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Fallstudien

Bosco Limite – Eine partizipative Strategie für Wassereinsparung und künstliche Grundwasserauffüllung in Norditalien

Bosco Limite – Eine partizipative Strategie für Wassereinsparung und künstliche Grundwasserauffüllung in Norditalien

Das Forested Infiltration Area (FIA) erweist sich als wirksames Instrument in Norditalien, das dazu beiträgt, die Herausforderungen der Wasserknappheit zu bewältigen und/oder langfristig Umweltvorteile zu erzielen. FIA ist eine Methode zur Wiederauffüllung von Grundwasserleitern, indem Oberflächengewässer in Zeiten von Überschuss in ausgewiesene Gebiete geleitet werden, die mit verschiedenen Arten von Bäumen und/oder Sträuchern gepflanzt wurden. Mit einer Erweiterung von 2,5 Hektar ist die FIA von Carmignano di Brenta (Padua) – Bosco Limite – die größte in der Region Venetien, die auf privatem Grundstück gebaut wurde, das zuvor zum Anbau von Mais verwendet wurde. Die FIA von Bosco Limite hat einen multifunktionalen Charakter. Das künstliche Wassernetz, das mit dem Fluss Brenta verbunden ist, ermöglicht es einerseits, jährlich den Grundwasserleiter von einer Million Kubikmeter Wasser pro Hektar aufzuladen. Auf der anderen Seite hat das Aufforstungsprojekt, das rund 2.300 einheimische Pflanzen umfasst, neben der Förderung der Wasserreinigung einen erheblichen naturalistischen Wert für das lokale ökologische Netzwerk, das Ökosystemdienstleistungen wie Biomasseproduktion und Kohlenstoffbindung und -speicherung anbietet.

 

Beschreibung der Fallstudien

Herausforderungen

Die Grundwasserleiter der oberen Ebenen des Venetiens und Friauls sorgen für die Trinkwasserversorgung in den meisten beiden Regionen. Eine Reihe von Industrien, die Grundwasser abbauen, sowie der Agrarsektor, der zusätzlich zu der Menge für die Bewässerung aus Oberflächengewässern das Grundwasser entzieht. Gleichzeitig ist die obere Ebene der Hauptladebereich für die unteren Grundwasserleitersysteme. Daher sind der Schutz und die Erhaltung des unbeschränkten Grundwasserleiters unerlässlich, um die zukünftige Wasserverfügbarkeit zu gewährleisten. Die Nachfrage nach Süßwasser steigt jedoch mit Bevölkerungswachstum, Landnutzungsänderungen und projizierter Zunahme der Klimavariabilität, wodurch Wasserverfügbarkeit und -qualität unter Druck stehen. Insbesondere die Variationen des regionalen hydrologischen Kreislaufs im Zusammenhang mit dem Klimawandel (insbesondere die Intensität, Lage und saisonale Variabilität der Niederschläge) stellen die nachhaltige Bewirtschaftung der Grundwasserressourcen und der damit verbundenen Ökosysteme vor Herausforderungen.

In den letzten 30-40 Jahren sind die Risiken für Ökosysteme in Abhängigkeit von den Grundwasserleitern in den oberen Ebenen Venetiens und Friauls deutlich geworden. Der Rückgang der Grundwasserspiegel infolge der Überfischung hat zum Verschwinden von Feuchtgebieten und Quellen geführt, während die Auswirkungen der landwirtschaftlichen Tätigkeiten (z. B. durch Düngung) zur Qualitätsminderung des Grundwassers beigetragen haben. Diese negativen Auswirkungen dürften sich in den nächsten Jahrzehnten verschlechtern, da die Häufigkeit und Intensität von Dürren und Wasserknappheit voraussichtlich zunehmen wird (Baruffi et al., 2012).

Im Rahmen des Projekts Life+ TRUST wurde eine umfassende Bewertung der Auswirkungen des Klimawandels auf die Grundwasserressourcen durchgeführt, um mögliche Auswirkungen und Risiken des Klimawandels auf das Grundwasser in der hohen Venetien- und Friaul-Ebene (Norditalien) zu analysieren, um Anpassungsstrategien wie Managed Artificial Recharge (MAR) Techniken anzugehen. Die Projektionen des Klimawandels (2071-2100, Klimaszenario A1B) zeigen, dass die Grundwasseraufladung sowohl in Venetien als auch in den Friaul-Studiengebieten am Ende des Bewässerungszeitraums im Vergleich zum Bezugszeitraum (1971–2000) um mehr als 70 % zurückgehen wird. Im Winter scheint der zukünftige mittlere Niederschlag in der TRUST-Region etwa 20 % höher als im Kontrollzeitraum zu sein. Im Gegensatz dazu sinkt der Niederschlag in den anderen Jahreszeiten, insbesondere im Sommer, wenn der Niederschlag um 15 % schwächer zu sein scheint. Das Management der Aquifer-Aufladung ist ein komplexes Problem aufgrund verschiedener Unsicherheitsquellen im Zusammenhang mit der räumlichen und zeitlichen Verteilung des Wassers, der Bodenversiegelung und dem Verhalten des Grundwasserleiters zu den Entnahmen für Trinkwasser- und Bewässerungszwecke.

