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Infrastrukturwirtschaft/Urban Technologies

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<strong>Infrastrukturwirtschaft</strong>/<strong>Urban</strong> <strong>Technologies</strong><br />

(Trink-)Wasser als Transportgut<br />

Wie und wie weit kann Wasser transportiert werden?<br />

Vortrag zu den<br />

Mariazeller Technologiegesprächen<br />

15/01/05<br />

Michael Bobik<br />

1


<strong>Infrastrukturwirtschaft</strong>/<strong>Urban</strong> <strong>Technologies</strong><br />

Inhalte<br />

1. Randbedingungen und Erwartungen<br />

2. Betriebswirtschaftliche Berechnungen zum<br />

Transportmodus<br />

3. Chemische und biologische Randbedingungen<br />

4. Soziologische Randbedingungen<br />

5. Geografischer Bedarf und relevanter Markt<br />

6. Resümee<br />

2


Danksagung:<br />

<strong>Infrastrukturwirtschaft</strong>/<strong>Urban</strong> <strong>Technologies</strong><br />

Der Vortrag basiert auf Diplom- und Projektarbeiten am<br />

Studiengang <strong>Infrastrukturwirtschaft</strong>/<strong>Urban</strong> <strong>Technologies</strong> 3 von<br />

Rainer Edlacher, Michaela Jany und Stefan Grausenburger.


<strong>Infrastrukturwirtschaft</strong>/<strong>Urban</strong> <strong>Technologies</strong><br />

1. Randbedingungen und Erwartungen<br />

2. Betriebswirtschaftliche Berechnungen zum<br />

Transportmodus<br />

3. Chemische und biologische Randbedingungen<br />

4. Soziologische Randbedingungen<br />

5. Geografischer Bedarf und relevanter Markt<br />

6. Resümee<br />

4


<strong>Infrastrukturwirtschaft</strong>/<strong>Urban</strong> <strong>Technologies</strong><br />

Wasserexport? - die Wunsch- oder Angstvorstellung:<br />

5


<strong>Infrastrukturwirtschaft</strong>/<strong>Urban</strong> <strong>Technologies</strong><br />

Voraussetzungen an die Qualität *)<br />

(Vorgabe des BMLFUW an PWC-Studie aus 2001)<br />

• Derzeitige Trinkwassergüte muss erhalten bleiben<br />

(=Quellwasser)<br />

• Flächendeckende Versorgung sichern<br />

• Sozial verträgliches Gebührensystem beibehalten<br />

• Grundwasser ohne Aufbereitung als Trinkwasser verwenden<br />

*) für die österreichische Siedlungswasserwirtschaft<br />

6


<strong>Infrastrukturwirtschaft</strong>/<strong>Urban</strong> <strong>Technologies</strong><br />

1. Randbedingungen und Erwartungen<br />

2. Betriebswirtschaftliche Berechnungen zum<br />

Transportmodus<br />

3. Chemische und biologische Randbedingungen<br />

4. Soziologische Randbedingungen<br />

5. Geografischer Bedarf und relevanter Markt<br />

6. Resümee<br />

7


<strong>Infrastrukturwirtschaft</strong>/<strong>Urban</strong> <strong>Technologies</strong><br />

Tafelwasser in Flaschen : der Transport bestimmt die Kosten<br />

(Vergleich für Entfernung ca.200 km, Abfüllung in 1.5l-PET-Flaschen,<br />

reine Herstellkosten)<br />

€/Liter<br />

0,2<br />

0,18<br />

0,16<br />

0,14<br />

0,12<br />

0,1<br />

0,08<br />

0,06<br />

0,04<br />

0,02<br />

0<br />

Quellenabfüllung<br />

Tankzug, Abfüll.vor Ort<br />

Pipeline, Abfüll.vor Ort<br />

< 1€/m³<br />

Pipeline ohne Abfüllung<br />

8


<strong>Infrastrukturwirtschaft</strong>/<strong>Urban</strong> <strong>Technologies</strong><br />

