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Difu-Berichte 2/2017 - Wasserinfrastruktur der Zukunft: Den Wandel vorausschauend gestalten

Der Forschungsverbund netWORKS 3 widmete sich neuartigen Wasserinfrastrukturen: Technische Varianten, räumliche Potenziale und institutionelle Spielräume wurden zur Entwicklung von Zukunftskonzepten für die Wasserinfrastruktur in den Blick genommen.

Die Auswirkungen des Klimawandels belasten die Städte zunehmend: Häufiger auftretender Starkregen und auch die Zunahme von Hitzetagen wirken sich – in Form von Überflutungen und Auslastungsschwankungen – auf die technischen Systeme in den Städten aus. Zusätzlich werden demografische Effekte wirksam. Die Steigerung der Energie- und Ressourceneffizienz in der Siedlungswasserwirtschaft wie auch die Nutzung erneuerbarer Energien gewinnen weiter an Bedeutung. In Anbetracht dieser sich verändernden Rahmenbedingungen gilt es, die Infrastruktursysteme der Wasserver- und Abwasserentsorgung an die sich wandelnden Herausforderungen anzupassen.

Das Foto zeigt über der Erde verlegte Rohrleitungen.

 

Dabei wird das traditionelle Bild von Siedlungswasserwirtschaft mit Blick auf die skizzierten Veränderungen der Rahmenbedingungen nicht grundsätzlich infrage gestellt. Jedoch ist zu prüfen, ob die vorhandenen technischen Systeme, die institutionellen Strukturen und gängigen Organisationsformen noch passen, um den sich wandelnden Anforderungen zu genügen. In diesem Zusammenhang sind sowohl die Ziele der Siedlungswasserwirtschaft als auch die Art und Weise der Leistungserbringung zu überprüfen. So werfen die Herausforderungen die Frage nach einer kritischen Reflexion über Ziele der Siedlungswasserwirtschaft – und damit verbunden nach deren Transformation – auf. Die Anpassung an den Klimawandel wie auch die effizientere Verwendung von Energie und Ressourcen können dabei zu Treibern für die langfristige Transformation der Wasserinfrastruktursysteme werden.

Neuartige Wasserinfrastrukturen haben in den vergangenen Jahren zunehmende Aufmerksamkeit erfahren. Sie stellen zukunftsgerichtete Alternativen für die weitere Entwicklung von Städten und deren Infrastruktur dar; schließlich haben sie in Modellvorhaben ihre Praxistauglichkeit bewiesen und können in städtischen Teilräumen umgesetzt werden. Solche neuartigen Systemlösungen in der Siedlungswasserwirtschaft zeichnen sich dadurch aus, dass Abwasser nicht mehr einheitlich behandelt, sondern in verschiedene Teilströme (Regenwasser, Grauwasser, Schwarzwasser) getrennt wird. Abwasser wird in stofflicher wie energetischer Hinsicht zur Ressource. Im Zuge der Einführung neuartiger Wasserinfrastrukturen entsteht ein differenziertes System, das sowohl in einer flexibleren Formenvielfalt an technischen Systemvarianten als auch in veränderten, facettenreichen Kooperations- und Organisationsformen zum Ausdruck kommt. Die Wasserinfrastruktur wird sich daher zukünftig durch Kombination, Diversifizierung und Koexistenz verschiedener Systeme auszeichnen.

Um das jeweils optimale technische System für eine Kommune oder die ideale Systemvariante für jede einzelne bauliche Maßnahme zu bestimmen, bedarf es einer Fall-zu-Fall-Prüfung auf Ebene der Kommune bzw. der einzelnen städtebaulichen Maßnahme. Dabei ist wichtig, dass die Kommunen im Rahmen ihrer Planungshoheit und Verantwortung für die lokale Daseinsvorsorge diesen Gestaltungsanspruch annehmen. Sie sind prädestiniert und legitimiert, den Transformationsprozess im Gemeinwohlinteresse zu koordinieren.

