Verdunstung aus Bewässerungsreservoirs in Spanien: Wie viel Wasser geht tatsächlich verloren?
Fragt man einen Landwirt in Murcia oder Almería, wie viel Wasser aus seinem Stausee durch Verdunstung verloren geht, werden die meisten „viel“ antworten und es dabei belassen. Es handelt sich um einen der wenigen Wasserverluste in der spanischen Landwirtschaft, die niemand misst, niemand in Rechnung stellt und für die fast niemand Mittel einplant. Es tritt kein Wasser aus, es gibt keine Defekte, und es taucht auf keiner Rechnung auf.
Außerdem ist sie auf dem größten Teil der spanischen Halbinsel größer, als man vermuten würde.
Die Zahlen und warum die Quellen voneinander abweichen
In Spanien verdunstet aus offenen Gewässern je nach Region jährlich zwischen 1,5 und 1,9 Kubikmeter pro Quadratmeter Oberfläche. Bei einem Stausee von einem Hektar sind das zwischen 15.000 und 19.000 m³, die über die Oberfläche entweichen, ohne dass damit etwas bewässert wird.
Wenn man sich die veröffentlichten Zahlen ansieht, stellt man eine große Streuung fest, und diese Streuung ist kein Zufall. Sie ist auf zwei Faktoren zurückzuführen: die Messmethode und die Art des gemessenen Gewässers.
Temez, der mit Verdunstungsbecken der Klasse A an Stauseen auf der Halbinsel Sacross arbeitete, gab Werte für andalusische Stauseen zwischen 1.382 und 1.982 mm pro Jahr an. Spätere Arbeiten, bei denen das FAO-Penman-Monteith-Modell auf eine große Stichprobe andalusischer Stauseen angewendet wurde, ergaben einen Mittelwert von etwa 1.296 mm pro Jahr. Speziell für Bewässerungsstauseen in der Region Murcia liegen veröffentlichte Schätzungen zwischen 1.600 und 2.000 mm pro Jahr, während eine Forschungsgruppe an der Universidad Politécnica de Cartagena für Stauseen im Levante einen Wert von etwa 1.400 mm zugrunde gelegt hat.
Das entspricht einer Spanne von etwa 40 % zwischen dem niedrigsten und dem höchsten veröffentlichten Wert, und jeder Anbieter, der Ihnen nur eine einzige Zahl nennt, ohne anzugeben, auf welcher Berechnungsmethode diese basiert, lässt dabei den wichtigsten Teil außer Acht.
Warum ein landwirtschaftlicher Stausee stärker verdunstet als ein Staudamm
Die niedrigeren Werte in der Literatur beziehen sich in der Regel auf große, tiefe Reservoirs. Diese weisen thermische Trägheit auf: Sie speichern den ganzen Tag über Wärme, hinken der Lufttemperatur hinterher, und die Oberfläche bleibt kühler, als man es allein aufgrund des Wetters erwarten würde.
Ein landwirtschaftlicher Stausee verhält sich ganz anders. Er ist flach, klein und hat im Verhältnis zu seiner Oberfläche einen großen Umfang. Er passt sich fast verzögerungsfrei an die Umgebungstemperatur an und ist von trockenem, heißem Boden umgeben, der warme, trockene Luft über das Wasser drückt – ein Advektionseffekt, der die Verdunstung verstärkt, anstatt sie zu dämpfen.
Wenn Ihnen also ein Techniker sagt, dass nach der Penman-Monteith-Formel für andalusische Stauseen ein Wert von 1,30 gilt, Ihr Lieferant jedoch 1,85 angibt, können beide Recht haben. Sie beschreiben nämlich unterschiedliche Objekte. Aus diesem Grund werden in der spanischen Wasserwirtschaftsplanung gerade für flache Gewässer unterschiedliche Pan-Koeffizienten angewendet.
Was wirklich wehtut: die saisonalen Schwankungen
Die Jahresgesamtwerte lassen das Ausmaß des Problems unterschätzen, da die Verdunstung nicht gleichmäßig über das Jahr verteilt ist.
Etwa zwei Drittel der jährlichen Verdunstung finden zwischen Mai und September statt. Dies ist genau der Zeitraum, in dem die Pflanzen Wasser aufnehmen, in dem die saisonale Wasserzuteilung bereits feststeht und in dem es keine realistische Möglichkeit gibt, die Wasserreserven wieder aufzufüllen.