Ziele

 Ökologische und soziale Ziele des bewaldeten Infiltrationsgebiets Bosco Limite sind:

  • Förderung des Wasserschutzes durch Einsparung von etwa 12,000 m3 Wasser pro Jahr und Verbesserung der Anpassung an Dürren und Wasserknappheit durch den Klimawandel;
  • Erhöhung der biologischen Vielfalt durch Förderung der Besiedlung autochthoner Pflanzen und Tiere in der Region;
  • Schutz der Landschaft durch die Einführung eines neuen Eichen-Hornbuchenwaldes, der typisch für das Potal ist und eine historische Landschaft wieder herstellt, die fast verschwunden ist;
  • Abscheidung von 50 t Kohlendioxid pro Jahr in 30 Jahren;
  • Einführung einer neuen Quelle erneuerbarer Energie, die aus Holzbiomasse für den häuslichen Gebrauch bereitgestellt wird;
  • Verbesserung des Gebiets durch Wiederherstellung seines natürlichen Werts und Bereitstellung von Initiativen zur Umwelterziehung für Schulen und lokale Verbände; und
  • Verbesserung der Lebensqualität der lokalen Bevölkerung durch die Schaffung neuer Grünflächen.
Lösungen

Das System „Forested Infiltration Area“ wurde 2007 von Veneto Agricoltura, der für die Entwicklung der land-, forstwirtschaftlichen und landwirtschaftlichen und landwirtschaftlichen Lebensmittel zuständigen Behörde der Region Venetien, konzipiert und entwickelt.

Das Design der FIA zielt auf die Maximierung ökologischer und ökonomisch-produktiver Funktionen ab. Dabei muss die Bodenoberfläche so organisiert werden, dass die Anbauart spezifischer Kulturen ermöglicht und die hohe Infiltrationsrate, die die Böden von Bosco Limite auszeichnet, so weit wie möglich genutzt werden kann, um die Grundwasserauffüllung zu gewährleisten. Die Infrastrukturen und die anschließende Verwaltung der FIA müssen eine Reihe von hydraulischen, ökologischen, agronomischen und forstwirtschaftlichen Grundsätzen befolgen und einhalten, die streng miteinander verbunden sind.

Die innovative Methode besteht darin, die hohe Infiltrationsrate der Böden über dem Wiederauflebensband positiv zu nutzen und ihre Oberfläche dem Anbau eines Waldes zuzuordnen, der die Infiltrationsrate maximiert. Die Lösungen bestehen aus Infiltrationsbereichen, die insgesamt 10 Längsinfiltrationskanäle mit einer sinusförmigen Form mit breiten Kurven aufweisen. Jeder Kanal hat eine Länge von etwa 93 Metern und ist ca. 14 Meter voneinander entfernt (interaxial). Vier dieser Kanäle verlaufen Ost-West (erster Bereich) und sechs laufen Nord-Süd (zweites Gebiet). Wasser wird im Aufladebereich durch ein Wasserstandregulierungssystem gleichmäßig verteilt, das den verfügbaren Durchfluss gleichmäßig auf die einzelnen Infiltrationskanäle aufteilt. Jeder Infiltrationskanal verfügt über Wasserstandskontrollstrukturen, die 30 Meter voneinander entfernt sind. Diese Strukturen ermöglichen es dem System, ein „Reservoir“ zu bilden, was die Wirksamkeit der Infiltration verbessert.

Die FIA muss stromaufwärts durch ein Eingangssedimentkontrollsystem und ein System zur Überwachung von Infiltrationswässern überwacht werden. Die Sedimentfalle, oder eher ein kleiner Pool mit einer Fläche von ca. 50 m2, sammelt suspendierte Feststoffe, die im Ansaugwasser vorhanden sind. Dies reduziert die Blockaden der Kanäle und sorgt für eine längere Lebensdauer des Systems. Das überschüssige ausgegrabene Material wird verwendet, um einen Anstieg auf der nordwestlichen Seite des Infiltrationsbereichs zu schaffen, der eine visuelle und akustische Barriere zwischen dem bewaldeten Gebiet und der angrenzenden öffentlichen Straße darstellt.

