Wasserwirtschaft im Ruhrgebiet

Inhaltsverzeichnis

1 Einleitung

2 Allgemeine Daten
2.1 Über das Ruhrgebiet
2.2 Über den Wasserverbrauch der Bevölkerung
2.3 Über den Wasserverbrauch der Industrie

3 Wasserwirtschaft im Ruhrgebiet
3.1 Allgemeine Definition
3.2 Aktive Wasserwirtschaft
3.3 Passive Wasserwirtschaft

4 Ruhr
4.1 Allgemein
4.2 Die Funktion der Ruhr
4.3 Talsperren
4.4 Wassergewinnung aus dem Ruhrtal
4.5 Ruhrverband
4.5.1 Organisationsform des Wasserverband
4.5.2 Entstehung und Funktion des Ruhrverbandes
4.5.3 Kläranlage
4.6 Schadstoffe in der Ruhr
4.6.1 Nährstoffe
4.6.2 Schwermetalle
4.7 Gewässergüte

5 Emscher
5.1 Allgemein
5.2 Die Funktion der Emscher
5.3 Das Emscher- System
5.3.1 Entstehung des Emscher- Systems
5.3.2 Regelung der Vorflut
5.4 Umgestaltung des Emscher- Systems
5.4.1 Beseitigung des Abwassers
5.4.2 Behandlung des Regenwassers
5.4.3 Umgestaltung der Gewässer
5.4.4 Kosten
5.5 Wasserqualität

6 Adressen für die Informationsanforderung

7 Zusammenfassung

Tabellenverzeichnis

Abbildungsverzeichnis

Literaturverzeichnis

1 Einleitung

Das Thema „Wasserwirtschaft im Ruhrgebiet" ist ein Themenkomplex, der sich vor allem aus den folgenden drei Bereichen zusammensetzt: Wasserver- und entsorgung, Wasser als Freizeit- und Erholungs-schwerpunkt und Wasser als Transportmöglichkeit. Diese Hausarbeit beschäftigt sich ausschließlich mit der Wasserversorgung und der Abwasserbeseitigung des Ruhrgebietes.

Für das zum Verstehen der Hausarbeit nötige Hintergrundwissen stelle ich zuerst allgemein das Arbeitsgebiet Ruhrgebiet vor und lege anschließend den Wasserbrauch der Haushalte sowie der Industrie dar. Nun gebe ich eine Definition von der Wasserwirtschaft und beziehe die somit erläuterten Begriffe „aktive und passive Wasserwirtschaft“ auf die Situation im Ruhrgebiet. Für die Wasserver- und entsorgung im Ruhrgebiet sind die vier Flüsse Ruhr, Lippe, Rhein und Emscher von Bedeutung. Aber da sich die Thematik der Flüsse in weiten Teilen überschneidet, beschränke ich mich auf die Vorstellung der beiden wichtigsten Flüsse, die Ruhr und die Emscher.

Zuerst beginne ich mit der Ruhr. Der allgemeinen Darstellung des Flusses folgt die Erläuterung ihrer Funktion. Da die Ruhr nun als der wichtigste „Wasserlieferant“ des Ruhrgebietes bezeichnet wird, folgen jetzt die dafür nötigen natürlichen und künstlichen Voraussetzungen hinsichtlich des Wasserhaushaltes. Der stetig hohe Bedarf an Wasser wird gewährleistet durch das große Wassereinzugsgebiet innerhalb des Sauerlandes. Dabei nehmen die künstlich angelegten Talsperren eine besondere Position ein, da sie als Wasserspeicher fungieren und somit nach Bedarf Wasser speichern oder der Ruhr Wasser über ihre Nebenläufe zuführen. Die gesamte Wasserwirtschaft der Ruhr liegt in den Händen des Ruhrverbandes. Zum Verständnis des Ruhrverbandes erläutere ich zuerst allgemein die Organisationsform Wasserverband, da diese nicht nur für den Ruhrverband, sondern auch für den Lippeverband oder die Emschergenossenschaft zutrifft. Anschließend gehe ich auf die spezielle Entwicklung und Funktion des Ruhrverbandes ein. In diesem Kapitel wird deutlich, dass eine wichtige Aufgabe nicht nur die Erhaltung sondern die Verbesserung der Wasserqualität ist. Daher beschäftigt sich der Verband mit der Planung, dem Bau und dem Betrieb von Kläranlagen, die im folgenden Kapitel vorgestellt werden. Vor diesem Hintergrund untersuche ich die Ruhr auf ihren Gehalt an Schadstoffen, die sich in Nährstoffe und Schwermetalle aufgliedern. Zum Abschluss stelle ich die Gewässergüte der Ruhr dar, da diese für einen „Trinkwasserfluss“ das wichtigste Kriterium ist.

