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„Wir müssen lernen, mit weniger Gewissheit zu leben“ – Thorsten Wagener über globale Wassermodelle, Lücken im Datennetz und den Potsdam WaterHub

  • Professor Thorsten Wagener im Interview
    Foto: Kevin Ryl
    Alexander von Humboldt-Professor Thorsten Wagener ist weltweit anerkannter Experte auf dem Gebiet der Hydrologie

Wieder ging ein Sommer der Extreme ins Land: Hitze und anhaltende Trockenheit sorgten für verheerende Waldbrände, verdorrte Felder, sinkende Pegelstände. Mit welchen Folgen? 

Wagener: Neben der Gefahr für Leib und Leben und den immensen wirtschaftlichen Schäden leidet vor allem die Natur. Ganze Ökosysteme sind bedroht und längst ist klar: Die Auswirkungen des Klimawandels werden Niederschlags- und Verdunstungsmuster weiter verändern, mit Folgen für die Wasserversorgung von Vegetation, Böden, Flüssen und Grundwasserspeichern. In immer häufiger auftretenden Dürreperioden spüren wir unsere Abhängigkeit vom Wasser besonders deutlich: bei abnehmender Bodenfeuchte auf den Feldern, bei sinkenden Flusspegeln in der Schifffahrt und auch, wie im zurückliegenden Sommer, bei der Kühlung von Kraftwerken. Die Bilder vom Niedrigwasser an Rhein und Donau stehen uns vor Augen. 

Ein anderes Extrem sind häufigere Starkregen, die dazu führen können, dass Flüsse über die Ufer treten und Sturzfluten Brücken und Häuser niederreißen. Wie können solche Risiken besser abgeschätzt werden? 

Wagener: Wir müssen den Begriff des Risikos anders fassen. Es ist immer weniger sinnvoll, von Jahrhundertereignissen auszugehen. Das suggeriert eine Gewissheit, diese Ereignisse einordnen zu können, die wir in Zeiten des Klimawandels nicht mehr haben. Bisher hat man versucht, aus historischen Messungen abzuleiten, was in der Zukunft passiert. Das war schon immer schwierig, funktioniert heute aber nicht mehr. Wir nutzen daher Computermodelle, um zum Beispiel Stresstests zu simulieren, und uns damit auf eine viel größere Bandbreite an möglichen Zukunftsereignissen vorzubereiten. Und wir müssen akzeptieren, dass wir weniger Gewissheit haben werden, wie viel Wasser verfügbar ist und welche Extreme auftreten werden. 

Wie lassen sich dennoch Vorhersagen treffen, die ja benötigt werden, um den Wasserverbrauch richtig managen zu können. 

Wagener: Um den Wasserkreislauf unter den sich ständig ändernden Bedingungen des Klimawandels zu verstehen, brauchen wir bessere Computermodelle und ebenso gute Methoden, mit denen wir sie interpretieren und testen können: Sind die Vorhersagen richtig, weil die Modelle die Prozesse wirklich abbilden? Diese Frage ist nicht einfach zu beantworten, da die Datenlage momentan sehr heterogen ist. Messungen stammen zumeist aus reichen Ländern mit guter Infrastruktur und weniger aus ärmeren Regionen der Welt. Hinzu kommt, dass wir alles, was unterirdisch fließt, schlecht messen können, etwa, wie viel Regen seinen Weg ins Grundwasser findet. Wir haben also sowohl räumlich als auch prozessbezogen ein starkes Ungleichgewicht in unseren Daten. 

Wie gehen Sie mit diesen Lücken im Datennetz um? 

Wagener: Ein wichtiger Ansatz, um Datenlücken zu schließen, ist es, die Erfahrung von Hydrologinnen und Hydrologen zu sammeln. Wenn es für eine Region keine konkreten Messreihen gibt, dann suchen wir jemanden, der oder die in dieser oder in einer ähnlichen Region gearbeitet hat. Oft sind es mehrere Personen, die zusammen abschätzen, welche Prozesse und Dynamiken wir dort erwarten können. Wir versuchen also, ein Erfahrungsmodell zu bauen, das wir mit neuen Daten nach und nach verbessern können. 

