Projekte
Themen
Wasserqualität
Kommunikation
Investitionsbedarf
Demografischer Wandel
Institutionen
Stadtplanung
Regenwasser
Klimawandel
Integrierte Infrastrukturen
Ressourcen
Abwasser
Trinkwasser
Impressum
Ziele
Praxis
Stadtent- wässerung Pforzheim
Pecher und Partner Berlin
Enkenbach-Alsenborn
ABGnova GmbH
Stadt Pirmasens
Berliner Wasser- betriebe
Nolde & Partner Berlin
HAMBURG WASSER
Wupper- taler Stadtwerke
Projekte
Themen
Wasserqualität
Kommunikation
Investitionsbedarf
Demografischer Wandel
Institutionen
Stadtplanung
Regenwasser
Klimawandel
Integrierte Infrastrukturen
Ressourcen
Abwasser
Trinkwasser
Impressum
Ziele
Praxis
Stadtent- wässerung Pforzheim
Pecher und Partner Berlin
Enkenbach-Alsenborn
ABGnova GmbH
Stadt Pirmasens
Berliner Wasser- betriebe
Nolde & Partner Berlin
HAMBURG WASSER
Wupper- taler Stadtwerke
SAMUWA

Anpassungsfähiges urbanes Wassermanagement

Urbane Wasserinfrastrukturen sind einem Wandel ihrer Umfeldbedingungen unterworfen. Ursachen dafür sind zum einen generelle Trends der demografischen und wirtschaftlichen Entwicklung sowie der Klimawandel. Hinzu kommen spezifische Entwicklungen in den Städten, wie etwa die Einbindung von Flüssen in Naherholungsräume oder der Umgang mit überflutungsgefährdeten Siedlungsgebieten. Diese Entwicklungen sind vor allem für die Regen- und Abwasserbeseitigung eine große Herausforderung. Im INIS Projekt SAMUWA werden statische Ansätze in Planung und Betrieb von Entwässerungssystemen hinterfragt. Es werden Wege aufgezeigt, wie mit intelligenten und integrativen Systemlösungen und Bewirtschaftungskonzepten ein dynamisches und anpassungsfähiges Management des urbanen Wasserhaushalts erreicht werden kann.

Integrierte Stadt- und Infrastrukturplanung. Fotomontage: Universität Stuttgart, ILPÖ
Integrierte Stadt- und Infrastrukturplanung. Fotomontage: Universität Stuttgart, ILPÖ
Sonde im kanalisierten Auerbach, Modellgebiet Wuppertal, für die verschmutzungsabhängige Verbundsteuerung. Foto: Pecher AG, Erkrath
Sonde im kanalisierten Auerbach, Modellgebiet Wuppertal, für die verschmutzungsabhängige Verbundsteuerung. Foto: Pecher AG, Erkrath
KREIS

Versorgung durch Entsorgung

Bei der Wasserver- und Abwasserentsorgung in Siedlungen sind hohe Energiekosten, strenge Umweltbestimmungen und die hohen Ansprüche an Qualität und Betriebssicherheit große Herausforderungen. Die begrenzte Verfügbarkeit von Siedlungsflächen, Rohstoffen und finanziellen Mitteln stellt dabei immer stärker die Zukunftsfähigkeit konventioneller Infrastruktursysteme in Frage. Mit dem Projekt KREIS sollen neue und flexible Lösungen erforscht, weiterentwickelt und in dem entstehenden Hamburger Stadtquartier Jenfelder Au mit dem Ziel umgesetzt werden, eine effiziente Ressourcennutzung zu ermöglichen und zugleich den Ansprüchen der Menschen genügen.

Prinzip des HAMBURG WATER Cycle®.
Prinzip des HAMBURG WATER Cycle®.
Elimination von Arzneimitteln im Schwarzwasser. Foto: Bauhaus-Universität Weimar
Elimination von Arzneimitteln im Schwarzwasser. Foto: Bauhaus-Universität Weimar

Praxis:

Roof_Water-Farm

Gebäudeintegrierte Farmwirtschaft

Das Projekt ROOF WATER-FARM verfolgt das Ziel, verschiedene Wasserteilströme am Ort ihrer Entstehung so aufzubereiten, dass sie auf hygienisch unbedenkliche Weise für die Bewässerung und Düngung von gebäudeintegrierten Gewächshausfarmen für urbane Nahrungsmittelproduktion verwendet werden können. Entwickelt wird eine modulare Forschungs- und Demonstrationsanlage für Fisch- und Pflanzenproduktion im innerstädtischen Wohnkomplex Block 6 in Berlin-Kreuzberg. Begleitend werden die Potenziale und Risiken analysiert, die sich bei einer Übertragung der sektorübergreifenden Infrastrukturtechnologie auf verschiedene Gebäudetypen und stadträumliche Kontexte ergeben könnten.

