20 SWW Nachhaltigkeit, neue Systeme
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Siedlungswasserwirtschaft 'gestern' Öffentliche Meinung: stabil Industrie wenig Einfluss Wirtschaft wenig Einfluss Siedlungswasserwirtschaft Dienstleistungen 20 - 50 a Natürliche Ressourcen grenzenlos Infrastrukturen 30 - 100 a Konsumenten 30 a Gesetze, Normen Anpassungen in 30 a Siedlungswasserwirtschaft heute Öffentliche Meinung: 5a Industrie Anpassung in 5 a Wirtschaft kurze Zyklen Siedlungswasserwirtschaft Dienstleistungen: wenig stabil Natürliche Ressourcen Grenzen erreicht Infrastrukturen 30 - 100 a Konsumenten 5a Gesetze, Normen laufende Anpassungen Siedlungswasserwirtschaft im Umfeld Technische Forschung, Lehre Politik und Gesellschaft Methoden, Technologien und Konzepte Gesellschaftliche, politische, wirtschaftliche Bauten Entscheidungsprozesse technische Systeme SWW Betrieb Informationen Daten, Dokumentation Praktische Pläne Personal Ingenieurarbeit Stadtentwicklung Administration Verwaltung Architekten, Planer, Ingenieure Management zunehmend Sozialwissenschafter Siedlungswasserwirtschaft: anstehende Probleme Privatisierung Deregulierung: Delegation der Verantwortung Optimierung der Betriebsabläufe Vom beratenden Ingenieur zum Generalunternehmer Ökobilanzen Qualitätsmanagement Informationssysteme ... Ressourcenverbrauch in der Siedlungswasserwirtschaft Elektrische Energie im Betrieb Nutzenergie Warmwasser Betonverbrauch Kiesverbrauch Finanzen (Anteil am BIP) 1-2% 5 - 10 % 5 - 10 % 10 - 20 % 2-4% Einsparung an Arbeitskraft 10 - 20 % Hygiene, Verlängerung der Lebenserwartung Sustainable Development Improving the quality of human life while living within the carrying capacity of supporting ecosystems Definition provided by: IUCN / UNEP / WWF Tatsachen 20% der Weltbevölkerung verbrauchen 80% der Energie Der Energieverbrauch sollte weltweit um 50% reduziert werden Die Weltbevölkerung wird sich bei 10 Mia. stabilisieren Die Wasserversorgung in Zürich verbraucht 12 W E-1 Die Abwasserbeseitigung in Zürich verbraucht 8 W E-1 Die Produktion von Warmwasser braucht in der Schweiz ca. 100 W E-1 In der Schweiz werden ca. 750 W E-1 Elektrizität gebraucht Siedlungsw asserwirts chaft 20 W E 1 2.67% 1 Totaler Elektrizit ätsverbrau ch 750 W E Produktion von warmem Wasser: 100 W E 1 13% 1 750 W E Warmwasser wird nur z:T. mit Elektrizität produziert Umrechnung auf eine ‚solidarische Welt‘ Siedlungswasserwirtschaft 1 20 WE 40% 20% 6Mia 1 750W 0.5 80% 10Mia Warmes Wasser 13% 40% 200% 2.67% Einsparen von Energie Reduktion der Energieverluste! Wasserversorgung: Reduktion des Wasserverbrauchs und der Wasserverluste Produktion von warmem Wasser: Reduktion des Verbrauchs und Nutzung von Sonnenenergie Abwasserbeseitigung: Nutzen des Energieinhalts und der grauen Energie des Abwassers (Wärme, organische Stoffe, Nährstoffe) Nachhaltige Technologien? Gesamte, integrierte Systeme betrachten Dienstleistung erbringen, Prozesse analysieren Technologiesprünge zulassen Grosse zeitliche und örtliche Skalen beachten Gradienten als Frühwarnung verfolgen Agieren statt reagieren Übergangsphasen beachten Flexibilität erhöhen Innovationen umsetzen? Beispiel Ausgangspunkt ist eine