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Presentation Transcript

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

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

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

  4. Wasserkreislauf

  5. Wasserbilanz Niederschlag N Evapotranspiration ET S Speicher S Abfluss A Flussgebiet Flussgebiet, langfristig  Zeithorizont ist maßgebend für Gleichgewicht  Anthropogener Einfluss kann das Gleichgewicht stören

  6. Globale Wasserflüsse und -speicher Volumen in 103 km3 Fluxe in 103 km3 a-1

  7. Globale Wasservorkommen Wasserressource Volumen Anteil an totalem Wasser Anteil an verfügbarem Süßwasser Erneue-rungszeit (103 km3) (%) (%) (a) Salzwasser 1370323 93,942 3000 Fossiles Grundwasser 60000 4,113 5000 Eis 24000 1,645 8000 Actives Grundwasser 4000 0,274 91,38 330 6,34 Seewasser 280 0,019 7 Bodenfeuchte 85 0,0058 1,93 1 Atmosphäre 14 0,00096 0,32 0,027 Flüsse 1,2 0,00008 0,03 0,031 Verfügbares Süßwasser 28380,2 0,3 Total 1475703 ~100 100

  8. Wasserbilanz der Erde und der Kontinente

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

  10. Verfügbares Süßwasser Im Mittel 0,8 m Regenhöhe pro Jahr über den Kontinenten    65% Evapotranspiration  35% Abfluss (ober- und unterirdisch) in die Ozeane Verfügbares Süßwasser für Ungleiche Niederschlagsverteilung  Bevölkerungsverteilung

  11. Regenhöhe pro Jahr

  12. Regenverteilung übers Jahr

  13. Jährliche Wassererneuerung

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

  15. Wasserbedarf * Global mittlerer Kalorienverbrauch  Produktion vegetarischer Nahrungsmittel ergibt einen spezifischen Wasserbedarf von 360 m3/(Ca·a)

  16. Konsum vegetarischer Nahrung und von Fleisch Fleischproduktion benötigt 10 mal mehr Wasser als die Produktion vegetarischer Nahrung um die gleiche Menge kcal zu produzieren! Weltbevölkerung 6.0 Milliarden  6000 (km3 Wasser / a)

  17. Zusammensetzung des Wasserverbrauchs

  18. Entwicklung des Wasserbedarfs 1800 1950 2000 year 2050 16 1900 1970 /a) theoretisches Frischwasser- 14 Wasserbedarf mit 3 potenzial 20% Fleischanteil m 12 12 10 Heute verfügbares Süßwasser 8 Süßwasser (10 6 4 Wasserkonsum mit rein 2 vegetarischer Nahrung 0 0 2 4 6 8 10 12 Bevölkerung (Milliarden)

  19. Water availability index WAI Land m3/(Ca·a) Norwegen 96150 Schweiz 6520 Deutschland 1300 Marokko 1110 Ungarn 580 Algerien 530 Land m3/(Ca·a) Israel 450 (540) Jordanien 190 Libyen 140 (910) Ägypten 30 (910) Kuwait 0 Bahrain 0 Stress limit 500 m3/(Ca·a) m³/(Caa) Ausreichend > 2000 Wasserstress 1000 – 2000 Wasserarm 500 – 1000 Unter der Schwelle < 500 World Resources Institute (2002)

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

  21. Criticality index

  22. Nahrungsmittelproduktion 2000 Zehnder (2002)

  23. Nahrungsmittelproduktion 2020 Zehnder (2002)

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

  25. Marokko Algerien Tunesien Libyen Ägypten Israel m3/Ca/a % m3/Ca/a % m3/Ca/a % m3/Ca/a % m3/Ca/a % m3/Ca/a % Erneuerbares Wasser 1110 87 515 60 463 54 110 7 28 3 392 28 Fossiles Grundwasser - - 16 2 40 5 770 50 22 2 25 2 Zufluss durch Flüsse - - 15 2 102 12 28 2 880 79 89 6 Entsalzung, Ab-wasserrecycling < 1 - 2 - 3 - - - 4 - 60 4 Totaler direkter Verbrauch 1110 87 548 64 605 70 908 59 934 84 566 41 Wasseräquivalent für Nahrungs-mittelimport 163 13 305 36 257 30 619 41 175 16 828 59 Totaler Verbrauch 1273 100 853 100 862 100 1527 100 1109 100 1394 100 Konsum von Wasser und virtuellem Wasser

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

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

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

  29. Wasserfußabdruck für Deutschland in Mrd. m3 pro Jahr

  30. Wasser-Fußabdruck Hoekstra and Chapagain (2007)

  31. Wirschaftliche Bedeutung von Wasserarmut Vorhersage für 2025: 8.3 Milliarden Weltbevölkerung  1000 km3/y ungedeckter Wasserbedarf in Asien und Afrika Um diese Lücke zu überbrücken braucht es: 1012 m3 Wasser  0.3·109 t Nahrung 300 Milliarden US $  globalem Ölmarkt 1997

  32. Import und Export virtuellen Wassers

  33. Nahrungsmittelproduktion im Ausland 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)

  34. Tragedy of the commons 1 0,8 r = 0.25 Population 0,6 Fischpopulation, Fischfangrate r = 0.27 Population r = 0.3 Population 0,4 r = 0.27 Fangrate r = 0.25 Fangrate 0,2 r = 0.3 Fangrate 0 0 10 20 30 40 50 Zeit