Nachhaltigkeit messen

Nachhaltigkeit schließt Aspekte ein, die eine intensive Diskussion erfordern. Aber es ist schwer zu bestimmen, wie effektiv man ist, wenn man nichts messen oder genau beschreiben kann(OECD, 1999; Loucks and Gladwell, 1999; Pearce et al., 1997; Nachtnebel, 2002).

Es ist sinnvoll, zuerst zwischen verschiedenen Planungszielen, die die Zukunft betrachten, zu unterscheiden. Diese Ziele sind nach Pezzey (1992)

• Effizienz

• Überlebensfähigkeit

• Nachhaltigkeit

Um diese drei Ziele zu untersuchen, müssen sie zuerst als seine Funktion von Variabeln, der Resultat einer Entwicklung oder eines Grundsatzes, definiert werden. Angenommen, man kann den Wohlfahrtsnutzen jeder Entscheidung voraussagen. Jede mögliche Entscheidung, k, wird in einer Zeitreihe (y) der Nettowohlfahrt W(k,y) resultieren. Weiters wird angenommen, dass ein Mindestlevel von Wohlfahrt für das Überleben gebraucht wird.

Eine Entscheidung k ist effizient, wenn sie den jetzigen und alle zukünftigen Werte der Nettowohlfahrt maximiert. Wird der Wert mit einem Zinssatz r diskontiert ergibt sich

( ( ) )

Wenn der Zinssatz r steigt, wird das, was in Zukunft passiert, für die Menschen, die heute leben, weniger wichtig (siehe Kap. 2.2). Dieses Ziel stellt nicht immer eine überlebensfähige und nachhaltige Zukunft sicher.

Effizienz setzt die Absicht zur Diskontierung voraus. Hohe Zinssätze tendieren dazu, von Langzeit Maßnahmen abzuraten, während niedere Zinssätze Projekte vorziehen, die ökonomisch eher nicht überleben werden und nicht in Umweltschutz investieren.

Eine Alternative, k, kann als überlebensfähig bezeichnet werden, wenn in jeder Zeitperiode y die Nettowohlfahrt nicht kleiner als die fürs Überleben mindestens notwendige Wohlfahrt Wmin ist.

Wenn also W(k,y) ≥ Wmin ist, ist die Alternative für alle Zeiten überlebensfähig. Eine überlebensfähige Alternative ist jedoch nicht unbedingt effizient oder nachhaltig.

Eine Alternative wird als nachhaltig bezeichnet, wenn die durchschnittliche Wohlfahrt der künftigen Generationen nicht weniger als die Wohlfahrt der vorigen Generationen ist. Eine nachhaltige Alternative garantiert, dass es keine Abnahme der Wohlfahrt gibt. In andern Worten, wenn W(k,y+1) ≥ W(k,y) ist, ist die Alternative nachhaltig für alle Zeiten.

Die Dauer einer Zeitperiode y muss so gewählt werden, dass natürliche Schwankungen über eine Periode ausgeglichen werden.

Abb. 11.1 stellt Beispiele für verschiedene Entwicklungsmöglichkeiten der Nettowohlfahrt dar.

Obwohl nicht dargestellt, ist es möglich, dass es eine Entwicklung gibt, die effizient, überlebensfähig und nachhaltig ist. In den meisten Fällen jedoch müssen Kompromisse zwischen den drei Zielen gefunden werden.

Abb. 11.1: Wohlfahrtslevel für verschiedene Alternativen über die Zeit

11.4 Beispiele

Aralsee

Der Aralsee und sein Becken in Süd Zentral Asien trocknen aus. Wegen den großen Umlenkungen des Wassers, vor allem für Bewässerungen, das normalerweise während der letzten 30 Jahre in den See geflossen wäre, verringerte sich das Volumen des Sees zu einem Drittel des Volumens von 1960. Dadurch kommt es auch zu einer Versalzung des restlichen Wassers und der umgebenden Aquifere, wodurch die Wasserversorgung und Gesundheit von beinahe 40 Millionen Menschen gefährdet sind. Große Flächen mit Salz wurden freigelegt, als sich der See zurückzog, und Salz von diesen Flächen wird vom Wind in das Umliegende Kulturland verfrachtet. Die frostfreie Zeit im Delta des Amu Darya, der den Aralsee speist, sank unter 180 Tage, was weniger ist, als die Mindestzeit die benötigt wird, um Baumwolle anzubauen.

Die Veränderungen im See machen eine nachhaltige Fischerei unmöglich.

Dieses ökologische Desaster ist die Konsequenz von exzessiven Wasserableitungen für Bewässerung. Der Zufluss in den See sank von durchschnittlich 55 km³ pro Jahr in den 1950ern auf nur ein paar km³ in den frühen 80ern. Das abgeleitete Wasser war ohne Zweifel lebensnotwenig für die Bauern in der Gegend, aber zu beträchtlichen Kosten für die Umwelt. Die Ertragsfähigkeit des Bodens wurde verringert durch die Anlagerung von Salz, Überwässerung verwandelte Weideland in Sümpfe und das Wasserdargebot wurde durch Pestizide und Düngemittel verschmutzt und schädigt der Gesundheit der Menschen.

Es ist klar zu erkennen, wie das Problem des Aralsees vermieden werden hätte können, aber Lösungen sind nicht erkennbar. Eine Kombination von besserem technischen Management und angemessenen Impulsen ist erforderlich. Aber die erforderlichen Veränderungen sind gewaltig und es gibt nicht viele Möglichkeiten. Die Bewohner der Zentralasiatischen Länder sind sehr arm und die Bevölkerung wächst sehr schnell trotz der hohen Kindersterblichkeit. Die Staaten sind abhängig von einer spezialisierten aber nicht nachhaltigen Landwirtschaft. Eine schnelle Reduktion der Bewässerung würde den Lebensstandard der Menschen weiter senken.

