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Wassersysteme und Klimawandel setzen Städte erhöhten Risiken aus

Wassersysteme und Klimawandel setzen Städte erhöhten Risiken aus

22-03-2022 | Einblicke
Für viele ist „Water Stress“ gleichbedeutend mit physischer Wasserknappheit. Doch könnte ein Zuviel an Wasser ein noch größeres Problem sein. Sich häufende Überflutungen und dadurch steigende Kosten setzen Kommunen auf der ganzen Welt zu. Nach Schätzungen der OECD müssten bis 2030 die Investitionen in die Wasserinfrastruktur ein Niveau von 6,7 Billionen US-Dollar pro Jahr erreichen, um Städten und Gemeinden dabei zu helfen, nicht unterzugehen.
  • Dieter Küffer
    Dieter
    Küffer
    Lead Portfolio Manager RobecoSAM Sustainable Water

In aller Kürze

  • Der Klimawandel trägt zu den Kosten und der Häufigkeit von Flutkatastrophen bei
  • Überalterte Infrastruktur und chronische Investitionslücken bedrohen die städtischen Systeme zur Wasserversorgung
  • Wasserversorger bieten Städten diverse Lösungen zur Dämpfung von Klimarisiken an

Häufigkeit und Kosten von Überflutungen nehmen zu

2021 war als ein weiteres Jahr der Extreme zu verzeichnen. Im Sommer forderten verheerende Überflutungen in Deutschland, Frankreich und Belgien hunderte von Menschenleben und verursachten Schäden in Milliardenhöhe an Wohngebäuden, Gewerbeimmobilien und der städtischen Infrastruktur. In der zentralchinesischen Provinz Henan sorgten Wasserfluten dafür, dass Reservoire überflossen, Straßen unter Wasser setzten und sogar in Tiefgaragen und U-Bahn-Tunnels eindrangen, wo sie Fahrzeuge und Pendler ergriffen.1 Der Hurrikan Ida traf die USA und gilt als die kostspieligste Naturkatastrophe im Jahr 2021. Die Auswirkungen von Ida waren so weit nördlich wie in Kanada zu spüren. Dort kam es nur wenige Monate später zu beispiellosen Überflutungen, als Stürme über die westliche Provinz British Columbia zogen. Extreme Regenfälle und Flutkatastrophen gab es auch in Japan, Indonesien, Nepal, Pakistan und Indien.2

2022 dürfte sich das Bild wiederholen. So haben bereits heftige Überflutungen Verheerungen über Land und Leute in Südost-Australien gebracht.

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Tabelle  1  |  Die fünf größten Naturkatastrophen im Jahr 2021 (nach Gesamtschäden) 

Quelle:  Munich Re, NatCatSERVICE, 2022

Klimawissenschaftler prognostizieren, dass die globale Erwärmung die Wettermuster verändert. Dadurch werden Flutkatastrophen unvorhersehbarer, häufiger und kostspieliger. Seit dem Jahr 2000 haben Flutkatastrophen gegenüber den beiden vorangegangenen Jahrzehnten um 134 % zugenommen.3 Flood incidence, damage and costs are rising amounting to losses in the double-digit billions, and overall economic losses totaling in the hundreds of billions, annuallyDie Flutschäden und die damit einhergehenden Kosten steigen und erreichen ein Niveau im zweistelligen Milliardenbereich. Die wirtschaftlichen Gesamtkosten belaufen sich auf hunderte von Milliarden pro Jahr.4 Mit Schäden in Höhe von 135 Milliarden US-Dollar verursachten Überflutungen und Stürme im Jahr 2021 die größten wirtschaftlichen Verluste.5

Seit dem Jahr 2000 haben Flutkatastrophen gegenüber den beiden vorangegangenen Jahrzehnten um 134 % zugenommen

Grafik 1  |  Gesamtschäden der größten fünf Naturkatastrophen im Jahr 2021 (Mio. USD)

Quelle:  Munich Re, NatCatSERVICE, 2022

Veraltete Anlagen und Investitionsrückstand

Die steigenden Kosten von Extremwetter machen die Anfälligkeit zahlreicher städtischer Wasserversorgungssysteme deutlich und unterstreichen die Notwendigkeit von Investitionen in die Wasserinfrastruktur. Seit vielen Jahren haben viele städtische Regionen zu wenig in die Wasserinfrastruktur investiert. Der Bau von überflutungs- und klimaresistenten Anlagen wird dazu führen, dass sich dieser Trend umkehrt.