Als Sie 2021 eine Alexander von Humboldt-Professur erhielten, wechselten Sie von Bristol an die Universität Potsdam. Warum Brandenburg? 

Wagener: Weil die Wasserforschung hier besonders stark und das Thema Wasser relevant ist. Das ist häufig in Regionen der Fall, wo die Wasserprobleme groß sind und die Bevölkerung die Relevanz des Themas regional sieht. So wie auch Alexander von Humboldt- Professor Thorsten Wagener ist weltweit anerkannter Experte auf dem Gebiet der Hydrologie. in Tucson, Arizona, einer semi-ariden Region, die als erste in den USA einen Studiengang Hydrologie etabliert hatte. Wir sind in Potsdam sehr breit aufgestellt, erforschen nicht nur die Prozesse, die den Wasserextremen zugrunde liegen, sondern auch deren Auswirkungen auf Natur und Gesellschaft. Zudem können wir hier mit einer Vielzahl von außeruniversitären Forschungsinstituten kooperieren, ein einzigartiges Netzwerk. Die Einbindung außeruniversitärer Institute wie dem GeoForschungsZentrum oder dem Potsdam Institut für Klimafolgenforschung und vielen weiteren ist ein großer Standortvorteil. 

Brandenburg verfügt über so viele Flüsse und Seen wie kaum ein anderes Bundesland. Zugleich gilt es als wasserarm. Ein Paradoxon? 

Wagener: Es fällt hier wenig Niederschlag, der zudem von den sandigen Böden nicht gespeichert, sondern schnell erst ins Grundwasser und dann in die sehr sichtbaren Gewässer abgeleitet wird. Gleichzeitig ist diese Region prädestiniert für Starkregen. Die fallen allerdings im Sommer, wenn die Verdunstung höher ist. Mit den steigenden Temperaturen und längeren Vegetationsperioden infolge des Klimawandels nimmt die Verdunstung ohnehin zu. Auch das ist einer der Gründe, warum der Grundwasserspiegel sinkt und weniger Wasser zur Verfügung steht.

Mit welchen Konsequenzen? 

Wagener: Was sich daraus ergibt, sind langfristig Nutzungskonflikte, etwa zwischen Industrie und Landwirtschaft, Privatpersonen und Städten. Es wird immer öfter zu Engpässen kommen, wo man saisonal einfach viel mehr Wasser entnehmen will, als nachhaltig da ist. Um die dann not wendigen Entscheidungen zu treffen, brauchen wir genug Evidenz, also genügend Daten dazu, wie viel Wasser vorhanden ist und nachhaltig genutzt werden kann – und vor allem wie viel tat sächlich genutzt wird. 

Wissen wir das denn nicht? 

Wagener: Wir wissen nicht immer, wie viel Wasser manche Industriebereiche nutzen oder wieviel über private Brunnen entnommen wird. Wegen anhaltender Trockenheit und steigender Wasserkosten wird beispielsweise die Nutzung eigener Brunnen immer attraktiver. Wir brauchen eine transparente Diskussion darüber, wer wie viel Wasser nutzt und wie wir es verteilen wollen und welche Konsequenzen es hat, wenn man kein Wasser bekommt. Wenn die Verdunstung immer mehr ansteigt, wird der Teil des Niederschlages, den wir nutzen können, immer kleiner. Gleich zeitig steigt der Bedarf in Industrie und Landwirtschaft. Das führt unweigerlich zu Problemen. 

Was kann getan werden, um das Wasser in der Landschaft zu halten? 

Wagener: Moore vernässen, Auen schützen, urbane Gebiete als Schwammstädte weiter ausbauen – es gibt viele Möglichkeiten, die Landschaft als natürlichen Speicher agieren zu lassen. Wenn wir die von der Natur angebotenen Dienstleistungen, die wir in der Vergangenheit reduziert haben, wieder herstellen, müssen wir sie nicht durch Infrastruktur ersetzen. 

