Für die Wasserwirtschaft bedeutet der Klimawandel eine Verschärfung und Häufung bereits existierender und bekannter Phänomene und Probleme. So kann die für die Wasserversorgung nutzbare Wassermenge in Seen und Talsperren abnehmen und die Wasserverfügbarkeit saisonal zurückgehen, was auch eine Erhöhung der Nähr- und Schadstoffkonzentrationen in Gewässern zur Folge haben kann. Häufigere und länger andauernde Trockenperioden und Hitzewellen können zu einem höheren Spitzenbedarf führen. Lokale Starkregenereignisse und Hochwässer können die Ver- und Entsorgungsinfrastruktur in Einzelfällen bis hin zum Ausfall beeinträchtigen. Messungen und Klimaprojektionen deuten in vielen Regionen auf eine Tendenz sinkender Grundwasserneubildung hin. Durch Temperaturanstiege kommt es zur Zunahme der Verdunstung und einer geringeren Grundwasserneubildung bzw. einer vermehrten Grundwasserzehrung im Sommer sowie zu einem erhöhten Anteil des Direktabflusses bei häufigerem Starkregen. In verschiedenen Regionen Deutschlands wurden in den vergangenen Jahren häufiger sinkende Grundwasserstände beobachtet. Dies kann eine Verschärfung der konkurrierenden Wassernutzungen (z.B. Trinkwassergewinnung und landwirtschaftliche Bewässerung) in Trockenperioden zur Folge haben.

Um möglichen negativen Auswirkungen des Klimawandels zu begegnen, sind Anpassungsmaßnahmen erforderlich. Die Anpassungsmöglichkeiten, mit denen sich die Wasserwirtschaft beschäftigt, sind vielfältig. So berücksichtigen die Unternehmen bei Trendanalysen und langfristigen Wasserdargebots- und Bedarfsprognosen verstärkt die regionalen Auswirkungen des Klimawandels. Mehr und mehr Wasserversorgungsunternehmen etablieren Instrumente des Sicherheits-, Risiko- und Krisenmanagements in ihre betriebliche Organisation und überprüfen dabei systematisch ihren Anpassungsbedarf an die Auswirkungen des Klimawandels.