Der zweite von mir vorgestellte Fluss ist die Emscher, die das Gegenstück zu der Ruhr bildet. Sie ist nämlich kein Trinkwasserfluss, sondern der Abwasserfluss des Ruhrgebietes. Nach der allgemeinen Darstellung und der Funktionserläuterung beschäftige ich mich nun mit dem Emscher- System. Die ersten beiden Kapitel befassen sich mit der Entstehung des Emscher- Systems sowie mit der Regelung der Vorflut. In diesen beiden Kapiteln wird die Entwicklung der Emscher hin zu der „Kloake des Reviers“ beschrieben. Die Entwicklung von einem natürlichen Flusslauf hin zu einem völlig mit Betonsohlschalen ausgekleideten, eingedeichten und mit über 400 km langen Zäunen hermetisch abgeriegelten offenen Schmutzwasserfluss, ist auf den Steinkohlenbergbau zurückzuführen. Jedoch auf Grund des Strukturwandels des Ruhrgebietes sollen die Gewässer nun umgestaltet werden. Die wichtigsten Voraussetzungen dafür sind die Beseitigung der Abwässer außerhalb der Emscher und ihrer Nebenläufe in unterirdischen Kanälen sowie der Bau von Kläranlagen. Auch das Regenwasser bedarf einer Behandlung durch die Kläranlagen. Somit sind die Grundlagen für eine Umgestaltung der Schmutzwasserkanäle zu natürlichen Gewässern geschaffen. Diese Umgestaltung ist in den Anfängen, da sie hohe finanzielle Mittel bedingt. Das letzte Kapitel bildet die Wasserqualität der Emscher. Hierbei soll auch ein Ausblick auf die Entwicklung in der Zukunft gegeben werden.

Die zum Schluss angeführten Adressen, Dias und Filme sollen einerseits bei der für die Gestaltung von Unterricht notwendigen Materialbesorgung helfen und andererseits Anregungen für die Behandlung des Themas im Unterricht geben.

Zur Veranschaulichung der Thematik wird der Text durch diverse Tabellen, Abbildungen und Fotografien, die teilweise selbst gezeichnet oder fotografiert wurden, ergänzt.

Dieses Thema „Wasserwirtschaft“ wird in nur wenigen Büchern behandelt, die meistens nicht mehr aktuell sind. Deshalb stützen sich meine Informationen hauptsächlich auf Zeitungsberichte, Informationen direkt von den Wasserverbänden und auf das Internet.

