Das Infrastruktursystem Wasser
Wasser ist die Grundlage allen Lebens und dient dem Menschen nicht nur als Trinkwasser, sondern wird auch als Betriebsmittel für die Industrie und zur Energiegewinnung benötigt. Die Aufgaben von Trinkwasserversorgung und Abwasserentsorgung liegen neben der verlässlichen Versorgung mit Trinkwasser bzw. der Entsorgung von Abwasser insbesondere auch in der Erhaltung der Gewässer- und Trinkwasserqualität sowie dem Schutz der Gewässer vor negativen menschlichen Einflüssen [1].
Die Stärkung der Resilienz im Infrastruktursystem Wasser ist vor dem Hintergrund klimatischer Veränderungen, demografischer Entwicklungen, alternder Infrastrukturen und zunehmender Schadstoffbelastung von wachsender Bedeutung. Zu den zentralen Herausforderungen zählen erstens die Erneuerung und Ertüchtigung wasserwirtschaftlicher Infrastrukturen im Sinne einer umfassenden Modernisierung. Neben der kontinuierlichen Instandhaltung des Leitungsnetzes und der Anlagen müssen die wasserwirtschaftlichen Infrastrukturen im Zuge der Klimaanpassung und Digitalisierung substanziell verändert werden, um zukünftigen Belastungen standzuhalten. Zweitens macht die zunehmende Gefährdung durch Extremwetterereignisse und Wasserknappheit eine konsequente Umsetzung von Klimaanpassungsmaßnahmen erforderlich. Dazu zählen die Reduktion von Wasserverbräuchen, die Sicherung der Wasserqualität, der Ausbau von Rückhaltekapazitäten und ein vorausschauendes Ressourcenmanagement. Drittens bedarf es eines integrierten und sektorübergreifenden Wassermanagements, das auf systemische Kooperation zwischen Wasserwirtschaft, Stadt- und Raumplanung, Landwirtschaft, Industrie und weiteren Akteuren setzt – wie es das Integrationsprinzip der Nationalen Wasserstrategie vorsieht [2]. Politische Strategien wie die Nationale Wasserstrategie 2023 [3], die geplante EU-Wasserresilienzstrategie [4] und innovationsorientierte Programme (z. b. Innovationsatlas Wasser) liefern wichtige Impulse für die Transformation hin zu einem widerstandsfähigen, nachhaltigen Wassersystem.
Wasserversorgung und Abwasserentsorgung sind in Deutschland zentrale Aufgaben der öffentlichen Daseinsvorsorge. In der Regel sind sie als Pflichtaufgaben der Kommunen definiert. Die Gemeinden entscheiden, wie die Aufgaben organisiert werden. Die Akteurslandschaft des Infrastruktursystems ist entsprechend vielfältig mit sowohl öffentlich- als auch privatrechtlichen Organisationsformen. 5.999 Unternehmen sicherten 2022 die Trinkwasserversorgung, und 6.461 Kanalnetzbetreiber und 8.891 Kläranlagen sorgten für die Ableitung und Behandlung von Abwasser [5]. Die Aufgaben lassen sich entlang der Wertschöpfungsstufen beschreiben:
Trinkwasserversorgung
Die Gewinnung von Trinkwasser umfasst die wasserwirtschaftlichen Prozesse der Förderung und Anreicherung von Rohwasser. In Abhängigkeit vom Wasserdargebot sowie von den geologischen, hydrologischen und klimatischen Verhältnissen wird Rohwasser aus Grundwasser, Quellwasser, Oberflächenwasser oder Uferfiltrat gewonnen. Das gewonnene Rohwasser soll gesetzlich definierte physikalische, chemische und mikrobiologische Eigenschaften aufweisen und möglichst naturnah sein.
Die Trinkwasseraufbereitung umfasst je nach Wasserqualität physikalische, biologische und chemische Verfahren. Je nach mikrobiologischer und chemischer Belastung kommen unterschiedliche Verfahren zum Einsatz.
Einmal aufbereitet – und ggf. gespeichert – wird das Trinkwasser mithilfe eines Transport- (Zubringer- und Fernleitungen) und eines Versorgungssystems (Haupt-, Versorgungs- und Hausanschlussleitungen) an die Endverbraucher verteilt. Pumpwerke und Druckerhöhungsanlagen gewährleisten den erforderlichen Wasserdruck. Eine zentrale Aufgabe der Wasserversorgung ist es, die Verbraucher/innen jederzeit mit den von ihnen benötigten Wassermengen zu versorgen. Dabei spielen Wasserspeicherungsanlagen eine große Rolle, die insbesondere dazu dienen, Verbrauchsschwankungen auszugleichen und die Versorgung bei Betriebsstörungen sicherzustellen.
