Wasser ist das wichtigste Lebensmittel in unserem Alltag. Daher sind vor allem die Sicherstellung der Qualität von Trinkwasser und dessen Schutz vor Verunreinigungen enorm wichtig. Gewährleistet wird dies etwa durch Wasserwirtschaftsverbände und Wasserbehörden. Seit einigen Jahren nehmen jedoch die Verunreinigungen von Gewässern zu. Hiervon sind insbesondere Gebiete betroffen, in denen eine hohe landwirtschaftliche Nutzung vorkommt. Gründe hierfür liegen hauptsächlich im Einsatz von Gülle als Dünger. Dieser dringt in das Grundwasser ein oder wird durch starke Regenfälle direkt in Flüsse und Seen gespült. Vor allem in größeren Flusseinzugsgebieten ist die Überwachung der Gewässerqualität nur mit erheblichem Aufwand möglich.
Diesem Problem hat sich das Forschungsprojekt WaCoDiS (Wasserwirtschaftliche Copernicus-Dienste zur Bestimmung von Stoffeinträgen in Gewässer und Talsperren im Rahmen des Umweltmonitorings – WaCoDiS) unter Nutzung von Satellitendaten gewidmet (https://wacodis.fbg-hsbo.de/). Mit diesen lassen sich wichtige Informationen über den Zustand der Erdoberfläche und somit auch von Wasserflächen gewinnen. Solche Daten werden kostenfrei im Internet von der Europäischen Weltraumorganisation (ESA) bereitgestellt. Die ESA betreibt im Rahmen des Erdbeobachtungsprogramms Copernicus mehrere Satelliten im Weltall, die mit Hilfe riesiger Kameras regelmäßig optische Aufnahmen von der Erdoberfläche erstellen. Diese Aufnahme kann man sich wie überdimensionierte Smartphone Fotos vorstellen, mit dem Unterschied, dass die Auflösung von Satellitenbildern um ein Vielfaches größer ist. Außerdem sind die Kameras der Satelliten in der Lage, Spektralbereiche außerhalb des sichtbaren Lichts wie zum Beispiel dem Nahen Infrarot aufzunehmen. So entstehen Aufnahmen der Erdoberfläche mit Informationen, die einem menschlichen Auge normalerweise verborgen bleiben.
In WaCoDiS wurden daher neue Verfahren entwickelt, mit deren Hilfe sich aus Satellitendaten automatisch Erkenntnisse über die Gewässerqualität sowie über landwirtschaftliche Veränderungen in Einzugsgebieten gewinnen lassen. Über drei Jahre haben verschiedene Spezialist*innen, wie etwa Geoinformatiker*innen, Expert*innen für Fernerkundung, Softwareentwickler*innen und Hydrolog*innen, an innovativen Ideen für ein verbessertes Gewässermonitoring geforscht. Entstanden ist so ein komplexes Softwaresystem, das nun von Anwendern aus dem Bereich der Wasserwirtschaft auf einfache Weise über das Internet genutzt werden kann, um etwa herauszufinden, was der Grund für Schadstoffeinträge in Gewässer ist. Mit diesen wichtigen Informationen können Wasserwirtschaftsverbände auch in Zukunft auf einfache Weise sicherstellen, dass unser Trinkwasser eine einwandfreie Qualität aufweist.
Nathalie Küppers (27) ist als Geoinformatikerin an der Hochschule Bochum im Bereich Nachwuchsgewinnung tätig.
