Die Rolle von Data Spaces in der europäischen Wasserwirtschaft

Die europäische Wasserwirtschaft steht vor einem tiefgreifenden Wandel. Klimawandel mit zunehmenden Dürre- und Starkregenereignissen, steigende Anforderungen an Wasserqualität, alternde Infrastrukturen, Urbanisierung sowie ein wachsender regulatorischer Druck prägen den Sektor. Gleichzeitig eröffnen Digitalisierung, IoT, Advanced Analytics und Künstliche Intelligenz neue Möglichkeiten für ein effizienteres, nachhaltigeres Wassermanagement. 

In diesem Kontext gewinnen sogenannte Data Spaces als zentrales Element der europäischen Datenstrategie stark an Bedeutung. Sie schaffen die Grundlage für einen sicheren, souveränen und vertrauenswürdigen Datenaustausch über Organisations- und Ländergrenzen hinweg – ein entscheidender Faktor für eine kritische Infrastruktur wie die Wasserwirtschaft.

Dieser Artikel beleuchtet die Rolle von Data Spaces in der europäischen Wasserwirtschaft, zeigt auf, was heute bereits existiert, welche Entwicklungen noch bevorstehen und welche konkreten Chancen sich für Versorger, Behörden, Städte und die Wirtschaft ergeben.

Was sind Data Spaces?

Data Spaces sind föderierte Datenökosysteme, in denen verschiedene Akteure Daten unter klar definierten Regeln austauschen und nutzen können. Im Mittelpunkt stehen dabei nicht zentrale Datenspeicherung oder Datenmonopole, sondern Datensouveränität und kontrollierte Datennutzung.

Zentrale Prinzipien von Data Spaces sind:

• Der Dateninhaber behält jederzeit die Kontrolle über seine Daten

• Einheitliche Standards sorgen für Interoperabilität

• Klare Governance- und Vertrauensmechanismen regeln Zugriff und Nutzung

• Die Architektur ist dezentral und föderiert aufgebaut

Im Gegensatz zu klassischen Datenplattformen geht es bei Data Spaces nicht primär um das Sammeln möglichst vieler Daten, sondern um deren kontextbezogene, sichere und wertschöpfende Nutzung über Organisationsgrenzen hinweg.

Die europäische Datenstrategie sieht sektorspezifische Data Spaces vor – unter anderem für Energie, Mobilität, Industrie, Gesundheit und Umwelt. Die Wasserwirtschaft ist dabei ein Querschnittsbereich mit hoher gesellschaftlicher, ökologischer und wirtschaftlicher Relevanz.

Ausgangslage der Wasserwirtschaft in Europa

Die europäische Wasserwirtschaft ist historisch gewachsen und stark fragmentiert. Es existieren tausende kommunale und regionale Wasserversorger mit sehr unterschiedlichen organisatorischen, technischen und digitalen Reifegraden. Gleichzeitig unterliegt der Sektor einer Vielzahl nationaler und europäischer Regulierungen, etwa im Bereich Trinkwasserqualität, Abwasserbehandlung, Umweltschutz, Datenschutz und kritischer Infrastrukturen. Diese regulatorische Vielfalt erschwert eine einheitliche Digitalisierung und fördert die Entstehung heterogener IT- und Datenlandschaften.

Parallel dazu entstehen enorme und kontinuierlich wachsende Datenmengen, etwa aus Sensorik und IoT-Systemen in Netzen und Anlagen, Smart-Meter-Infrastrukturen, Wetter-, Klima- und Umweltdaten, Geodaten sowie aus Betriebs-, Wartungs- und Instandhaltungsprozessen. Hinzu kommen externe Datenquellen, beispielsweise von Behörden, Forschungseinrichtungen oder anderen Akteuren der Daseinsvorsorge, die für eine ganzheitliche Betrachtung zunehmend an Bedeutung gewinnen.

In der Praxis sind diese Daten heute häufig in isolierten Fachanwendungen, proprietären Plattformen und organisatorischen Silos gespeichert. Einheitliche Datenmodelle, klare Datenverantwortlichkeiten und interoperable Schnittstellen fehlen oft oder sind nur eingeschränkt vorhanden. Der organisations-, sparten- und sektorübergreifende Datenaustausch ist daher technisch, organisatorisch und rechtlich komplex und mit hohem Aufwand verbunden. Dies verhindert eine durchgängige Nutzung der vorhandenen Datenpotenziale, etwa für vorausschauende Instandhaltung, resiliente Netzsteuerung, Klimaanpassungsmaßnahmen oder eine effizientere Ressourcenbewirtschaftung.

Gleichzeitig steht die Wasserwirtschaft vor wachsenden Herausforderungen: Klimawandel mit häufigeren Extremereignissen, steigender Investitionsbedarf in alternde Infrastrukturen, zunehmende Anforderungen an Transparenz und Nachhaltigkeit sowie ein zunehmender Fachkräftemangel. Diese Entwicklungen erhöhen den Druck, datenbasierte Entscheidungen zu ermöglichen und bestehende Daten effizienter und sicherer zu nutzen.