Bei einem 10.000 m² großen Stausee in Almería entsprechen diese fünf Monate einer Menge von etwa 12.000 m³. Dabei handelt es sich nicht um Wasser, das im Februar verloren geht, wenn der Stausee voll ist und es keine Rolle spielt. Es ist Wasser, das im Juli verschwindet, wenn jeder Kubikmeter darüber entscheidet, ob ein Feld die Ernte erreicht.
Aus diesem Grund unterscheidet sich die Verdunstungskontrolle in ihrer Funktionsweise von den meisten Investitionen in die Wassereffizienz. Ihre Leistung erreicht genau dann ihren Höhepunkt, wenn der Bedarf am höchsten ist – und das ganz ohne Pumpen, Strom und Bedienpersonal.
Warum die Berechnung in Euro pro Kubikmeter in Spanien nicht funktioniert
An dieser Stelle scheitern die meisten Vorschläge zur Verdunstungskontrolle.
In einer spanischen Bewässerungsgemeinschaft kann Wasser mit wenigen Cent pro Kubikmeter in Rechnung gestellt werden. Multipliziert man 16.000 m³ mit fünf Cent, ergibt das 800 Euro pro Jahr – ein Betrag, der in keiner Kalkulation die Überdachung eines Stausees rechtfertigen würde. Die Berechnung ist rechnerisch korrekt, aber strategisch nutzlos, da sie die falsche Variable misst.
Der entscheidende Engpass bei einem spanischen Stausee ist nicht der Wasserpreis. Es ist die Wasserverfügbarkeit: die genehmigte Konzessionsmenge, die Menge, die man vor Beginn der Saison speichern konnte, und die Menge, die übrig bleibt, nachdem die Flussgebietsbehörde in einem trockenen Jahr eine Beschränkung verhängt hat.
So betrachtet stellt sich die Frage anders dar. Es geht nicht mehr darum, wie viele Euro man bei der Wasserrechnung spart, sondern darum, wie viele Hektar man im August eines trockenen Jahres noch bewässern kann und wie viele Vegetationsperioden man nicht durch eine Einschränkung verliert.
Es gibt Ausnahmen, bei denen sich die direkte finanzielle Rendite von selbst einstellt, und diese sollten frühzeitig erkannt werden: entsalztes Wasser, Tiefbrunnen mit realen Energiekosten pro Kubikmeter, in einem trockenen Jahr zugekauftes Wasser sowie hochwertige Gewächshauskulturen, bei denen eine einzige ausgefallene Ernte die Kosten für die Abdeckung bei weitem übersteigt.
Die Optionen im ehrlichen Vergleich
Beschattungsanlagen und Hängedächer
Effektiv, aber auch mit großem Abstand die teuerste Variante. Sie erfordern speziell konstruierte Stützen, Fundamente und regelmäßige bauliche Inspektionen. Sie sind bei kleinen, hochwertigen Behältern sinnvoll, bei Bewässerungsspeichern mit einer Fläche von einem Hektar jedoch nur selten.
Kontinuierlich schwimmende Membranen
Hohe Abdeckung und gute Leistung, erfordern jedoch eine sorgfältige Planung hinsichtlich Regenwasserableitung, Gasentlüftung und Zugänglichkeit; Reparaturen sind eine Aufgabe für Fachleute. Zudem erschweren sie die Wartung und Inspektion der darunterliegenden Auskleidung.
Schwimmende Photovoltaikanlagen
In Spanien verzeichnet das Verfahren ein rasantes Wachstum und ist wirklich attraktiv, da es Einnahmen generiert, anstatt Verluste zu vermeiden – was es wesentlich einfacher macht, die Generalversammlung davon zu überzeugen. Die Wasseroberfläche wird in der Regel nur teilweise abgedeckt, sodass der Verdunstungsvorteil zwar real ist, aber gegenüber dem Energievorteil eine untergeordnete Rolle spielt.
Modulare Schwimmabdeckungen
Einzelne schwimmende Elemente, die sich selbst anordnen, dem Wasserstand folgen, wenn der Stausee abgelassen wird, und keine Konstruktion, Verankerung oder Bauarbeiten erfordern. Sie lassen sich installieren, ohne den Stausee abzulassen und ohne den Betrieb zu unterbrechen, was bei einem gemeinsam genutzten Stausee in der Saison oft der entscheidende Faktor ist.