Gebäudeintegrierte Wasser- und Nährstoffnutzung zugunsten der Fließgewässer. Foto: ROOF WATER-FARM
Gebäudeintegrierte Wasser- und Nährstoffnutzung zugunsten der Fließgewässer. Foto: ROOF WATER-FARM
Wasser, Stadt, Infrastruktur, Produkte, Menschen - Themen der Webkampagne des Projektes. Foto: ROOF WATER-FARM
Wasser, Stadt, Infrastruktur, Produkte, Menschen - Themen der Webkampagne des Projektes. Foto: ROOF WATER-FARM
KURAS

Urbane Regenwasserbewirtschaftung und Abwassersysteme

Das Forschungsprojekt KURAS hat zum Ziel, Strategien für einen integrierten und nachhaltigen Umgang mit Schmutzwasser und Regenwasser für urbane Standorte zu entwickeln. Vor dem Hintergrund des Klimawandels und seiner Folgen sollen die Leistungsfähigkeit der bestehenden Infrastrukturen und gleichzeitig die Qualität der Gewässer, das urbane Klima und die Lebensqualität in Städten verbessert werden. Am Beispiel von Berliner Stadtquartieren werden Wirksamkeit und Wirtschaftlichkeit von verschiedenen Maßnahmen der dezentralen Regenwasserbewirtschaftung und der Kanalnetzbewirtschaftung umfassend bewertet. Hieraus werden Maßnahmenempfehlungen abgeleitet und Umsetzungsstrategien entwickelt, die Aspekte der Finanzierung, der Planung und der gesetzlichen Regelung umfassen.

Systeme der Stadtentwässerung. Grafik: Kompetenzzentrum Wasser, Berlin
Systeme der Stadtentwässerung. Grafik: Kompetenzzentrum Wasser, Berlin
Überlastschwerpunkte im Modellgebiet Wilmersdorf, Berlin. Grafik: Berliner Wasserbetriebe
Überlastschwerpunkte im Modellgebiet Wilmersdorf, Berlin. Grafik: Berliner Wasserbetriebe
EDIT

Krankheitserreger im Wasser schnell nachweisen

Im Fokus des Projekts EDIT stehen das Erkennen von Hygienerisiken für die Trinkwasserversorgung in Deutschland und die Entwicklung einer innovativen Systemlösung für ein schnelles und kontinuierliches Monitoring von Krankheitserregern in Trinkwasser und Rohwasser. Das System wird validiert und für eine optimale Einsatzfähigkeit durch Endanwender der Wasserwirtschaft in gängige Wassermonitoringsysteme zur Hygieneüberwachung integriert. Darüber hinaus werden die sich verändernden klimatischen, hydrologischen und gesellschaftlichen Rahmenbedingungen und ihre Auswirkungen auf die Wasserwirtschaft und -hygiene analysiert und der aktuelle Status der Trinkwasserhygiene in Deutschland dokumentiert.

Mikrochips für kontinuierliches Monitoring. Foto: Gregory Dame
Mikrochips für kontinuierliches Monitoring. Foto: Gregory Dame
Pilotanlage zur kontinuierlichen Ultrafiltration im berliner Wasserwerk Friedrichshagen. Foto: Daniel Karthe
Pilotanlage zur kontinuierlichen Ultrafiltration im berliner Wasserwerk Friedrichshagen. Foto: Daniel Karthe
NaCoSi

Nachhaltigkeitscontrolling für Wasserunternehmen

Für eine sichere und nachhaltige Trinkwasserversorgung und Abwasserbeseitigung reicht es nicht aus, stabile Verhältnisse bei der Infrastrukturentwicklung anzunehmen. Die Zukunft hält vielfältige Risiken für die Siedlungswasserwirtschaft bereit. Ganz gleich ob die Risiken internen oder äußeren Ursprungs sind, ihre Berücksichtigung bei der technischen Systemauslegung und Unternehmensorganisation entscheidet über die Zukunftsfähigkeit der Ver- und Entsorgungsbetriebe. Das INIS Projekt NaCoSi entwickelt Instrumente des Nachhaltigkeitscontrollings, um diese Risiken und ihre Gefährdungspotenziale zu antizipieren und rechtzeitig Gegenmaßnahmen zu ergreifen. Die Einbindung der Instrumente in bestehende Managementsysteme (z.B. Benchmarking) soll eine breite Anwendung sicherstellen.

Nachhaltig heißt, für die Zukunft zu planen. Foto: Philipp Benz
Nachhaltig heißt, für die Zukunft zu planen. Foto: Philipp Benz

Praxis:

nidA200

Innovative und dezentrale Abwasserreinigung

Moderne Abwasserreinigung gehört zu den wesentlichen hygienischen Errungenschaften unserer Gesellschaft. In Deutschland sind über 95 Prozent aller Einwohner an eine öffentliche Kläranlage angeschlossen. Allerdings ist dieser Anschluss vor allem in ländlichen Regionen, wie zum Beispiel in Rand- und Streusiedlungen, aus wirtschaftlichen und ökologischen Gründen nicht immer sinnvoll. Dezentrale Abwasserreinigungssysteme können hier eine Alternative bieten. Das nidA200-Projekt entwickelt ein dezentrales Abwasserreinigungssystem zur weitgehenden Abwasserreinigung bei hoher Energieeffizienz und maximaler Nährstoffrückgewinnung im Pilotmaßstab als Vorbereitung auf die großtechnische Realisierung in Randsiedlungen.