Das Durchschnittsalter der 2,6 Million Kilometer messenden Wasser- und Abwasserleitungen in den USA beträgt fast 50 Jahre. Teile davon wurden vor mehr als einem Jahrhundert errichtet.6 Die American Society of Civil Engineers vergab für die Hochwasser-Infrastruktur in den USA auf einer Skala von A bis F die traurige Note von D und schätzt den Nachholbedarf bei den Investitionen allein zur Einhaltung der derzeitigen Regulierungen auf 8 Milliarden Dollar pro Jahr..7 Die Investitionen in Klimaresilienz werden noch höher ausfallen. Um die Investitionslücke in der Wasserinfrastruktur zu schließen, sind im gesamten System Investitionen von 109 Milliarden US-Dollar pro Jahr erforderlich (insgesamt 2 Billionen Dollar bis 2040).8 Das kürzlich verabschiedete Infrastrukturgesetz der US-Regierung, das nahezu 50 Milliarden US-Dollar zur Modernisierung der in die Jahre gekommenen Trinkwasser, Flutschutz- und Abwasser-Systeme bereitstellt, wird zwar helfen, aber nicht genug.9,10

Die steigenden Kosten von Extremwetter machen die Anfälligkeit zahlreicher städtischer Wasserversorgungssysteme deutlich und unterstreichen die Notwendigkeit von Investitionen in die Wasserinfrastruktur

Die USA sind nicht alleine. Teile der 7 Millionen km umfassenden Wasserleitungen in der EU sind seit dem Ersten Weltkrieg in Betrieb. Politiker beklagen, dass die Investitionen in die Wasserinfrastruktur nicht Schritt halten mit den Herausforderungen des 21. Jahrhunderts, die zusätzlich zum Klimawandel auch Bevölkerungswachstum und rapide Urbanisierung umfassen. In einem EU-Report im Jahr 2019 wurden die Schäden im Zusammenhang mit Überschwemmungen in den Mitgliedstaaten auf 20-30 Mrd. Euro in den 2020er Jahren geschätzt. Allein die Schäden der Flutkatastrophen in Deutschland im Jahr 2021 betrugen 40 Mrd. Euro. Dies bedeutet, dass die Mitgliedstaaten die Kosten zukünftiger Schäden drastisch unterschätzt haben.11,12

Insgesamt schätzt die OECD, dass zur Erzielung nachhaltigen Wirtschaftswachstums und nachhaltige Entwicklung (vom Flutschutz bis hin zu sicherem und allgemeinem Zugang zu Wasser) die globalen Investitionen in die Wasserinfrastruktur bis 2030 ein Volumen von 6,7 Billionen US-Dollar erreichen müssten.13

In Küstenstädten sorgen größere Risiken für eine beschleunigte Anpassung

Die zunehmende Häufigkeit von Hurrikanen, Zyklonen und Taifunen sowie ein steigender Meeresspiegel bedeuten, dass das Risiko des Nichthandelns für an der Küste gelegene städtische Regionen überdurchschnittlich schnell steigt.

Der auf einer Insel gelegene Stadtstaat Singapur ist weltweit mit am meisten fortgeschritten bei der Entwicklung von Lösungen zum Wasser-Management. In Ergänzung eines dichten Netzes an Entwässerungsleitungen, Reservoiren und Auffangbecken, die Regenwasser sammeln und weiterleiten, investieren die lokalen Wasserversorger auch in modernste Technologien, die bei der Überwachung und der Reaktion auf Stürme in Echtzeit helfen. Ein Sturmradar überwacht die Regenvolumina vor der Küste, während Sensoren in Leitungen und Ventilen Druck, Volumen und Qualität im Wassernetz überwachen, sodass Hauptleitungen, Rohre und Reservoire angepasst werden können, um die Balance im System aufrechtzuerhalten. Ähnliche Ansätze werden für die USA und die EU empfohlen, um die städtische Wasserinfrastruktur klimafest zu machen.