Tafelwasser in Flaschen : der Transport bestimmt die Kosten<br />

(Herstellkosten, Quellenabfüllung in 1.5 l – PET-Flaschen)<br />

€/Liter<br />

0,35<br />

0,3<br />

0,25<br />

0,2<br />

0,15<br />

0,1<br />

0,05<br />

0<br />

Budapest<br />

LKW<br />

Budapest<br />

Zug<br />

Malaga<br />

LKW<br />

Malaga<br />

Zug/Schiff<br />

Alexandria<br />

LKW/Schiff<br />

Alexandria<br />

Zug/Schiff<br />

etwa erzielbarer Preis im<br />

österreichischen<br />

Einzelhandel<br />

Kosten/Liter<br />

davon Abfüllkosten<br />

ex Quelle(


<strong>Infrastrukturwirtschaft</strong>/<strong>Urban</strong> <strong>Technologies</strong><br />

Fernwasserleitung: Investitionskosten<br />

• Im Wesentlichen abhängig von Länge, Rohrdurchmesser und<br />

Geländeform.<br />

– von der Länge: etwa linear<br />

– vom Rohrdurchmesser: Der Rohrdurchmesser spiegelt die<br />

versorgte Bevölkerungszahl wider (Durchflussgeschw.!)<br />

– Die Abhängigkeit von der Geländeform (Berge, Ebene, Fels,<br />

Sumpf, submarin) ist nicht verallgemeinerbar<br />

• Grobe Näherungsformel für reine Siedlungsgebiete und einen<br />

Hauptstrang (2003):<br />

Investitionskosten(€) = Länge (m) x Quadratwurzel aus der zu<br />

versorgenden Bevölkerungszahl<br />

• Dazu kommen Investitionskosten eines Ortsverteilungsnetzes<br />

10


1,6<br />

1,4<br />

1,2<br />

1<br />

0,8<br />

0,6<br />

0,4<br />

0,2<br />

0<br />

€/m³<br />

<strong>Infrastrukturwirtschaft</strong>/<strong>Urban</strong> <strong>Technologies</strong><br />

Kosten Transport Fernwasserleitung<br />

(100 km Pipeline, 500.000 Einwohner)<br />

Invest.-Abschreibung<br />

Hauptstrang<br />

Invest.-Abschreibung<br />

Ortsnetz<br />

Betrieb (Pumpleist.,<br />

Chemikalien,<br />

Wartung)<br />

11


1,6<br />

1,4<br />

1,2<br />

1<br />

0,8<br />

0,6<br />

0,4<br />

0,2<br />

0<br />

€/m³<br />

<strong>Infrastrukturwirtschaft</strong>/<strong>Urban</strong> <strong>Technologies</strong><br />

Kosten Transport Fernwasserleitung<br />

(500 km Pipeline, 500.000 Einwohner)<br />

Invest.-Abschreibung<br />

Hauptstrang<br />

Invest.-Abschreibung<br />

Ortsnetz<br />

Betrieb (Pumpleist.,<br />

Chemikalien,<br />

Wartung)<br />

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<strong>Infrastrukturwirtschaft</strong>/<strong>Urban</strong> <strong>Technologies</strong><br />

1. Randbedingungen und Erwartungen<br />

2. Betriebswirtschaftliche Berechnungen zum<br />

Transportmodus<br />

3. Chemische und biologische Randbedingungen<br />

4. Soziologische Randbedingungen<br />

5. Geografischer Bedarf und relevanter Markt<br />

6. Resümee<br />

13


9<br />

8<br />

7<br />

6<br />

5<br />

4<br />

3<br />

2<br />

1<br />

0<br />

Bodensee (0 h)<br />

<strong>Infrastrukturwirtschaft</strong>/<strong>Urban</strong> <strong>Technologies</strong><br />

Kalk-Kohlensäure-Gleichgewicht<br />

(Beispiel Bodenseewasserleitung)<br />

Sippl.Berg(10h)<br />

Stuttgart(60h)<br />

Mosbach(100h)<br />

Mergentheim(150)<br />

pH<br />

CO2 (mg/l)<br />

14


<strong>Infrastrukturwirtschaft</strong>/<strong>Urban</strong> <strong>Technologies</strong><br />