2 Allgemeine Daten

2.1 Über das Ruhrgebiet

Das Ruhrgebiet ist ein rund 3900 km² großes industrielles Ballungsgebiet in Nordrhein- Westfalen. Es wird im Norden durch die Lippe, im Osten von der Linie Unna- Hamm, im Süden durch das Ruhrtal und im Westen durch den Rhein begrenzt. Das Ruhrgebiet hatte 1993 4,88 Mio. Einwohner und besaß eine Bevölkerungsdichte von 1262 Einwohnern pro Quadratkilometer. Dies bedeutet, das 8 % der Bevölkerung der Bundesrepublik Deutschland auf 1,2 % der Fläche des Bundesgebietes wohnen.^[1]

2.2 Über den Wasserverbrauch der Bevölkerung

Eine Person verbraucht pro Tag durchschnittlich 120-130 l (1999) im Haushalt, das sind ungefähr 45 m³ im Jahr. Dies bedeutet, das für die Versorgung der Haushalte des Ruhrgebietes fast 220 Mio. m³ Wasser im Jahr benötigt werden. Diese Menge entspricht ungefähr dem 2-fachen Fassungsvermögen der Möhnetalsperre.

Tabelle 1: Täglicher Wasserverbrauch pro Kopf im Haushalt

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Aber auch für die Einrichtungen des tertiären Sektors wird viel Wasser verbraucht. So kalkulieren zum Beispiel Schwimmbäder mit 100 l pro Besucher und Krankenhäuser mit 500 l pro Patient und Tag.^[2]

2.3 Über den Wasserverbrauch der Industrie

Neben der Bevölkerung benötigt die Industrie viel Wasser. Dies liegt daran, dass im Ruhrgebiet vor allem wasserintensive Industriegruppen zu Hause sind. So benötigen allein die Chemischen Werke Marl- Hüls jährlich 260 Mio. m³ Wasser. Auch die zahlreichen Energieerzeuger zwischen Ruhr und Lippe haben einen enormen Bedarf an Kühlwasser. Der Verbrauch an Wasser wäre noch wesentlich höher, wenn keine Umlaufbetriebe existieren würden. Diese ermöglichen durch interne Werkskreisläufe die mehrfache Nutzung des Wassers.^[3]

Im Ruhrgebiet ist die bis dahin dominierende Grundstoffindustrie mit dem Strukturwandel, der Anfang der 60er Jahre begann, zurückgegangen und es haben sich neue Branchengruppen gebildet. Aber diese Grundstoffindustrie ist einerseits nicht gänzlich verschwunden und andererseits bewirkte und forderte sie mit ihrem enormen Wasserbedarf die aktive Wasserwirtschaft (siehe Kapitel 3.2). Daher soll die folgende Tabelle einen Überblick über den Wasserverbrauch der Industrie geben, der heute zwar sehr viel niedriger ist als früher, aber der für die bestehende, immer noch aktuelle Wasserwirtschaft ausschlaggebend gewesen ist.^[4]

Tabelle 2: Wasserverbrauch je Produktionseinheit mit Umlaufbetrieb^[5]

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

3 Wasserwirtschaft im Ruhrgebiet

3.1 Allgemeine Definition

Der Begriff „Wasserwirtschaft“ beschreibt die zielbewusste Ordnung aller menschlicher Einwirkungen auf das ober- und unterirdische Wasser. Da das Element Wasser ein Naturvorkommen ist, das weder vermehrt noch ersetzt werden kann, bedarf es gesetzlicher Bestimmungen. So überwacht der Staat durch die Behörden der Wasserverwaltung, vor allem durch die Wasserämter, nicht nur die Wasserwirtschaft, sondern auch das Ordnen des Wasserhaushaltes im Interesse des Gemeinwohls.

Die Wasserwirtschaft wird in die aktive und in die passive Wasserwirtschaft unterschieden. Die aktive Wasserwirtschaft umfasst alle Nutzungen des vorhandenen Wassers. Diese Nutzungen können das Wasser verbrauchen, wie die Nutzung als Trink- oder Brauchwasser oder sie können das Wasser nur gebrauchen, wie z. B. als Schifffahrtsweg.

