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30.06.2026 13:05

Spree: Neue Strategien gegen Wasserstress

Stefanie Terp Stabsstelle Kommunikation, Events und Alumni
Technische Universität Berlin

Forschungsverbund unter Leitung der TU Berlin hat Lösungen für die Spree und die Wasserversorgung in Berlin-Brandenburg entwickelt

Sinkende Grundwasserstände, langanhaltende Dürreperioden und zunehmende Nutzungskonflikte setzen die Spree und die Wasserversorgung der Hauptstadtregion unter Druck. Forschende der TU Berlin haben nun gemeinsam mit Partnerinstitutionen im Verbundprojekt „SpreeWasser:N“ das Wasserdefizit berechnet und konkrete wissenschaftliche Grundlagen sowie technische Lösungsansätze entwickelt, um Wasser künftig besser zu speichern, Trockenperioden abzufedern und die Region resilienter gegenüber den Folgen des Klimawandels zu machen.

„Die Wasserkrise ist längst Realität. Unsere Ergebnisse zeigen, dass ein grundlegender Wandel im regionalen Wassermanagement notwendig ist – weg von der schnellen Entwässerung, hin zur aktiven Speicherung und Rückhaltung von Wasser“, sagt Prof. Dr. Irina Engelhardt, Leiterin des Fachgebiets Hydrogeologie an der TU Berlin und Koordinatorin des Projekts. Das vom Bundesministerium für Bildung und Forschung von 2022 bis 2025 mit rund 2,8 Millionen Euro geförderte Verbundprojekt untersuchte das rund 3.500 Quadratkilometer große Einzugsgebiet der Unteren Spree zwischen Spreewald und Berlin. Die Region zählt trotz zahlreicher Gewässer zu den wasserärmsten Gebieten Deutschlands. Seit der Jahrtausendwende sind die Grundwasserstände lokal um bis zu drei Meter gesunken. Engelhardt betont, dass die Region inzwischen nicht mehr nur unter einzelnen Dürrejahren leidet, sondern unter einem strukturellen Wasserdefizit, was sowohl die fallenden Grundwasserspiegel als auch die Ergebnisse des im Projekt kalibrierten Grundwassermodells zeigen.

Grundwasserdürre: Das unsichtbare Wasserdefizit
„Die Ursache sind in erster Linie klimatisch bedingt“, erläutert Irina Engelhardt. Grund sind ein verändertes Zusammenspiel aus Niederschlag, Verdunstung und Grundwasserneubildung. Zwar bleiben die jährlichen Niederschlagsmengen vielerorts ähnlich, doch Regen fällt zunehmend unregelmäßig und häufiger als Starkregen. Nach langen Trockenperioden können ausgetrocknete Böden große Wassermengen kaum aufnehmen. Viel Wasser fließt oberflächlich ab, bevor es ins Grundwasser gelangt. Zugleich steigt durch höhere Temperaturen die Verdunstung deutlich an – in vielen Jahren liegt sie inzwischen sogar über dem Niederschlag. Dadurch entsteht eine negative Wasserbilanz: Dem Landschaftswasserhaushalt wird dauerhaft mehr Wasser entzogen, als neu gebildet wird. Nach Einschätzung der Forschenden treten solche Defizite in Brandenburg seit etwa 2010 nahezu dauerhaft auf.

Besonders deutlich wird die angespannte Wassersituation an der Talsperre Spremberg, dem wichtigsten Wasserspeicher der Spree für die Hauptstadtregion. In den vergangenen Sommern war dort zeitweise nicht mehr genug Wasser vorhanden, um den gewünschten Wasserstand zu erreichen. Seit 2018 gibt die Talsperre fast durchgehend weniger als 8 Kubikmeter Wasser pro Sekunde in die Spree ab. Früher waren es teilweise bis zu 20 Kubikmeter pro Sekunde. Das zeigt: Der Spree steht heute deutlich weniger Wasser zur Verfügung als in früheren Jahren.

