Integrated Water Resources Management (IWRM) Implementation based on a Case Study in the Mara River Basin, Kenya
Creators: name: Githua, Titus Kimani
Publisher: name: Karlsruher Institut für Technologie (KIT)
Year: 2022
Subjects: interactive umbrella scheme of water governance
TEA-Plan
Uncertainty Assessment Plan
Mara
Bomet

description: Die unzureichende Umsetzung von Integriertem Wasserressourcenmanagement (IWRM) in Flusseinzugsgebieten hat, insbesondere in den Entwicklungsländern, zu einer anhaltenden Verschlechterung der bestehenden Initiativen zum Wassermanagement sowie zu einer Eskalation diplomatischer Krisen in grenzüberschreitenden Flusseinzugsgebieten geführt. Wasserknappheit und die zunehmende nicht genehmigte Einleitung von Abwässern sowie die Entsorgung fester Abfälle in Gewässern und auf offenen Feldern haben die Verwirklichung einer guten Wasserbewirtschaftung weiter erschwert. Schlechte Planung, Bau, Betrieb und Wartung der Infrastruktur (wie zum Beispiel Wasserversorgungsnetz, Aufbereitungsanlagen, Wasserspeicher und Systeme zur Wiederverwendung von Wasser) haben zu einem gescheiterten Wasser- und Abwassermanagement beigetragen. Der Einsatz von moderner und innovativer Wasser- und Abwassertechnologie ist von großer Bedeutung für die Verbesserung der aktuellen Situation und die Prognose zukünftiger Entwicklungen. Planung, Bau, Betrieb und Wartung von „High-Tech“ – Abwasserbehandlungssystemen sind nach wie vor eine Herausforderung für Entwicklungs- und Schwellenländer, insbesondere für diejenigen mit einer großflächigen ländlichen Siedlungsstruktur, die gekennzeichnet ist durch einen Mangel an zuverlässigen Energiequellen, komplexen Schwierigkeiten beim Anschluss von verstreut liegenden Haushalten, Gewerbe und Industrie an die Infrastruktur (z.B. Stromnetz, Leitungen für ungeklärtes und geklärtes Abwasser) und großen landwirtschaftlichen Flächen. Solche Projekte sind insbesondere bei Betrieb und Wartung aufgrund unzureichenden technischen Know-hows fehlender finanzieller Mittel und dem Mangel an Elektrifizierung oder Energiealternativen in ländlichen Gebieten weitgehend gescheitert. Der Fokus dieser Forschungsarbeit liegt daher auf Abwasserstabilisierungsteichen (WPS) und dem Potenzial für die Wiederverwendung des so behandelten Abwassers in ariden und semiariden Gebieten. Die Vorteile von WPS gegenüber anderen Abwasserbehandlungssystemen wurden bereits weltweit erforscht und demonstriert. Der Kern dieser Arbeit besteht darin, einen Plan zur Wiederverwendung von Wasser innerhalb eines guten Wassermanagements zu entwickeln, das auf die Mikro-Ebene der Wasserwirtschaftung zugeschnitten und mit ihr kompatibel ist, um die unverzichtbare Rolle von Akteuren an der Basis zu veranschaulichen, die nachhaltig gestärkt werden müssen, z.B. technologisch, finanziell, durch aktive Einbeziehung und Kapazitätsaufbau, und deren Funktionsweise und Integrität durch regionale und nationale Interessengruppen geschützt werden muss. In dieser Arbeit werden zwei Fallstudien vorgestellt, nämlich das Mara River Basin (MRB) in Kenia und das Olifants River Basin (ORB) in Südafrika. Ein Vergleich zwischen Fallstudie 1 (MRB) und Fallstudie 2 (ORB) zeigt eine starke Parallele in Bezug auf Landnutzung /wirtschaftliche Aktivitäten sowie auf die Herausforderungen, die sich aus anthropogenen Aktivitäten usw. ergeben, wie insbesondere das Problem des zunehmenden Abwasservolumens und die daraus resultierende Notwendigkeit der Wiederverwendung von Wasser. Water Governance sollte einen Multiplikatoreffekt auf grenzüberschreitender Ebene haben, wobei der Schwerpunkt auf Mikro-Governance (lokalen Interventionen) liegt. Dies ist ein überschaubarer Ansatz, der zunächst auf lokaler Ebene überprüft werden sollte, bevor er auf regionaler, nationaler und internationaler Ebene angewandt wird. Die Einbeziehung der Akteure in den Mikroeinheiten garantiert ein hohes Maß an Eigenverantwortung und Wertschätzung für die verfügbaren Wasserressourcen und Ökosystemdienstleistungen sowie die Sicherstellung, dass oben genannte Einrichtungen keinen Schaden nehmen. In der Studie wurden die Herausforderungen im Zusammenhang mit der Formulierung, Umsetzung und Überwachung der Leistung eines funktionierenden Wassermanagements im grenzüberschreitenden Flusseinzugsgebiet sowie die Möglichkeiten zur Verbesserung der derzeitigen Ansätze weiter untersucht. Verschiedene Ansätze