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Virtuelles Wasser Fachrichtung Hydrowissenschaften, Institut für Siedlungs- und Industriewasserwirtschaft Umwelttag TU Dresden, 9. Juni 2010 Peter Krebs.

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1 Virtuelles Wasser Fachrichtung Hydrowissenschaften, Institut für Siedlungs- und Industriewasserwirtschaft Umwelttag TU Dresden, 9. Juni 2010 Peter Krebs

2 Virtuelles Wasser Globales Wasser Wasserdargebot und Wasserbedarf Wasserverfügbarkeit und -mangel Das Konzept des virtuelles Wassers Fachrichtung Hydrowissenschaften, Institut für Siedlungs- und Industriewasserwirtschaft Peter Krebs

3 Virtuelles Wasser Globales Wasser Wasserdargebot und Wasserbedarf Wasserverfügbarkeit und -mangel Das Konzept des virtuelles Wassers Fachrichtung Hydrowissenschaften, Institut für Siedlungs- und Industriewasserwirtschaft Peter Krebs

4 Wasserkreislauf

5 Flussgebiet Flussgebiet, langfristig Niederschlag NEvapotranspiration ET Abfluss A Speicher S S Zeithorizont ist maßgebend für Gleichgewicht Anthropogener Einfluss kann das Gleichgewicht stören Wasserbilanz

6 Volumen in 10 3 km 3 Fluxe in 10 3 km 3 a -1 Globale Wasserflüsse und -speicher

7 0,328380,2Verfügbares Süßwasser 7 6,34 0,019280Seewasser 11,930,005885Bodenfeuchte Total Flüsse Atmosphäre Eis Actives Grundwasser Fossiles Grundwasser Salzwasser Wasserressource 1475703 1,2 14 24000 4000 60000 1370323 (10 3 km 3 ) Volumen ~100 0,00008 0,00096 1,645 0,274 4,113 93,942 (%) Anteil an totalem Wasser 100 0,03 0,32 91,38 (%) Anteil an verfügbarem Süßwasser 0,027 (a) 0,031 8000 330 5000 3000 Erneue- rungszeit Globale Wasservorkommen

8 Kontinent Fläche Niederschlag Evapotranspiration Abfluss 10 6 km 2 mmkm 3 mmkm 3 mmkm 3 Globus 510 1130577000 1130577000 Ozeane 361 1270458000 1393503000 -123-45000 Kontinenten 149 799119000 49774000 30245000 Afrika 30,1 74022300 60418253 1364047 Asien 43,5 74232200 43118690 31113510 Australien + Oz. 8,9 7917080 5234680 2682400 N Amerika 24,3 75618300 43210430 3247870 S Amerika 17,9 159728400 92516370 67212030 Europa 10,5 7908290 5165390 2742900 Wasserbilanz der Erde und der Kontinente

9 Virtuelles Wasser Globales Wasser Wasserdargebot und Wasserbedarf Wasserverfügbarkeit und -mangel Das Konzept des virtuelles Wassers Fachrichtung Hydrowissenschaften, Institut für Siedlungs- und Industriewasserwirtschaft Peter Krebs

10 Im Mittel 0,8 m Regenhöhe pro Jahr über den Kontinenten 65% Evapotranspiration 35% Abfluss (ober- und unterirdisch) in die Ozeane Landwirtschaft Trinkwasser Industrie Private Haushalte Heute 9000 – 12000 km 3 /a Potenzial 15000 km 3 /a Verfügbares Süßwasser für Ungleiche Niederschlagsverteilung Bevölkerungsverteilung Verfügbares Süßwasser

11 Regenhöhe pro Jahr

12 Regenverteilung übers Jahr

13 Kontinent Fläche Bevölkerung Jährliche Wassererneuerung km 3 /a Spez. Erneuerung 10 6 km 2 10 6 minmittelmax Globus51055933203242757575933177,7 Afrika 30,1 708 282740475796 1345,7 Asien 43,5 3403 104941351018183 3114,0 Australien + Oz. 8,9 29 174324003271 26883,6 N Amerika 24,3 453 5840787010310 32417,4 S Amerika 17,9 315 91131203016000 67238,3 Europa 10,5 685 201529004033 2774,2 Jährliche Wassererneuerung

14 Virtuelles Wasser Globales Wasser Wasserdargebot und Wasserbedarf Wasserverfügbarkeit und -mangel Das Konzept des virtuelles Wassers Fachrichtung Hydrowissenschaften, Institut für Siedlungs- und Industriewasserwirtschaft Peter Krebs

15 ProduktWasserinput 1 kg Weizen1 – 2 m 3 1 kg Reis2 – 4 m 3 2500 Kilokalorien* (Äquivalenz zu 1 kg Brot) 1 m 3 * Global mittlerer Kalorienverbrauch Produktion vegetarischer Nahrungsmittel ergibt einen spezifischen Wasserbedarf von 360 m 3 /(Ca·a) Wasserbedarf