• Kalk-Kohlensäure-Gleichgewicht: entfernungs-unabhängig,<br />

aber Vorsicht bei Mischung verschiedener Wässer<br />

• Löslichkeit: bei den heute verwendeten Materialen<br />

(betonausgekleidete Stahlrohre, Polyethylen) keine<br />

Kontaminationen durch Rohrwerkstoffe zu erwarten.<br />

• Biologie: Aufenthaltsdauer in der Leitung durch<br />

Keimvermehrung beschränkt. Gegenmittel Chlorzusatz<br />

verbraucht sich, erzeugt aber Geschmacksbeeinträchtigung<br />

durch z.B. Chloroform (weniger bei ClO2). Erfahrungswert<br />

brauchbare Aufenthaltsdauer ca. 30 Stunden.<br />

Leitungslänge durch Geschmackserwartungen beschränkt.<br />

Für beste Qualität nicht mehr als ca. 200km.<br />

Chemische Kontamination heute ohne Bedeutung (früher Pb, Zn)<br />

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<strong>Infrastrukturwirtschaft</strong>/<strong>Urban</strong> <strong>Technologies</strong><br />

1. Randbedingungen und Erwartungen<br />

2. Betriebswirtschaftliche Berechnungen zum<br />

Transportmodus<br />

3. Chemische und biologische Randbedingungen<br />

4. Soziologische Randbedingungen<br />

5. Geografischer Bedarf und relevanter Markt<br />

6. Resümee<br />

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<strong>Infrastrukturwirtschaft</strong>/<strong>Urban</strong> <strong>Technologies</strong><br />

Wasserversorgung: Kosten versus Gebühren<br />

(Stadtwerke Judenburg als Beispiel)<br />

fixe<br />

Kosten<br />

variable<br />

Kosten<br />

Wartung<br />

fixe<br />

Grund-<br />

Gebühr<br />

variable<br />

Mengen-<br />

Gebühr<br />

17


120<br />

100<br />

80<br />

60<br />

40<br />

20<br />

0<br />

<strong>Infrastrukturwirtschaft</strong>/<strong>Urban</strong> <strong>Technologies</strong><br />

Haushaltsverbrauch in Kubikmeter pro Einwohner und Jahr /1<br />

Kanada<br />

Schweden<br />

Finnland<br />

USA Australien<br />

Italien<br />

Frankreich<br />

Dänemark<br />

Deutschland<br />

0 0,5 1 1,5 2<br />

Preiselastizität?<br />

Österreich<br />

GB<br />

Niederlande<br />

Belgien<br />

Wasserpreis in € pro Kubikmeter<br />

18


120<br />

100<br />

80<br />

60<br />

40<br />

20<br />

0<br />

<strong>Infrastrukturwirtschaft</strong>/<strong>Urban</strong> <strong>Technologies</strong><br />

Haushaltsverbrauch in Kubikmeter pro Einwohner und Jahr /2<br />

Kanada<br />

Schweden<br />

Finnland<br />

USA Australien<br />

Italien<br />

Österreich<br />

Frankreich<br />

Dänemark<br />

Deutschland<br />

0 0,5 1 1,5 2<br />

GB<br />

Niederlande<br />

Belgien<br />

Wasserpreis in € pro Kubikmeter<br />

Zwischen Trinkwasserverbrauch und Preis besteht<br />

kein deutlicher Zusammenhang.<br />

Der Wasserpreis ist vielmehr ein „politischer“ Preis.<br />

19


<strong>Infrastrukturwirtschaft</strong>/<strong>Urban</strong> <strong>Technologies</strong><br />

Zumutbarkeit von Preisen<br />

• Unter der Voraussetzung, dass keine flächendeckenden<br />

parallelen Trink- und Nutzwassernetze installiert werden<br />

können, ist die soziale Zumutbarkeit von Wasserkosten zu<br />

berücksichtigen.<br />

• Für reiche Länder wie Deutschland sind sicher 2.5€/m³<br />

zumutbar, für weniger reiche vielleicht nur 1.5€/m³. In vielen<br />

Ländern (z.B. Rumänien) war Wasser überhaupt kostenlos.<br />

• Für landwirtschaftliche Bewässerung (Oberitalien!) sind kaum<br />

mehr als 0.1€/m³ zumutbar. (1 Bierdose + Inhalt braucht 50 Liter<br />

Trinkwasser zur Herstellung)<br />

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<strong>Infrastrukturwirtschaft</strong>/<strong>Urban</strong> <strong>Technologies</strong><br />