Institut für Wasserwirtschaft Hydrologie und

konstruktiven Wasserbau

Wasserwirtschaftliche Planung

Der Aralsee ist eines der besten Beispiele um die Auswirkungen von einem Projekt zu verdeutlichen. Die negativen Auswirkungen auf den See selbst, die Gesundheit, die Umwelt und die Ökonomie überwiegen über die Nutzen. Wenn bei der Planung mit diesen Auswirkungen gerechnet worden wäre, hätten die Pläne vielleicht anders ausgesehen. Es ist allerdings auch möglich, dass ohne diese Bewässerungsprojekte viele Menschen ökonomisch nicht überlebt hätten (Letolle & Mainguett, 1996; Nachtnebel, 2007).

Tiefengrundwasser in Libyen

Seit Jahrhunderten waren die weiten Wüsten im Süden Libyens eine Barriere, die nur von Karawanen von Oase zu Oase durchquert wurden. Seit 1953 wurde in diesen Gegenden nach Öl gesucht. Dabei wurden nicht nur große Ölreservoire gefunden, sondern auch große Mengen Süßwasser (GMMRP, 1991).

Während der Eiszeiten in Nordeuropa gab es in Nordafrika ein temperiertes Klima mit beträchtlichen Regenfällen. Der Niederschlag versickerte und sammelte sich in den porösen Gesteinen zwischen undurchlässigen Schichten und so bildeten sich Trinkwasserreservoire. Der überwiegende Teil dieses Wassers ist zwischen 14.000 und 38.000 Jahren alt.

Vier große Becken konnten in Libyen lokalisiert werden. Das Kufra Becken mit einem Inhalt von 20.000 km³ in einer Tiefe von 2.000 m, das Sirt Becken (Inhalt 10.000 km³ in einer Tiefe von 600 m), das Murzuk Becken (4.800 km³ in 800 m Tiefe) und das Hamadah und Jufrah Becken.

Die wachsende Wirtschaft und Bevölkerung entlang der fruchtbaren Küste benötigt immer mehr Wasser zur Bewässerung, für die Industrie und für häuslichen Gebrauch. Gleichzeitig werden die traditionellen Grundwasserreserven durch intensive Benutzung gefährdet, weil Salzwasser vom Meer einsickert.

1974 machte Libyen den ersten Schritt in Richtung der Ausbeutung der Grundwasserreserven unter der Sahara mit dem "Great Man-Made River Project". Dieses Project soll große Mengen Wasser aus der Wüste über 600 km in die Küstenregionen liefern. Es wird behauptet, dass das Fördern des Wassers an die Küste ökonomischer ist, als eine alternative Verwendung des Wassers.

Die Brunnenfelder für das Projekt werden 400 bis 700 km landeinwärts errichtet, um das qualitativ bessere Wasser zu erreichen. Die Brunnen sind über ein großes Gebiet verteilt wo die Grundwasserleiter nahe an der Oberfläche sind.

Die erste und größte Phase der Umsetzung wurde 1991 begonnen und besteht aus einem System, das zwei Millionen m³ pro Tag (23 m³/s) an die Küste transportieren soll. Der aktuelle Plan ist der, dieses System auf 3,68 Millionen m³ pro Tag zu erweitern. Für den Transport des Wassers werden 1.900 km Betonrohre mit einem Durchmesser zwischen 1,6 m im Brunnenfeld und 4 m für die Haupttransportleitung, die in 6 bis 7 m tiefen Gräben verlegt ist, verwendet. Die zweite Phase erschloss ein Brunnenfeld im Westen Libyens. Von dort fließt das Wasser seit 1996 nach Tripolis.

Derzeit ist der Wasserbedarf Libyens größer als die zur Verfügung stehende Menge und daher kommt die Motivation für dieses Projekt. Mehr als 98 % des verbrauchten Wassers ist Grundwasser. Die Landwirtschaft benötigt 85 % davon. Dennoch ist das Land landwirtschaftlich nicht autark und wird es wahrscheinlich auch nie sein, aber um die Abhängigkeit zu verringern wird eine Erhöhung der Bewässerung geplant. Zusätzlich wird an der nördlichen Küste mehr Wasser für die Industrie und Haushalte benötigt, und um die küstennahen Grundwasserreservoire wieder mit Süßwasser aufzufüllen.

Es gibt viele Fragen, die die ökonomische Durchführbarkeit der zukünftigen Phasen dieses Projektes betreffen. Zusätzlich sind auch noch potentielle Wasserqualitätsfragen offen. Sicherlich kann die Quelle des Grundwassers nicht für immer halten, zumindest nicht zu angemessenen Kosten. Andere Optionen um Libyens Wasserversorgung langfristig sicherzustellen werden eine Vermehrung der Wiederverwendung von Wasser, Entsalzungsmaßnahmen und Maßnahmen in der Landwirtschaft in Betracht ziehen müssen.

Derzeit scheint das "Great Man-Made River Project" einer der kosteneffektivsten Wege zu sein, Libyens steigenden Wasserbedarf zu decken. Das wird auch einige Zeit so bleiben, da die Reservoire scheinbar unlimitierte (mehr als 50 Jahre) Versorgung garantieren. Wenn die ökonomischen Nutzen die Kosten übersteigen, kann es auch die nachhaltigste Entscheidung mit den gegebenen Technologien sein, obwohl das Wasser, das aus der Wüste gepumpt wird, nicht wiederaufgefüllt wird.