So bewerten Sie eine modulare Abdeckung
Wenn Sie sich für einen modularen Ansatz entscheiden, sind die Unterschiede, die die tatsächliche Leistung bestimmen, nicht diejenigen, die im Katalog angegeben sind. Vier Fragen unterscheiden die Produkte voneinander.
Bezieht sich die Angabe auf die geometrische Abdeckung oder auf die gemessene Reduzierung? Das ist nicht dasselbe, und der Unterschied zwischen beiden kann enorm sein. In einer unabhängigen dreijährigen Vergleichsstudie mit vier schwimmenden Abdeckungssystemen ergab sich bei einem Produkt, das eine Reduzierung von über 95 % versprach, nach Korrektur ein Wert von 28 %. Unabhängig davon ergab eine spanische Universitätsfeldstudie mit einer modularen schwimmenden Abdeckung über einem echten landwirtschaftlichen Stausee über ein ganzes Jahr hinweg eine Reduzierung von 77,5 %. Das sind die Zahlen, nach denen man fragen sollte.
Enthält das Element Ballast? Ein Element ohne Ballast schwimmt hoch, wobei sich sein Schwerpunkt über der Wasserlinie befindet . Elemente, die Wasserballast in einer versiegelten Kammer enthalten, liegen tiefer und behalten ihre Form bei. Dies ist der wichtigste Faktor dafür, ob eine Abdeckung dort bleibt, wo man sie platziert hat.
Wie viel von dem Element ragt über das Wasser hinaus? Alles , was sich oberhalb der Wasserlinie befindet, ist eine Oberfläche, gegen die der Wind drückt. Voluminöse Formen mit Vorsprüngen oder hervorstehenden Flossen fangen bei gleicher bedeckter Fläche mehr Wind ein, und in Kombination mit wenig Ballast führt dies dazu, dass sich die Abdeckung gerade an den windigsten Tagen an einem Ufer auftürmt und offenes Wasser freilegt.
Um welches Polymer handelt es sich, und wie sieht die schriftliche Garantie aus? HDPE mit einem Rußanteil von etwa 1 % entspricht denselben UV-Spezifikationen, die seit Jahrzehnten bei HDPE-Rohren zum Einsatz kommen. Fragen Sie nach dem Polymer, dem UV-Schutzpaket und dem Garantiedokument – nicht nach der Broschüre.
Finanzierung
Förderprogramme zur Modernisierung der Bewässerung und zur Wassereinsparung waren in den letzten zehn Jahren der eigentliche Motor für Investitionen in die Wassertechnik in Spanien. Schwimmende Photovoltaikanlagen sind das deutlichste Beispiel dafür, wie ein gut genutztes Förderprogramm einen Markt innerhalb von zwei Saisonen verändern kann.
Die Verdunstungskontrolle kann als Wassersparmaßnahme in Modernisierungsprojekte, in regionale Ausschreibungen, die aus dem ELER und dem spanischen Strategieplan zur GAP finanziert werden, sowie in Maßnahmen, die von der staatlichen Gesellschaft für landwirtschaftliche Infrastruktur gefördert werden, integriert werden. Jede Ausschreibung legt ihre eigenen förderfähigen Posten, Fristen und Bonitätsanforderungen fest. In der Praxis geht es daher darum, sicherzustellen, dass die technische Dokumentation in dem Format verfasst ist, nach dem die Ausschreibung bewertet wird, wobei die Einsparungen in Kubikmetern und als Prozentsatz der zugewiesenen Mittel angegeben werden.
Wo soll man anfangen?
Bevor Sie Produkte vergleichen, sollten Sie einen Verdunstungswert für Ihr eigenes Reservoir ermitteln. Dabei handelt es sich nicht um einen Prozentwert aus einem Katalog, sondern um eine Berechnung auf der Grundlage von Klimadaten für Ihren Standort, der Geometrie des Reservoirs und dessen tatsächlichem Befüllungs- und Entnahmeverhalten im Laufe der Saison. Anhand dieses Wertes können Sie erkennen, ob sich diese Maßnahme lohnt, und er ist auch die Grundlage für die Bewertung Ihres Förderantrags.
→ Erfahren Sie mehr über schwimmende Abdeckungen zur Verdunstungskontrolle: /balsas
