Zum Inhalt springen
Umwelttechnik, Abwasser, Trinkwasser, Wasserkraft

Die Hydrosphäre

Wasser gilt seit Urzeiten als der „Quell allen Lebens“. Fakt ist, dass auf dieser Erde kein Leben existieren würde, gäbe es nicht das wertvolle Nass. Der Wasseranteil unseres Erdballs beträgt rund 75 Prozent und wird im Allgemeinen als Hydrosphäre bezeichnet. Aufgrund des immens hohen Wasseranteils ist es also kein Wunder, dass die Erde, vom Mond aus betrachtet, blau aussieht.

Wissenswert ist, dass zur Hydrosphäre, also zur „Wasserhülle“ unseres „Blauen Planeten“ sowohl sämtliche Weltmeere, Seen und Flüsse sowie alle sonstigen Gewässer (Teiche, Bäche, Biotope etc.) gehören. Darüber hinaus zählen zur Hydrosphäre auch das Grundwasser, das Wasser der Gletscher in den Schnee- und „Eiswüsten“ sowie die in unserer Atmosphäre enthaltene Feuchtigkeit. Die Bezeichnung „Hydrosphäre“ entstammt dem Griechischen und setzt sich aus den Teilbegriffen „Wasser“ (sprich: hýdor) und Kugel (sprich: sfära) zusammen.

Wasserkreislauf der Erde

Bekanntlich gelten die Weltmeere als die größten und wichtigsten Wasserspeicher dieses Planeten. Die dort erfolgende Verdunstung durch die Kraft der Sonne, welche das Wasser kontinuierlich erwärmt, resultiert in einer erhöhten Luftfeuchtigkeit. Aber auch das Wasser der übrigen Bereiche der Hydrosphäre (sprich: Gletscher, Höhlen, Atmosphäre) ist natürlich in diesem Verdunstungsprozess inbegriffen. Der daraus entstehende Wasserdampf entweicht nach oben in die Erdatmosphäre, denn er ist um ein Vielfaches leichter als die Luft. Da es in der Atmosphäre selbst weitaus kälter ist als auf unserem „Blauen Planeten“, sinkt die Temperatur des Wasserdampfes kontinuierlich ab und der Dampf kondensiert; Wolken entstehen.

Wenn diese über kurz oder lang keine Feuchtigkeit mehr aufnehmen (können), fällt das dort angesammelte Wasser auf die Erde. Der Kreislauf schließt sich also, wenn der Niederschlag ins Meer zurückgelangt. Benetzt der herabfallende Niederschlag jedoch die Erde, so „bahnt“ sich das Wasser seinen Weg über unterirdische Quellen bis hin zum Grundwasser und es gelangt früher oder später ebenfalls ins Meer.

Wassermengen / Wassermengenbenennung

Im Zuge einer vorausschauenden Planung und Berechnung der zur Verfügung stehenden Ressourcen ist eine wohldurchdachte Wasserwirtschaft geradezu unverzichtbar. Schließlich gilt es, den Bedarf an Wasser (zur Verwendung als Trink- und Brauchwasser, zur Bewässerung, zur Erzeugung von Wasserkraft bzw. zur Aufhöhung von Niedrigwasser im Hinblick auf die Schifffahrt und so weiter) in optimalen Einklang mit dem tatsächlich zur Verfügung stehenden Wasserangebot zu bringen. Hierbei ist unter anderem zu beachten, die Qualität bzw. die Güte des Wassers zu bewerten und sodann vor dem Hintergrund der späteren Verwendung mit einzubeziehen.

Fakt ist, dass die Gesamtmenge des weltweit vorkommenden, natürlichen Wassers etwa 1.360.000.000 km³ beträgt, wovon der größte Anteil, nämlich rund 97 Prozent auf die Weltmeere entfällt, der kleinste Teil hingegen in der Atmosphäre zu finden ist (sprich: 0,001 Prozent). Nurmehr 0,6 Prozent beträgt der Anteil des Grundwassers, wohingegen der Wasseranteil in den Binnengewässern gerade einmal 0,02 Prozent beträgt. Dahingegen erscheint der Wasseranteil im Eis (Gletscher, Pole) mit mehr als zwei Prozent nahezu immens. Es ist von grundlegender Bedeutung, so wenig wie möglich in den natürlichen Kreislauf einzugreifen, um beispielsweise die Wasserversorgung der Bevölkerung sicherzustellen. Gleichzeitig gilt jedoch, die Wasserressourcen möglichst intensiv auszuschöpfen.

Wasserbilanz / Wasserhaushalt

Gemessen an einem bestimmten Bereich innerhalb eines zuvor festzulegenden Zeitraumes bezeichnet die volumenmäßige Registrierung bzw. Messung des Wasserkreislaufes die individuelle (Gebiets-)Wasserbilanz. Bei der damit einhergehenden Berechnung fließen die Aspekte „Verdunstung“, „Wasserabfluss“ und „Niederschlag“ mit ein. Derartige Analysen sind insbesondere dann von entscheidender Bedeutung, wenn die Menge des für eine bestimmte Region zur Verfügung stehenden Wasseranteils ermittelt werden soll.

Bei der damit verbundenen Berechnung liegt im Allgemeinen die folgende (vereinfachte) Wasserhaushaltsgleichung zugrunde:

N = A + V +- ΔS

Dabei basiert die Formel auf den Faktoren Niederschlag (N), Abfluss (A), Speicheränderung (ΔS) und Verdunstung (V).

In Bezug auf den Wasserhaushalt hingegen werden unterschiedlichste Aspekte beleuchtet. Prinzipiell wird dabei die Wasseraufnahme bzw. die Abgabe in diversen Systemen bewertet, wie zum Beispiel auf biologischer Ebene (sprich: Organismen, Zellen), im Pflanzenreich oder auch in der Tierwelt. Darüber hinaus spielt freilich auch der Wasserhaushalt des Menschen in diesem Zusammenhang eine entscheidende Rolle. Bei Pflanzen beispielsweise verhält es sich so, dass sie ihren eigentlichen Standort nicht zu verlassen imstande sind, und dementsprechend „gezwungen“ sind, mit dem jeweils gespeicherten Wasserbestand zu „haushalten“. Bei Menschen und Tieren wiederum verhält sich dies ein wenig anders, denn sie können sich – in Abhängigkeit ihrer individuellen Möglichkeiten – nach Bedarf mit Wasser versorgen. Natürlich nur dann, wenn die „globalen“ Gegebenheiten dieses auch zulassen.

Abflussjahr / hydrologisches Jahr / Wasserwirtschaftsjahr

Wichtig zur korrekten Ermittlung des Wasserhaushaltes bzw. der Wassermengen ist das Abflussjahr. Entsprechend gesetzlicher Vorgaben wird für das Wasserwirtschaftsjahr – so wird das Abflussjahr ebenfalls bezeichnet – der Zeitraum vom 1. November bis zum 31. Oktober festgesetzt. Das so genannte hydrologische Jahr (sprich: Wasserwirtschaftsjahr) beginnt demnach beispielsweise am 01. November 2008. Grund für diese zeitliche Festlegung ist unter anderem die Tatsache, dass im Oktober die geringsten Wasservorräte vorhanden sind.