Algen sorgen für die Abwasserreinigung und ermöglichen eine Rückgewinnung von Nährstoffen. Foto: Peter Roggentin
Algen sorgen für die Abwasserreinigung und ermöglichen eine Rückgewinnung von Nährstoffen. Foto: Peter Roggentin
NAWAK

Anpassungsstrategien für die Wasserversorgung

Das Projekt NAWAK verfolgt das Ziel, die Auswirkungen des klimatischen und demografischen Wandels auf das Wasserdargebot und die Wassernachfrage zu untersuchen. Ein wichtiges Element des Projekts ist die Zusammenarbeit mit den Akteuren in mehreren Modellregionen. Die Akteure haben die Aufgabe, die zentralen Problemstellungen für die Wasserversorgung ausgehend von der heutigen Situation zu definieren. Hierfür werden verschiedene Szenarien zur Anpassung der Wasserversorgung und der Infrastrukturen entwickelt und ihre jeweiligen Konsequenzen analysiert. Dafür wird ein Planungsinstrument erstellt, welches ein zukunftsorientiertes Handeln ermöglicht.

Messung der Versalzung des Grundwassers. Foto: H. Wiederhold
Messung der Versalzung des Grundwassers. Foto: H. Wiederhold
Lage der versalzenen Grundwässer im Modellgebiet Elbe-Weser-Dreieck. Grafik: Leibniz-Institut für Angewandte Geophysik
Lage der versalzenen Grundwässer im Modellgebiet Elbe-Weser-Dreieck. Grafik: Leibniz-Institut für Angewandte Geophysik
netWORKS_3

Intelligente wasserwirtschaftlicher Systemlösungen

Ob es sich um die Nutzung der im Abwasser enthaltenen Wärme, die Wiederverwendung von Abwasser und seiner Inhaltsstoffe oder die Umnutzung von Abwassernetzen handelt: neuartige, oft semi- oder dezentralen Systemlösungen versprechen flexiblere und wirtschaftlichere Wasserinfrastrukturen. Wie kann die Realisierung dieser neuen Ansätze zwischen Planern, Betreibern und anderen relevanten Akteuren abgestimmt werden? Wer trägt die Kosten und wer hat den Nutzen der Maßnahmen? Wie hoch ist die Akzeptanz in der Bevölkerung? Welche Spielräume sieht der Rechtsrahmen vor? Diesen und anderen Fragen widmet sich das Projekt netWORKS. Die beispielhafte Umsetzung von Systemlösungen auf Quartiersebene erfolgt in Frankfurt am Main und Hamburg.

Teilansicht des geplanten Passivhausneubaus in Frankfurt am Main. Grafik: ABG Frankfurt Holding
Teilansicht des geplanten Passivhausneubaus in Frankfurt am Main. Grafik: ABG Frankfurt Holding
Spatenstich zum Baubeginn des Passivhauses. Foto: ISOE
Spatenstich zum Baubeginn des Passivhauses. Foto: ISOE

Praxis:

SinOptiKom

Transformation kommunaler Infrastrukturen im ländlichen Raum

Absehbare klimatische, demografische und wirtschaftliche Entwicklungen bedingen vor allem in ländlichen Regionen weitreichende Anpassungen der kommunalen Infrastrukturen bis hin zu einem langfristig angelegten Systemwechsel. Die besondere Herausforderung besteht in der gleichzeitigen Betrachtung der Sektoren Wasser, Abwasser und Energie. In SinOptiKom entwickeln die Verbundpartner ein Entscheidungs- und Optimierungsmodell, das den Kommunen und Entscheidungsträgern dabei helfen soll, die anstehenden Systemtransformationen möglichst transparent und nachhaltig zu gestalten. Das Modell wird Systemalternativen analysieren und Umsetzungsstrategien ableiten im Hinblick auf die Planung, technische Realisierung und Finanzierung.

Die Aufrechterhaltung von Wasserinfrastrukturen in ländlichen Regionen ist eine besondere Herausforderung. Foto: Verbandsgemeinde Rockenhausen
Die Aufrechterhaltung von Wasserinfrastrukturen in ländlichen Regionen ist eine besondere Herausforderung. Foto: Verbandsgemeinde Rockenhausen
SYNOPSE

Synthetische Niederschlagsdaten für die Planung

Für die Bemessung von Stadtentwässerungssystemen, also Anlagen zur Ableitung, Speicherung und Behandlung von Regenwasser und Abwasser, werden langjährige, zeitlich und räumlich hoch aufgelöste Datenreihen zum Niederschlag benötigt. Aufgrund fehlender Aufzeichnungen stehen solche Daten nicht überall in Deutschland zur Verfügung. Planungskonzepte sind daher oft unwirtschaftlich und nicht nachhaltig. Alternativ können statistisch ermittelte Niederschlagsdaten, sogenannte synthetische Niederschläge, als Planungsgrundlage herangezogen werden. Das INIS Projekt SYNOPSE optimiert, testet und vergleicht verschiedene Methoden für die Erzeugung synthetischer Niederschläge mit dem Ziel, eine bundesweit übertragbare und belastbare Methode der Datengenerierung zu entwickeln.