Genau an dieser Stelle setzen Data Spaces an. Sie schaffen einen standardisierten, souveränen und vertrauenswürdigen Rahmen für den kontrollierten Austausch und die gemeinsame Nutzung von Daten über Organisations- und Sektorgrenzen hinweg, ohne die Datenhoheit der einzelnen Akteure aufzugeben. Dadurch eröffnen sich neue Möglichkeiten für Kooperation, Innovation und eine zukunftsfähige Weiterentwicklung der europäischen Wasserwirtschaft.

Aktuelle Initiativen und Entwicklungen

Auf europäischer Ebene wurden in den letzten Jahren wichtige Grundlagen geschaffen. Die European Data Strategy sowie der Data Governance Act und der Data Act definieren den rechtlichen Rahmen für Datenteilung, Datensouveränität und den Umgang mit Daten in kritischen Infrastrukturen. Diese Regelwerke sind auch für die Wasserwirtschaft von zentraler Bedeutung.

Mit GAIA-X existiert zudem eine europäische Initiative für eine souveräne Dateninfrastruktur. GAIA-X liefert Architekturprinzipien, Trust Frameworks und föderierte Services, die als technologische Basis für sektorale Data Spaces, auch im Wasserbereich,  dienen können.

Darüber hinaus gibt es zahlreiche domänenspezifische Ansätze, etwa Umwelt- und Klimadatenplattformen wie Copernicus oder INSPIRE, nationale Wasserinformationssysteme sowie forschungsgetriebene Datenräume für Hydrologie und Gewässermanagement.

Diese Initiativen stellen wichtige Bausteine dar, sind jedoch häufig projektgetrieben, nicht vollständig interoperabel und nur begrenzt auf den operativen Nutzen von Wasserversorgern ausgerichtet. Ein durchgängiger, produktiver europäischer Water Data Space befindet sich aktuell noch im Aufbau.

Warum Data Spaces für die Wasserwirtschaft essenziell sind

Ein zentrales Merkmal von Wasser ist, dass es keine administrativen Grenzen kennt. Flusseinzugsgebiete, Grundwasserkörper oder Extremwetterereignisse überschreiten kommunale, regionale und nationale Zuständigkeiten. Gleichzeitig sind Zuständigkeiten, Datenhaltung und Entscheidungsprozesse in der Wasserwirtschaft historisch entlang genau dieser administrativen Grenzen organisiert. Data Spaces ermöglichen erstmals einen strukturierten, standardisierten und vertrauenswürdigen Datenaustausch entlang der realen hydrologischen Systeme – unabhängig von institutionellen Grenzen, aber unter Wahrung der Datenhoheit aller Beteiligten.

Für das operative Wassermanagement ergeben sich dadurch neue, bislang kaum realisierbare Möglichkeiten. Daten aus Oberflächengewässern, Grundwasser, Trinkwasserverteilung und Abwasserentsorgung können integriert und in ihrem Gesamtzusammenhang betrachtet werden. Ein einzuggebietsübergreifendes Management wird ebenso unterstützt wie eine bessere Abstimmung zwischen Wasserversorgern, Abwasserbetrieben, Umwelt- und Aufsichtsbehörden sowie Forschungseinrichtungen. Entscheidungen können dadurch nicht mehr isoliert, sondern auf Basis eines gemeinsamen, konsistenten Datenverständnisses getroffen werden.

Auch für Resilienz, Risiko- und Krisenmanagement spielen Data Spaces eine entscheidende Rolle. Bei Hochwasser-, Starkregen-, Dürre- oder Kontaminationsereignissen sind schnelle, belastbare und datenbasierte Entscheidungen essenziell. Data Spaces erleichtern den sicheren Austausch von Echtzeit- und Near-Real-Time-Daten, ermöglichen den Betrieb gemeinsamer Frühwarnsysteme und schaffen die Grundlage für prädiktive Modelle, Simulationen und Szenarioanalysen. Dadurch lassen sich Risiken frühzeitig erkennen, Auswirkungen besser abschätzen und Maßnahmen koordiniert einleiten – über Organisations- und Zuständigkeitsgrenzen hinweg.

Darüber hinaus leisten Data Spaces einen wesentlichen Beitrag zur Effizienzsteigerung im laufenden Betrieb. Durch die Kombination von Betriebs-, Sensor- und Instandhaltungsdaten können Leckagen früher erkannt, Wartungsmaßnahmen gezielter geplant und Investitionsentscheidungen datenbasiert priorisiert werden. Dies ist insbesondere vor dem Hintergrund alternder Infrastrukturen und begrenzter finanzieller Ressourcen von hoher Relevanz. Gleichzeitig ermöglichen Data Spaces eine bessere Vergleichbarkeit von Kennzahlen und Benchmarks, ohne sensible Betriebsdaten unkontrolliert offenzulegen.

