15. Water Research Horizon Conference

Challenges Towards Sustainable Urban Water Cycles

Urbane Wassersysteme stehen zunehmend unter Druck durch den Klimawandel, Umweltverschmutzung und den fortschreitenden Wandel der Städte. Diese Herausforderungen erfordern Lösungsansätze, die disziplinäre Grenzen überschreiten und Hydrologie, Ökologie, Ingenieurwissenschaften, öffentliche Gesundheit, Sozial- und Wirtschaftswissenschaften sowie die Einbindung der Gesellschaft miteinander verknüpfen. Die 15. Water Research Horizon Conference (WRHC15), ausgerichtet von der Water Science Alliance (WSA) an der Ruhr-Universität Bochum (RUB) am 29. und 30. September 2025, griff diese Komplexität auf und brachte Forschende, Praktiker:innen, politische Entscheidungsträger:innen und Akteur:innen der Zivilgesellschaft zu einem stark inter- und transdisziplinären Austausch über den aktuellen Stand der Forschung und die Zukunft nachhaltiger urbaner Wasserkreisläufe zusammen.

Eingebettet in den Kontext der Metropolregion Ruhr bot die Konferenz ein Programm, das gemeinsam von der Water Science Alliance und lokalen Wissenschaftler:innen der RUB konzipiert wurde. Die WRHC15 war thematisch in drei eng miteinander verknüpfte Sessions unterteilt: 1) Entwicklungsziele für urbane Gewässer, 2) der Kopplung von Wasser und Energie (Wasser-Energie Nexus) sowie 3) Schwammstadt-Konzepten. Diese wurden durch zwei Workshops und eine Podiumsdiskussion zur Wissenschaftskommunikation ergänzt. Die Tagung verdeutlichte, dass die Entwicklung resilienter und gerechter urbaner Wassersysteme eine Integration von Wissen aus unterschiedlichen Fachrichtungen sowie einen aktiven Dialog zwischen Wissenschaft und Praxis erfordert. 

Start der WRHC15 war ein Keynote-Vortrag zu natur-basierten Lösungen (Nature-based Solutions, NBS) und Schwammstadt-Erfahrungen aus China. Er verdeutlichte die globale Dimension der Herausforderungen, die im Hinblick auf nachhaltige urbane Wasserkreisläufe zu bewältigen sind, und löste intensive Diskussionen aus. Es wurde der Frage nachgegangen, inwiefern sich die in Deutschland und China verfolgten Ansätze unterscheiden und welche Erkenntnisse diesbezüglich für die Verbesserung der Nachhaltigkeit urbaner Wasserkreisläufe gewonnen werden können.

Die erste Session „Ziele für urbane Gewässer“ machte deutlich, dass urbane Gewässer hochgradig heterogene und komplexe blau-grüne Systeme darstellen, geprägt von einer stark dynamischen Hydrologie, sich wandelnder Wasserqualität und einer Vielzahl gesellschaftlicher Nutzungsansprüche. Vor diesem Hintergrund diskutierten die Vortragenden, wie realistische Entwicklungsziele für urbane aquatische Lebensräume aussehen können. Beiträge aus Dresden, Berlin und dem Ruhrgebiet zeigten, dass interdisziplinäre Ansätze notwendig sind, um ökologische, klimatische, freizeitbezogene und ökonomische Zielsetzungen miteinander in Einklang zu bringen. Fallstudien wie der Phoenix-See in Dortmund verdeutlichen, wie spezifische und multifunktionale Zielsetzungen die urbane Gewässerentwicklung vorantreiben können. Betont wurde zudem, dass die für urbane Gewässer typischen schnellen, ereignisgetriebenen Veränderungen ein kontinuierliches, hochauflösendes Monitoring erfordern. Hier zeigten die Forschenden, dass Kombinationen aus hydrologischen Sensoren, kostengünstigen IoT-Netzwerken, Umwelt-DNA-Analysen und funktionellen biologischen Tests bereits jetzt kostengünstig umfassende Daten liefern können. Referent:innen aus verschiedenen Projekten zeigten eindrucksvoll, wie solche Sensornetzwerke über prototypische Demonstrationsanwendungen hinaus entwickelt werden können. Citizen-Science-Initiativen unterstrichen darüber hinaus den Mehrwert transdisziplinärer Zusammenarbeit, da lokales Wissen und gesellschaftliche Beteiligung das wissenschaftliche Verständnis bereichern. Zusammen ermöglichen diese Ansätze eine systemweite Bewertung des Beitrags blau-grüner Infrastruktur zu Biodiversität, Klimaanpassung und gesellschaftlichem Wohlbefinden.

