Land- und Geldwirtschaft

Dr.-Ing. Christian Moritz Urban

Die Trilogie der Krisen: Wasser-, Land- und Geldwirtschaft

Zweibrücken 2018

Kurzfassung

Das vorliegende Buch beschreibt die Probleme bei der Beschaffung der Maslow’schen Grundbedürfnisse für einen Menschen in einer für ihn gefährlichen Umwelt. Der Mensch braucht als stetigen Input für sein Überleben Wasser, Nahrungsmittel, Schutz und Geld (Luft und Schlaf werden hier erstmal unterschlagen). Auch Geld gehört zunächst nach Maslow nicht dazu, aber es ist heute notwendig, um sich in unserer arbeitsteilenden Gesellschaft die ersten drei Bedürfnisse erwerben zu können.

Beide für den Stoffwechsel des Menschen notwendige Güter stehen am Anfang einer sich langsam entwickelnden Krise. Die Verknappung von sauberem Süßwasser für Mensch, Tier und Landwirtschaft ist der Einstieg in diese Thematik. Auf den begrenzten Süßwasserkontingenten bauen die Probleme der Landwirtschaft auf. Knapper werdende Ressourcen wie Wasser, fruchtbare Ackerfläche, Landwirte und Know-How bedrohen das zweite Grundbedürfnis der Nahrungsmittelaufnahme. Mit Hilfe der Demografie der Bauern, den Problemen der Produktionsmittel wie Saatgut, Dünger und Energie, der Verknappung der Produktionsflächen bis hin zu den Symptomen in Form von hohen Suizidraten werden die Grundprobleme bei der Nahrungsmittelproduktion in der Landwirtschaft analysiert.

Abhängig davon werden in historischem Kontext die Probleme des Geldkreislaufes dargestellt, wenn Zentralbanken, Unternehmen und Staaten ihre Grenzen durch die Aufblähung der Bilanzen und ungezügelte Verschuldung erreichen.

Um den Stimmen großer Denker gerecht zu werden, wird versucht die Theorie der Volkswirtschaft aufzuarbeiten, um die aktuellen Entwicklungen besser deuten zu können. Dabei treffen gegensätzliche Theorien aufeinander.

Aktuelle Daten verschiedener Anlageklassen sollen im historischen Kontext zeigen, wie hoch oder niedrig verschiedene Assetklassen am Markt aktuell bewertet werden. Letztendlich bleibt offen, wie und wann sich die Folge der verschiedenen Kettenreaktionen auslöst. Der wahrscheinlichste Zünder könnte an den Aktien- oder Immobilienmärkten zu finden sein, welcher anfangs zu unglaublichen Kursstürzen und später eventuell den letzten starken Interventionen der Zentralbanken mündet. Als Bremse für diese Entwicklung wird der inflationäre Motor gesehen, der durch Preissteigerungen der Nahrungsmittel gezündet werden könnte.

Aus der Vielfalt der präsentierten Daten ableitend sollte jeder die Gefahr für die Weltkonjunktur zum Ende des ersten Fünftels dieses Jahrhunderts erkennen können.

Vorwort

Dieses Buch liefert kein neues Wissen, sondern stellt nur die bereits öffentlich zugänglichen Daten überschaubar für den Leser zusammen. Mit Hilfe der Quellenangaben ist jeder Leser eingeladen sich für vertiefende Information auch mit den Werken der zitierten Autoren zu beschäftigen. Ihnen sei für das Recherchieren der Geschichte, dem Sammeln von Daten und ihre Aufbereitung gedankt, denn dieses Buch bedient sich allein ihrer ehrenhaften Anstrengungen.

Weil Bilder bekanntlich mehr als tausend Worte sagen, wurde darauf geachtet, alles so knapp und grafisch wie möglich zu präsentieren. Für die etwas längeren und vielleicht ermüdenden Passagen sei der Autor entschuldigt, da er nur versuchte mit Hilfe der Geschichte einen weißen Lichtstrahl durch die Zeit zu transportieren. Mancher interessierte Leser wird in den ausschweifenden Geschichten jedoch bestimmt auch unterhaltsame Anekdoten finden, die dem nüchternen Thema etwas Würze verleihen.

Die Motivation für dieses Buch war vor allem den Kindern des Autors wichtige Zusammenhänge in unserer Weltgeschichte, Wirtschaft und Gesellschaft klar zu machen, die sie in dieser Form wahrscheinlich in der Schule und Universität so nicht lernen werden. Vielleicht dient es als Inspiration und regt ihren Forschergeist an, um eigene Recherchen anzustellen, um damit möglichst viele Fehler zu finden und beim kritischen Nachdenken zu helfen, wenn sie dieses Buch lesen.

Nur mit neuen Ideen und Idealen können Veränderungen entstehen. Der Autor hat die Hoffnung (auch wenn eine gewisse Ideologie dahintersteckt), dass grundlegende Fehler, die immer wieder in der Geschichte der Menschheit gemacht wurden, eventuell abgestellt werden. Leider gilt noch Gandhi’s These: Die Geschichte lehrt die Menschen, daß die Geschichte die Menschen nichts lehrt. Dem einen oder anderen, der geneigt ist, nach dem Lesen dieses Buches neue Entscheidungen zu treffen, sei gesagt, dass der Autor keine Garantie für die Vollständigkeit der gemachten Aussagen und Erklärungen geben kann, denn für verschiedene Zusammenhänge und Zeitpunkte gestaltet sich Realität und Praxis als weit komplexer wie hier angedeutet. Vor allem die volkswirtschaftlichen Prozesse scheinen noch nicht alle angenommen, akzeptiert und verifiziert zu sein. Dieses Buch soll zum Nach- und Weiterdenken anregen. Jeder muss für seine Entscheidungen selbst verantwortlich gemacht werden.

Ich widme dieses Buch meinen geliebten Kindern und meiner geliebten Frau, die ergänzende soziale Komponenten sicher besser als der Autor vermitteln kann.

Inhaltsverzeichnis

Einleitung

Die Wasserkrise

2.1 Die Geschichte rund um das Wasser

2.2 Globale Wasserverteilung

2.3 Wasserkonsumenten

2.4 Wasserverschmutzung

2.5 Übernutzung vom Grundwasser

2.6 Knappheiten führen zu Konflikten und Krisen

2.7 Preispolitik

2.8 Auswirkungen und Prognosen

Die Krise der Landwirtschaft

3.1 Die Geschichte der Nutzpflanzen

3.2 Die Geschichte der Landwirtschaft

3.3 Das Bild der Landwirtschaft im internationalen Vergleich

3.4 Die Strukturprobleme der Landwirtschaft heute

3.5 Teure und problematische Betriebsmittel

3.5.1 Energie

3.5.2 Dünger

3.5.3 Saatgut, GVO und Pestizide

3.6 Klima, Desertifikation und Boden

3.6.1 Das Wetter

3.6.2 Desertifikation und Verknappung von fruchtbarem Boden

3.6.3 Bewässerung

3.6.4 Landgrabbing: Der Kampf um die letzten freien Flächen

3.7 Suizid der Landwirte

3.8 Die Nahrungsmittelkrise 2007/2008

Die Krise der Geldwirtschaft

4.1 Einleitung

4.2 Das Geld

4.3 Arbeit, Waren, Konjunkturzyklen und freie Marktwirtschaft

4.4 Staat und Zentralbank

4.5 Verschiedene Anlageklassen und ihre Blasen

4.5.1 Derivate

4.5.2 Immobilien

4.5.3 Aktiengesellschaften in Zeiten verschiedener Imperien

4.5.4 Kryptowährungen

4.5.5 Weitere Preisvergleiche

4.6 Gesellschaft, Demografie, Renten

Zusammenfassung

Schlusswort

Anhang

Literaturverzeichnis

Einleitung

Das Wort „Krise“ kommt vom altgriechischen „krisis“ und wurde für Bedeutung, Meinung, entscheidende Wendung und Entscheidung, aber auch später für Zuspitzung verwendet. Heute wird das Wort in verschiedenen Bereichen wie Wirtschaft, Ökologie, Soziologie, Medizin und Psychologie verwendet und muss dem Bereich entsprechend definiert werden. Allgemein wird es im Zusammenhang mit unerfreulichen Entwicklungen oder Ereignissen verwendet. Die Medien, vor allem die europäischen, lieben dieses Wort und verwenden es bei jeder Gelegenheit, um mehr Aufmerksamkeit zu gewinnen. Dabei wird oft vergessen, dass eine Krise eigentlich kein Zustand der dauerhaft negativen Entwicklung ist, sondern für eine schwierige Situation, Zeit oder Höhe- beziehungsweise Wendepunkt einer unangenehmen Entwicklung steht. Die andauernde negative wirtschaftliche Entwicklung sollte man daher weniger „Krise“ nennen, sondern besser Niedergang. Auch der Autor sollte besser von Niedergang oder über die schleichende Verschlimmbesserung schreiben, wenn es um die Landwirtschaft, den Wasserhaushalt und Geldwirtschaft geht. Da der Wende- und Höhepunkt noch nicht erreicht sind, wird daher von der zukünftig erwarteten Krise gesprochen.