Überlaufende Kanalisation bei einem Unwetter. Foto: Lothar Fuchs, ITWH
Überlaufende Kanalisation bei einem Unwetter. Foto: Lothar Fuchs, ITWH
TWIST

Transitionswege Wasserinfrastruktursysteme

Die leitungsgebundenen Wasserinfrastrukturen besitzen eine geringe Flexibilität, gleichzeitig ändern sich wichtige Rahmenbedingungen wie Klima und Demografie und der technische Fortschritt ermöglicht neue Lösungen. Im Rahmen des Projektes TWIST++ werden neue Konzepte und Anpassungsmöglichkeiten entwickelt und in einem Planungsunterstützungssystem sowie einem Spiel für Information und Bildung - Serious Game - umgesetzt. Die Planungstools sollen es erleichtern, innovative und integrierte Infrastrukturkonzepte bei Umbau- und Erneuerungsplanungen zu berücksichtigen. Über das Serious Game soll ein intuitiver Zugang zu integrierten Infrastrukturkonzepten ermöglicht werden, um die Abhängigkeiten und Wechselwirkungen der komplexen Systeme auf leicht verständliche Art zu vermitteln.

Simulationsspiel (Serious Game). Grafik: takomat GmbH
Simulationsspiel (Serious Game). Grafik: takomat GmbH
NoNitriNox

Energieoptimierte Kläranlagen

Der Betrieb von Kläranlagen ist mit hohen Kosten und hohem Ressourcenverbrauch verbunden. Kläranlagen haben erheblichen Anteil am Energiebedarf einer Kommune. Seit einigen Jahren werden daher vermehrt Maßnahmen zur Reduktion des Energiebedarfs von Kläranlagen umgesetzt. Eine signifikante Erhöhung der Energieeffizienz kann so erzielt werden. Zugleich bringen diese Maßnahmen Risiken und Nachteile für die Betriebsführung von Kläranlagen mit sich. Nicht zuletzt besteht die Gefahr eines erhöhten Ausstoßes von klimaschädlichen Gasen wie Lachgas und Methan, welche die Klimaschutzwirkung der Energieeinsparung aufheben. Ziel des INIS Projekts NoNitriNox ist die Entwicklung von Planungswerkzeugen und Regelungskonzepten für eine ganzheitliche Optimierung des Kläranlagenbetriebs.

Luftbild des Klärwerks Dusslingen. Foto: Abwasserverband Steinlach-Wiesaz
Luftbild des Klärwerks Dusslingen. Foto: Abwasserverband Steinlach-Wiesaz
Haube für die Messung von Gasemissionen, Klärwerk Dusslingen. Foto: H. Miehle
Haube für die Messung von Gasemissionen, Klärwerk Dusslingen. Foto: H. Miehle
Trinkwasser

In Deutschland ist es selbstverständlich, dass Trinkwasser in genügender Menge und hoher Qualität zur Verfügung steht. Änderungen der Niederschläge und zunehmende Hoch- und Niedrigwasserereignisse infolge des Klimawandels führen jedoch regional zur Einschränkungen der Menge und Qualität der Wasserressourcen. Das Grundwasser, aus dem 70 % des Trinkwassers gespeist wird, wird durch Schadstoffeinträge stark belastet. Nicht zuletzt erhöht sich das Risiko von Krankheitserregern im Trinkwasser aufgrund von längeren Verweilzeiten des Trinkwassers im Netz durch rückläufige Verbräuche, insbesondere in den heißen Sommermonaten. In INIS wird nach Möglichkeiten zur Anpassung der Trinkwasserversorgung an den aktuellen Herausforderungen gesucht, um auch in Zukunft eine sichere Trinkwasserversorgung zu garantieren.

Trinkwasser: Kühl, appetitlich, frei von Kranksheiterregern und immer in ausreichender Menge da. Foto: Phase4Photography/schutterstock.com
Trinkwasser: Kühl, appetitlich, frei von Kranksheiterregern und immer in ausreichender Menge da. Foto: Phase4Photography/schutterstock.com

Projekte:

EDITNAWAKNaCoSiSinOptiKomTWIST
Abwasser

In der öffentlichen Wahrnehmung ist Abwasser ein Abfallprodukt, das es zu beseitigen gilt. Die Kanalisierung der Städte und die Behandlung von Abwässern tragen tatsächlich maßgeblich zum Schutz der menschlichen Gesundheit und der Umwelt bei. Abwasser ist aber auch ein Wertstoff! Es wird zunehmend wichtig, Nährstoffe und Energiepotentiale des Abwassers wiederzuverwenden. Phosphat, Stickstoff, Kohlenstoffquellen zur Gewinnung von Biogas oder die direkte thermische Nutzung der Abwärme stehen hier im Fokus. Neue Infrastruktursysteme bieten Lösungen, bergen aber auch in sich Risiken, die erkannt und beseitigt werden müssen, damit bereits erreichte Hygiene- und Umweltstandards nicht aufs Spiel gesetzt werden.