Braunkohleausstieg verringert Wasserzufluss der Spree
Verstärkt wird die angespannte Wassersituation der Spree durch den Braunkohleausstieg in der Lausitz. Bislang stabilisierten sogenannte Sümpfungswassereinleitungen aus den Tagebauen den Wasserstand der Spree künstlich. Mit dem Ende der Braunkohleförderung entfällt diese zusätzliche Wasserquelle. Hydrologische Modellrechnungen des Potsdam-Instituts für Klimafolgenforschung im Rahmen des Projekts zeigen, dass die Spree in trockenen Sommern künftig deutlich weniger Wasser in Richtung Berlin führen wird.

Grundlage der Berechnungen sind Langzeitmessdaten des Landesamts für Umwelt Brandenburg, berücksichtigt wurden auch die aktuellen wasserwirtschaftlichen Maßnahmen und Bewirtschaftungsstrategien für die Tagebaurestseen in der Lausitz. Besonders kritisch sei die Situation am Pegel Große Tränke südöstlich von Berlin. Nach dem Ende der Sümpfungswassereinleitung ab 2038 könnte dort in heißen Sommermonaten zeitweise kaum noch Wasser aus dem Oberlauf der Spree ankommen. Ursache dafür sind das Wegfallen der Sümpfungswassereinleitungen, klimabedingte Veränderungen des Abflussgeschehens sowie eine bisher unzureichende Nutzung der Lausitzer Restseen als Wasserspeicher. Die Forschenden sehen deshalb dringenden Handlungsbedarf für ein neues wasserwirtschaftliches Management in der Lausitz. Diskutiert werden unter anderem die Nutzung ehemaliger Tagebaurestseen als steuerbare Speicherbecken sowie eine flexiblere Bewirtschaftung des Cottbuser Ostsees.

Seen reagieren empfindlich auf sinkende Grundwasserstände
Sinkende Grundwasserstände gefährden nicht nur die Trinkwasserversorgung, sondern auch Oberflächengewässer, aquatische Ökosysteme und die Biodiversität. Zahlreiche Seen in Brandenburg leiden bereits unter anhaltenden Wasserdefiziten. Besonders gefährdet sind laut Projektuntersuchungen Seen ohne stabile Grundwasseranbindung: Sinkt der Grundwasserspiegel im Umfeld, werden ihre Wasserstände anfälliger für Verdunstungsverluste. Während der Herrensee in Trockenperioden zeitweise nahezu austrocknete, blieb der stärker grundwasserangebunden Stienitzsee deutlich stabiler. Oberflächennahe Maßnahmen wie Versickerungsbecken oder naturnahe Wasserrückhaltung könnten empfindliche Seen stabilisieren, indem sie den Grundwasserspiegel im Nahbereich anheben, so die Forschenden. Auch in der Spree beobachtet das Projektteam ökologische Veränderungen: Strömungsliebende Arten gehen zurück, während Arten stehender Gewässer zunehmen – ein Hinweis darauf, dass sich der Charakter des Flusses bereits verändert.

Wasserspeicherung: Digitale Wasserspeicher-Toolbox bündelt wissenschaftliche Erkenntnisse
Um dem zunehmenden Wasserstress zu begegnen, bildeten wissenschaftliche Analysen zur Wasserspeicherung einen Schwerpunkt des Projekts SpreeWasserN. Diese Analysen fasst eine im Projekt entwickelte digitale „Wasserspeicher-Toolbox“ erstmals praxisnah für Wasserversorger, Behörden und Kommunen zusammen. Die Toolbox integriert hydrologische, hydrogeologische, technische, wirtschaftliche und rechtliche Informationen zu verschiedenen Wasserspeichermaßnahmen in der untersuchten Region. Nutzer*innen können standortbezogen analysieren, welche Maßnahmen geeignet sind, welches Speicherpotenzial besteht und welche wasserrechtlichen Voraussetzungen berücksichtigt werden müssen. Das Tool umfasst unter anderem Potenzialanalysen für künstliche Grundwasseranreicherung, kontrollierte Drainagesysteme, temporäre Oberflächenspeicher sowie naturnahe Wasserrückhaltemaßnahmen.