Mit dem an der Universität gebildeten Potsdam WaterHub sollen die Probleme in ihrer Vielschichtigkeit erforscht werden. Wie gehen Sie vor? 

Wagener: Der WaterHub bietet Brandenburgs Wasserforschung die Möglichkeit, über Instituts- und Disziplingrenzen hinweg Ideen auszutauschen und innovative Kooperationen anzubahnen. Dazu haben wir die „Potsdam Water Talks“ gestartet. In den Seminaren bringen Expertinnen und Experten unterschiedliche fachliche Perspektiven ein, um die Diskussion über Wasser, Umwelt und Gesellschaft anzuregen. Die große Stärke einer Universität ist ja ihre Heterogenität im Wissen. So sind im Hub auch die Politik-, Rechts-, Sozial- und Wirtschaftswissenschaften vertreten, um zu nachhaltigen Lösungen beizutragen. 

Und wie gelangt das gesammelte Wissen in die Praxis? 

Wagener: Über den Dialog mit Verantwortlichen in Politik und Wirtschaft, auch mit der Öffentlichkeit, um die Komplexität der Wasserprobleme – und die Rolle jeder einzelnen Person darin – zu vermitteln. Auf der Webseite des WaterHub erklären wir die Hydrologie Brandenburgs, und beantworten oft gestellte Fragen zu Dürre und Waldbränden, Starkregen und Hochwasser. Wir werden regelmäßig „Potsdam Water News“ herausgeben und vermitteln natürlich in der Lehre aktuellste Forschungsergebnisse, etwa im internationalen Masterstudium „Climate, Earth, Water, Sustainability“. Von Vorteil ist, dass wir hier an der Universität Lehrkräfte ausbilden, sodass wir mit den Kollegen der Geographiedidaktik Wege finden können, um neuestes Wissen in die Schulbildung einzubringen. 

Worin besteht sie, die Rolle jeder und jedes Einzelnen? Wie lässt sich Wasser sparen? 

Wagener: Mit durchschnittlich 125 Litern pro Tag nutzen wir hierzulande weniger Wasser als früher. Unser indirekter Verbrauch ist jedoch viel höher und nutzt oft Wasser in Regionen, die viel wasserärmer sind als unsere. Wir müssen uns darüber klar sein, wie viele Ressourcen für die Produktion von Dingen und Lebensmitteln benötigt werden, die wir konsumieren. In einem Kilo Reis etwa stecken verdeckt rund 3000 Liter Wasser. Ebenso viel wird verbraucht, um ein T-Shirt herzustellen, zu verpacken und zu transportieren. Auch wenn wir das virtuelle Wasser nicht sehen, können wir diese Zusammenhänge verstehen und entsprechend handeln. Die Art des Konsums zu ändern – lokal, saisonal, frugal – hätte global einen viel positiveren Einfluss, als regional Wasser zu sparen.


Prof. Dr. Thorsten Wagener kam 2021 mit einer Alexander von Humboldt Professur an die Universität Potsdam, wo er seither am Institut für Umweltwissenschaften und Geographie die Arbeitsgruppe für die Analyse hydrologischer Systeme leitet. Seine Werkzeuge für die globale Sensitivitätsanalyse und sein diagnostischer Ansatz zur Modellbewertung werden weltweit genutzt, um die Zuverlässigkeit und Interpretierbarkeit hydrologischer Modelle zu verbessern. Für seine herausragenden Forschungsleistungen, seine Führungsrolle und seinen engagierten Einsatz auf dem Gebiet der Hydrologie wurde Thorsten Wagener von der Hydrological Sciences Division der European Geosciences Union 2026 die John Dalton-Medaille verliehen.

 

Dieser Text erschien im Universitätsmagazin Portal - Zwei 2026 „Wasser“.