Die zweite Session „Kopplung von Wasser und Energie für eine Kreislaufwirtschaft“ widmete sich innovativen Verknüpfungen von Wasser- und Energiesystemen zur Unterstützung regionaler Dekarbonisierung, insbesondere in postindustriellen Stadtlandschaften. Beispiele aus dem Ruhrgebiet und dem Erzgebirge zeigten, wie geflutete Bergwerke – traditionell als Umweltproblem betrachtet – zu CO₂-armen thermischen Energiequellen werden können. Fortschritte im Wasserbau, in der Materialwissenschaft und in der funktionellen Mikrobiologie ermöglichen eine sichere Nutzung der Wärme aus Grubenwässern, während bergbaubezogene thermische Energiespeicher in Kombination mit mikrobiellen Prozessen vielversprechende Ansätze zur Reduktion von Schadstoffrisiken bieten. Auf einer übergeordneten Systemebene wurde durch Beiträge zur elektrochemischen CO₂-Umwandlung auf Basis von Abwasser sowie zu Flusswärmepumpen am Rhein aufgezeigt, wie Prinzipien der Kreislaufwirtschaft in Wasserinfrastrukturen integriert werden können. Die Referent:innen betonten, dass die Realisierung dieser Potenziale weit über den Bereich der Forschung hinausreicht: Neben interdisziplinärem Austausch zwischen Hydrologie, Chemie, Mikrobiologie und Energietechnik ist eine transdisziplinäre Co-Entwicklung mit Kommunen, Industrie und Genehmigungsbehörden entscheidend. Die Fallstudien belegten eindeutig, dass durch eine systemische Planung urbane Wassersysteme zu zentralen Treibern einer klimaneutralen und ressourceneffizienten Energiewende werden können.

Die abschließende thematische Session „Klimarobuste, nachhaltige und gesundheitsfördernde urbane Transformation – Aspekte der Schwammstadt“ konzentrierte sich auf die systemische Umsetzung wasserzentrierter NBS für klimaresiliente, nachhaltige und gesundheitsfördernde Städte. Die Vorträge zeigten, wie das Schwammstadt-Prinzip – die Wiederherstellung natürlicher Wasserkreisläufe durch dezentrale Versickerung, Rückhalt und Evapotranspiration zur Minderung von Hochwasser, Abpufferung von Dürren und zur Kühlung während Hitzewellen beitragen kann. Ein breites Spektrum blau-grüner Elemente, von Feuchtgebieten über Gründächer bis hin zu baumbestandenen Mulden, verdeutlichte die Vielseitigkeit von NBS auf unterschiedlichen Maßstabsebenen und für verschiedene Nutzungsformen. Zentrales Thema war die Notwendigkeit transdisziplinärer Zusammenarbeit: Eine wirksame Umsetzung von Schwammstadt-Konzepten erfordert neben hydrologischer und ökologischer Expertise auch Stadt- und Landschaftsplanung, Governance-Innovationen, sozialwissenschaftliche Perspektiven sowie die aktive Einbindung privater Grundeigentümer:innen. Das inter- und transdisziplinäre Forschungsprojekt „Land4Climate“ zeigte beispielsweise, wie freiwillige Kooperation und die gemeinsame Nutzung von Mehrwerten privat genutzte Flächen für öffentliche Klimaanpassungsziele aktivieren können. Eine hydro-meteorologische Studie vom Kilimandscharo verdeutlichte zudem, wie lokales Wissen, partizipatives Monitoring und ein vertieftes Verständnis der Wechselwirkungen zwischen Land, Boden und Wasser das Wassermanagement in urbanen wie auch ländlichen Räumen stärken. Insgesamt unterstrich die Session, dass erfolgreiche klimaresiliente Transformation integrierte Planungsansätze über Sektoren, Maßstabsebenen und gesellschaftliche Akteursgruppen hinweg erfordert.