Kapitel 2 könnte auch ein Unterkapitel des zweiten Kapitels sein, da Wasser die Essenz der Landwirtschaft ist und jedes Wasserproblem auch zu einem Problem in der Landwirtschaft ausartet. Der schwierige Balanceakt zwischen dem durststillenden Wassereinsatz und der Verwendung in der fütternden Landwirtschaft soll an einigen Problemregionen verdeutlicht werden. Ebenso werden wissenschaftliche Erkenntnisse und Datensammlungen dazu verwendet, um den globalen unausgeglichenen Zustand der sauberen Wasserdepots zu beschreiben.

Kapitel 3 geht auf die Landwirtschaft ein, die sich trotz steigendem Output seit über 35 Jahren im Niedergang befindet. Die vergangenen historischen Entwicklungen sollen aus Sicht der Landwirte und der Verbraucher beschrieben werden, um ein ganzheitliches Bild zu erlangen. Dabei wird mit den Babyloniern und Römern beginnend über die Zeit des Mittelalters bis heute das wirtschaftliche und soziale Umfeld miteinbezogen und interpretiert. Die Probleme des Landwirts werden darüber hinaus im internationalen Vergleich erörtert und in den wirtschaftlichen Kontext gestellt.

Kapitel 4 ist das zentrale Thema dieses Buches. Hier treffen sich die 3 Themenschwerpunkte, wenn wahrscheinlich die Probleme bei Wasser und Landwirtschaft ein zentralbankgesteuertes Wirtschaftssystem auflösen. Heute verschwimmen die direkten Beziehungen untereinander in einem komplexen globalen Handelsnetz, das durch politische Umverteilung des Geldflusses und politischer Manipulation der liquiden Mittel besteht. Anhand der Veränderung der Anteile bestimmter Nationen am Bruttoweltsozialprodukt zeigen sich die globale Umverteilung und Umwandlung von Kapital, zukünftige Krisenregionen und Nationen mit zu erwartendem Fortschritt und Neuaufbau. Der Bedarf an zusätzlichen Ressourcen, der sich entwickelnden Regionen, steht dabei in Konkurrenz zu den bereits entwickelten Regionen und heizt damit einen Kampf um die Ressourcen der Welt an, die in diesem Prozess immer stärker in Anspruch genommen werden. In diesem Rahmen zwängen sich Währungsbewegungen, Geldmengenerhöhungen und daraus entstehende Blasen verschiedener Anlageklassen. In der Vergangenheit hat sich gezeigt, dass vor allem die Inflation verursacht durch steigende Energie- und Nahrungsmittelpreise im Epizentrum der Veränderungen stand. Anhand von Beispielen wird dies verfolgt und auf die Probleme für unser heutiges Wirtschaftssystem hingewiesen, das durch unglaubliches Kreditwachstum entstanden ist. Viele Exzesse und Fehlallokationen von Kapital lassen sich auf geringe Inflationsraten durch billige landwirtschaftliche Produkte, wachsende Schuldenberge bei Verbraucher, Unternehmen und Staaten, sowie dem Umverteilungsdrang einer sozialen Marktwirtschaft zurückführen.

Die Wasserkrise

2.1 Die Geschichte rund um das Wasser

Das Wasser gilt als der Geburtsort der Entstehung vom Leben auf unserem Planeten und ist der Motor, der unsere wichtigsten Stoffwechselvorgänge und Elementarprozesse antreibt. Ohne Wasser werden wir nicht ernährt und das Klima auf unserem Planeten wäre für uns lebensfeindlich. Wasser ist also, wie schon der griechische Philosoph Thales von Milet ca. 550 v. Chr. sagte, der Urstoff allen Seins. Diese zentrale Bedeutung des Elements Wasser manifestierte sich besonders in den Mythologien und Religionen verschiedener Kulturen, welche sich der Bedeutung für das Leben bewusst waren. Das beweisen auch die ersten verabschiedeten Gesetze, die das Wasserrecht regeln sollten und maßgeblich an der Entwicklung der ersten zentralistischen Zivilisationen in China (am Fluss Hoang Ho) und Indien (am Fluss Indus), sowie den parallel entstandenen Zivilisationen in Mesopotamien (an Euphrat und Tigris) und Ägypten (Nil) beteiligt waren. Als einer der ersten Gesetzestexte regelte der Ur-Nammu Codex, der heute allerdings nicht komplett erhalten ist, neben den Kapitalverbrechen auch den Wasserdiebstahl. Der wohl am besten dokumentierte und so gut wie vollständig erhaltene Gesetzestext ist der Codex Hammurapi des gleichnamigen babylonischen Königs ca. 1700 v. Chr. Der auf einem Marmorstein mit 8.000 Wörtern festgehaltene Text beschreibt das Staatsrecht, Bürgerrecht, Wirtschafts- und Wasserrecht, das vor allem die Landwirtschaft und den Geldverkehr regeln und schützen sollte. Weitere Schutzgesetze für das Wasser und seine Reinheit sind von den Römern bekannt. Eine Verschmutzung des öffentlichen Wassers wurde mit einer Bußgeldstrafe von bis zu 10.000 Sesterzen verfolgt, was umgerechnet ca. das vierteljährliche Einkommen eines Arbeiters entsprach [153]. Nachdem die Griechen schon über die Technik der Abwasserentsorgung verfügten, wurden diese von den Römern schon ca. 500 v. Chr. mit der Cloaca Maxima perfektioniert. Heute zeugen die Überreste und Ausgrabungen im Forum Romanum und der berühmte Kanaldeckel Bocca della verita, zu sehen in der Kirche Santa Maria, von den ersten Abwassersystemen. Der Wasserbedarf der Römer, die durch ihre öffentlichen und privaten Thermen, Bäder und Toiletten kein Wasser sparten, wurde mit dem Bau der Wasserleitung Aqua Appia (312 v. Chr.) über riesige Aquädukte [153] gedeckt. Das Abwasser wurde in den Tiber geleitet und verschmutze diesen ca. 200 n. Chr. auf dem Hochpunkt der Stadt Rom in ausgeprägtem Maße. Das Beispiel der Römer zeigt klar auf, wie wichtig das Wassersystem für eine stark wachsende Stadt wie Rom war und das über mehrere Jahrhunderte durch entsprechendes Wassermanagement bestand haben konnte.

