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INGenius: Dr.-Ing. Mekuria Beyene
Water Resources Modeler bei der Nile Basin Initiative (NBI)
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© pixelio.de - Anja Barth
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Wasser ist Leben – und Wasser ist Politik. Weltweit leidet jeder dritte Mensch unter Wassermangel, alle 15 Sekunden stirbt ein Kind an den Folgen verschmutzten Wassers oder mangelnder Hygiene. Das weiß kaum jemand besser als Dr. Mekuria Beyene, der seit gut einem Jahr als Wasserbauingenieur in der äthiopischen Hauptstadt Addis Abeba für die Nilgebiet-Initiative (Nile Basin Initiative) arbeitet. In dieser Organisation haben sich die zehn Anrainerstaaten des längsten Flusses der Erde zusammengeschlossen, um die Verteilung und Nutzung des Nilwassers zu planen und zu koordinieren – und Konflikte um das kostbare Gut zu vermeiden.
Kein leichtes Unterfangen, denn traditionell nutzen Ägypten und Sudan den Löwenanteil des Wassers für die Bewässerung landwirtschaftlicher Flächen. Größter Wasserlieferant ist jedoch Äthiopien. In dem krisengeschüttelten Land entspringt der Blaue Nil, aus dem über 80 Prozent des Nilabflusses stammen. Trotzdem kommt es dort immer wieder zu Hungersnöten, denn das Nilwasser wird kaum für die Bewässerung genutzt. Und mangels effektiver Flutregulierung des Oberlaufs leidet beispielweise der Sudan oft unter Dürrejahren, denen katastrophale Überschwemmungen folgen.
Kein leichtes Unterfangen, denn traditionell nutzen Ägypten und Sudan den Löwenanteil des Wassers für die Bewässerung landwirtschaftlicher Flächen. Größter Wasserlieferant ist jedoch Äthiopien. In dem krisengeschüttelten Land entspringt der Blaue Nil, aus dem über 80 Prozent des Nilabflusses stammen. Trotzdem kommt es dort immer wieder zu Hungersnöten, denn das Nilwasser wird kaum für die Bewässerung genutzt. Und mangels effektiver Flutregulierung des Oberlaufs leidet beispielweise der Sudan oft unter Dürrejahren, denen katastrophale Überschwemmungen folgen.
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Mekuria Beyene stammt aus Äthiopien und kam Ende der 1970er Jahre nach Deutschland. “Mir war schon als Kind in meinem Heimatland die immense Bedeutung von Wasserversorgung und Infrastruktur für Entwicklungsländer klar,” erinnert sich Beyene. Hinzu kam ein ausgeprägtes Interesse für Mathematik und Physik. Deshalb auch die Entscheidung, Bauingenieurwesen zu studieren.
An der RWTH Aachen wählte er dann die Vertieferrichtung Wasserbau und befasste sich in der Diplomarbeit mit der numerischen Simulation von hydraulischen Fließvorgängen. Der Ingenieur erläutert: “Dabei wird im Computer simuliert, wie Wasser strömt. Zum Einsatz kommen mathematische Methoden, mit denen Wasserkörper in zahllose einzelne Punkte zerlegt werden, die gitternetzartig miteinander verknüpft sind.” Mit Hilfe komplexer Formeln wird dann über die unzähligen Verknüpfungen die Interaktion zwischen den einzelnen Punkten und daraus für jeden Punkt ein Strömungsvektor berechnet. “Einfach gesagt: Wir können auf dem Bildschirm sehen, wie schnell und in welche Richtung das Wasser an welchem Punkt fließt und wie hoch beispielsweise der Wasserstand ist, wenn von oben eine bestimmte Menge Wasser zufließt,” ergänzt Beyene.
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Die Modellierung des fließenden Wassers im Computer blieb auch später das Steckenpferd des Wissenschaftlers. Mekuria Beyene promovierte über so genannte Informationssysteme für Hochwasserschäden, bei denen ganze Flussgebiete im Rechner abgebildet werden. Sie dienen der Vorhersage von Hochwässern und der Schäden, die durch sie entstehen können, und werden beispielsweise von Versicherungen für die Abschätzung von Risiken genutzt.
Nach der Universität stieg Beyene im Aachener Ingenieurbüro ProAqua GmbH ein, wo er es bis zum Geschäftsführer brachte. Zu seinen spannendsten Projekten zählte dort die Entwicklung einer Hochwasserschutzstrategie für die Donau in Baden-Württemberg. “Dabei wurden mit Hilfe der Modellierung nicht nur die Wahrscheinlichkeit von Hochwässern und das Ausmaß von Überschwemmungsgebieten abgeschätzt, sondern auch konkrete Empfehlungen für Schutzmaßnahmen erarbeitet und umgesetzt,” berichtet Beyene.
Längster Fluss der Erde als Modell
Im Jahr 2007 folgte er schließlich dem Ruf der Nilgebiet-Initiative, die von den Mitgliedsstaaten sowie einer Reihe multi- und bilateraler Entwicklungsorganisationen wie der UNO und der Weltbank finanziert wird. Hier modelliert er nun den längsten Fluss der Erde samt aller Zuflüsse im Rechner. Eine komplexe Aufgabe: “Angefangen von den Niederschlägen über die Bewirtschaftung der Gewässer und Talsperren, die Bewässerung landwirtschaftlicher Flächen, Wasserenergiegewinnung, Trinkwasserversorgung, Verdunstung bis hin zum Umweltschutz und zur Schifffahrt auf dem Nil – alles spielt eine Rolle und fließt in das Modell ein,” sagt Wasserexperte Beyene. “So erhalten wir genauen Einblick, von wo das Wasser kommt, wohin es fließt und wie viel verbraucht wird.” Ein wichtiger Aspekt sind dabei Zukunftsszenarien. Beyene simuliert im Rechner beispielweise, wie sich der Klimawandel auf den Wasserhaushalt des Nils auswirkt. Oder was am Unterlauf passiert, wenn an den Zuflüssen mehr Wasser für Bewässerungsprojekte verbraucht wird.