Das bewaldete Gebiet ist ein naturalistisches Waldgebiet, das aus Abschnitten von vier parallelen Vegetationsreihen besteht, die mit Kanälen abwechselnd sind. Eine der vier Reihen jedes Abschnitts ist für das periodische Schneiden bestimmt (um die Erhaltung der Kanäle durch das Land Reclamation Board zu ermöglichen), während die anderen drei hohe Bäume enthalten. Die Reihen parallel zu den Kanälen, die auch sinusförmig sind, werden auf zwei verschiedene Arten gepflanzt. Die Reihen, die periodisch geschnitten werden sollen (nach Süden oder Osten: etwa 1.400 Pflanzen/ha, die der Fünf-Jahres-Kurzrotationsforstwirtschaft gewidmet sind) enthalten abwechselnde sekundäre Baumarten (Schmalblattasche und gemeinsame Hainbuche), die nach Bedarf für die Wartung geschnitten werden können. In den drei zentralen Reihen von hohen Bäumen wechseln primäre Baumarten (gemeinsame Eiche, Durmasteiche, Esche, Feldelme, Pappel und Linde) mit sekundären Arten ab (von mindestens 1.200 Pflanzen/ha bis zu maximal 2.400 Pflanzen/ha, die schmalblättrige Esche und gemeinsame Hainbuche sind). An den Außengrenzen des Waldes werden Haselnuss, Erlendorn, Sanddorn, Schwarzdorn, Wildprivet und Kornelbäume gepflanzt.

Die Nutzung des FIA-Hydrauliksystems funktioniert, indem die Abflüsse für eine Dauer von bis zu 200 Tagen (von September bis April) geladen werden, wenn Wasser aus den Flüssen gewonnen werden kann, ohne sein hydrologisches Regime zu beeinträchtigen. Die mögliche Nutzung des FIA-Systems tritt regelmäßig während der Bewässerungszeit (von April bis September) auf.

Relevanz

Case mainly developed and implemented because of other policy objectives, but with significant consideration of Climate Change Adaptation aspects

Zusätzliche Details

Stakeholderbeteiligung

Der Grundwasserleiter wird vom Brenta Land Reclamation Board gemeinsam mit Veneto Agricoltura und lokalen Behörden verwaltet. Das Projekt Bosco Limite wurde von verschiedenen Sponsoren unterstützt, die aktiv an dem Projekt beteiligt waren, um einen Teil ihrer CO2-Emissionenzu mindern.

Mit der Unterstützung von Etifor Srl (ein Spin-off der Universität Padua, das internationale Beratungsleistungen anbietet, um Organisationen dabei zu helfen, den vollen Wert der Produkte und Dienstleistungen der Natur zu erfassen) gibt es den Plan, eine neue Waldinfiltrationszone von 7 ha auf der Ebene von Medio-Brenta, dem größten jemals in der Region Venetien realisierten Gebiet, zu errichten. In diesem Zusammenhang arbeiten Etra SpA (ein Wasserversorgungsunternehmen), Coldiretti Veneto (Landwirtschaftsorganisation der Gewerkschaft), Etifor Srl (Ausgründung der Padua-Universität für Ökosystembewertung) und interessierte Landwirte in der operationellen Gruppe „Gruppo Operativo Brenta 2020 (GO Brenta 2020)“,die von Misura 16.1 des Programms zur Entwicklung des ländlichen Raums 2014-2020 (RDP) finanziert wurde. Die GO Brenta 2020 plant, Gebiete und Eigentümer zu identifizieren, die die neue FIA ausrichten und innovative Finanzierungsmechanismen erkunden könnten. Etifor Srl konzentriert sich derzeit auf die Governance unter den lokalen Behörden, die Entwicklung von Zahlungen für Ökosystemdienstleistungen und die Überprüfung der europäischen und regionalen Finanzierung. Etifor Srl wird Etra Spa und Consiglio di Bacino Brenta (für die lokale Wasserwirtschaft zuständig) bei den wirtschaftlichen, rechtlichen und Fundraising-Aktivitäten für die potenzielle Schaffung eines speziellen Fonds unterstützen. Durch die Anwendung einer „grünen Gebühr“ auf der Wasserrechnung wäre der Fonds in der Lage, das Kapital für Umweltprojekte im Einzugsgebiet zu sammeln und aufzuladen. Die Facebook-Website von Bosco Limite wird ständig mit allen Aktivitäten in der Umgebung aktualisiert.