Von der Zeit nach dem Römischen Reich bis ins späte Mittelalter wurde weniger überliefert, so dass wir weniger der Geschichte rekonstruieren können. Die Monumente über Pest und Cholera sowie anderen Seuchen deuten jedoch darauf hin, dass die Hygiene und Wasserversorgung damals besonders schlecht war. Beispiele sind die Pestsäulen in Wien, München, Linz, Prag, Fulda und Klagenfurt. Vermutungen diverser Historiker sagen aus, dass die Wasserqualität so schlecht war, dass man mehr durch Alkohol und Hitze desinfizierte Getränke wie beispielsweise Wein und Bier zu sich nahm. Die Geschichten von alten Brauereien, die damals boomten, belegen den exzessiven Alkoholkonsum, wenn man sich zum Beispiel Regelungen ansieht, die jedem Arbeiter täglich 5 Liter Bier zusprachen. Auch die wirtschaftliche Entwicklung und der Fortschritt, die von Wasser gespeist werden, blieben damals Jahrhunderte lang im Stillstand. Der Hauptgrund dafür war wahrscheinlich dem zerstörerischen politischen System geschuldet, das keine freie Entwicklung zuließ. Seit dem 14. Jahrhundert sind die sogenannten Brunnenmeister bekannt, die sich um das öffentliche Wasser der Städte kümmerten und für dessen Reinheit zuständig waren.

Durch die spätere industrielle Entwicklung vor allem an den Flüssen, welche der Industrie als Wasser- und Abwasserversorgung dienten, wurden schnell aus den Biotopen mit enormem Fischreichtum stinkende Kloaken. Der fischreiche Rhein ernährte mit seinen jährlich gefangenen 85.000 Tonnen Lachs [153] - als Essen der armen Leute - einen großen Teil der Bevölkerung. Mit der Entwicklung der Dampfmaschine und der chemischen Industrie wurden anfangs besonders Flüsse in Europa verunreinigt. Extrembeispiele waren der Rhein in Deutschland und die Themse in London. Vom Jahre 1858 ist die berühmte Begebenheit überliefert, dass eine Sitzung im Unterhaus abgebrochen werden musste, weil der Gestank der Themse unerträglich war [102]. Bei McNeill [155] ist die Geschichte zu finden, dass 1866 die Wasserqualität der Calder in Nordengland von Tinte gleichzusetzen war und dies wurde bewiesen, indem der Bericht zum Teil mit dem Flusswasser geschrieben wurde. Durch den Bau von Abwasser- und Kläranlagen in den 1920er und 1930er Jahren wurde die Verschmutzungssituation in Europa wesentlich verbessert. In den USA wurde etwas später ab 1972 der Clean Water Act verabschiedet, der unter Druck der Bevölkerung entstand, als am 22.6.1969 in Ohio der Cuyahoga River durch die chemische Verunreinigung brannte. Die abwandernde Industrie nach Asien und insbesondere China, führte mit der sich dort entwickelnden Industrie Ende des 20. Jahrhunderts zu den gleichen Konsequenzen in asiatischen Flüssen und Seen wie es damals in Europa der Fall war. Es ist abzusehen, dass sich auch dort neue Wassergesetze und Richtlinien etablieren werden, wenn man nicht den wirtschaftlichen Kollaps riskieren will.

Heute wird das Wasserrecht in Europas ältester Rechtsinstitution (gegründet ca. 960 n. Chr.) beim Wassergericht in Valencia behandelt. An diesem Ort werden heute die juristischen Duelle von Großkonzernen ausgefochten, die die öffentliche Wasserversorgung Europas privatisieren wollen. Wie diese Geschichte weitergeht und wer als Gewinner aus dem Wasserpoker hervorgeht, bleibt noch ungewiss.

2.2 Globale Wasserverteilung

Bei Betrachtung unseres blauen Wasserplaneten stellt sich die Frage, wieso wir bei einer zu ca. 71% mit Wasser bedeckten Erdoberfläche mit Wasserproblemen zu kämpfen haben. Denn in der Tat ist die Ressource Wasser mit einem Volumen von 1, 386 Milliarden Kubikkilometer [43] so groß, dass jeder Erdbewohner (bei ca. 7. Mrd. Menschen) einen Wasserwürfel der Kantenlänge von 585 m zu Verfügung hat. Das Problem besteht darin, dass davon 96,5% [123] Salzwasser ist und nur 1,77% in nicht-eisförmigen Zustand von uns als Süßwasser verwendet werden kann. Der sich daraus ergebende nutzbare Würfel mit einer Kantenlänge von 152 m pro Mensch ist darüber hinaus verteilt in Grundwasser (23,5 Mio. km3), Flüsse und Binnenseen (190.000 km3), der Atmosphäre 13.000 km3, des Bodens 16.500 km3 und der Lebewesen (1.100 km3) [308]. Aus den Zahlen wird klar, dass das Grundwasser mit Abstand der größte Wasserspeicher ist. Betrachtet man den Zu- und Abfluss des Wassers, dann zeigt sich ein anderes Bild. Der Wasserumschlag der Atmosphäre durch Verdunstung und Niederschlag liegt mit 557.000 km3 pro Jahr weit vor dem Grundwasser mit 12.600 km3 und dem Durchfluss des Oberflächenwassers mit 44.700 km3/Jahr [3]. Ein genaueres Bild zeigt uns die Verweildauer der verschiedenen Wasserarten auf. Während das Grundwasser ca. 1400 Jahre, das Oberflächenwasser 20 Jahre und das Atmosphärenwasser nur 0,02 Jahre an seinem Ort bleibt, zeigt klar, dass die wichtigste Wasserquelle die atmosphärische Wasserpumpe ist. Die Tatsache, dass wir unseren 152 m großen Würfel niemals leertrinken können, da sich dieser durch den globalen Wasserkreislauf durch Verdunstung des Meerwassers und Herabregnen auf das Festland immer wieder auffüllen will, macht es schwierig auf globaler Ebene das Wasserproblem ablesbar zu machen.

Abbildung 2.1: Verteilung des globalen Süßwassers in Relation zur Verteilung der Weltbevölkerung. Berechnet aus Daten der FAO [74].

Die Übersicht der globalen Süßwasserressourcen und der Bevölkerungsverteilung je nach Kontinent zeigt grob, dass eine gewisse Unausgeglichenheit besteht. Während pro Kopf bezogen Nord- und Südamerika im Wasserüberfluss leben, zeigt sich in Asien trotz der größten Süßwasserreserven eine deutlich schlechtere Bilanz. Diese erste Verallgemeinerung zeigt klar, wie ungleichmäßig das gesamte nutzbare Wasser verteilt ist. Darüber hinaus muss man berücksichtigen, wie schnell sich das Wasser wieder durch Niederschlag erneuert. Dementsprechend besitzt Europa zwar keine reichen Süßwasserreservoirs, aber proportional zu der Bevölkerung gesehen erneuert sich das Wasser ausreichend. In Anbetracht obiger Abbildung stehen vor allem Afrika und Asien am Schluss der Liste der Wasserverfügbarkeit pro Kopf bezogen. Vergleicht man die globalen Ungleichgewichte mit dem erwähnten nutzbaren Wasserwürfel, besteht jedoch immer noch kein akuter Durst für den Menschen. Das ändert sich, wenn man sich die Nutzung unseres Trinkwassers ansieht und auch dessen Qualität miteinbezieht.

2.3 Wasserkonsumenten

Der exponentielle Zuwachs der Bevölkerung der letzten 100 Jahre hat im Gleichschritt zu einem doppelt so starken Anstieg des Wasserverbrauchs geführt. Heute verbrauchen wir ca. 6-mal so viel Wasser wie vor 100 Jahren. Nach Angaben der Weltgesundheitsorganisation WHO haben weltweit 780 Millionen Menschen immer noch keinen sauberen Trinkwasserzugang. Vor allem in der Subsahara-Region haben nur 30% der Bevölkerung, in Südasien 41%, in Ozeanien 55% und in Ostasien 66% Zugang zu sauberem Trinkwasser [43].

Im globalen Durchschnitt geht unser Wasser heute zu ca. 70% in die Landwirtschaft, 19% in die Industrie und 11% in den öffentlichen Wasserkreislauf. Diese Gewichtung ist aber in jedem Land unterschiedlich.

Abbildung 2.2: Globale Aufteilung der Wasserkonsumenten aus Daten der FAO [74].