Schnittstelle zur internationalen Politik
Die Resultate dienen als Grundlage für die wasserpolitischen Entscheidungen der Anrainerstaaten. “Ein durchaus sensibles Thema,” so Beyene. “Jeder Staat stellt zunächst natürlich die eigenen Ansprüche an das Nilwasser in den Vordergrund.” Doch der Wasserbauingenieur ist zuversichtlich, dass letztlich alle an einem Strang ziehen und die Zusammenarbeit Früchte trägt. So haben gerade die Nilstaaten auf einer Konferenz Vereinbarungen über die Wasserkraftnutzung am Fluss getroffen. Die Ergebnisse aus den Simulationen flossen dabei in die Verhandlungen ein.
Im Jahr 2007 folgte er schließlich dem Ruf der Nilgebiet-Initiative, die von den Mitgliedsstaaten sowie einer Reihe multi- und bilateraler Entwicklungsorganisationen wie der UNO und der Weltbank finanziert wird. Hier modelliert er nun den längsten Fluss der Erde samt aller Zuflüsse im Rechner. Eine komplexe Aufgabe: “Angefangen von den Niederschlägen über die Bewirtschaftung der Gewässer und Talsperren, die Bewässerung landwirtschaftlicher Flächen, Wasserenergiegewinnung, Trinkwasserversorgung, Verdunstung bis hin zum Umweltschutz und zur Schifffahrt auf dem Nil – alles spielt eine Rolle und fließt in das Modell ein,” sagt Wasserexperte Beyene. “So erhalten wir genauen Einblick, von wo das Wasser kommt, wohin es fließt und wie viel verbraucht wird.” Ein wichtiger Aspekt sind dabei Zukunftsszenarien. Beyene simuliert im Rechner beispielweise, wie sich der Klimawandel auf den Wasserhaushalt des Nils auswirkt. Oder was am Unterlauf passiert, wenn an den Zuflüssen mehr Wasser für Bewässerungsprojekte verbraucht wird.
Schnittstelle zur internationalen Politik
Die Resultate dienen als Grundlage für die wasserpolitischen Entscheidungen der Anrainerstaaten. “Ein durchaus sensibles Thema,” so Beyene. “Jeder Staat stellt zunächst natürlich die eigenen Ansprüche an das Nilwasser in den Vordergrund.” Doch der Wasserbauingenieur ist zuversichtlich, dass letztlich alle an einem Strang ziehen und die Zusammenarbeit Früchte trägt. So haben gerade die Nilstaaten auf einer Konferenz Vereinbarungen über die Wasserkraftnutzung am Fluss getroffen. Die Ergebnisse aus den Simulationen flossen dabei in die Verhandlungen ein.
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Beyene, der zur Zeit mit seiner Familie in Addis Abeba lebt, ist sicher, dass die Bewirtschaftung von Wasserressourcen in der Zukunft immer wichtiger wird. “Der Wasserverbrauch steigt mit der Weltbevölkerung, der Klimawandel wird dagegen in vielen Regionen für abnehmende Niederschläge sorgen. Das wird zu Interessenkonflikten zwischen sozialen, wirtschaftlichen, ökologischen und territorialen Belangen führen.” Und zu vermehrten Aufgaben für Ingenieure. “Gefragt sind Fachwissen in Hydrologie und Hydraulik, aber auch Kenntnisse in Volkswirtschaft, Ökologie und natürlich Informationstechnologie. Man muss über den Tellerrand schauen können,” beschreibt Beyene die Anforderungen an künftige Wasserbauingenieure.
Dabei legt er großen Wert auf die theoretische Ausbildung an der Hochschule. ”Oft wird gefordert, die Universitäten müssten praxisnäher sein,” so der Ingenieur. “Doch nur durch die Vermittlung der Grundlagen lernt man das strukturierte und fokussierte ingenieurmäßige Denken – das ist das A und O.” Die Praxis käme früh genug in der Arbeit durch `Learning by Doing`. Beyene rät angehenden Ingenieuren, sich nicht von der Fülle des Stoffes und der komplexen Theorie abschrecken zu lassen: “Das schult den Verstand, den man später im Beruf braucht. Auch wenn man einiges davon in der Praxis nie benötigt, ist die mit dieser Art der Wissensvermittlung verbundene Denkweise das Rüstzeug des Ingenieurs.”
Gefragt ist Fingerspitzengefühl
Den längsten Fluss der Welt hat er nun im Rechner – kann Mekuria Beyene sich vorstellen, noch größere Projekte als den Nil zu bearbeiten? "Die Herausforderung ist nicht die Größe, sondern die verschiedenen Interessen unter einen Hut zu bringen," antwortet Dr. Beyene. "Da ist nicht nur nüchternes Ingenieurdenken gefordert, sondern auch Fingerspitzengefühl für andere Disziplinen und Kulturen. Der Ingenieur muss ein Gespür für den sozialen und politischen Rahmen haben, in dem er arbeitet." Denn Mekuria Beyene hat in langer Berufserfahrung gelernt: "Die Menschen müssen die Erkenntnisse und Empfehlungen des Ingenieurs verstehen, damit sie umgesetzt werden und Früchte tragen – und das ist nicht immer einfach.“