Senkenpotenziale: Wasser gezielt in der Landschaft zurückhalten
Ein wichtiger Bestandteil der Toolbox ist die Analyse sogenannter Senkenpotenziale. Dabei identifizierten die Forschenden natürliche Geländesenken und Landschaftsbereiche, in denen überschüssiges Wasser aus Starkregenereignissen oder niederschlagsreichen Wintermonaten temporär gespeichert werden kann, statt es schnell über Gräben und Flüsse aus der Region abzuleiten. Dort kann es versickern oder zeitverzögert an umliegende Ökosysteme abgegeben werden. Die Untersuchungen zeigen, dass solche dezentralen Speicherstrukturen insbesondere für den Landschaftswasserhaushalt, die Stabilisierung von Feuchtgebieten und den Schutz vor Dürreschäden von großer Bedeutung sein können. Gleichzeitig tragen sie dazu bei, Hochwasserspitzen abzumildern.

Künstliche Grundwasseranreicherung als zentrale Anpassungsstrategie
Ein Forschungsschwerpunkt der TU Berlin lag auf der künstlichen Grundwasseranreicherung (Managed Aquifer Recharge, MAR). Dabei wird überschüssiges Wasser aus niederschlagsreichen Perioden gezielt in den Untergrund eingebracht und dort für Trockenzeiten gespeichert. Das Team der TU Berlin entwickelte hierzu ein dreidimensionales hydrogeologisches Modell des Untersuchungsgebiets unter Einsatz von Methoden des Maschinellen Lernens und konnte so geeignete Standorte für sogenannte Injektionsbrunnen identifizieren.

Die Analysen zeigen, dass etwa ein Drittel der untersuchten Fläche grundsätzlich für eine tiefe künstliche Grundwasseranreicherung geeignet wäre. Voraussetzung sind hydraulisch geeignete Grundwasserleiter sowie geringe Risiken durch Altlasten oder Nitratbelastung. Die geplanten Injektionsbrunnen würden Wasser aus kleineren Seitenarmen der Spree in Tiefen von etwa 50 bis 80 Metern in niederschlagsreichen Wintermonaten einspeichern und in sommerlichen Dürreperioden wieder fördern. Unter Berücksichtigung ökologischer Mindestabflüsse könnten laut Berechnung der Forscher*innen bis zu 100% des Fördervolumens der öffentlichen Trinkwasserversorgung unterirdisch eingespeichert werden, um es später wieder zu entnehmen. Die technische Optimierung der Brunnengalerien und der gesamten Infrastrukturkonzeption inklusive der Kosten- und Energieplanung empfehlen die Forschenden für Folgeprojekte.

Kontrollierte Drainagen verbessern den Landschaftswasserhaushalt
Ein weiterer Schwerpunkt des Projekts lag auf kontrollierten Drainagesystemen für landwirtschaftliche Flächen. In Brandenburg wurden viele Agrarflächen früher systematisch entwässert, um Staunässe zu vermeiden. Unter heutigen klimatischen Bedingungen führt diese Infrastruktur jedoch dazu, dass Wasser in Trockenperioden zu schnell aus den Böden abfließt. Im Projekt entwickelte der Kooperationspartner Ingenieurgesellschaft Prof. Dr. Sieker mbH kostengünstige steuerbare Drainagesysteme, mit denen Wasser in niederschlagsarmen Phasen durch Klappen in bestehenden Anlagen gezielt im Boden zurückgehalten werden kann. In feuchten Perioden lassen sich die Drainagen öffnen, um Vernässungen zu verhindern. Feldversuche und Bodenfeuchtemessungen zeigten, dass kontrollierte Drainagen den Landschaftswasserhaushalt nahezu vollständig stabilisieren und landwirtschaftliche Flächen widerstandsfähiger gegen Dürre machen können.