Aufbereitung von Grauwasser, also gering verschmutzes Wasser aus Dusche, Badewanne, Handwaschbecken und/oder Waschmaschine, zu Betriebswasser. Foto: Erwin Nolde/flickr
Aufbereitung von Grauwasser, also gering verschmutzes Wasser aus Dusche, Badewanne, Handwaschbecken und/oder Waschmaschine, zu Betriebswasser. Foto: Erwin Nolde/flickr

Projekte:

Roof_Water-FarmNaCoSiSYNOPSENoNitriNoxnidA200KREISSinOptiKomTWIST
Ressourcen

Die Trinkwasserver- und Abwasserentsorgung binden beträchtliche Mengen an Energie und sonstigen Ressourcen. Daher wird von der Siedlungswasserwirtschaft auch ein Beitrag zum Erreichen der nationalen Klimaschutzziele erwartet. Dies kann durch eine Erhöhung der Energieeffizienz, z.B. durch Nutzung des Energiepotentials von Abwasser oder durch Optimierung des Betriebs von Kläranlagen, erreicht werden. Auch gilt es, Wege für die Wiederverwendung der im Abwasser enthaltenen und für die Landwirtschaft so essenziellen Nährstoffe Stickstoff und Phosphor zu finden, die in großen Frachten über die Kläranlagen in die Gewässer gelangen. Zum Ressourcenschutz zählt schließlich auch, die Ressource Wasser vor zunehmenden und vielfältigen Belastungen zu schützen.

Klärschlamm enthält große Mengen der lebenswichtigen Ressource Phosphor. Foto: Wilfried Dieckmann/Badische Zeitung
Klärschlamm enthält große Mengen der lebenswichtigen Ressource Phosphor. Foto: Wilfried Dieckmann/Badische Zeitung

Projekte:

Roof_Water-FarmKURASNoNitriNoxnidA200KREISnetWORKS_3SinOptiKomTWIST
Integrierte Infrastrukturen

Der Klimawandel, der demografische Wandel und der Rückgang verfügbarer Ressourcen verlangen nach neuen Infrastruktursystemen, die städtische Wasser-, Energie- und Nährstoffkreisläufe integrieren und so eine höhere Gesamteffizienz erzielen. Derartige Lösungen unterliegen ganz anderen Anforderungen an die technischen, betrieblichen oder institutionellen Organisationsformen. Die spezifische Bewertung der unterschiedlichen Lösungsansätze ist eine zentrale Aufgabenstellung in einigen INIS Projekten mit dem Ziel, Planungs- und Entscheidungshilfen zu liefern. Die Akzeptanz neuer Systeme gegenüber den bestehenden Strukturen ist eine große Herausforderung. Die praxisnahe Anwendung in Modellregionen soll zu einer öffentlichen Diskussion führen, welche die Akzeptanz bei allen Stakeholdern erhöht.

Installation einer Anlage zur Wärmerückgewinnung im Abwasserkanal. Foto: HAMBURG WASSER
Installation einer Anlage zur Wärmerückgewinnung im Abwasserkanal. Foto: HAMBURG WASSER

Projekte:

KREISnetWORKS_3Roof_Water-FarmTWISTSinOptiKomnidA200
Ziele

Intelligente Infrastrukturen (INIS)

Die deutschen Städte und Gemeinden sorgen im Rahmen der kommunalen Daseinsvorsorge für eine sichere Trinkwasserversorgung, Stadtentwässerung und Abwasserentsorgung. Doch aktuelle Herausforderungen gefährden die Nachhaltigkeit der Wasserinfrastrukturen. Das Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) unterstützt mit der Fördermaßnahme „Intelligente und multifunktionelle Infrastruktursysteme für eine zukunftsfähige Wasserversorgung und Abwasserentsorgung“ (INIS) die Entwicklung von innovativen und umsetzbaren Lösungen für eine Anpassung der Siedlungswasserwirtschaft an die sich ändernden Rahmenbedingungen in Deutschland. Über drei Jahre, von 2013 – 2016, werden 13 Forschungs- und Entwicklungsprojekte mit ca. 33 Mio. € gefördert. Die Fördermaßnahme ist verankert im Förderschwerpunkt Nachhaltiges Wassermanagement NaWaM, einem wichtigen Bestandteil des BMBF-Rahmenprogramms „Forschung für nachhaltige Entwicklungen“ (FONA).

Klimawandel

Erste Auswirkungen des Klimawandels sind bereits heute in Deutschland spürbar. Regional werden die Sommer heißer und trockener und die Winter milder und feuchter. Wasserversorger stehen vor der Herausforderung, die Versorgung mit Trinkwasser sicherzustellen vor dem Hintergrund größer werdender Schwankungen auf Seiten des Wasserdargebots, der Wasserqualität und der Nachfrage. Eine Zunahme von Extremwetterereignissen erfordert neue Konzepte der Stadtentwässerung, um städtische Bewohner und Güter trotz der mit großen Unsicherheiten behafteten Klimaprognosen vor Extremwetterereignissen wie Starkregen und Hitze zu schützen.

