Korrespondenz Abwasser · Abfall - COOPERATIVE Infrastruktur und ...

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Peripherie
Geschoss-
wohnungen 11
Peripherie p
Peripherie p
Freizeit-/
Streu-
8
Sportparks
2
siedlungen 12
Peripherie
Innenstadt-
Innenstadt
Peripherie
1- und 2-
randlage
Industrie-
Familienhäuser 7
Innenstadt- InnenstadtrandlageMischgebiet
3
Innenstadtrandlage
gebiet
Geschosswohnungen
g
1
Innenstadt
Gewerbegebiet
13
Peripherie
6
KKern
gebiet
4
Konversions
gebiet
InnenstadtInnenstadt-
randlage
randlage
16
Außengebiet
Industrie-
gebiet b
5
InnenstadtEntwicklungs-
gebiet biGewerbe-
randlage
ggebiet 15
Außengebiet
Dorf
Konversions-
gebiet
14
Außengebiet g
Kleinstadt
Abb. 1: Stadtmodell „netWORKS“ mit potenziellen Teilräumen
Teilräumlich wurde das Stadtmodell „netWORKS“ nach
insgesamt 16 unterschiedlichen Stadtteilen mit ihren jeweils
typischen Merkmalen differenziert (Abbildung 1), wie sie in
deutschen Groß- oder Mittelstädten vorfindbar sind. Unabhängig
von den spezifischen örtlichen Gegebenheiten einer
konkreten Stadt wird jeweils nur ein Teilraum dargestellt. In
der Realität wird es der Fall sein, dass Teilräume gar nicht
oder mehrfach vorkommen. Für die Beschreibung der Modellstadt
„netWORKS“ wird zunächst vereinfachend davon
ausgegangen, dass die Teilräume eine weitgehend homogene
Struktur aufweisen. Damit wird es möglich, typische teilräumliche
Gegebenheiten, sozio-ökonomische Entwicklungslinien
und Wasser-Infrastruktursysteme zugrunde zu legen. Im
konkreten Fall müssen diese jeweils ermittelt und definiert
werden.
Die teilräumlichen Eckdaten hinsichtlich der Siedlungsstruktur
(Besiedlungs- und Arbeitsplatzdichte, Gebäudeleerstand,
Bebauungsdichte, Bausubstanz und Eigentümerstruktur)
und der Wasserinfrastruktur (spezifischer Wasserbedarf
und Leitungsdichte, Anteil Misch-/Trennsystem und Auslastung
Schmutzwassernetz) sind in [13] zusammenfassend dargestellt
und um die Eigenschaften der Teilräume in Form von
Steckbriefen ausführlicher dokumentiert. Diese Daten und Informationen
wurden in Fachgesprächen mit den Vertretern der
Partnerstädte Bielefeld, Chemnitz, Cottbus, Essen, Hamburg
und Schwerin diskutiert und abgestimmt.
2.2 Szenarien kommunaler Wasser-Infrastrukturen
Grundlage der Ökoeffizienz-Analyse waren die drei folgenden
Systemvarianten kommunaler Wasser-Infrastrukturen, bestehend
aus dem Ausgangszustand und zwei darauf aufbauenden
unterschiedlichen Systementwicklungen (Szenarien). Aufgrund
des hohen Anteils der Kapitalkosten und der langen Ausreifungszeit
der kommunalen Wasser-Infrastruktur, aber auch
wegen der Dauerhaftigkeit städtischer Strukturen und der
Wirtschaft
Langfristigkeit räumlicher Entwicklungen, wurde dazu ein
Zeithorizont von 70 Jahren gewählt:
● Status quo 2010 (System im Ist-Zustand),
● Referenz 2080 (Szenario der Systemoptimierung/-anpassung)
und
● Transformation 2080 (Szenario der grundlegenden Systemumgestaltung).
Für die Entwicklung der Systemvarianten bzw. der Szenarien
gelten grundsätzlich die nachstehenden Randbedingungen:
● Bevölkerungsrückgang von 25 %,
● identische städtebauliche Entwicklung,
● keine Änderung der jährlichen Niederschlagsmenge,
● Fortführung der zentralen Trinkwasserversorgung,
● Bezug ausschließlich auf häusliche Abwässer,
● Systemgrenzen auf der Abwasserseite schließen die Klärschlammentwässerung
ein. Klärschlammentsorgung und
Mitbehandlung häuslicher Bioabfälle werden qualitativ/argumentativ,
jedoch nicht quantitativ berücksichtigt.
Die Systemvariante „Status quo 2010“ beschreibt eine heute übliche
Systemstruktur der zentralen Wasserversorgung und Abwasserbeseitigung.
Diese besteht aus einer zentralen Trinkwasserversorgung
(inklusive Löschwasserbereitstellung), die einen
spezifischen Trinkwasserverbrauch von 45 m 3 /(E � a) bzw. 124
L/(E � d) deckt. Anfallendes Niederschlagswasser wird häufig
zur Gartenbewässerung, vereinzelt auch für Toilettenspülung
und sonstige Nutzungen verwendet. Die zentral ausgerichtete
Abwasserableitung ist überwiegend im Mischsystem mit klassischer
Schwerkraftentwässerung ausgestaltet. Kohlenstoff- und
Stickstoffverbindungen werden mittels aerober und anoxischer
Verfahren (Denitrifikation) entfernt, der anfallende Klärschlamm
wird anaerob stabilisiert und das entsprechende Faulgas intern
energetisch verwertet (Eigenversorgung). Mittels Simultanfällung
und ergänzend vermehrt biologisch wird der Nährstoff
Phosphor aus dem Abwasser entfernt. Es erfolgt eine stoffliche
und thermische Klärschlammentsorgung.
Die zugehörige Systemskizze zeigt Abbildung 2. Hier sind
aufbauend zum Status quo (konventionelle Techniken, bestehendes
System) die wesentlichen Systemkomponenten bzw.
Änderungen im Referenz-Szenario (alternative Techniken, neues
System) vergleichend dargestellt.
Das Referenz-Szenario für den Bezugshorizont 2080 stellt
eine Fortschreibung des bestehenden Wasserinfrastruktursystems
der Ausgangslage des Status quo 2010 dar (Abbildung 2)
und unterscheidet sich hiervon im Wesentlichen durch:
● einen verringerten einwohnerspezifischen Trinkwasserverbrauch
von 34 m 3 /(E � a) bzw. 93 L/(E � d) (wassersparende
Armaturen und Geräte),
● eine Trinkwassersubstitution durch erhöhte Regenwassernutzung,
● teilweise Abkopplung der Löschwasser- von der Trinkwasserversorgung,
● eine vermehrte Ableitung des Abwassers im Trennsystem,
● die Nutzung eines Teils des Wärmepotenzials des Abwassers,
● eine Energieeffizienzsteigerung in der Abwasserbehandlung
und energetische Faulgasverwertung,
● eine Mitbehandlung von Bioabfällen auf der Abwasserbehandlungsanlage,
KA Korrespondenz Abwasser, Abfall · 2011 (58) · Nr. 9 www.dwa.de/KA