Die passive Wasserwirtschaft hingegen schützt vor negativen Auswirkungen. Sie sichert sowohl das stetige Vorhandensein von Trink- und Brauchwasser, sowie die Qualität des Wassers durch die Verhinderung von Wasserverschmutzungen. Um diese Ziele zu erreichen, sind die baulichen Maßnahmen des Wasserbaues erforderlich. Vom Wasserbau erstellte Bauten sind vor allem Kläranlagen, Wasserwerke und Wasserversorgungssysteme, sowie Talsperren und Hochwasserrückhaltebecken.^[6]

3.2 Aktive Wasserwirtschaft

Die aktive Wasserwirtschaft im Ruhrgebiet versorgt durch die Flüsse Ruhr, Lippe und Rhein die Bevölkerung und die Industrie mit Wasser. Jedoch ist diese Wasserwirtschaft sehr komplex, da das natürliche Wasserangebot in diesem Gebiet nicht ausreichend ist um eine stete Versorgung zu gewährleisten. Im Ruhrgebiet selbst beträgt der Jahresniederschlag nur etwa 800 mm auf einer Fläche von 3900 km². Da etwa die Hälfte des Niederschlags verdunstet, könnte der Rest rund 2/3 des gesamten Wasserbedarfes decken. Dies ist jedoch praktisch nicht möglich. Einerseits kann versickertes Wasser durch die Zerstörung tiefer gelegener Grundwasserstockwerke durch den Bergbau nicht genutzt werden und andererseits fließt gut 1/4 des Wassers sofort in die Kanalisation, da die Versiegelung der Flächen durch überdurchschnittliche Bebauung und Asphaltierung eine natürliche Versickerung verhindert.^[7]

Deshalb ist für die Wasserversorgung vor allem die Ruhr bedeutend, die etwa 70 % der erforderlichen Menge liefert. Dies ist aber nur möglich, da ihr ständig kontrolliert Wasser aus den Talsperren durch die Nebenflüsse zugeführt wird. Also kann sich das Ruhrgebiet selbst nicht mit Wasser versorgen, sondern es wird ihr aus dem südlich angrenzenden Sauerland zugeführt. Der Rhein, der etwa einen Anteil von 20 % hat, versorgt zum Teil das westliche Ruhrgebiet mit Wasser. Der Norden wird aus den Nebenflüssen der Lippe, die mit 10 % den geringsten Anteil hat, versorgt. Das Lippewasser ist nämlich salzhaltig und kann somit nicht allgemein genutzt werden.^[8]

3.3 Passive Wasserwirtschaft

Mit der Ausübung der passiven Wasserwirtschaft wird die aktive Wasserwirtschaft garantiert, denn erst sie schafft die Möglichkeiten bzw. die Rahmenbedingungen für die Wassernutzung.

Um eine optimale aktive Wasserwirtschaft garantieren zu können, haben sich drei Wasserverbände innerhalb des Ruhrgebietes gebildet: der Ruhrverband, die Emschergenossenschaft und der Lippeverband. Aus den Namen ist schon zu erkennen, dass jeder Verband sich auf einen Fluss stützt. Der Ruhrverband beschäftigt sich mit den Aufgaben und Problemen der Ruhr, wobei sich der Lippeverband mit den speziellen Aufgaben und Problemen der Lippe beschäftigt. Aber die Wasserwirtschaft im Ruhrgebiet ist so komplex, dass kein „getrenntes“ Arbeiten möglich ist, sondern die Verbände müssen zusammenarbeiten, um ein optimal aufeinander abgestimmtes Wassersystem zu erreichen.

Da in der Praxis die Wasserwirtschaft im Ruhrgebiet ein zusammenhängendes in sich verknüpftes Gebilde ist, kann sie nicht so lehrbuchhaft in die aktive und in die passive Wasserwirtschaft unterschieden werden. Deshalb stelle ich die beiden wichtigsten Flüsse die Ruhr und die Emscher mit ihren Aufgaben und Problemen hinsichtlich des Wassersystems einzeln vor.