Der Klimawandel beschert uns häufigere Unwetter. Nicht selten sind überlastete Kanäle die Folge. Foto: matsue/iStockPhoto.com
Der Klimawandel beschert uns häufigere Unwetter. Nicht selten sind überlastete Kanäle die Folge. Foto: matsue/iStockPhoto.com

Projekte:

SAMUWASYNOPSENoNitriNoxnidA200EDITNAWAKnetWORKS_3KURASSinOptiKomTWIST
Regenwasser

Regen- bzw. Niederschlagswasser, das auf versiegelte Flächen fällt, wird über Misch- bzw. Niederschlagswasserkanäle abgeleitet, nach Bedarf gereinigt und schließlich den Oberflächengewässern zugeführt. Städte werden so vor Überschwemmungen geschützt. Doch heftige Regenfälle, die die Kanäle überlasten und die Gewässer mit Schmutzwasser stark belasten, nehmen aufgrund des Klimawandels zu. Durch die Ableitung des Regenwassers wird gleichzeitig das hydrologische Gleichgewicht mit möglichen negativen Folgen für das Stadtklima, das Grundwasser und die Artenvielfalt gestört. Vor diesem Hintergrund befassen sich die INIS Projekte einerseits mit der Entwicklung von nachhaltigen Konzepten der Regenwasserbewirtschaftung und anderseits mit dem Betrieb, Ausbau oder Umbau von Stadtentwässerungssystemen.

Künstliche Gewässer können die Kanalisation bei Starkregen entlasten und das Stadtklima verbessern. Foto: Johannes Gerstenberg/pixelio.de
Künstliche Gewässer können die Kanalisation bei Starkregen entlasten und das Stadtklima verbessern. Foto: Johannes Gerstenberg/pixelio.de

Projekte:

SAMUWASYNOPSEKURASRoof_Water-Farm
Stadtplanung

Die Bereitstellung einer zukunftsfähigen Wasserinfrastruktur ist eine wichtige kommunale Aufgabe, die Wechselwirkungen zur Planung anderer Infrastrukturbereiche aufweist. Eine engere Verzahnung zwischen Siedlungswasserwirtschaft und Stadtentwicklung ist die Voraussetzung für effiziente und nachhaltige Systemlösungen. Die Stadtentwicklung muss neben städtebaulichen Zielen auch Belange der Wasserinfrastruktur berücksichtigen und die Betreiber der Wasserinfrastruktur im Rahmen von Stadtplanungsprozessen stärker beteiligen. Die INIS Projekte setzen sich mit der Bedeutung des Umbaus von Wasserinfrastrukturen für die Stadt der Zukunft und mit den Möglichkeiten einer verbesserten Integration von Stadt- und Infrastrukturplanung auseinander.

Eine integrierte Stadt- und Infrastrukturplanung ist ein wichtiger Baustein für die Weiterentwicklung der Wasserinfrastrukturen. Foto: Stephanie Bock/Difu
Eine integrierte Stadt- und Infrastrukturplanung ist ein wichtiger Baustein für die Weiterentwicklung der Wasserinfrastrukturen. Foto: Stephanie Bock/Difu

Projekte:

SAMUWARoof_Water-FarmKREISnetWORKS_3KURASSinOptiKomTWIST
Institutionen

Die Realisierung intelligenter und multifunktioneller Infrastruktursysteme setzt die Auseinandersetzung mit dem institutionellen Rahmen der Wasserver- und Abwasserentsorgung voraus. Unter den institutionellen Rahmen fallen sowohl formale Regeln in Form von Gesetzen, technischen Standards usw., als  auch informelle Regeln im Sinne von bestimmten Routinen oder Handlungsweisen. Die Art und Weise, wie sich solche Institutionen entwickeln, hängt eng mit dem Erfahrungs- und Fachwissen der handelnden Akteure zusammen. Inwieweit ein Institutionenwandel mit neuartigen Infrastrukturlösungen einhergeht bzw. einhergehen muss und welcher Voraussetzungen es dafür bedarf sind zentrale Fragen von INIS.

Neue Infrastrukturlösungen brauchen neue Regeln. Foto: Haramis Kalfar/Fotolia.com
Neue Infrastrukturlösungen brauchen neue Regeln. Foto: Haramis Kalfar/Fotolia.com

Projekte:

netWORKS_3KREISNAWAKKURASSinOptiKomTWISTSAMUWA
Demografischer Wandel

Die demografische Entwicklung verändert unsere Gesellschaft spürbar. Die Bevölkerung in Deutschland geht zurück. Zwar entwickeln sich die Bevölkerungszahlen regional und lokal sehr unterschiedlich, doch nach 2020 wird die Bevölkerung nur noch in wenigen Gebieten wachsen. Die demografischen Entwicklungen bewirken vielerorts einen Rückgang des Wasserverbrauchs. In ländlichen Regionen ist der Rückgang mitunter so ausgeprägt, dass eine zentrale Entsorgung des Abwassers nicht wirtschaftlich erfolgen kann. Gleichzeitig steigt aufgrund der geringen Geburtenraten und einer zunehmenden Lebenserwartung der Altersdurchschnitt. Immer mehr Pharmazeutika gelangen ins Abwasser. Anpassungen der Wasserinfrastrukturen sind vor dem Hintergrund der Herausforderungen des demografischen Wandels unumgänglich.