Erfolgsfaktoren und Hemmnisse

Forested Infiltration Area, wie alle anderen Arten von Managed Aquifer Recharge (MAR), ist eine vielversprechende Anpassungsmaßnahme für die Anfälligkeit des Klimawandels im Zusammenhang mit der Wasserbewirtschaftung. Der Fall Bosco Limite beweist, dass FIA für die Kontrolle der Überableitung und für die Wiederherstellung des Grundwasserhaushalts von entscheidender Bedeutung ist und gleichzeitig die Qualität des Grundwassers und einen Teil der Ökosystemfunktionen verbessert. Darüber hinaus tragen Wälder dazu bei, Hitzewellen zu reduzieren und CO2-Emissionen zu mindern.

Die gemessenen Daten in der implementierten FIA führen zu sehr ermutigenden Werten in Bezug auf die Infiltrationskapazität pro Hektar, die je nach Bodendurchlässigkeit im Bereich von 20-50 l/s/ha liegt. Infiltrationswerte nehmen aufgrund der Wurzelwirkung der an die Gräben angrenzenden Pflanzen im Laufe der Zeit zu. Derselbe Vorteil ist in anderen MAR-Systemen schwer zu finden, die stattdessen einen signifikanten Rückgang der Infiltrationskapazität im Laufe der Zeit aufgrund der fortschreitenden Verstopfung zeigen, die zusätzliche und teure Wartung erfordert, die notwendig ist, um die ursprünglichen Werte wiederherzustellen.

Darüber hinaus sind das Netzwerk der Interessenträger und neue lokale Partnerschaften von entscheidender Bedeutung für den Erfolg der FIA. Es wurde nachgewiesen, dass das Einkommen aus FIA höher ist als andere typische Kulturen wie Mais oder Soja.

Die Begrenzungsfaktoren hängen von den spezifischen Merkmalen der für FIA verwendeten Fläche ab, darunter: I) die Merkmale des Untergrunds und des Bodens, d. h. ihre pädologischen und hydrogeologischen Aspekte, die die Infiltrationskapazität des Gebiets bestimmen; II) Landnutzung, d. h. was auf dem Boden steht, was wiederum die Wasserinfiltrationsprozesse beeinflusst; III) die Verfügbarkeit des Grundstücks für die Installation von Ladesystemen und andere.

1999 verabschiedete der Rat der Region Venetien ein Projekt namens „MO.S.A.V. – Strukturmodell von Aquädukten“ (Modello Strutturale degli Aquedotti del Veneto), das darauf abzielt, die Fragmentierung von Aquäduktstrukturen zu reduzieren und die Effizienz und Sicherheit von Wasserversorgungs- und Wasseraufbereitungssystemen um mindestens 15 % zu erhöhen. Die MO.S.A.V. ist in drei miteinander verbundene Wasserquellen strukturiert, wobei das zentrale Venetien-Aquädukt (SAVEC), zu dem auch das Gebiet gehört, das für die Wiederaufladung von bewirtschafteten Grundwasserleitern geeignet ist, das größere ist. Ein neues Projekt im Zusammenhang mit SAVEC zielt darauf ab, etwa 30 % der Trinkwasserversorgung Venetiens insbesondere für das Gebiet Polens bereitzustellen und zu einer strategischen und unverzichtbaren Ressource für die Region zu werden. Dies birgt einige andere damit verbundene Risiken, die angegangen werden müssen, wie etwa die Erschöpfung des Grundwassers, die Verringerung des lebenswichtigen Abflusses von Flüssen und die Zunahme von Schadstoffen aus landwirtschaftlichen Tätigkeiten und die Entwässerung aus städtischen Gebieten.

FIA ist in der Tat kein Mittel gegen Wasserknappheit in allen Bereichen. Aquiferbedingungen müssen geeignet sein und (überflüssiges) Quellwasser muss vorhanden sein. Daher ist es wichtig, das Potenzial von FIA-Anwendungen im Vorfeld zu bewerten, bevor Feldaktivitäten eingeleitet werden.