Neben den thematischen Sessions wurde auf der WRHC15 auch die diesjährige Preisträgerin der Kurt-Eberhard-Bode-Stiftung geehrt: Dr. Maria Magdalena Warter vom IGB Berlin wurde von einer Fachjury in einem hochkompetitiven Prozess als Preisträgerin und Leiterin der nächsten Bode-Nachwuchsgruppe ausgewählt. Der Preis ist mit einem Preisgeld von 510.000 € verbunden. In seiner Laudatio hob Tim Bode, Mitglied des Kuratoriums der Kurt-Eberhard-Bode-Stiftung, die innovative inter- und transdisziplinäre Ausrichtung von Dr. Warters Forschung zu klimaresilienten Städten hervor.

Während einer ausgedehnten Postersession hatten die Teilnehmenden Gelegenheit zum intensiven fachlichen Austausch. Hier wurden zudem einfache Demonstrationen von Überschwemmungsmodellen sowie Umwelt-DNA-Analysen aus Wasserproben gezeigt, um neuartige Ansätze zur Bewertung der Auswirkungen extremer Ereignisse auf urbane Landschaften zu veranschaulichen und Minderungsoptionen durch NBS aufzuzeigen. Zwei besondere Programmpunkte bildeten den Abschluss der WRHC15. In einer sogenannten „Fishbowl“-Diskussion erörterten Vertreter:innen aus Wissenschaft, Behörden, Öffentlichkeitsarbeit, Förderinstitutionen und Wissenschaftskommunikation die Herausforderungen der Vermittlung wissenschaftlicher Erkenntnisse an unterschiedliche Zielgruppen. Dabei wurde deutlich, dass die Glaubwürdigkeit von Wissenschaftler:innen besonders hoch ist, wenn sie selbst über ihre Arbeit sprechen, zugleich aber sowohl auf Seiten der Forschung (Policy Literacy) als auch auf Seiten der Politik (Science Literacy) entsprechende Kompetenzen für einen konstruktiven Dialog erforderlich sind. Abschließend fanden zwei Workshops statt: Der erste griff die Ergebnisse der Fishbowl-Diskussion auf und vermittelte praxisnah, wie Wissenschaftskommunikation über soziale Medien gelingen kann. Anhand konkreter Beispiele und einfacher Handlungsempfehlungen wurden den Teilnehmenden erste Schritte für wasserbezogene Kommunikationsaktivitäten aufgezeigt. In dem zweiten Workshop wurden gezielt Ansätze aus China und Deutschland zum Umgang mit Extremereignissen verglichen sowie Maßnahmen zu deren Minderung in urbanen Räumen mithilfe von Schwammstadt-Konzepten diskutiert.

Nach anderthalb intensiven Tagen mit Vorträgen und Diskussionen wurde deutlich, dass a) urbane Gewässer durch eine hohe Komplexität gekennzeichnet sind, die die Definition spezifischer Entwicklungsziele und die Berücksichtigung kontextspezifischer Anforderungen notwendig macht. Forschung ist hierbei essenziell für die Entwicklung geeigneter Monitoring-Methoden, um Prozesse besser zu verstehen und den Erfolg umgesetzter Maßnahmen bewerten zu können. Die Konferenz zeigte zudem b), dass im Wasser-Energie-Nexus urbaner Systeme ein großes, bislang nur teilweise erschlossenes Potenzial liegt. Zwar bestehen noch zahlreiche Forschungsfragen, doch die Chancen sind erheblich. Schließlich wurde c) deutlich, dass Schwammstadt-Konzepte bereits existieren und umgesetzt werden, ihre Wirksamkeit jedoch durch gezielte Strategien weiter gesteigert werden kann und muss. Häufig ist dabei auch die Einbindung rechtlicher und gesellschaftlicher Akteur:innen erforderlich, um die praktische Anwendung zu maximieren. Insgesamt zeigte sich eindrücklich, dass inter- und transdisziplinäre Ansätze unerlässlich sind, um die großen Herausforderungen zur Verbesserung urbaner Wasserkreisläufe erfolgreich zu bewältigen.