Die Industrie verbraucht zum Beispiel in Nordamerika 42% und in Europa sogar 55% des gesamten Wassers. Dagegen verbraucht ein Land wie zum Beispiel Turkmenistan 95% in der Landwirtschaft, weil durstige Kulturen wie Baumwolle angebaut werden. Umgerechnet auf den pro Kopfverbrauch ist dieses Land der größte Wasserverbraucher mit 5952 m3 pro Jahr (Zahl von 2004) [73]. Im Vergleich mit anderen ausgewählten Ländern zeigt sich, dass die BRICS (Brasilien, Russland, Indien, China, Südafrika) weit hinter den USA, zurückbleiben.

Abbildung 2.3: Wasserverbrauch pro Kopf und Jahr für ausgewählte Länder. Daten von Aquastat [73]. In Klammern das Jahr der entsprechenden Zahlen.

Da nun die drei großen Wasserkonsumenten Landwirtschaft, Industrie und öffentliche Versorgung identifiziert wurden, soll deren Wasserzusammensetzung ein deutlicheres Bild abgeben, woher dieses Wasser stammt. Die Landwirtschaft bezieht den größten Teil mit 71% aus Oberflächenwasser wie Flüssen und Seen und etwa 17% aus dem Grundwasser. Ein Staat wie Kalifornien, der zum Beispiel ca. 44% aus dem Grundwasser pumpt, ist allerdings auch keine Ausnahme. Damit ist klar, dass die Oberflächengewässer den größten Beitrag für die Nahrungsmittelproduktion ausmachen. Vermindert sich diese Ressource oder wird verunreinigt, spiegelt sich dies direkt in der Quantität und der Qualität der Lebensmittel wieder. Die Industrie verwendet mit 87% sogar einen noch größeren Anteil des Oberflächenwassers und entnimmt nur ca. 12% aus dem Grundwasser. Der große Oberflächenwasseranteil begründet sich aus dem Bedarf für Kühlwasser, für den die Wasserqualität weniger entscheidend ist. Für die Trinkwasserversorgung wird dagegen Grundwasser und Oberflächenwasser zu gleichen Teilen in Anspruch genommen. An dieser Stelle sollte noch die Meerwasserentsalzung mit 3,5% Erwähnung finden, denn dieser Anteil nimmt stetig zu. In den Vereinigten Arabischen Emiraten kam schon im Jahr 2005 23% des Wassers aus Meerwasserentsalzung [73]. Heute bedient die größte Meerwasserentsalzungsanlage Dschabal Ali den Großteil der Wasserversorgung in Dubai. Obwohl die Meerwasserressource quasi unendlich zur Verfügung steht, wird aktuell der Beitrag zur Wasserversorgung durch seine Energieintensität beschränkt. Staaten und Investoren investieren massiv in die Forschung effizienter Entwässerungsmethoden, da darauf spekuliert wird, dass in Zukunft damit sehr viel Geld verdient werden könnte. Berücksichtigt man den geringen Anteil des Trinkwassers am gesamten Wasserbedarf, verdeutlicht sich, warum die Meerwasserentsalzung für die Landwirtschaft keine große Bedeutung haben kann. Folgende Abbildung zeigt deutlich, wie wichtig die Atmosphäre mit immer frischem Wasser für die Landwirtschaft und Industrie ist. Man kann darauf basierend behaupten, dass in Regionen ohne ausreichend Regen, langfristig nicht ohne zusätzliche Maßnahmen gewirtschaftet werden kann.

Abbildung 2.4: Wasserquellen für die Landwirtschaft, Industrie und Trinkwasserversorgung aus [311]

Ein besonderer aber nicht zu unterschätzender Konsument ist die Leitungsinfrastruktur selbst. In machen Ländern ist das Rohrnetz marode und leckt in unbekanntem Ausmaße. Betroffen sind viele afrikanische Länder wie Beispielsweise Südafrika, Sierra Leone oder lateinamerikanische Länder wie Mexiko. Im Prinzip ist dieses Problem global.

In unserer globalisierten Welt muss man auch den Wasserkreislauf berücksichtigen, der durch den weltweiten Transport von Gütern entsteht, denn für deren Produktion wird immer mehr Wasser benötigt. Je nach Produkt oder Rohstoff wird eine bestimmte Menge an Wasser benötigt. Dieses Wasser wird allgemein unterschieden in Blaues Wasser, Grünes Wasser und Graues Wasser. Das Blaue Wasser wird definiert als sauberes Oberflächen- und Grundwasser von reinem Charakter. Das Grüne Wasser ist Niederschlagswasser, das nicht oberflächig in Flüssen abläuft oder im Grundwasser versickert, sondern in den oberen Bodenschichten und den Pflanzen verbleibt. Mitberücksichtig ist auch die Wasserabgabe durch Respiration der Pflanzen. Das Graue Wasser stellt Wasser dar, das nicht zur Herstellung direkt verwendet werden muss. Es wird herangezogen als das Wasser, das eine bestimmte Menge an Verschmutzung aufnimmt, um immer noch gewissen Standards zu genügen. Im Prinzip ist es Verdünnungswasser für die anfallende Belastung aus der Produktionskette eines Gutes. Diese Definition wurde eingeführt, um sich ein besseres Bild über die Wassermenge zu machen, die zur Erzeugung für eine bestimmte Menge eines Produktes benötigt wird. Dies soll an einem vereinfachten Beispiel zweier Jeans, die in Deutschland gekauft und einmal in Syrien sowie das andere Mal in Indien produziert wurden, verdeutlicht werden. Für die Produktion einer Jeans benötigt man Baumwolle. Diese muss zu Fäden verarbeitet werden, welche dann zum Textil verwoben werden und anschließend durch Färbung, Zuschnitt und Nähen zur fertigen Jeans verarbeitet wird. Anschließend wird sie nach Deutschland ins Geschäft transportiert. Auf dem Weg dorthin wird bei jedem Prozess Wasser benötigt, um die Rohstoffe und Verarbeitungsmittel herzustellen. Syrien ist nach Chapagain et al. [36] das Land mit dem größten Wasserbedarf für Baumwollfelder. Es hat einen sehr geringen Niederschlag und muss daher stark bewässern. In Indien dagegen ist der Anbau durch einen mittleren Niederschlag und teilweiser Bewässerung geprägt. Umgerechnet hat Syrien einen Bedarf an Grünem Wasser von 34 mm und Blauem Wasser von 1.275 mm. Das ergibt für ein Baumwollfeld in Syrien 1.309 mm insgesamt, was verglichen mit Indien bei 538 mm einen Faktor von 2,5 ergibt. Beachtet man den Unterschied von Blauem Wasser ergibt sich sogar ein Unterschied vom 9,5-fachen (Indien mit 134 mm Blauem Wasser). Die Wetter und Bodenbedingungen dagegen begünstigen die Erträge in Syrien soweit, dass für ein Kilo Baumwolle „nur“ 3.339 Liter in Syrien und 8.662 Liter Wasser in Indien benötigt werden um 1 kg Baumwolle herzustellen. Auf die fertige Jeans auf 1.000 g bezogen sieht die Bilanz folgendermaßen aus: Die indische Jeans hat 21.563 Liter virtuelles Wasser benötigt und die syrische 8.618 Liter. Bei Frischwasser liegt dagegen die syrische vorne, da 8.405 Liter Blaues Wasser im Vergleich zu Indien 5.726 Liter benötigt wurden.

Anhand dieses Beispiels und der großen virtuellen Wassermengen wird klar, dass durch Textilien enorme Wassermengen aus einem Land exportiert werden. Nach Berechnungen von Chapagain et al. exportieren China 26,11 Gm3, Indien 25,66 Gm3 und Pakistan 16,56 Gm3 Wasser durch Baumwollprodukte. Zur Verdeutlichung sind 1 Gm3 = 1.000.000.000.000.000.000.000.000.000 m3. Insgesamt ist Baumwolle für 2,6% des globalen Wasserverbrauchs verantwortlich.