4 Ruhr

4.1 Allgemein

Die Ruhr ist ein Nebenfluss des Rheines. Sie entspringt 674 m über dem Meeresspiegel im Sauerland nordöstlich von Winterberg und mündet nach 217 km in Duisburg in den Rhein. Die Ruhr wird auf diesem Weg mehrmals gestaut. Die fünf Stauseen sind der Kettwiger Stausee, der Hengsteysee, der Harkortsee, der Baldeneysee und der Kemnader Stausee.

Die Ruhr besitzt als Nebenflüsse rechts die Möhne und links die Hönne, die Lenne, die Wenne und die Volme. Sie besitzt ein Einzugsgebiet von fast 4500 km², auf dem sich viele Talsperren, wie die Möhne-, die Bigge- die Henne- und die Ennepetalsperre befinden.^[9]

4.2 Die Funktion der Ruhr

Die Ruhr ist der natürliche Vorfluter des Sauerlandes. Sie besitzt ein Niederschlagseinzugsgebiet von fast 4500 km², das von Brilon im Osten bis nach Duisburg im Westen und von Bochum im Norden bis nach Olpe im Süden reicht.

Abbildung 1: Wassereinzugsgebiet der Ruhr^[10]

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Im Sauerland herrschen, wie auch im Ruhrgebiet, die regenbringenden westlichen und südwestlichen Winde vor. Die Niederschlagshöhe beträgt in dem bis zu 850 m hohen Sauerland zwischen 750 und 1400 mm. Das ergibt eine Gesamtwassermenge von fast 4,5 Mrd. m³ im Jahr. Davon versickern und verdunsten in durchschnittlichen Jahren rund 2 Mrd. m³. Das Wasserangebot beträgt also rund 2,5 Mrd. m³ und steht der Wasserabgabe an die Verbraucher gegenüber. Jährlich werden davon etwa 1, 3 Mrd. m³ der Ruhr entnommen und den Haushalten und der Industrie zugeführt. Von dieser Menge werden circa 400 Mio. m³ Wasser in das Emscher- und Lippegebiet gepumpt und gehen der Ruhr damit verloren (Entziehung).^[11] Ein Großteil des Wassers stellt nur durchlaufendes Material dar, das nicht verbraucht wird, sondern nur den Reinigungs- und Kühlzwecken der Industrie dient.^[12]

Jedoch verteilt sich das Wasserangebot der Ruhr nicht gleichmäßig über das ganze Jahr. Ausgleichend wirken zwar der Waldboden, der an den Nebenflüssen der Ruhr bis zu 60 % beträgt und die winterliche Schneedecke, denn sie speichern das Wasser und geben es langsam wieder ab. Jedoch können sie nicht den beträchtlichen Unterschied zwischen dem sommerlichen und dem winterlichen Niederschlag auffangen. Somit ist der winterliche Niederschlag um ein vielfaches höher als der im Sommer. Der natürliche Abfluss der Ruhr kann an ihrer Mündung in den Rhein in sommerlichen Trockenzeiten auf 4- 5 m³/s absinken, während er bei winterlichem Hochwasser an derselben Stelle durchaus 2000 m³/s übersteigen kann.^[13]

Um diesen enormen Schwankungen entgegenzuwirken, gibt es ein System von Talsperren und Staubecken im Einzugsgebiet der Ruhr. Diese wurden vor allem im Ober- und Mittellauf der Ruhr sowie an den Zuflüssen angelegt. Sie dienen einerseits dazu den Abfluss der Ruhr so hoch zu halten, dass die Trinkwasserversorgung stets gewährleistet ist und andererseits dazu den Abfluss der Ruhr so niedrig zu halten, dass Hochwasserschäden vermieden werden können.

So wird in Trockenzeiten den Nebenflüssen der Ruhr Wasser aus den Talsperren zugeführt. Dadurch wird nicht nur der Wasserknappheit entgegengewirkt, sondern es wird auch die Wasserqualität verbessert.