der Wasserpolitik auf lokaler und internationaler Ebene wurden auf ihre praktische Vereinbarkeit mit den lokalen Gegebenheiten geprüft. Ein neues interaktives Water Governance-Modell, das Umbrella Programm wurde entwickelt. Interessen und Vorlieben verschiedener Wasserverbraucher sind spezifisch, vielfältig und heterogen und sollten daher eine essenzielle Rolle bei der Formulierung der Wasser-Governance-Modelle spielen. Die grenzüberschreitende Wasser-Governance ist daher ein umfassender diplomatischer Diskurs, der von allen Beteiligten innerhalb und außerhalb der Grenzen, einschließlich der lange Zeit ausgeschlossenen und sogenannten „unbedeutenden“ indigenen Gruppen und Minderheiten, geführt werden muss, um ihren Durst nach Wasserressourcen und anderen Umweltdienstleistungen zu stillen. Eine gute Wasser-Governance ist ein hochdynamisches System, das versagt oder ins Stocken gerät, wenn keine Echtzeitüberwachung und tatsächliche Synchronisation seiner Dynamik stattfindet. Es gibt keine Integration des Wasserressourcenmanagements ohne eine gute Wasserbewirtschaftung und keine gute Wasserregierung ohne ein ausgezeichnetes Mikro-Management. Abwasser wird als vielfältig wiederverwendbare Ressource angesehen, die genutzt und für verschiedene Zwecke wie zur Bewässerung von Pflanzen, als landwirtschaftlicher Dünger, für die Aquakultur und zur Biogasherstellung als Quelle erneuerbarer Energie verwendet werden kann. Die Nutzung der wiederverwendbaren Elemente des Abwassers unter Einhaltung öffentlicher Gesundheitsstandards und -richtlinien zum Schutz der Arbeiter und Verbraucher der Endprodukte sowie der Umwelt ist ein Schritt in Richtung der Verwirklichung des IWRM-Paradigmas. Leider wird der größte Teil des Abwassers aus Abwasserbehandlungsanlagen in Kenia nur teilweise behandelt oder rohes Abwasser wird direkt in offene und ungeschützte künstlich errichtete Becken, auf offenen Felder, in Flüsse und andere aufnehmende Gewässer eingeleitet. Pläne zur Wiederverwendung von Wasser sollten der Weg in die Zukunft sein, um die Herausforderungen sowohl der nicht genehmigten Einleitung von Abwasser oder von Fäkalien als auch der des Wasserstresses zu bewältigen und eine „Win-Win-Situation“ zu erreichen. Das behandelte Abwasser, z.B. aus Abwasserstabilisierungsteichen (WPS) könnte den Landwirten zugeteilt werden, deren Ernte insbesondere in ariden und semiariden Gebieten des Mara River Basin unter Wasserknappheit leidet. Dies könnte durch einen integrierten Plan zur Zuweisung von behandeltem Abwasser und Exkrementen (TEA-Plan) erreicht werden, um die bestehenden Pläne zur Zuteilung von Wasser zu erweitern und in diese zu integrieren, und das Problem des Wasserstresses und der Wasserknappheit insbesondere auf der Ebene von Teileinzugsgebieten anzugehen. Der TEA-Plan beinhaltet ein detailliertes Konzept für die Wiederverwendung des Abwassers, das bestimmte Qualitätsstandards erfüllt, die international oder lokal definiert wurden und weitergehend akzeptiert werden, anstatt es willkürlich in aufnehmende Gewässer abzuleiten, wie dies weitgehend der aktuellen Situation im Einzugsgebiet des Flusses Mara entspricht. Diese Standards können nicht erreicht werden, ohne ein verbessertes Behandlungssystem sowie örtliche, abgestimmte und genau überwachte Maßnahmen vor und nach der Abwasserbehandlung, die die spezifische Situation vor Ort berücksichtigen. Der TEA-Plan beinhaltet die Maximierung der Wiederverwendung von Abwasser, wodurch ein positiver Beitrag zur Minimierung der Frischwasserentnahme für landwirtschaftliche Tätigkeiten geleistet wird, ohne die Qualität des Endprodukts zu beeinträchtigen. Die Anpassung an und Einbeziehung des TEA-Plans in strategische Pläne für Wasserressourcen in Flusseinzugs- oder Untereinzugsgebieten erfordert eine genaue Beachtung der folgenden wesentlichen Punkte: (i) die typischen Verbreitungswege von Abwasser und Exkrementen, (ii) ein integrierter TEA-Plan-Modellierungsrahmen, (iii) spezifische Ziele des TEA-Plans, (iv) die Bausteine des TEA-Plans, (v) ein Plan zur Überwachung und Bewertung (M &amp; E) für die Wiederverwendung des behandelten Abwassers und der Exkremente, (vi) ein Plan zur Bewertung von Unsicherheitsfaktoren etc. Der TEA-Plan als Ansatz zur Verbesserung der Wasserresourcenmanagements auf Einzugsgebietsebene und sein Beitrag zu guter Wasser-Governance sind in dieser Arbeit ausführlich dargestellt.