Als Alternative zu traditioneller Flutabwehr-Infrastruktur nutzen Küstenstädte wie Hongkong und San Francisco natürliche Lösungen zur Verbesserung der Klimaresilienz. Beide entwickeln offene, begrünte Räume innerhalb der Stadt sowie an der Küste, die in der trockenen Jahreszeit als Parks und bei stürmischen Wetter als riesige „Schwämme“ fungieren, die Wasserüberschuss aufnehmen. Der Wasserversorger von Washington DC hat kürzlich ein 2,6 Milliarden US-Dollar umfassendes Großprojekt abgeschlossen, das innovative „grüne“ und traditionelle „graue“ Maßnahmen zum Wassermanagement kombiniert, um zu vermeiden, dass die Chesapeake Bay bei Überflutungen verschmutzt wird. Die „grauen“ Maßnahmen beinhalteten die Installation unterirdischer Ableitungstunnels, während zu den „grünen Methoden die Einrichtung bewachsene Dächer, durchlässiger Pflasterungen und sogenannte Bioswales (Gräben zur Aufnahme abfließenden Wassers) an wichtigen Punkten in der ganzen Stadt zählten.

Investitionen im Bereich Wasser dämpfen das Klimarisiko

Ob „grün“ oder „grau“ – Investitionen in die Wasserinfrastruktur sind zunächst kapitalintensiv, doch angesichts der exponentiell steigenden Kosten im Zusammenhang mit dem Klimawandel sind die Kosten des Nichtstuns bei weitem höher als die Präventionskosten. Extremereignisse und die damit verbundenen extremen Kosten werden von der Ausnahme zur Norm. Um nicht nur die Wasserversorgung, sondern auch öffentliche und private Bauten zu schützen, sollten Städte und Unternehmen (von denen viele ihre eigene Wasserversorgung betreiben) ihre Abwehr jetzt stärken.

Von intelligenten Sensoren und Präzisionsanalytik bis hin zu Hauptleitungen und Tunnels, von moderner Abwasseraufbereitung bis hin zur Wartung natürlicher Wassereinzugsgebiete bieten Unternehmen entlang der gesamten Wasser-Wertschöpfungskette privaten Firmen und öffentlichen Versorgern klimaadaptive Lösungen zum Schutz der Wasserversorgung, der öffentlichen Infrastruktur und der menschlichen Gesundheit. Investitionen in den Bereich Wasser tragen zur Dämpfung des Klimarisikos bei, erhöhen die Klimaresidenz und halten das Wachstum und die Entwicklung der Städte sicher aufrecht.

1“Death toll triples to more than 300 in recent China flooding.” Associated Press, 2. August 2021.
2“The State of Climate Services 2021: Water.” World Meteorological Organization. https://public.wmo.int/en/media/press-release/wake-looming-water-crisis-report-warns
3Ibid.
4Swiss Re. Pressemitteilung. 14. Dezember 2021. “Global insured catastrophe losses rise to USD 112 billion in 2021.” https://www.swissre.com/media/news-releases/nr-20211214-sigma-full-year-2021-preliminary-natcat-loss-estimates.html
5Munich Re, NatCat Service, Report on Natural Catastrophes 2021.
6“The $300 Billion War Beneath the Street. Fighting to Replace America’s Water Pipes” 10 November 2017. New York Times. https://www.nytimes.com/2017/11/10/climate/water-pipes-plastic-lead.html
7“2021 Report Card for America’s Infrastructure.” 2021. https://stormwater.wef.org/2021/03/stormwater-receives-a-d-in-first-ever-asce-report-card-appearance/
8“The Economic Benefits of Investing in Water Infrastructure.” Report 2020. Value of Water Campaign, 2020. US Water Alliance, American Society of Civil Engineers, EBP, Downstream Strategies.
9“Biden Signs Infrastructure Bill with Funding Boosts for the Water Sector.” 12 Nov 2021. Water Finance and Management.
10“Major US Infrastructure Package to Address Stormwater Sector Needs.” 1. September 2021. Water Environment Federation (WEF) Stormwater Report. https://stormwater.wef.org/2021/09/major-u-s-infrastructure-package-to-address-stormwater-sector-needs/
11Z.W. Kundzewicz, P. Licznar. “Climate change adjustments in engineering design standards: European perspective.” Water Policy 2021. https://iwaponline.com/wp/article/23/S1/85/84955/Climate-change-adjustments-in-engineering-design
12“German Floods Cost a Record USD 40 Billion, Munich Re Estimates.” Bloomberg. 10. Jan. 2022. https://www.bloomberg.com/news/articles/2022-01-10/german-floods-cost-a-record-40-billion-munich-re-estimates
13“Financing Water: Investing in sustainable growth.” OECD Environment Policy Paper, No. 11. 2018.

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