Dürre-Frühwarnsystem kombiniert Klimamodelle und landwirtschaftliche Praxis
Zusätzlich entwickelte das Projektteam ein regionales Dürre-Frühwarnsystem. Grundlage sind hochaufgelöste Klimaprognosen sowie meteorologische und hydrologische Modelle.
Für die Landwirtschaft wurde ein Online-Tool entwickelt, das Bewässerungsempfehlungen für verschiedene Kulturpflanzen berechnet. Dabei werden Wetterprognosen, Bodenbedingungen, Pflanzentypen und bereits erfolgte Bewässerungen berücksichtigt, um Wasser in der Region bei Trockenheit gezielter zu nutzen. Das System soll auf weitere Regionen ausgeweitet werden.

Salzwasseraufstieg gefährdet langfristig Grundwasserressourcen
Im Rahmen des Projekts untersuchten die Forschenden außerdem den potenziellen Aufstieg tief liegender salzhaltiger Grundwässer. Ursache sind geologische Salzablagerungen des ehemaligen Zechsteinmeeres in mehreren hundert Metern Tiefe. 3D-Modellierungen zeigen, dass intensive Grundwasserförderung den hydraulischen Druck im Süßwassersystem verändern kann, wodurch salzhaltiges Tiefenwasser in höhere Grundwasserleiter aufsteigen kann – insbesondere über geologische Fenster, die sogenannten Ruppeltonfenster. Relativ hohe Salzgehalte finden sich speziell entlang der Spree, u.a. am Standort Fürstenwalde. Für diese Region wurde ein Detailmodell entwickelt, dass den Salzaufstieg über 20.000 Jahre simuliert, um den heutigen Zustand abzubilden. Untersucht wurde auch, inwieweit an diesem Standort die Injektion von Süßwasser genutzt werden kann, um hydraulische Barrieren gegen den Salzwasseraufstieg aufzubauen und damit Wasserwerke zu schützen.

Wasserkrise erfordert politische und infrastrukturelle Entscheidungen
Prof. Dr. Irina Engelhardt und ihr Team sehen die wissenschaftlichen Grundlagen für ein neues regionales Wassermanagement inzwischen als geschaffen an. „Wir haben gezeigt, wo Wasser gespeichert werden kann, welche Technologien geeignet sind und welche Maßnahmen besonders wirksam wären“, sagt Prof. Dr. Engelhardt. „Jetzt braucht es politische Entscheidungen, Investitionen und konkrete Pilotprojekte.“

Eine zentrale Herausforderung war die Datenbeschaffung: Viele Informationen waren nicht digitalisiert, schwer zugänglich oder politisch sensibel; teils brachte erst politischer Druck Bewegung in die Datenfreigabe. Das zeige, wie wichtig Transparenz und verlässliche Daten für wirksames Wassermanagement sind.

An „SpreeWasser:N“ waren neben der TU Berlin unter anderem das Leibniz-Zentrum für Agrarlandschaftsforschung, das Potsdam-Institut für Klimafolgenforschung, das Karlsruher Institut für Technologie, die Freie Universität Berlin sowie sechs weitere Forschungseinrichtungen und Praxispartner beteiligt.

Weitere Informationen finden Sie auf der Website des Projekts: https://www.spreewasser-n.de/

Der Projektbericht mit allen Ergebnissen ist hier einsehbar: https://www.spreewasser-n.de/wp-content/uploads/2026/06/SpreeWasserN_Abschlussbe...

Weitere Informationen erteilt Ihnen gern:
Prof. Dr. Irina Engelh ardt
Fachgebiet Hydrogeologie
Fakultät VI – Planen Bauen Umwelt
E-Mail: irina.engelhardt@tu-berlin.de
Tel.: +49 30 314-24088

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Forscher*innen bei Messungen am Herrensee, der in Trockenperioden zeitweise fast austrocknete
Quelle: FG Hydrogeologie
Copyright: FG Hydrogeologie

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Digitale „Wasserspeicher-Toolbox“
Quelle: Janine Rülicke-Ahrens/TU Berlin
Copyright: Janine Rülicke-Ahrens / TU Berlin

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Merkmale dieser Pressemitteilung:
Journalisten
Geowissenschaften, Meer / Klima, Umwelt / Ökologie
überregional
Forschungsergebnisse
Deutsch

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