In regenreichen Zeiten werden in den Talsperren beträchtliche Wassermengen zurückgehalten, so dass extreme Hochwasserspitzen vermieden werden.^[14]

4.3 Talsperren

Im Einzugsgebiet der Ruhr gibt es zur Zeit 14 Talsperren mit einem Speichervolumen von 471 Mio. m³. Diese Talsperren gliedern sich in drei Gruppen: in die Nordgruppe, in die Südgruppe und in die Westgruppe.

Tabelle 3: Das Talsperrensystem

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Abbildung 2: Lage der Talsperren

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Quelle: Feige, Wolfgang/ Becks, Friedrich: Wasser für das Ruhrgebiet. Das Sauerland als Wasserspei cher, (= Schriftenreihe des Westfälischen Heimatbundes, 5), Münster 1981, Seite 35.

Westgruppe Südgruppe Nordgruppe

1. Heilenbecketalsperre 6. Fuelbecketalsperre 12. Sorpetalsperre

2. Ennepetalsperre 7. Versetalsperre 13. Möhnetalsperre

3. Hasperbachtalsperre 8. Fürwiggetalsperre 14. Hennetalsperre

4. Glörtalsperre 9. Oestertalsperre

5. Jubachtalsperre 10. Listertalsperre

11. Biggetalsperre

Die Südgruppe sowie die Westgruppe können auf Grund ihrer Lage nur dem Unterlauf der Ruhr Wasser zuführen. Deshalb kam der Nordgruppe von Anfang an eine besondere Bedeutung zu, denn sie dagegen kann auch auf den Mittellauf der Ruhr einwirken.

Die einzelnen Aufgaben der Gruppen sind wie folgt zu beschreiben:

Die Südgruppe stellte durch den Bau der Biggetalsperre in den Jahren 1957- 1965 die Wasserversorgung des Ruhrgebietes auch in extrem trockenen Jahren sicher. Allein die Biggetalsperre kann in Zeiten eines geringen natürlichen Abflusses etwa 40 % des erforderlichen Zuschusswassers der Talsperren für das Flusssystem der Ruhr abgeben. Das ist ihre Hauptaufgabe, aber sie verstärkt durch die Wasserabgabe auch die Selbstreinigungskräfte des Flusses.

[...]

^[1] Encarta Enzyklopädie

^[2] DEW: Wir versorgen Sie mit Wasser, Seite 1-2.

^[3] Dege, Wilhelm: Das Ruhrgebiet (=Geocolleg), überarbeitete und ergänzte Auflage Wolfsburg 1973, Seite 114.

^[4] Brüggemeier, Franz- Josef/ Rommelspacher, Thomas: Blauer Himmel über der Ruhr. Geschichte der Umwelt im Ruhrgebiet 1840-1990, Essen 1992, Seite 89-113.

^[5] Feige, Wolgang/ Becks, Friedrich: Wasser für das Ruhrgebiet. Das Sauerland als Wasserspeicher, (=Schriftenreihe des Westfälischen Heimatbundes, 5), Münster 1981, Seite 10-11.

^[6] Brockhaus Enzyklopädie

^[7] Feige, Wolfgang/ Becks, Friedrich, Seite 11.

^[8] Wiel, Dr. Paul: Das Ruhrgebiet in Vergangenheit und Gegenwart (=Rheinisch- Westfälisches Institut für Wirtschaftsforschung), Essen 1963, Seite 78-80.

^[9] Ruhrverband: Wasser für Millionen, Seite 1.

^[10] Diercke Weltatlas: Ruhrgebiet- Wasserwirtschaft, Braunschweig 1988, Seite 35.

^[11] Ruhrverband: Wasser für Millionen, Seite 1.

^[12] Wiel, Dr. Paul, Seite 79.

^[13] Feige, Wolfgang/ Becks, Friedrich, Seite 11-12.

^[14] Ruhrverband: Wasser für Millionen, Seite 2-3.