Demografischer Wandel und Leerstand: Der Wasserverbrauch sinkt, nicht aber die Infrastrukturkosten. Foto: Stephanie Bock/Difu
Demografischer Wandel und Leerstand: Der Wasserverbrauch sinkt, nicht aber die Infrastrukturkosten. Foto: Stephanie Bock/Difu

Projekte:

SAMUWANaCoSinidA200EDITNAWAKnetWORKS_3SinOptiKomTWIST
Investitionsbedarf

Für die kommenden Jahre sind tiefgreifende Veränderungen des kommunalen Finanzierungsrahmens für Leistungen der Daseinsvorsorge erkennbar. Zugleich müssen die Kommunen im nennenswerten Umfang Investitionen in ihre Infrastrukturausstattung tätigen. Es ist umstritten, ob gegenwärtig ausreichend in die vorhandenen Netze und Anlagen der Wasserver- und Abwasserentsorgung investiert wird. Experten konstatieren einen wachsenden Investitionsstau. Gleichzeitig ergeben sich regional erhöhte Investitionsbedarfe infolge des Klimawandels oder des demografischen Wandels. Es bestehen Zweifel, ob die heutigen Gebührenstrukturen den sich verändernden Bedingungen gerecht werden können und ob die erhobenen Gebühren der Höhe nach für die notwendigen Aufwendungen in allen Kommunen auskömmlich sind.

Marode Trink- und Abwasserkanäle sind ein Hygienerisiko und eine Gefahr für die Umwelt. Foto: Oliver Sved/Fotolia.com
Marode Trink- und Abwasserkanäle sind ein Hygienerisiko und eine Gefahr für die Umwelt. Foto: Oliver Sved/Fotolia.com

Projekte:

NaCoSiKREISnetWORKS_3KURASSinOptiKomTWIST
Kommunikation

Der Wandel hin zu neuen Infrastruktursystemen in der Wasserver- und Abwasserentsorgung erfordert Überzeugungs- und Vermittlungsarbeit bei den potenziellen Nutzern der Systeme, seien dies kommunale Entscheidungsträger, Anlagenbetreiber oder private Haushalte. Neue Lösungen können Veränderungen von Zuständigkeiten, Bewertungs- und Entscheidungsabläufen, Kosten, Finanzierungsmöglichkeiten und Gewohnheiten bedingen. Im Rahmen von INIS gilt es, die Einstellungen der potenziellen Nutzer mit Blick auf die neuen Lösungen zu erforschen und Lösungen zur Überwindung von Akzeptanzproblemen zu finden. Als Voraussetzung für eine erfolgreiche Umsetzung kommt der nutzerorientierten Vermittlung von Wissen, von Handlungsmöglichkeiten und deren Auswirkungen eine besondere Bedeutung zu.

Akzeptanz für neue Lösungen setzt eine gute und rechtzeitige Kommunikation mit den Endnutzern voraus. Foto: Darla Nickel/Difu
Akzeptanz für neue Lösungen setzt eine gute und rechtzeitige Kommunikation mit den Endnutzern voraus. Foto: Darla Nickel/Difu

Projekte:

NaCoSinetWORKS_3KREISNAWAKTWISTSinOptiKomRoof_Water-FarmKURAS
Wasserqualität

15 Jahre nach Inkrafttreten der Europäischen Wasserrahmenrichtlinie (2000/60/EG) verfehlen die deutschen Oberflächengewässer vielfach die darin festgelegten Umweltziele. Auch das Grundwasser ist regional belastet, sowohl durch Nährstoffe und Schadstoffe aus der Landwirtschaft, von Siedlungsflächen und aus undichten Abwasserleitungen als auch durch eindringendes Salzwasser. Im Sinne eines flächendeckenden Gewässerschutzes gilt es Wege zu finden, um regen- und abwasserbezogene Schadstoffeinträge weiter zu minimieren. Dennoch wird sich die Trinkwasserversorgung an die veränderten Bedingungen anpassen müssen, um eine nachhaltige Versorgung aufrechtzuerhalten. Nicht zuletzt bedarf die Wiederverwendung von aufbereiteten Abwasserteilströmen der Definition von angemessenen Qualitätszielen, damit für die Endverbraucher kein Hygienerisiko oder Komfortverlust entsteht.

Natürliches Wasser genießen - das soll auch in Zukunft möglich sein. Foto: Stephanie Bock/Difu
Natürliches Wasser genießen - das soll auch in Zukunft möglich sein. Foto: Stephanie Bock/Difu

Projekte:

NaCoSinidA200KREISEDITNAWAKRoof_Water-FarmnetWORKS_3KURASTWIST
Impressum

Dieses Informationsportal wurde im Rahmen von INISnet, dem Vernetzungs- und Transfervorhaben zur BMBF-Fördermaßnahme „Intelligente und multifunktionelle Infrastruktursysteme für eine zukunftsfähige Wasserversorgung und Abwasserentsorgung“ (INIS), erarbeitet.

 

Herausgeber:
Deutsches Institut für Urbanistik gGmbH (Difu), Zimmerstr. 13-15, 10969 Berlin

 

Fotonachweise Praxispartner: Die Bildrechte liegen jeweils beim abgebildeten Praxispartner.