Aus dem Beispiel wird klar, dass jedes Produkt einen anderen Wasserfußabdruck hat. Um einige wasserdurstigen Rohstoffe zu nennen sind beispielhaft einige Produkte im Folgenden aufgelistet. Vor allem die Nutztiere sind durch ihren entsprechenden Kalorienverbrauch wahre „Säufer“. Rindfleisch hat zum Beispiel mit 15.415 Liter pro Kilogramm Fleisch einen mehr als dreifach so hohen Wasserbedarf wie Hühnerfleisch oder 10-mal so viel wie Getreide. Der zunehmende Wohlstand in Schwellenländern und dem wirtschaftlich stark aufstrebenden China hat in den letzten 50 Jahren zu einem Wandel im Konsumverhalten geführt. Während Anfang der 60er Jahre nur 4 kg Fleisch pro Kopf und Jahr verzehrt wurden, stieg der Bedarf auf über 13,7 kg im Jahr 1980 und lag 2005 schon mit ca. 60 kg im Bereich der Industrieländer (2005: 82,1 kg pro Kopf und Jahr) [43].

Der virtuelle Wasserverbrauch von Metall wie zum Beispiel bei Aluminium mit ca. 100.000 Liter/kg oder ein PKW mit ca. 250.000 Liter/kg wurde nicht eingefügt, sonst würde man die Skala bei Weitem sprengen. Damit wird klar, dass vor allem in industriellen Produkten sehr viel Wasser steckt. Vor allem beim Bergbau wird sehr viel Wasser benötigt.

Abbildung 2.5: Virtueller Wasserverbrauch in Liter/kg verschiedener Produkte aus [35] und [36]

Aus Gründen des Betriebsgeheimnisses und der Komplexität bei den Prozessen im verarbeitenden Gewerbe, können wir heute nur unzureichend genau den Anteil des Grauen Wassers für bestimmte Produkte beschreiben. Es besteht jedoch die Möglichkeit, aufgrund der offensichtlichen Wasserverschmutzung bei entsprechender Wasserqualität Rückschlüsse auf die Quelle und die Ursache zu ziehen. Es bleibt nur abzuwarten, bis neuere Erkenntnisse ein detailliertes Bild über die dunkle Seite der Produktionsabläufe enthüllt. Im Folgenden soll zusammengefasst werden, was wir schon heute wissen und wie der Verschmutzungsgrad bestimmter Gewässer der Erde aussieht.

Für einen vertiefenden Blick in den virtuellen Wassertransport rund um den Globus sei auf die Homepage vom Water Footprint Network hingewiesen [115] bzw. auf die umfangreiche Literatur von Chapagain.

2.4 Wasserverschmutzung

Alles ist aus dem Wasser entsprungen!!

Alles wird durch Wasser erhalten!

Ozean, gönn uns dein ewiges Walten.

Wenn du nicht in Wolken sendetest,

Nicht reiche Bäche spendetest,

Hin und her nicht Flüsse wendetest,

Die Ströme nicht vollendetest,

Was wären Gebirge, was Ebnen und Welt?

Du bist's der das frischeste Leben erhält.

Mit diesen Versen hatte der Naturwissenschaftler Goethe schon Anfang des 19. Jhd. versucht zu erklären, dass der Wasserkreislauf unser Lebenselixier ist. Leider vergaß er zu erwähnen, dass die Menschen diesen Kreislauf auch sauber halten sollten, denn heute findet man in jedem Land übermäßige Wasserverschmutzung. In einigen Ländern der Erde hat sich der Zustand verbessert, weil die stark verschmutzende Industrie sich durch Reglementierung und aufgrund von Wettbewerbsfähig in andere Länder verlagert hat. Dafür bestehen nun in diesen Teilen der Erde erhebliche Verschmutzungsgrade der Wasserressourcen. Dies ist nicht nur bei den Oberflächengewässern der Fall sondern betrifft auch das Grundwasser.

Auf dem europäischen Kontinent wurde die erste Kläranlage 1882 in Frankfurt in Betrieb genommen, um das Abwasser wieder in den Ursprungszustand zurückzuversetzen. Während in Deutschland alle Großstädte ihr Wasser reinigen, wird weltweit ca. 80% des Abwassers ungeklärt in Flüsse, Seen oder ins Meer geleitet. Bei Entwicklungsländern liegt die Quote sogar bei 90% [43]. Da heute sehr viele Chemikalien, Medikamente und Hormone eingeleitet werden, ist es nicht möglich, alles zu entfernen. In verschiedenen Reinigungsstufen, die hintereinandergeschaltet sind, kann von groben bis feinen Verschmutzungen der Großteil entfernt werden. Jedes Becken einer Kläranlage ist für die Entfernung bestimmter Verunreinigungen konzipiert. So werden zum Beispiel anfangs mit Rechen Grobteile, mit Sandfang feine Partikel und im Belebungsbecken mittels aeroben Bakterien unter Sauerstoffzufuhr ein Großteil der Mikroorganismen abgebaut. Problematisch für die Trinkwasserqualität sind Medikamente und Hormone, die durch ihre hohe Wasserlöslichkeit in keiner Kläranlage herausgefischt werden können. Durch den mehrfachen Gebrauch des geklärten Wassers bleiben diese Stoffe daher im Wasserkreislauf erhalten und reichern sich stetig an. In Deutschland ist das Trinkwasser, trotz der nach internationalem Vergleich hohen Standards vor allem versetzt mit Blutfettsenkern (Clofibrinsäure), Schmerzmitteln, Antirheumatika (Ibuprofen, Diclofenac) und diversen Analgetika [213]. Mit dem Medikamentenkonsum gelangen somit mehrere Tonnen jeden Tag in den Wasserkreislauf [286]. Auch das synthetische Hormon der Antibabypille wie Estradiol kann die Kläranlage passieren und gelangt in Flüsse und Seen. Es wurde festgestellt, dass durch die Anreicherung von 17-alpha-Ethinylestradiol in Gewässern männliche Fische statt Spermien Eier produzieren und somit deren Fortpflanzung beeinträchtigen [214]. Langfristig sind die Folgen auf die Umwelt noch nicht abzuschätzen, doch klar ist, dass die Wasserqualität nicht mehr besser wird, solange keine neue Kläranlagengeneration konstruiert und auch eingesetzt wird.

Die Landwirtschaft als größter Wasserabnehmer ist auch einer der größten Verschmutzer. Durch den Einsatz von Düngemittel, Insektiziden und Pestiziden gelangen große Mengen in den Wasserkreislauf und bringen das natürliche Gleichgewicht zum Kippen. Als Dünger wird vor allem Stickstoff, Kalium und Phosphor ausgebracht, weil diese drei Stoffe für Pflanzen essentiell sind. Die Vorratsdüngung mit Stickstoff kann durch den Boden nicht so schnell gespeichert werden, wie sie ausgebracht wird. Daher gelangen große Mengen Nitrate ins Grundwasser und belasten unser Trinkwasser. Die Grenze von 50 mg/l wird von mehr als der Hälfte der Überwachungsmessstellen in Deutschland überschritten und ist unter anderem ein Grund für den hohen Mineralwasserkonsum und den Verkauf von nitratarmem Wasser. Durch Ausschwemmung und Abfluss gelangen auch große Mengen ins Meer was dort zum lokalen Umkippen führen kann. Ein solcher Fall ereignete sich beispielsweise 2011 vor der Küste der Bretagne in Frankreich, als sich durch das Nitratüberangebot Massen von Algen bildeten. Der Spiegel titelte das Problem mit „Frankreichs verzweifelter Kampf um das grüne Gift“ [212]. Auch Phosphor kann zu der sogenannten Algenblüte führen, welche für mehrere Todeszonen (eine liegt zum Beispiel in der Ostsee) in den Ozeanen verantwortlich ist. Bei diesen sogenannten Todeszonen wird dem Meer Sauerstoff entzogen, so dass die Lebewesen dort absterben. Ein weiteres Problem ergibt sich aus der Phosphorproduktion. Es entsteht dabei das Phosphorgips, das mit Schwermetallen belastet ist. In China, das für 34% des weltweiten Phosphorkonsums verantwortlich ist, werden von den Phoshorgips-halden durch den Regen diese gebundenen Metalle ausgewaschen und gelangen in den Wasserkreislauf. Greenpeace ermittelte bei 9 Untersuchungen Arsen, Cadmium, Chrom, Quecksilber und andere Schwermetalle [90]. In Europa kommt Phosphor aus einer Mine in Marokko, wo im Gesteinsgefüge auch Uran enthalten ist. Entsprechend wird oft auch als Abbauprodukt Uran auf den Feldern und in Blumengärten vor dem Haus verteilt. Aufgrund der geringen Konzentrationen sollte dies jedoch unbedenklich sein.