technische Aufgabe: Entsorgen von Urin und Fäkalien aus Siedlungen hygienisch wirtschaftlich zuverlässig nachhaltig Bei mehr Nutzen für alle Beteiligten Beteiligte Akteure - Stakeholders BenutzerInnen / BürgerInnen EigentümerInnen ArchitektInnen Sanitärinstallateur Lieferant von Sanitärinstallationen Wasserversorgung Entsorgungsbetrieb: Kanalisation, Abwasserreinigung PolitikerIn Verwaltung: Gemeinde, Kanton BeratendeR IngenieurIn ... Technische Optionen im Umgang mit Schadstoffen Verzichten Substituieren Wiederverwenden Nicht vermischen Umwandeln Verdünnen Einschliessen Verteilen Komplexität des Systems Betrieb Software Bauten, Hardware Massnahmen an der Quelle Renaturierung der Vorflut Erhöhung der Resilienz Einsatz von Ressourcen Nährstoffe im kommunalen Abwasser Gelb: Anteil aus Urin Biomasse 10 g / E d N Ablauf Denitrifikation Biomasse 2g/Ed P Ablauf Fällung System 1: Ist Situation Toilette bestehende Mischkanalisation ! End of pipe: Technologie wird auf ARA konzentriert ARA mit Nährstoffelimination Mischwasserentlastung Vorflut System 2: Dezentrale Urinspeicher Landwirtschaftliche Nährstoffnutzung No-mix Toilette Steuerung und Nährstoffaufbereitung Steuerung ARA bestehende Mischkanalisation Mischwasserentlastung Vorflut System 3: Zentrale Urinspeicher No-mix Toilette Abtransport und Nutzung in Landwirtschaft Urinspeicher ARA bestehende Mischkanalisation Mischwasserentlastung Vorflut System 4: Vakuumtoilette Meteorwasser Energienutzung Biogas anlage Vakuum WC org. Abfälle Küche Bad Waschen organische Stoffe und Nährstoffe zur landwirtschaftlichen Nutzung zur Dachwasserversickerung zur Vorflut Grauwasserreinigung im Bodenkörper ohne Fremdenergie System 5: Komposttoiletten Abtransport und Nutzung in der Landwirtschaft Lüftung Organisches Streumaterial Speicher Qualitätskontrolle, Hygiene, Geruch Energie, Stickstoff, Wohnraum System 6: Komposttoiletten mit Urinseparierung Abtransport und Nutzung in der Landwirtschaft Ev. direkte lokale Nutzung Lüftung Speicher Qualitätskontrolle, Hygiene, Geruch Wohnraum Von der Technologie zum Technologie-Cluster Dezentrale Urinspeicher: Technik: Neue Sanitärinstallationen und geschulte Installateure Neue Verfahren und Betriebsmodi auf der Kläranlage Markt: Für Nährstoffprodukte Risikoanalyse: Korrosion, Gewässer, Hormone, … Konzept: Politik, Kommune, IngenieurInnen Akzeptanz: Bei ArchitektInnen und deren Kunden Zeithorizont: 30 Jahre Brauchen wir Gesetze, Vorschriften? Evolution von Technologien Die heutige Siedlungswasserwirtschaft ist über 100 Jahre schrittweise entwickelt worden Zukünftige Systeme werden nicht umfassend entworfen und umgesetzt, sondern ebenfalls in Schritten neu eingeführt und entwickelt Prototypen, Fallbeispiele, … Wir sind gefordert! Technische Alternativen Ist Zustand Dezentrale Urinspeicher Zentrale Urinspeicher Vakuumtoilette Komposttoilette ... Wie ermöglichen wir, dass sinnvolle neue Wege beschritten werden? Wie erhöhen wir die Flexibilität bestehender Systeme? Welche speziellen Systemeigenschaften bringen Kundennutzen? Offene Fragen Ein einfaches Beispiel: Wieso werden Pumpen meist so angeordnet? Und nicht so: Billig und energiesparend? Beispiel von Amery Lovins 1999