Kosten und Nutzen

Der infrastrukturelle Teil des Infiltrationssystems (Infiltrationskanäle, ein Sedimentkontrollsystem und ein System zur Überwachung von Infiltrationsgewässern) wurde durch das Life+ Projekt AQUOR ( LIFE 2010 ENV/IT/380) „Umsetzung einer Wassereinsparung und künstlichen Aufladung beteiligte Strategie für die quantitative Grundwasserschichtsangleichung der oberen Ebene von Vicenza“ (2011-2015, Gesamtbudget 1 814,548 EUR) finanziert. Die Kosten für den bewaldeten Teil der FIA wurden aus Mitteln finanziert, die Veneto Agricoltura (über das Programm zur Entwicklung des ländlichen Raums – 2007-2013) im Rahmen eines bereits bestehenden Projekts zur Waldbewirtschaftung und zur Schaffung von Dauerwäldern bereitgestellt hat. Die Schaffung von Bosco Limite umfasste auch Mittel von lokalen Behörden und privaten Unternehmen, die in dieses Projekt investierten, um die durch ihre Aktivitäten verursachten Emissionen und Umweltauswirkungen zu kompensieren.

Nach Informationen, die im Rahmen von Interviews gesammelt wurden, unterzeichnete der Eigentümer von Bosco Limite im Jahr 2011 zwei zehnjährige Vereinbarungen. Von der Gemeinde Carmignano di Brenta erhält der Eigentümer 1,500 EUR pro Jahr, um Bosco Limite täglich für die lokale Gemeinschaft zu öffnen und die Durchführung von Freizeit- und Bildungsaktivitäten zu ermöglichen. Mit der anderen Vereinbarung mit dem Brenta Land Reclamation Board erhält der Eigentümer einen Betrag von 1,200 EUR/ha pro Jahr für die Bereitstellung des Infiltrationswasserdienstes.

Darüber hinaus stellt Bosco Limite Brennholz her, das durch die gewöhnlichen Instandhaltungstätigkeiten des Waldes gewonnen wird, die ausreichen, um den jährlichen Bedarf für die Familie des Eigentümers zu decken. Die Vergütung aus Holz wird zum 30. Jahr quantifiziert. Ende 2018 wird es wahrscheinlich das erste Einkommen aus der Anwesenheit von Trüffelbäumen geben.

In Italien gibt es keine Ad-hoc-Rechtsvorschriften über verwaltete Aquifer-Recharge-Systeme. Derzeit finden sich relevante Bestimmungen über die Wasserbewirtschaftung im sogenannten Umweltgesetzbuch 152/2006 (EnC). Die Artikel 104 und 105 zielen auf den Schutz des Qualitätsniveaus der Wasserquellen und die Festlegung spezifischer Maßnahmen zur Bewirtschaftung der Einleitung in oberflächliches Wasser und Grundwasser ab. Weitere einschlägige Bestimmungen finden sich in den regionalen Wasserschutzplänen, die von italienischen Regionen, einschließlich Venetien, im Einklang mit dem EnC angenommen wurden. Diese Pläne sehen Maßnahmen vor, um die Qualität und Quantität der Wasserressourcen zu schützen. Auf nationaler Ebene hat die jüngste Änderung von Artikel 104 EnC zur Annahme von Absatz 4-bis geführt, wonach die zuständige Behörde die Erweiterung unter kontrollierten Bedingungen von Grundwasserkörpern gemäß den vom Umweltministerium festgelegten Kriterien genehmigen kann.

Umsetzungszeitraum

2 Jahre (von 2011 bis 2013) einschließlich der Konzeption und Umsetzung des Aquifer-Recharge-Mechanismus.

Lebensdauer

Die tatsächliche Lebensdauer der FIA beträgt 30 Jahre. Nach diesem Zeitraum werden neue Bedingungen in Betracht gezogen, um die Zukunft des Gebiets zu bewerten: wenn es als FIA beibehalten wird oder wenn es anderen Verwendungen gewidmet ist.

Referenzinformationen

Kontakt

Giulia Amato
ETIFOR | Valuing Nature
Padova Universität Spin-off
Viale dell’Università 16
c/o Agripolis – Abteilung TESAF
35120 Legnaro (Padova), Italien
E-Mail: giulia.amato@etifor.com 

Umberto Niceforo
Consorzio di Bonifica Brenta
Riva IV novembre,15
35013 Cittadella (Padova), Italien
E-Mail: info@consorziobrenta.it 

Referenz

Veneto Agricoltura, Etifor Srl, Brenta Land Reclamation Board, AQUOR project

Veröffentlicht in Climate-ADAPT Nov 22 2022   -   Zuletzt aktualisiert in Climate-ADAPT Jul 13 2023


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