Weitere Belastungen erfolgen durch den Einsatz von Insektiziden und Pestiziden. Während in Europa verschiedene Produkte wie Atrazin und Bromacil verboten sind, da sie durch ihre schädliche Wirkung auf den Organismus aufgefallen sind, werden solche Produkte in anderen Ländern immer noch großzügig verwendet. Weltweit werden ungefähr 10.000 verschiedene Pestizide eingesetzt. Nach neueren Erkenntnissen wird vor allem langfristig in näherer Umgebung die Artenvielfalt reduziert [211]. Fischsterben als ein erster Indikator der starken Wasserbelastung eines Flusses wird weltweit beobachtet. Untersuchungen von Köck et al. [140] in Spanien zeigten, dass im Fluss Ebro das Krebssterben vor allem im Frühjahr durch den Einsatz von Pestiziden beim Reisanbau verursacht wird.

Eine weitere Verschmutzungsquelle ist die Industrie, wenn das Abwasser ungeklärt in den Flüssen, Seen und Meeren verklappt wird. Ein aktueller Fall spielt sich am Viktoriasee in Afrika ab. Als zweitgrößter Süßwassersee der Erde und ungefähr so groß wie Irland droht er durch die Einleitung von ungeklärtem Industrieabwässer aus Kenia, Tansania und Uganda umzukippen. In seiner Umgebung spendet der See 30 Millionen Menschen Wasser und durch seine Fische Nahrung und Kapital durch Fischexport. In Zukunft droht ein Desaster.

Im Sommer 2007 spielte sich dieses Szenario in China ab. Der Tai-See in China, der drittgrößte Trinkwassersee Chinas und ca. so groß wie das Saarland, war grün durch die eingeleiteten Chemikalien. Obwohl eine Reduktion der Einleitung und der Stop von 2000 Chemiefirmen stattfinden sollten, müssen nun stattdessen Schiffe die Blaualgen immer wieder entfernen. Die Wasserqualität des ehemaligen Trinkwassersees wurde als untrinkbar eingestuft, so dass 2 Millionen Menschen alternative Trinkwasserquellen suchen müssen [223]. Nicht wie bei einem Fluss, der sein Wasser ständig austauscht, bleibt ein solches Problem bei einem See für längere Zeit bestehen. In China und Indien sind durch die Industrie ca. 80% der Flüsse so belastet, dass dort keine Fische mehr leben. Bei solchen Belastungen der Oberflächengewässer verwundert es nicht, dass Eis-Würfel in chinesischen Fastfood-Restaurants teilweise nicht die Trinkwasserstandards erfüllen. Ein chinesischer Fernsehsender [198] stellte beispielsweise bei einem Restaurant die 13-fache Bakterienbelastung im Vergleich zum Toilettenwasser fest.

Viel besser sieht es in vielen Flussdeltas wie zum Bespiel vom Mekong auch nicht aus. Der Mekong entspringt im Tibetanischen Hochland und fließt auf seiner Reise durch China an den Grenzen von Myanmar und Thailand vorbei durch Laos, Kambodscha und Vietnam bis ins Südchinesische Meer. Der Großteil der Bevölkerung in dieser Region ist von dem Wasser dieses Flusses und seinem fruchtbaren Delta abhängig. Da der Fluss selbst sehr verschmutzt ist, muss das Trinkwasser aus dem Grundwasser gepumpt werden. Von verschiedenen Autoren wurde festgestellt, dass sogar die Belastung des Grundwassers mit Arsen hoch ist.

Auch andere belastende Schwermetalle wie Mangan, Bor, Barium, Mangan und Uran wurden gemessen. Der von der WHO festgelegte Grenzwert von 10 μg Arsen pro Liter wurde bei Messungen in Laos von Chanpiwat et al. [34] mit 278 μg/l um das 27-fache überschritten. Shinkai et al. [251] entdeckten in Vietnam Arsenwerte von 321 μg/l und Berg et al. [16] sogar bis zu 845 μg/l. Die letztgenannten Autoren stellten am Mekong in Kambodscha die 160-fache zulässige Arsenbelastung fest und im Delta des Roten Flusses im Norden Vietnams sogar das 305- fache, was ca. 10 Millionen Menschen betrifft. Weitere Arsenbelastungen des Grundwassers in Indien, Indonesien, Bangladesch, Nepal, Myanmar und China sind zu finden bei [165], [191], [80], [253] und [309]. Eine Studie der Weltbank [310] schätzt die Zahl der betroffenen Menschen in Südostasien auf 60 Millionen.

Am Beispiel der Stadt Shanghai, die die letzten 30 Jahre ein enormes Wachstum erfahren hat, wird klar, dass der Verschmutzungsgrad mit dem Wachstum einer Stadt zusammenhängt. Wang et al. [299] werteten Daten der Wasserqualität von 1982 bis 2005 des Oberflächenwassers der Region aus und kamen zu diesem durchaus nachvollziehbaren Schluss. Darüber hinaus wurden in letzter Zeit durch Investitionen auch Verbesserungen in der Stadt beobachtet. Dafür stellten sie deutliche Verschlechterungen in den ländlichen Regionen fest.

Nicht zu verachten sind Verschmutzungen durch private Abfallentsorgung, aber auch religiöse Gründe spielen in der Verschmutzung eine Rolle. In Indien wird die Mutter Ganga, wie der Fluss Ganges genannt wird, durch ihre spirituelle Reinheit seit über 2000 Jahren verehrt. Von der physischen Reinheit ist heute nichts mehr zu sehen, denn die privaten Haushalte benutzen den Fluss als Müllabfuhr. Man spricht von über 300 Millionen Gallonen Abfall die entsorgt werden [20]. Das dieses Verhalten den Fluss zu einer Brutstelle für Krankheiten aller Art wie Cholera, Hepatitis, Typhus und amöbische Dysenterie macht, sollte klar sein. Erschwerend kommt die spirituelle Mentalität der Hindus hinzu, die ihre Toten im heiligen Ganges bestatten. Die Armut der Menschen führt dazu auf Brennholz zu verzichten, so dass nicht die Asche, sondern der komplette Leichnam in das Wasser geworfen wird. Durch die verwesenden Leichen ist der Ganges zusammen mit seiner fäkalen Belastung zu einer Kloake verkommen. Erschreckende Bilder vom Ganges findet man in einem Blogeintrag [19], die nicht jedermanns Sache sind.

In Indonesiens Hauptstadt Jakarta bewirkt die Müllentsorgung im Kanalsystem nicht nur die Verschmutzung des Flusswassers und Grundwassers mit E-Coli-Bakterien, sondern durch die extremen Verstopfungen wird die Stadt bei starkem Regen besonders oft überschwemmt, weil der Durchfluss der Kanäle behindert wird.

Obwohl die Flüsse in Europa als sauber gelten, gibt es dennoch Teile die nicht den Normen entsprechen. In Europa ist zum Beispiel die Donau bis Budapest sauber. Auf dem weiteren Abschnitt bis Belgrad allerdings wird massiv Abfall und Abwasser eingeleitet. In dem Kanal von Bacs, einem Teil des Donau-Theiss-Kanals gibt es seit über 70 Jahren keinen Fisch mehr. Die stinkende Kloake wird als Ursache für Asthma, Allergien und Krebs identifiziert [253].