16 Fleischproduktion benötigt 10 mal mehr Wasser als die Produktion vegetarischer Nahrung um die gleiche Menge kcal zu produzieren! m 3 water / (Ca a) Mittlere 12% Fleisch10 0.12 360432 Nahrungszusammensetzung 88% vegetarische Nahrung 0.88 360317 direkter Wasserkonsum250 1000 Weltbevölkerung 6.0 Milliarden 6000 (km 3 Wasser / a) Konsum vegetarischer Nahrung und von Fleisch

17 m 3 /(Caa) Trinkwasser1 – 2 Haushalt (WC, Dusche, waschen,…)60 Services (Krankenhaus, Restaurant, …)40 Industrieller Verbrauch150 Total250 Nahrung, rein vegetarisch360 Total610 Nahrung mit 20% Fleischanteil1000 Total1250 Zusammensetzung des Wasserverbrauchs

18 Entwicklung des Wasserbedarfs 0 2 4 6 8 10 12 14 16 024681012 Bevölkerung (Milliarden) Süßwasser (10 12 m 3 /a) 1800 1900 1950 1970 20502000year Heute verfügbares Süßwasser theoretisches Frischwasser- potenzial Wasserkonsum mit rein vegetarischer Nahrung Wasserbedarf mit 20% Fleischanteil

19 Land m 3 /(Ca·a) Norwegen 96150 Schweiz 6520 Deutschland1300 Marokko 1110 Ungarn 580 Algerien 530 Landm 3 /(Ca·a) Israel 450(540) Jordanien 190 Libyen 140(910) Ägypten 30(910) Kuwait 0 Bahrain 0 Stress limit 500 m 3 /(Ca·a) Water availability index WAI m³/(Caa) Ausreichend > 2000 Wasserstress 1000 – 2000 Wasserarm 500 – 1000 Unter der Schwelle < 500 World Resources Institute (2002)

20 Composed Criticality Index Problemlösungspotenzial = f (Bruttosozialprodukt, wasserbezogenes know-how, Niveau der Trinkwasser- und Abwassersysteme, Wasserqualitätsbedingungen, Infrastruktur, Effizienz der Institutionen) Criticality index

21

22 Zehnder (2002) Nahrungsmittelproduktion 2000

23 Zehnder (2002) Nahrungsmittelproduktion 2020

24 Virtuelles Wasser Globales Wasser Wasserdargebot und Wasserbedarf Wasserverfügbarkeit und -mangel Das Konzept des virtuelles Wassers Fachrichtung Hydrowissenschaften, Institut für Siedlungs- und Industriewasserwirtschaft Peter Krebs

25 Konsum von Wasser und virtuellem Wasser

26 Yang and Zehnder (2007) 1980 – 1984 1996 – 2000 Nahrungsmittelimport vs. Wasserverfügbarkeit

27 Hoekstra and Chapagain (2007) Virtual water in agricultural products

28 Hoekstra and Chapagain (2007) Virtual water in food, beverages and other products

29 Wasserfußabdruck für Deutschland in Mrd. m 3 pro Jahr

30 Hoekstra and Chapagain (2007) Wasser-Fußabdruck

31 Vorhersage für 2025: 8.3 Milliarden Weltbevölkerung 1000 km 3 /y ungedeckter Wasserbedarf in Asien und Afrika Um diese Lücke zu überbrücken braucht es: 10 12 m 3 Wasser 0.3·10 9 t Nahrung 300 Milliarden US $ globalem Ölmarkt 1997 Wirschaftliche Bedeutung von Wasserarmut

32 Import und Export virtuellen Wassers

33 Examples of land-business between nations In February 2009, Saudi-Arabia is leasing 10 000 hectares in Sudan for cultivation of wheat, vegetables and for meat production. In February 2009, Bahrain is contracting 10 000 hectares on the Philippines for fish-farming. In April 2009, Bahrain has a contract with Turkey for co-operation in agriculture on 500 million Dollars. In November 2008, Qatar is leasing 40 000 hectares in Kenya for cultivation of fruits and vegetables and is financing a harbour with an investment value of 2.3 billion Dollars. Libya is leasing 247 000 hectare agricultural land in the Ukraine in November 2008. (Source: www.ifpri.org) Nahrungsmittelproduktion im Ausland

34 r = 0.3 Fangrate 0 0,2 0,4 0,6 0,8 1 01020304050 Zeit Fischpopulation, Fischfangrate r = 0.25 Population r = 0.25 Fangrate r = 0.27 Population r = 0.27 Fangrate r = 0.3 Population Tragedy of the commons


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