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Difu-Berichte 2/2016 - Zukunftsfeste Wasserinfrastrukturen

Ergebnisse der Wasserinfrastrukturforschung aus 13 Forschungsprojekten auf INIS-Konferenz veröffentlicht

Mit der Fördermaßnahme "Intelligente und multifunktionelle Infrastruktursysteme für eine zukunftsfähige Wasserver- und Abwasserentsorgung (INIS)" unterstützt das Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) seit 2013 die Entwicklung von innovativen und anwendungsreifen Lösungen zur Anpassung der Trinkwasserversorgung und Abwasserentsorgung an aktuelle und künftige Herausforderungen. Zum Ende der Fördermaßnahme INIS fand am 20. und 21. April 2016 mit rund 250 Teilnehmenden aus Praxis, Politik, Verwaltung und Wissenschaft die gut besuchte Abschlusskonferenz "Zukunftsfähige Wasserinfrastrukturen" in Berlin statt. Die Konferenz wurde vom Vernetzungs- und Transfervorhaben INISnet mit den Partnern Difu, DVGW und DWA durchgeführt.

Dr. Helmut Löwe vom BMBF und Prof. Bernd Wille, Vorsitzender des INIS-Lenkungskreises, eröffneten die Konferenz mit einem Blick auf die anstehenden Herausforderungen der Wasserversorgung und Abwasserentsorgung. Sie appellierten an Politik und Praxis, die vorliegenden Lösungen aus INIS aufzugreifen und ihre Umsetzung beherzt anzugehen. In sechs thematischen Vortragssessions wurde umfassend über die Ergebnisse der 13 geförderten Verbundprojekte berichtet. Auf einem "Marktplatz" wurden zudem die Ergebnisse in Filmen, Ausstellungsobjekten, Broschüren und Postern präsentiert. Begleitende Fachexkursionen führten nach Berlin-Kreuzberg, wo Grau- und  Schwarzwasseraufbereitungsanlagen und das angrenzende Gewächshaus vom INIS-Projekt ROOF WATER-FARM besichtigt werden konnten. In seiner Keynote zeigte der Landschaftsarchitekt und Planer Herbert Dreiseitl (Director Ramboll Liveable Cities Lab) auf eindrucksvolle Weise, wie Wassermanagement durch eine Kombination von Ingenieurskunst und Design technisch und ästhetisch in die Stadt integriert und als Teil der erfahrbaren Umwelt zu einzigartigen und lebenswerten Städten führen kann.

 

Technische Systeme: Anlagen und Betrieb optimieren

Die vorhandenen Systeme der Wasserversorgung und Abwasserentsorgung zeichnen sich durch eine hohe Pfadabhängigkeit und nur sehr begrenzte Flexibilität in Hinblick auf Herausforderungen wie den Klimawandel oder Bevölkerungsrückgänge aus. Aufgrund der Langlebigkeit und Kapitalintensität der Systeme führt der Weg in die Zukunft notwendigerweise über eine Verbesserung des Bestands. Bei der Optimierung der bestehenden technischen Systeme und deren Betrieb liegt die Herausforderung darin, die Leistungsfähigkeit der Systeme unter verschiedenen Belastungssituationen zu sichern.
Im ersten Vortragsblock stellten Vertreter der Projekte EDIT (Dr. Daniel Karthe, UFZ), SAMUWA (Dr. Ulrich Dittmer, Universität Stuttgart), KURAS (Prof. Paul Uwe Thamsen, TU Berlin) und NoNitriNox (Dr. Jens Alex, ifak) ihre Forschungsarbeiten zu diesem Thema vor. Die Ergebnisse reichen von einem verbesserten Hygienemonitoring von Trinkwasser über Modelle einer modernen Steuerung der Stadtentwässerung durch IT-Technik bis zur Vermeidung von umweltgefährdenden Emissionen auf energetisch optimierten Kläranlagen.

Sektorübergreifende Lösungen: Erschließung ungenutzter Potenziale

Getrieben durch die Energiewende und die zunehmende Verknappung von Ressourcen wie z.B. Phosphor, wird Abwasser zunehmend als Ressource und nicht mehr als Abfallprodukt wahrgenommen. Entsprechende Technologien und Konzepte zur energetischen und stofflichen Wiederverwendung bzw. Nutzung von Abwasser wurden in INIS erarbeitet und z.T. bis zur Anwendungsreife entwickelt. Mehr noch: INIS kann zeigen, wie alternative dezentrale Wasseraufbereitungstechnologien zu innovativen Formen des Lebensmittelanbaus beitragen können. Hier eröffnen sich neue Verknüpfungen zwischen Abwasserentsorgung, Stadtgestaltung und gemeinschaftlich orientiertem Urban Gardening. Im zweiten Veranstaltungsblock zeigten die Projekte TWIST++ (Dr. Harald Hiessl, Fraunhofer ISI), nidA200 (Dr. Niels Christian Holm, LimnoSun) und ROOF WATER-FARM (Prof. Angela Million, TU Berlin) auf vielfältige Weise, wie sektorübergreifende Lösungen zur Erschließung bislang ungenutzter Potenziale führen können.