Ohne die Ämter für Stadtentwicklung und kommunalen Wasserinfrastrukturbetreiber ist eine koordinierte und zielorientierte Einführung neuartiger Wasserinfrastrukturen kaum umsetzbar. Für Wasserunternehmen ergeben sich durch das Einführen neuartiger Wasserinfrastrukturen neue Strategieoptionen und Geschäftsfelder: Zum einen eröffnen sich Möglichkeiten sektorübergreifender Kopplungen – etwa mit Blick auf Energiepotenziale. Zum anderen bietet eine größere Zahl de- und semizentraler Anlagen Optionen, über weitere Betreibermodelle dieser Anlagen nachzudenken. Der Betrieb dieser Anlagen durch kommunale Infrastrukturbetreiber ist dabei nicht nur ein Geschäftsfeld, sondern sichert langfristig auch die Qualität der Wasserversorgung und der Abwasserentsorgung, z.B. mit Blick auf Umwelt- und Hygienestandards in der Abwasserbehandlung. Für die Stadtentwicklung ist von Bedeutung, dass neuartige Wasserinfrastrukturen zugleich veränderte konzeptionelle und praktische Zugänge zum urbanen Wasserkreislauf erschließen und zur Klimaanpassung beitragen können. Hierfür sind eine strategische, auf gesamtstädtischer Ebene angelegte und integrierte Planung sowie eine sektorenübergreifende Koordination erforderlich. Dies gilt insbesondere für die städtische Ebene. Auf ihr werden Notwendigkeit und Potenziale einer integrierten Planung von Stadt, Freiraum und Infrastruktur – angelegt als kommunales Transformationsmanagement – augenscheinlich.

Planerische Machbarkeitsstudien zu neuartigen Wasserinfrastrukturen für konkrete Modellgebiete erschließen neue Handlungsoptionen und erlauben es der Kommunalpolitik und anderen Entscheidungsträgern, sich ergebnisoffen mit neuartigen Wasserinfrastrukturen auseinanderzusetzen. Wenn dabei Gebäude-, Freiraum- und Infrastrukturplanung integriert betrachtet werden, können sich neue Möglichkeiten ergeben, die die Planungsspielräume vergrößern.

Geeignete Transformationsräume (Modellgebiete) für die Einführung neuartiger Wasserinfrastrukturen in Städten zu ermitteln, ist eine Aufgabe, die systematisch angegangen werden sollte. Grundsätzlich eignen sich Quartiere, die einerseits eine hohe (z.B. städtebauliche) Entwicklungsdynamik aufweisen und andererseits einen vergleichsweise geringen Transformationsaufwand – etwa aufgrund geringer Komplexität technischer Strukturen – erfordern. Die Quartiersebene hat sich im Rahmen des Forschungsprojekts netWORKS als geeignete räumliche Maßstabsebene zur Entwicklung neuer Lösungen erwiesen. Quartiersbezogene Maßnahmen müssen sich aber immer auch an übergeordneten gesamtstädtischen Zielen und Konzepten orientieren. Das Zusammenspiel von und die Interdependenzen zwischen den Wasserinfrastrukturen im städtischen Teilraum und der Gesamtstadt sind ein wichtiger Bestandteil der Planung und Bewertung von Systemvarianten. Dabei sollte die Bewertung von Varianten als multikriterielles Verfahren angelegt sein und neben technischen, ökonomischen und ökologischen Kriterien auch rechtliche Aspekte und die Nutzungsperspektive (Akzeptanz) in den Blick nehmen.

Die neue in der Reihe "Edition Difu" erschienene Veröffentlichung "Wasserinfrastruktur: Den Wandel gestalten. Technische Varianten, räumliche Potenziale, institutionelle Spielräume" präsentiert die Ergebnisse des Forschungsverbundes "net- WORKS 3: Intelligente wasserwirtschaftliche Systemlösungen in Frankfurt am Main und Hamburg". Das Forschungsprojekt "netWORKS 3 wurde innerhalb der Fördermaßnahme "Intelligente und multifunktionelle Infrastruktursysteme für eine zukunftsfähige Wasserversorgung und Abwasserentsorgung (INIS)" im Förderschwerpunkt "Nachhaltiges Wassermanagement (NaWaM)" als Bestandteil des BMBF-Programms "Forschung für nachhaltige Entwicklungen (FONA)" vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) gefördert.

In netWORKS3 arbeiteten Wissenschaftler mehrerer Institutionen transdisziplinär an Fragen rund um die Transformation der Wasserinfrastruktur in deutschen Kommunen: Neben dem Deutschen Institut für Urbanistik (Difu) waren das ISOE – Institut für sozial-ökologische Forschung, die Technische Universität Berlin (TUB), Fachgebiet Wirtschafts- und Infrastrukturpolitik – WIP sowie die COOPERATIVE Infrastruktur & Umwelt beteiligt. Als Praxispartner haben Mitarbeiter der Hamburger Stadtentwässerung AöR (HSE), ein Unternehmen von HAMBURG WASSER, und der ABGnova GmbH Frankfurt am Main, ein Tochterunternehmen der ABG FRANKFURT HOLDING Wohnungsbau- und Beteiligungsgesellschaft mbH, an dem Verbundprojekt mitgewirkt.

Weitere Informationen: 

Dr. Jens Libbe
+49 30 39001-115
libbe@difu.de

Jan Trapp
+49 30 39001-210
trapp@difu.de

Webseite des Forschungsverbundes netWORKS

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