Als bei dem Super-Gau am 11. März 2011 ein Tsunami das japanische Atomkraftwerk Fukushima Daiichi stark beschädigte, wurden schlimmste Szenarien ausgemalt. Heute sind die Langfristfolgen auf Mensch und Umwelt immer noch nicht bekannt, da nur spärlich Daten und Fakten freigegeben werden. Doch eines wurde öffentlich zugegeben. Nämlich dass das Atomkraftwerk seit der Beschädigung leckt und Radioaktivität ins Grundwasser und den Pazifischen Ozean geraten. Tokio Electronic Power gab bekannt, dass Cäsium, Tritium und Strontium im Grundwasser gemessen wurden, aber die Stelle des Lecks nicht bekannt sei [207]. Die Folge der Kontamination sind nun mit Cäsium belastete Fische. Vor allem weil Cäsium-137 eine Halbwertszeit von 30 Jahren hat, wird in einem großen Umkreis für Jahrzehnte die Fischerei eingestellt bleiben müssen.

Neuere Entwicklungen in der Förderung von Schiefergas führten in den USA dazu, dass einige Grundwasserquellen mit Chemikalien verseucht wurden [199], [108] und nun untrinkbar sind. Bei der Schiefergasförderung werden beim Hydraulik Fracturing oder auch Fracking genannt, tiefe Bohrungen (zum Teil > 1000 m) gedrillt, um die spezielle Flüssigkeit, das Fracfluid, in die Tiefe zu pressen. Das Fracfluid besteht zu 99% hauptsächlich aus Wasser und Sand. Der Rest besteht aus einem Cocktail verschiedener Chemikalien, die für die optimale Viskosität und innerer Reibung der Sandpartikel sorgen, aber auch gesteinslösend wirken. Die genaue Zusammensetzung wird von den Förderunternehmen als Betriebsgeheimnis gehütet, sodass die Gefahren für Boden und Grundwasser nicht fundiert bekannt sind. Allerdings konnte man wassertoxisches und hormonell belastendes Octylphenol, Tetramethylammoniumchlorid und verschiedene Biozide feststellen [120]. Bei der Förderung der Flüssigkeit in das Bohrloch wird bis unterhalb der Grundwasserschicht mit einem schützenden Zementring das Bohrloch ummantelt, damit theoretisch keine Chemie in das Grundwasser gelangt. In der Praxis ist es jedoch unmöglich einen dichten und unter druckstehenden, rissfreien Betonmantel ohne Fehlstellen und Luftporen herzustellen. Des Weiteren ist die Geologie des Unterbodens mit sehr vielen Unbekannten behaftet, so dass genauso wenig sichergestellt werden kann, dass Gas durch die Gesteinsschicht nicht in das darüber verlaufende Grundwasser gepresst wird und anschließend langsam nach oben wandert. Erste Erfahrungen wurden nun seit ca. 2007 in den USA gesammelt. Eine interaktive Energiekarte von NBC News [206] zeigt, dass mittlerweile 26 Staaten mit Fracking Gas fördern. Wie stark das Umweltproblem in der Zukunft bei weiterem Einpressen von Chemikalien in den Boden und Grundwasser wachsen könnte, zeigt eine Liste von Geschädigten [108]. Mehr als 1.500 gemeldete Fälle aus den USA liegen nun schon vor, bei denen Krankheiten bei Mensch und Tier beobachtet und gemeldet wurden. Es bleibt abzuwarten wie sich die Entwicklung in der EU gestaltet, wenn sich in Polen, Deutschland, Österreich ect. nach Beginn des Frackings ebenso Nebenwirkungen zeigen. Aufgrund unzureichender Forschungsarbeiten ist es noch nicht absehbar, ob die Schiefergasförderung nur lokale Probleme mit sich bringt oder es zu weitreichenden Grundwasserverseuchungen kommt. Kombiniert man die Risiken für die Umwelt mit der teilweisen Unwirtschaftlichkeit dieses Verfahrens unter den niedrigen Ölpreisen von 2015-2017, bleibt dieses Geschäftsmodell ein Rätsel. Bis jetzt hat einzig der CEO von BHP Billiton, Jac Nasser, zugegeben, dass dieses Investment ein unglaublicher Fehler war [176].

Nicht nur Fracking sondern auch die konventionelle Ölförderung spielen eine große Rolle bei der Wasserverschmutzung. Erinnert sei an das Unglück der Exxon Valdez, die vor Alaska auf Grund lief und 37.000 Tonnen Öl über einen ca. 2.000 km langen Küstenabschnitt verteilte. Auch der Blowout der Deepwater Horizon im Jahr 2010 verursachte eine unglaubliche Verschmutzung des Golfs von Mexico und am Delta des Mississippi. Der Einsatz von 6,8 Millionen Litern der Chemikalie Corexit [89] wurde dazu genutzt die Katastrophe unsichtbar zu machen, indem man das Öl unter die Wasseroberfläche verlagerte. Auch hier sind die langfristigen Folgen noch unbekannt. Ebenfalls öffentlich unbekannt ist die unglaubliche Regenwaldverschmutzung durch die Texaco Petroleum Company (heute Chevron) in Ecuador. Es ist die Rede von 18 Milliarden Gallonen giftigen Schmutzwassers und grob 17 Millionen Gallonen Öl, die großflächig über 28 Jahre verteilt wurden [52]. Hier fände man alle Zutaten für eine erschreckende Doku, die die Probleme der Umwelt, des Wassers und indigener Völker aufzeigt.

Eine weitere schlimme Umweltkatastrophe, die vom Menschen im 20. Jhd. verursacht wurde, hatte sich am Aralsee abgespielt, der zwischen Kasachstan und Usbekistan liegt. Um das Jahr 1960 war dieser See das viertgrößte Binnengewässer der Erde und hatte innerhalb von 50 Jahren 90% seines Volumens und 80% seiner Fläche verloren [43]. Der Grund für die Schrumpfung liegt in der extremen Wasserentnahme am kasachischen Zufluss Syrdarja und dem usbekischen Zufluss Armudarja. Vor allem der nach Turkmenistan abzweigende 1400 km lange Karakum-Kanal bewässert gigantische Baumwollfelder. Auf dem Weg dorthin versickert und verdunstet ca. 80% [43] des Wassers, bevor es sein Ziel erreicht. Die Folge war, dass der Fischfang eingestellt, die Fischfabriken geschlossen wurden und das ausgetrocknete Seebett mit Dünger, Pestiziden und TCDD (Tetrachlordibenzodioxi) belastet war. Die Bevölkerung erkrankte überdurchschnittlich oft an Krebs. Die restlichen Bewohner werden nicht nur von Tuberkulose und Anämie belastet, sondern die Sommer sind nun unerträglich heiß und die Winter wesentlich kälter. Der Wind trägt den Staub in Sandstürmen weg und hinterlässt Geisterstädte und eine Wüste, die mit alten verrosteten Schiffswracks bedeckt ist. Von der ehemaligen Hafenstadt Muniak liegt der See nun in einer Entfernung von 100 km. Aufzeichnungen des Earthobservatory der NASA zeigen erschreckende Bilder der zeitlichen Entwicklung der Wasseroberfläche in diesem Gebiet. Man kann zusehen, wie über die Zeit der Aralsee verschwindet [173].

Ähnliche Massenverluste könnten sich am Toten Meer ereignen, das ca. 0,7 m pro Jahr sinkt. Es liegt auf minus 422 m NN und ist somit das tiefst gelegene Meer der Welt. Gespeist wird es vom Wasser des Jordan. Da dieser durch übermäßige Wasserentnahme Israels an seinem Ende nur noch ein Rinnsal ist, sinkt der Meeresspiegel und der Salzgehalt steigt ständig. Daher ist das Wasser des Toten Meer ca. 10-mal salziger als normales Meerwasser. Wissenschaftler behaupten, dass es in den nächsten 150 Jahren um bis zu 120 m zurückgehen könnte, wenn nicht Wasser aus dem Roten Meer mit gewaltigem Aufwand umgeleitet wird [224].