Abwasserbeseitigung
Die Aufgabe der Abwassersammlung und -ableitung umfasst die Fortleitung des nach Gebrauch entstandenen Schmutzwassers. Dies erfolgt entweder mithilfe einer Mischkanalisation, über die Schmutzwasser gemeinsam mit Niederschlagswasser abgeleitet wird, oder durch eine Trennkanalisation mit separaten Kanälen für Schmutz- und Niederschlagswasser. Kanalnetzbetreiber müssen die Kapazitätsgrenzen fachgerecht steuern, für die regelmäßige Spülung der Rohre zur Vorbeugung von Korrosion sorgen und das Rohrnetz auch sonst instandhalten.
Nach Einsammlung wird das Schmutzwasser in einer Kläranlage mit speziellen Reinigungsverfahren behandelt. Für die Abwasserbehandlung werden mechanisch-physikalische, biologische und chemische Prozesse genutzt. Zusätzliche Reinigungsstufen können eingebaut werden, um Mikroverunreinigungen anthropogener Herkunft zu eliminieren, die sich selbst in sehr geringen Konzentrationen toxisch auf Wasserlebewesen auswirken können. Der aus dem Behandlungsprozess entstandene Klärschlamm wird ebenfalls behandelt und ggf. zur Energiegewinnung verwendet.
Büro für Technikfolgen-Abschätzung beim Deutschen Bundestag (TAB) (2025): Foresight-Report zum Infrastruktursystem Wasser (Autor/innen: Bledow, N.; Eickhoff, M.; Evers-Wölk, M.; Kahlisch, C.; Kehl, C.; Nolte, R.; Riousset, P.). Berlin. https://foresight.tab-beim-bundestag.de/reports/wasser
- TAB (2023): Chancen und Risiken der Digitalisierung kritischer kommunaler Infrastrukturen an den Beispielen der Wasser- und Abfallwirtschaft. Endbericht zum TA-Projekt. Büro für Technikfolgen-Abschätzung beim Deutschen Bundestag, Berlin, DOI: 10.5445/IR/1000163177
- BMUV (2023): EU-Umweltrat einigt sich auf Verbesserungen bei der Behandlung kommunalen Abwassers. Pressemitteilung. Bundesministerium für Umwelt, Naturschutz, nukleare Sicherheit und Verbraucherschutz, www.bmuv.de/ (13.8.2024)
- Bundesregierung (2023): Nationale Wasserstrategie – Kabinettsbeschluss vom 15. März 2023. Berlin
- Roswall, J. (2025): EU Water Resilience Strategy. Vortrag auf der Veranstaltung „Towards an EU Water Resilience Strategy: Innovating for a Water Efficient Future“. Brüssel
- Destatis (2022): Öffentliche Wasserversorgung 2022: Über 5,32 Milliarden Kubikmeter Wasser gefördert. Statistisches Bundesamt, www.destatis.de/ (27.2.2025)
- TAB (2023): Chancen und Risiken der Digitalisierung kritischer kommunaler Infrastrukturen an den Beispielen der Wasser- und Abfallwirtschaft. Endbericht zum TA-Projekt. Büro für Technikfolgen-Abschätzung beim Deutschen Bundestag, Berlin, DOI: 10.5445/IR/1000163177
- BMUV (2023): EU-Umweltrat einigt sich auf Verbesserungen bei der Behandlung kommunalen Abwassers. Pressemitteilung. Bundesministerium für Umwelt, Naturschutz, nukleare Sicherheit und Verbraucherschutz, www.bmuv.de/ (13.8.2024)
- Bundesregierung (2023): Nationale Wasserstrategie – Kabinettsbeschluss vom 15. März 2023. Berlin
- Roswall, J. (2025): EU Water Resilience Strategy. Vortrag auf der Veranstaltung „Towards an EU Water Resilience Strategy: Innovating for a Water Efficient Future“. Brüssel
- Destatis (2022): Öffentliche Wasserversorgung 2022: Über 5,32 Milliarden Kubikmeter Wasser gefördert. Statistisches Bundesamt, www.destatis.de/ (27.2.2025)