Nicht zuletzt schaffen Data Spaces die Grundlage für neue datengetriebene Services, Geschäftsmodelle und Innovationsökosysteme in der Wasserwirtschaft. Forschungs- und Innovationspartner können unter klar definierten Nutzungsbedingungen auf relevante Daten zugreifen, digitale Zwillinge von Einzugsgebieten oder Netzen entwickeln und KI-gestützte Anwendungen erproben. Versorger und öffentliche Akteure behalten dabei jederzeit die Kontrolle darüber, wer welche Daten zu welchem Zweck nutzen darf. Data Spaces werden damit zu einem zentralen Enabler für Kooperation, Innovation und die langfristige Transformation der europäischen Wasserwirtschaft hin zu mehr Nachhaltigkeit, Resilienz und Effizienz.

Konkrete Nutzungsmöglichkeiten

Data Spaces schaffen einen sicheren und standardisierten Rahmen für den sektorübergreifenden Austausch und die Nutzung von Daten. Sie ermöglichen neue Formen der Zusammenarbeit, steigern die Effizienz bestehender Prozesse und bilden die Grundlage für datenbasierte Entscheidungen. Daraus ergeben sich vielfältige Mehrwerte für unterschiedliche Akteursgruppen:

• Wasserversorger
  Nutzen Data Spaces für anonymisiertes Benchmarking, KI-gestützte Verbrauchs- und Verlustprognosen sowie für die einfache Einbindung externer Datenquellen wie Wetter- und Klimainformationen.

• Behörden
  Profitieren von evidenzbasierter Regulierung, verbessertem Monitoring europäischer Richtlinien und erhöhter Transparenz gegenüber Bürgerinnen und Bürgern.

• Forschung und Innovation
  Erhalten Zugang zu hochwertigen, realen Betriebsdaten und können Forschungsergebnisse schneller und effizienter in die Praxis überführen.

• Smart Cities und Regionen
  Setzen Data Spaces als Grundlage für integrierte Planungs- und Resilienzstrategien ein – sektorübergreifend und zukunftsorientiert.

Herausforderungen und Erfolgsfaktoren

Trotz ihres großen Potenzials stehen Data Spaces in der Wasserwirtschaft vor mehreren Herausforderungen. Zentrale Themen sind Vertrauen und Datensouveränität, da viele Wasserdaten sensibel sind und kritische Infrastrukturen betreffen. Akteure müssen sicher sein, dass sie die Kontrolle über ihre Daten behalten und diese nur zweckgebunden genutzt werden. Hinzu kommen rechtliche und regulatorische Unsicherheiten, insbesondere im Zusammenspiel von Datenschutz, Sicherheitsanforderungen und grenzüberschreitendem Datenaustausch.

Eine weitere Hürde stellen die stark unterschiedlichen digitalen Reifegrade der Beteiligten dar. Heterogene IT-Landschaften, fehlende Standards sowie begrenzte personelle und finanzielle Ressourcen – vor allem bei kleineren Versorgern – erschweren Interoperabilität und Teilnahme. Auch die Frage einer nachhaltigen Finanzierung und des langfristigen Betriebs von Data Spaces ist bislang oft ungeklärt.

Erfolgreich werden Data Spaces dann sein, wenn klare und transparente Governance-Strukturen etabliert werden, die Rollen, Verantwortlichkeiten und Nutzungsregeln eindeutig definieren. Eine enge europäische und nationale Koordination ist notwendig, um Standards zu harmonisieren und Insellösungen zu vermeiden. Ebenso entscheidend ist der Fokus auf konkrete, praxisnahe Anwendungsfälle mit erkennbarem Mehrwert, etwa im Krisenmanagement, der Netzbewirtschaftung oder der Investitionsplanung.

Letztlich hängt der Erfolg von Data Spaces vom Zusammenspiel von Technologie, Organisation und Kultur ab. Neben geeigneten technischen Lösungen braucht es organisatorische Anpassungen, Qualifizierung und eine kooperative Datenkultur, in der Datenteilen als gemeinsamer Nutzen für eine zukunftsfähige Wasserwirtschaft verstanden wird.

Fazit

Data Spaces sind kein Selbstzweck, sondern ein strategischer Enabler für eine zukunftsfähige europäische Wasserwirtschaft. Sie schaffen die Grundlage für Kooperation, Innovation und Resilienz in einem Sektor von zentraler gesellschaftlicher und ökologischer Bedeutung.

Während wichtige Bausteine bereits existieren, liegt das eigentliche Potenzial noch vor uns. Ein europäischer Water Data Space, der Versorger, Behörden, Forschung und Wirtschaft verbindet, kann zu einem Schlüsselinstrument für nachhaltiges Wassermanagement im 21. Jahrhundert werden.

Jetzt ist der richtige Zeitpunkt, diese Entwicklung aktiv zu gestalten – technologisch, organisatorisch und politisch.