Die genannten Beispiele stellen nur einen kleinen Ausschnitt des Desasters dar und sind nur die Spitze des Eisbergs. Es wird aber klar, dass durch die großflächige Verschmutzung sauberes Wasser immer seltener und wertvoller wird. Sogar in Städten, die in der Nähe der größten sauberen Trinkwasservorkommen der Erde liegen, werden künstlich Probleme geschaffen. Prominentestes Beispiel ist die Stadt Flint in Michigan, wo aus Kosten- und Umbaugründen sauberes Wasser vom See Huron gegen Blei-verseuchtes Wasser des lokalen Flint River eingetauscht wurde [158], [39]. Dieser Fall zeigt Effekte auf, die man eher nicht vorhersehen würde, wenn man wirtschaftliche Probleme wie Schulden und knappe Budgets betrachtet.

2.5 Übernutzung vom Grundwasser

Das Grundwasser wird in Deutschland nach DIN 4049 definiert als „unterirdisches Wasser, das die Hohlräume der Erdrinde zusammenhängend ausfüllt und dessen Bewegung ausschließlich oder nahezu ausschließlich von der Schwerkraft und den durch die Bewegung selbst ausgelösten Reibungskräften bestimmt wird“. Über diese Definition hinaus ist das Grundwasser auch Lebensraum von über 2.000 Organismen und die wichtigste saubere Trinkwasserquelle auf der Erde. Das Grundwasser bildet sich durch eingesickertes Wasser aus Niederschlag oder Oberflächenwasser. Dabei wird ein Großteil der Schadstoffe, die vom Regen aus der Atmosphäre gewaschen wird, von der Erde abgefiltert. Ist das Grundwasser erst einmal belastet, kann man diesen Zustand nicht mehr umkehren. Es würde Jahrhunderte dauern, um diese Wasserressource wieder sauber zu bekommen. Trotzdem wird in den meisten Ländern der Erde wenig bis nichts unternommen, um dieses wertvolle Gut zu schützen. Kurzfristiges Denken und der niedrige Preis sind die Ursachen für die Verschwendung und Übernutzung. In vielen Regionen der Erde ist die Absenkung des Grundwasser zu einem der größten Probleme geworden. Aus Knappheit oder der zu starken Verschmutzung der Flüsse und Seen muss sich des Grundwassers bedient werden. In den letzten 50 Jahren ist der Einsatz von Grundwasserpumpen regelrecht explodiert. Weltweit wird nach Berechnungen (aus dem Jahr 2000) von Shah et al. [250] 750-800 km3 Grundwasser verwendet. Bei Aeschbach-Hertig und Gleeson [3] (Zahlen aus dem Jahr 2011) wird ca. 1500 km3 angegeben. Durch die Absenkung und die damit notwendigen tieferen Bohrungen steigen die Pump- und Bohrkosten ständig, wobei gleichzeitig die Qualität abnimmt. Mit der Absenkung entstehen je nach Aquifer unterschiedliche komplexe Effekte. Das Wasserniveau wird abgesenkt und lokale Zuflüsse finden unterirdisch im Aquifer statt. Dabei können oberirdische Quellen, Bäche und Feuchtgebiete beeinträchtigt werden. Langfristig betrachtet wird die Verdichtung des Bodens zum Problem, wenn in der Erde die Poren, die zuvor mit Wasser gefüllt waren, kollabieren und sich nicht wieder mit Wasser füllen können. Die Verdichtung des Bodens verlangsamt oder verhindert dann das Einsickern von frischem Wasser, welches das Grundwasser wieder auffüllt. Dadurch wird der Effekt der Grundwasserabsenkung noch verstärkt.

Durch das große Volumen des Grundwasserzuflusses von ca. 12600 km3 pro Jahr und der vergleichsweise geringen Entnahme von 1500 km3 [3] wird das Bild stark verzerrt, denn die lokalen klimatischen Randbedingungen werden ausgeblendet. Mit Hilfe der Satellitentechnologie kann man sich heute ein besseres Bild über die lokalen Grundwasserabsenkungen auf unserem Planeten machen. Der Doppelsatellit GRACE, wie das Gravity Recovery and Climate Experiment genannt wird, ist in der Lage das Erdschwerefeld genau zu bestimmen. Aus den Veränderungen über die Zeit lassen sich dadurch Rückschlüsse auf Wasserveränderungen schließen. Es können Oberflächenwasser aus Seen und Flüssen, Schnee, Eis und Grundwasser berücksichtigt werden.

Das Satelliten-Mapping von Rodell et al. [237] zeigte, dass in Indien vor allem in den Staaten Rajasthan, Punjab und Haryana (mit Delhi) durch die starke Bewässerung in der Landwirtschaft, die nach der Grünen Revolution ab den 60er Jahren initiiert wurde, mehr Grundwasser abgepumpt wird, als sich wieder regeneriert. Während der Periode von August 2002 bis Oktober 2008 stellten sie einen Verlust von 109 km3 Wasser fest. Dies ist die doppelte Menge im Vergleich zum größten Oberflächenreservoir. Es wird durch die starke Grundwasserabsenkung in der Region von 114 Millionen Menschen in Zukunft ein reduzierter Nahrungsmittelanbau prognostiziert. Wada et al. [297] können diese Ergebnisse mit derselben Methode bestätigen. Darüber hinaus wurde von ihnen das Problem in Pakistan an der indischen Grenze im Zuflussgebiet des Indus südlich von Islamabad noch stärker festgestellt. Allgemein wurden in Asien die meisten Problemzonen, wie in China, Iran, Saudi-Arabien und dem Wasserkonfliktgebiet im Grenzbereich von Usbekistan, Tadschikistan und Kirgistan gemessen. Weitere Gebiete identifizierten sie in westlichen Teilen von Nordamerika, darunter vor allem die westlichen Teile der Great Plains, der Kornkammer der Welt und das kalifornische Central Valley. Um das Mittelmeer herum fallen Südspanien, Bulgarien und nördliche Teile von Algerien, Tunesien und Ägypten auf. Die Weltkarte, welche bei Aeschbach-Hertig und Gleeson [3] zu finden ist, zeigt in guter Übersicht das Ausmaß der globalen Grundwasserabsenkung.

Abbildung 2.6: Grundwasserabsenkung im globalen Vergleich. Vereinfachte Darstellung der Satellitenmessung mit GRACE von Aeschbach-Hertig und Gleeson [3]

In den USA sind die Aquifere der High Plains (450000 km2) und des Central Valley (52000 km2) am stärksten von der Wasserausbeutung betroffen. Zusammen wurden hier 51% der gesamten Wasserspiegelabsenkung der USA registriert [243]. In den High Plains wurden aus dem Ogallala Aquifer insgesamt 330 km3 fossiles Wasser, das sich in den letzten 13000 Jahren gebildet hat, entnommen. Es wird angenommen, dass deshalb in den nächsten 30 Jahren in 35% der südlichen High Plains kein Wasser mehr für die landwirtschaftliche Bewässerung zur Verfügung steht. Ähnlich sieht es beim San-Joaquin Aquifer im Central Valley aus, denn dort wurde von 1860 bis 1961 ca. 140 km3 und von 1962 bis 2003 ca. weitere 80 km3 Wasser entnommen [243].

Die zuvor genannten Regionen liegen meist in großen landwirtschaftlichen Gebieten, wo durch Bewässerung intensiv Nahrungsmittel angebaut werden. Weitere kleinere lokale Gebiete liegen bei Megacities wie Mexiko City, Jakarta, Bankok, Dehli, Dhaka City [141].

Bangladeschs Hauptstadt Dhaka City mit ihren über 15 Millionen Einwohnern gehört zu den am stärksten wachsenden Städten der Welt. Heute eingereiht als neuntgrößte Stadt der Welt wird prognostiziert, dass es 2020 die zweitgrößte werden könnte. Als Begrenzung des Wachstums wird mit Sicherheit der hohe Wasserbedarf eine Rolle spielen. 2009 kam 87% des Wassers vom Grundwasser, das jährlich 2-3 m tief abgesenkt wird [229]. Obwohl die Stadt in einem sehr regenreichen Gebiet mit ca. 2100 mm Niederschlag pro Jahr liegt, liefern Brunnen vom oberen Aquifer (100 m - 200 m) kaum noch Wasser.

Der Raum Mexico-City mit seinen ca. 22 Millionen Einwohnern ist ein besonderes Beispiel für seine starke Grundwasserausbeutung.

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