Modellvorhaben: von der Wissenschaft in die Praxis

Mit der Umsetzung von neuartigen Infrastrukturkonzepten, beispielweise zur Nutzung der im Abwasser enthaltenen energetischen Ressourcen, wird Neuland beschritten. Es müssen erhebliche technische, ökonomische und organisatorische Barrieren überwunden sowie die bauliche Realisierung mit der geförderten Projektlaufzeit synchronisiert werden. Gleichzeitig sind Modellvorhaben ein notwendiger Schritt, um Umsetzungshemmnisse zu erkennen und abzubauen sowie neue Lösungen in die Breite zu tragen. Zum Abschluss des ersten Tages stellten die Projekte KREIS (Thomas Giese, HAMBURG WASSER) und netWORKS 3 (Dr. Martina Winker, ISOE) Erkenntnisse aus der großtechnischen Umsetzung neuer Systemlösungen auf Gebäude- und Quartiersebene in Frankfurt a.M. und in Hamburg vor.

Wasser in der Stadt: Integration von Stadt- und Infrastrukturentwicklung

Die Ergebnisse aus INIS zeigen, dass der Umbau der Wasserinfrastrukturen erhebliche Auswirkungen auf das Miteinander von Stadt- und Infrastrukturplanung hat. Die Hauptaufgaben der Siedlungsentwässerung, nämlich der Schutz von Menschen und deren Eigentum einerseits und der Gewässerschutz andererseits, lassen sich allein durch konventionelle unterirdische Systeme nur begrenzt erfüllen. Optimale Lösungen, die z.B. auch einen positiven Beitrag zur Stadtklima- oder Freiraumqualität leisten können, lassen sich nur durch eine insgesamt verbesserte räumliche Organisation der Stadt erzielen. Dazu müssen verstärkt multifunktional nutzbare Flächen für den Rückhalt, die Versickerung und die Verdunstung von Niederschlagswasser in den Stadtraum integriert werden und planerische Instrumente zum Einsatz kommen, die beide Perspektiven miteinander verbinden. Thematisch anknüpfend an die Keynote von Herrn Dreiseitl berichteten die Projekte SAMUWA (Prof. Antje Stokman, Universität Stuttgart), KURAS (Dr. Andreas Matzinger, KWB), ROOF WATER-FARM (Dr. Anja Steglich, TU Berlin) und SinOptiKom (Prof. Theo Schmitt, TU Kaiserslautern)
über ihre Ergebnisse zur integrierten Entwicklung von Wasserinfrastrukturen, Freiraum und Stadt und wie hierdurch lebenswertere Städte entstehen können.

Entscheiden und Kommunizieren: zum Umgang mit Unsicherheit und Komplexität

Die Auswirkungen des Klimawandels oder die künftigen demografischen Entwicklungen sind mit großen Unsicherheiten behaftet. Gleichzeitig verursacht die angestrebte Multifunktionalität neuartiger Infrastrukturen eine zunehmende Komplexität. Dies macht – unterm Strich – das Entscheiden und Handeln schwieriger. Dennoch müssen die Planung und Umsetzung zukunftsfähiger Wasserinfrastrukturen der wachsenden Komplexität und Unsicherheit Rechnung tragen. Nahezu alle INIS-Projekte haben sich mit der Entwicklung von Grundlagen, Werkzeugen und Instrumenten der Entscheidungsunterstützung und -kommunikation befasst. In diesem Veranstaltungsblock wurden die Projekte NAWAK (Dr. Jens Wolf, GRS mbH), SYNOPSE (Prof. Uwe Haberlandt, Universität Hannover) und SinOptiKom (Prof. Achim Ebert, TU Kaiserslautern) präsentiert und verdeutlicht wie unterschiedliche Modelle Planungsunsicherheiten begegnen und die Komplexität von Systemen und Anwendungen kommunizieren können.

Transformation: Akteure, Strategien und Institutionen

Die Realisierung intelligenter und multifunktioneller Infrastruktursysteme setzt die Auseinandersetzung mit dem institutionellen Rahmen der Wasserver- und Abwasserentsorgung voraus. Hier geht es um Gesetze und technische Standards, aber auch die Akteure, die Anlagen planen und betreiben. Mehrere INIS-Projekt-Teams haben sich explizit mit institutionellen Fragen befasst. Zum Abschluss des zweiten Veranstaltungstages wurden die Ergebnisse der Projekte NaCosi (Prof. Wilhelm Urban, TU Darmstadt), Twist++ (Dr. Thomas Hillenbrand, Fraunhofer ISI), netWORKS 3 (Jan Hendrik Trapp, Difu) sowie KREIS (Prof. Jörg Londong, Universität Weimar) vorgestellt.

Weitere Informationen: 

Dr.-Ing. Darla Nickel
Telefon: 030/39001-207
E-Mail: nickel@difu.de

Eine umfassende Dokumentation der Konferenz und der BMBF-Fördermaßnahme INIS, mit Projektvorträgen, Ergebnisbroschüre, INIS-Film sowie den zentralen – aus der Gesamtschau der INIS-Ergebnisse abgeleiteten – Botschaften an Politik und Praxis stehen online bereit:
www.bmbf.nawam-inis.de

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