 

Autoren:
Darla Nickel (Difu), Stephanie Bock (Difu), Margarethe Langer (DVGW Forschungsstelle TUHH), Jens Libbe (Difu), Christian Wilhelm (DWA), Koordinatorinnen und Koordinatoren der INIS-Verbundprojekte


Redaktion:
Stefanie Greiner (Difu), Katja Kreuziger (Difu)


Realisierung:
interactive scape GmbH, Berlin


Förderung:
Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF)


Begleitung:
Projektträgerschaft Ressourcen und Nachhaltigkeit / Projektträger Jülich

 

Berlin, März 2015

 

Wupper- taler Stadtwerke

"Die WSW Energie & Wasser AG ist gegenüber dem Wuppertaler Bürger in der Pflicht, sich den Herausforderungen aus Klimaanpassung und demografischer Entwicklung im Wirkungskreis der Stadtentwässerung zu stellen. Wir beteiligen uns an SAMUWA, um die qualitätsabhängige Abflusssteuerung weiterzuentwickeln und zusammen mit den anderen Projektpartnern an der Erarbeitung allgemeingültiger Lösungsansätze mitzuwirken." -Jens Ante, WSW Energie & Wasser

SAMUWA
HAMBURG WASSER

"Wir machen bei dem KREIS Projekt mit, um gemeinsam mit der Wissenschaft die offenen Teilstücke des HAMBURG WATER Cycle zu schließen. Dies gilt insbesondere für die Sicherstellung der Verwertungswege für die einzelnen Stoffströme." -Thomas Giese, HAMBURG WASSER

KREIS
Nolde & Partner Berlin

„In ROOF WATER-FARM möchte ich unsere ressourceneffizienten Wasserkonzepte mit transdisziplinär arbeitenden F&E Partnern weiter optimieren, über die Projektlaufzeit hinaus betreiben und sie zeitnah erfolgreich auf dem Markt etablieren.“ -Erwin Nolde, Nolde & Partner innovative Wasserkonzepte, Inhaber

Roof_Water-Farm
Berliner Wasser- betriebe

„Die Überwachung der Trinkwasserqualität zum Schutze der Bevölkerung ist unsere wichtigste Aufgabe. Dies könnten wir mit einem zuverlässigen und belastbaren Frühwarnsystem mit Online-Detektion von pathogenen Mikroorganismen im Trinkwasser besser erreichen als heute mit einer nachgelagerten Laboranalytik. Damit trifft das Ziel des FE-Projektes EDIT in einen hoch priorisierten Bedarf der Wasserversorger.“ -Regina Gnirß, Berliner Wasserbetriebe

EDIT
Stadt Pirmasens

„Im Jahr 2013 wurde Pirmasens als nachhaltigste Stadt Deutschlands ausgezeichnet. Unsere Stadtverwaltung sieht sich in der gesellschaftlichen Verantwortung, im Auftrag der Bürgerinnen und Bürger ihre Aufgaben generationsübergreifend und ganzheitlich wahrzunehmen. Das im Projekt NACOSI entwickelte Instrument des Nachhaltigkeitscontrollings wird uns helfen zu erkennen, ob wir in die richtige Richtung unterwegs sind.“ -Michael Maas, Stadtverwaltung Pirmasens

NaCoSi
ABGnova GmbH

„Die ABG FRANKFURT HOLDING GmbH, Frankfurt, und die ABGnova GmbH wollen die Energieverluste von Gebäuden senken und sind daher an Energierückgewinnung aus Grauwasser interessiert. Wir machen bei netWORKS 3 mit, um relevante Akteure kennenzulernen, sich zu vernetzen und aus Erfahrungen zu lernen. Insbesondere interessieren uns Effizienz, Wirtschaftlichkeit und Aufwand während des Betriebes.“ -Bernd Utesch, Geschäftsführer ABGnova

netWORKS_3
Enkenbach-Alsenborn

"Die Verbandsgemeinde Enkenbach-Alsenborn sucht nach Synergien zur Nutzung des Energie- und Ressourcenpotenzials aus Abwasser, die es mit dem Sanierungsbedarf der Systeme in Einklang zu bringen gilt. Mithilfe des von SinOptiKom entwickelten Entscheidungs- und Optimierungsinstruments sollen diese Systemtransformationen transparent und nachhaltig gestaltet werden." -Michael Marques Alves, Verbandsgemeindewerke

SinOptiKom
Pecher und Partner Berlin

"Betreibern von Stadtentwässerungssystemen wird mit synthetischen Niederschlagsinformationen eine Datengrundlage vorliegen, mit der eine technisch und wirtschaftlich optimierte Planung ermöglicht wird." - Klaus-Jochen Sympher, Dr.-Ing. Pecher und Partner Ingenieurgesellschaft mbH

SYNOPSE
Stadtent- wässerung Pforzheim

"Die Teilnahme an dem Forschungsprojekt NoNitriNox bietet der Stadtentwässerung Pforzheim die Chance, den potenziellen Einfluss von Nitrat auf das Klima zu erforschen und die Praxis der Stadtentwässerung an dem Stand der Wissenschaft auszurichten. An INIS schätze ich, dass eine transparente und konstruktive Zusammenarbeit mit den Praxispartnern zum besseren Schutz der Umwelt in den Vordergrund gestellt wird." -Barbara Cybulski, Betriebs- und Laborleiterin

NoNitriNox