GIS-Technologie

Seit 2012 arbeitet Disy zusammen mit Partnern aus Forschung und Wirtschaft am Projekt „Integriertes Wasserressourcenmanagement im Pilotgebiet Mittlerer Olifants, Südafrika (MOSA)“. Bei der Delegationsreise im Oktober 2014 fanden die Zwischenergebnisse großen Anklang im Projektkonsortium und bei den Anwendungspartnern in Südafrika.

Integriertes Wasserressourcenmanagement (IWRM) „ist ein Prozess, der die koordinierte Entwicklung und Bewirtschaftung von Wasser, Land und der damit verbundenen Ressourcen fördert, um den daraus erwirtschafteten ökonomischen und sozialen Nutzen auf gerechte und ausgewogene Art zu maximieren ohne die Nachhaltigkeit der lebenswichtigen Ökosysteme zu gefährden“ (Global Water Partnership). Zur Erforschung und Entwicklung von Methoden und Techniken des IWRM fördert das Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) Verbundprojekte, die „an größenmäßig überschaubaren Modellregionen weltweit neue Herangehensweisen und Techniken erproben, anpassen und weiterentwickeln“.

Eines dieser Verbundprojekte wird vom Institut für Umwelttechnik und Management an der Universität Witten/Herdecke (IEEM) koordiniert und befasst sich mit dem IWRM im Flusseinzugsgebiet „Mittlerer Olifants“ in Südafrika (MOSA). Das Projekt MOSA bearbeitet vielfältige Aspekte der Wasserwirtschaft, wie z. B.

• ökonomische und politische Erfolgsfaktoren und Wirkungen von Investitionen im Wassersektor,
• mobile Messtechnik für Wasserqualität,
• Betriebs- und Schulungskonzepte für Kläranlagen,
• preisgünstige und wartungsarme Methoden zur Abwasserreinigung,
• aber auch Methoden zur Planung und Entscheidungsunterstützung für die öffentliche Verwaltung.

In diesem Rahmen entwickelt die Disy Informationssysteme GmbH in enger Kooperation mit dem Lehrstuhl für Umwelttechnik und Ökologie im Bauwesen (U+Ö) der Ruhr-Universität Bochum robuste und benutzerfreundliche GIS-basierte Planungsmethoden für die Priorisierung wasserwirtschaftlicher Maßnahmen.
Dazu wurde zunächst durch U+Ö eine zuvor im F&E Projekt IWRM Vietnam entwickelte Methode auf die Verhältnisse und Datenlage in Südafrika übertragen und angepasst.⁴ Ziel der Methode ist es, auf der regionalen Planungsebene risikobehaftete Flussteileinzugsgebiete („Quaternary Catchments“) für die Wasserqualität zu identifizieren und so die Priorisierung von Eingriffen durch wasserwirtschaftliche Maßnahmen zu ermöglichen. Die Methode besteht aus folgenden Schritten:

1. Die Bewertung der Sensitivität von Wasserressourcen (Oberflächengewässer und Grundwasser)
2. Die Bewertung des Kontaminationspotenzials ausgehend von verschiedenen Landnutzungen (Landwirtschaft, Siedlungen, Industrie und Bergbau) und Eintragspfaden für Schadstoffe (Versickerung, erosiver, flächenhafter Oberflächenabfluss und Direkteinleitung).
3. Kontaminationsrisiken ergeben sich aus der Überlagerung von Sensitivitäten und Kontaminationspotenzialen.
4. Ein Ranking kann schließlich aufzeigen, wo Maßnahmen am wichtigsten bzw. nützlichsten sein können.

Zur Durchführung dieser Bewertungen werden vielfältige Geodaten zur Geologie, Hydrologie, Landnutzung, Topographie usw. genutzt und weiter verarbeitet. Im F&E Projekt IWRM Vietnam wurden diese Datenmanipulationen in einem „konventionellen GIS“ mit vielen manuellen Arbeitsschritten durchgeführt. Im Rahmen von MOSA hat Disy eine nachhaltige Geodateninfrastruktur aufgesetzt, innerhalb derer der komplette Bewertungsprozess durch Workflows in Cadenza und eingebettetes Datenbank-Scripting automatisiert wird. Die entstehenden Bewertungen und Planungskarten können dann direkt über Cadenza Web von allen betroffenen Arbeitsplätzen in der nationalen und regionalen Verwaltung visualisiert und genutzt werden. Das Übertragen der Sach- und Geodaten nach Cadenza Mobile zur Offline-Nutzung bei Ortsterminen in unzugänglichen Gegenden stellt einen besonderen Mehrwert dar. Zusätzlich können ergänzende „Informationsprodukte“ (Management Summaries etc.) leicht mithilfe des Cadenza Report Designers gestaltet werden. Bei Änderungen, Erweiterungen oder Aktualisierungen der Datenlage können durch die Prozessautomatisierung sehr schnell und einfach aktuelle Planungsgrundlagen erzeugt und den Entscheidungsträgern und Fachexperten vor Ort zugänglich gemacht werden. Insgesamt steigt die Datendurchgängigkeit von der Entstehung bis zur Nutzung in den nationalen und regionalen Behörden und auch vor Ort erheblich.

Im Herbst 2014 wurden die Zwischenergebnisse des Projekts MOSA im Rahmen einer Delegationsreise der Projektpartner mit den Vertretern des BMBF und des Projektträgers vor Ort vorgestellt und mit den Vertretern der südafrikanischen Verwaltung und Wissenschaft diskutiert. Dr.-Ing. Christian Jolk von U+Ö und Disy-Geschäftsführer Claus Hofmann präsentierten dabei die oben beschriebene wasserwirtschaftliche Planungsmethode und ihre Umsetzung mit der Disy-Produktpalette. Im Vorfeld zur Delegationsreise hatte Dr.-Ing. Christian Jolk schon zusammen mit Disy-Projektleiter Roman Wössner die Software in einem mehrtägigen Workshop und Schulungsbesuch beim südafrikanischen Ministerium für Wasser und Abwasser (Department of Water and Sanitation, DWS) installiert und mit den Fachleuten validiert. Insbesondere die Möglichkeiten von Cadenza Mobile wurden auch hier sehr begrüßt.

Im dritten und letzten Projektjahr ist nun zu zeigen, wie sich aus den Forschungsprototypen nachhaltige und effiziente operative Lösungen zur Verbesserung des Wassermanagements in Südafrika gewinnen lassen

Weitere Informationen:

Zur methodischen Grundlage siehe: Jolk C, Greassidis S, Jaschinski S, Stolpe H, Zindler B (2010) Planning and Decision Support Tools for the Integrated Water Resources Management in Vietnam. Water 2010 2(4): 711-725, URL: www.mdpi.com/2073-4441/2/4/711/pdf