1. Randbedingungen und Erwartungen<br />

2. Betriebswirtschaftliche Berechnungen zum<br />

Transportmodus<br />

3. Chemische und biologische Randbedingungen<br />

4. Soziologische Randbedingungen<br />

5. Geografischer Bedarf und relevanter Markt<br />

6. Resümee<br />

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<strong>Infrastrukturwirtschaft</strong>/<strong>Urban</strong> <strong>Technologies</strong><br />

Die Kosten exportierten Trinkwassers . .<br />

• sind hauptsächlich durch die Transportentfernung bestimmt.<br />

• Die Akzeptanz des Marktpreises ist unterschiedlich beschränkt,<br />

je nach Flaschen- (Lifestyle/Image) oder Leitungstransport<br />

(soziale Zumutbarkeit),<br />

• aber auch durch Kosten alternativer Erzeugungstechnologien<br />

wie Meerwasserentsalzung durch Verdampfer oder<br />

Umkehrosmose (1.0 - 2.0€/m³). Natürlich ist die Qualität solchen<br />

Wassers nicht vergleichbar mit reinem Quellwasser.<br />

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<strong>Infrastrukturwirtschaft</strong>/<strong>Urban</strong> <strong>Technologies</strong><br />

Mögliche Transportdistanzen versus Bedarf<br />

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<strong>Infrastrukturwirtschaft</strong>/<strong>Urban</strong> <strong>Technologies</strong><br />

1. Randbedingungen und Erwartungen<br />

2. Betriebswirtschaftliche Berechnungen zum<br />

Transportmodus<br />

3. Chemische und biologische Randbedingungen<br />

4. Soziologische Randbedingungen<br />

5. Geografischer Bedarf und relevanter Markt<br />

6. Resümee<br />

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<strong>Infrastrukturwirtschaft</strong>/<strong>Urban</strong> <strong>Technologies</strong><br />

Konventioneller Transport<br />

• Ein neuer Anbieter bei Transport in Flaschen (Mineralwasser,<br />

Tafelwasser) stößt in einen umkämpften, gesättigten Markt.<br />

Kunden zahlen nur für den Lifestyle, nicht für einen inhärenten<br />

Wert.<br />

• Wenn Wasser unserer gewohnten Qualität per Fernwasserleitungen<br />

transportiert werden soll, endet der Horizont etwa in<br />

Stuttgart einerseits oder in Budapest andererseits (Oberitalien<br />

ist sehr gut von den Karnischen Alpen her versorgt).<br />

• Eine kostendeckende Flächenversorgung arider Gebiete ist<br />

auch mittel- bis langfristig betriebswirtschaftlich nicht darstellbar.<br />

• Untersuchenswert ist aber weiterer Verbund bestehender<br />

lokaler Inselnetze (siehe Südoststeiermark), gegebenenfalls<br />

auch grenzüberschreitend.<br />

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<strong>Infrastrukturwirtschaft</strong>/<strong>Urban</strong> <strong>Technologies</strong><br />

Zukünftige Methoden?<br />

• Supertanker für 50.000 to Quellwasser von der norwegischen<br />

Küste in den mittleren Osten: Prognostizierte Transportkosten<br />

(Fa. Global H2O) nur Schiff 40€/m³ -> Option nur für<br />

Tafelwasser<br />

• Von Schiffen gezogene Vinyl-Schwimmballons mit je bis zu<br />

35.000 to Inhalt sollen bis zu 100 Seemeilen (Zukunftsplan: bis<br />

zu 600 NM?) von Hafen zu Hafen transportiert werden (Fa.<br />

Nordic Water Supply). -> Option für Leitungswasser? Siehe<br />

Vertrag Türkei - Israel: von Adana nach Askalon um 0.5€/m³<br />

(??)<br />

• Aber: Österreich hat keine Meeranbindung!<br />

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