Siedlungswasserwirtschaft

Präsentation zum Thema: "Siedlungswasserwirtschaft"—  Präsentation transkript:

1 Siedlungswasserwirtschaft
Siedlungswasserwirtschaft 'gestern' Öffentliche Meinung: stabil Industrie wenig Einfluss Wirtschaft wenig Einfluss Siedlungswasserwirtschaft Infra- strukturen a Dienst- leistungen a Konsumenten 30 a Natürliche Ressourcen grenzenlos Gesetze, Normen Anpassungen in 30 a

2 Siedlungswasserwirtschaft
Siedlungswasserwirtschaft heute Öffentliche Meinung: 5a Industrie Anpassung in 5 a Wirtschaft kurze Zyklen Siedlungswasserwirtschaft Infra- strukturen a Dienst- leistungen: wenig stabil Konsumenten 5 a Natürliche Ressourcen Grenzen erreicht Gesetze, Normen laufende Anpassungen

3 SWW Siedlungswasserwirtschaft im Umfeld Technische Forschung, Lehre
Politik und Gesellschaft Methoden, Technologien und Konzepte Gesellschaftliche, politische, wirtschaftliche Entscheidungsprozesse Bauten technische Systeme Betrieb SWW Informationen Daten, Dokumentation Personal Pläne Stadtentwicklung Praktische Ingenieurarbeit Administration Verwaltung Management Architekten, Planer, Ingenieure zunehmend Sozialwissenschafter

4 Siedlungswasserwirtschaft: anstehende Probleme
Privatisierung Deregulierung: Delegation der Verantwortung Optimierung der Betriebsabläufe Vom beratenden Ingenieur zum Generalunternehmer Ökobilanzen Qualitätsmanagement Informationssysteme ...

5 Ressourcenverbrauch in der Siedlungswasserwirtschaft
Elektrische Energie im Betrieb % Nutzenergie Warmwasser % Betonverbrauch % Kiesverbrauch % Finanzen (Anteil am BIP) % Einsparung an Arbeitskraft % Hygiene, Verlängerung der Lebenserwartung

6 Sustainable Development
Improving the quality of human life while living within the carrying capacity of supporting ecosystems Definition provided by: IUCN / UNEP / WWF

7 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

8 Produktion von warmem Wasser:
Warmwasser wird nur z:T. mit Elektrizität produziert

9 Umrechnung auf eine ‚solidarische Welt‘
Siedlungswasserwirtschaft % 40 Mia 10 6 80 20 5 . W 750 WE 1 = × - Warmes Wasser % 200 67 . 2 40 13 = ×

10 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 Energie- inhalts und der grauen Energie des Abwassers (Wärme, organische Stoffe, Nährstoffe)

11 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

12 Innovationen umsetzen
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

13 Beteiligte Akteure - Stakeholders
BenutzerInnen / BürgerInnen EigentümerInnen ArchitektInnen Sanitärinstallateur Lieferant von Sanitärinstallationen Wasserversorgung Entsorgungsbetrieb: Kanalisation, Abwasserreinigung PolitikerIn Verwaltung: Gemeinde, Kanton BeratendeR IngenieurIn ...

14 Technische Optionen im Umgang mit Schadstoffen
Verzichten Substituieren Wiederverwenden Nicht vermischen Umwandeln Verdünnen Einschliessen Verteilen

15 Komplexität des Systems Einsatz von Ressourcen Bauten, Hardware Betrieb Software Massnahmen an der Quelle Renaturierung der Vorflut Erhöhung der Resilienz

16 N P Nährstoffe im kommunalen Abwasser Gelb: Anteil aus Urin Biomasse
Ablauf 10 g / E d Denitrifikation Biomasse P Ablauf 2 g / E d Fällung

17 ! System 1: Ist Situation End of pipe: Technologie wird auf ARA
konzentriert Toilette ARA mit Nährstoff- elimination bestehende Mischkanalisation Mischwasserentlastung Vorflut

18 System 2: Dezentrale Urinspeicher
Landwirtschaftliche Nährstoffnutzung No-mix Toilette Steuerung und Nährstoffaufbereitung Steuerung ARA bestehende Mischkanalisation Mischwasserentlastung Vorflut

19 System 3: Zentrale Urinspeicher
Abtransport und Nutzung in Landwirtschaft No-mix Toilette Urinspeicher ARA bestehende Mischkanalisation Mischwasserentlastung Vorflut

20 System 4: Vakuumtoilette
Bio- gas anlage Energienutzung Grauwasserreinigung im Bodenkörper ohne Fremdenergie zur Dachwasser- versickerung organische Stoffe und Nährstoffe zur landwirtschaftlichen Nutzung Meteorwasser Küche Bad Waschen Vakuum WC org. Abfälle zur Vorflut

21 System 5: Komposttoiletten
Abtransport und Nutzung in der Landwirtschaft Lüftung Speicher Organisches Streumaterial Qualitätskontrolle, Hygiene, Geruch Energie, Stickstoff, Wohnraum

22 System 6: Komposttoiletten mit Urinseparierung
Abtransport und Nutzung in der Landwirtschaft Lüftung Speicher Ev. direkte lokale Nutzung Qualitätskontrolle, Hygiene, Geruch Wohnraum

23 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?

24 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!

25 Technische Alternativen
Ist Zustand Dezentrale Urinspeicher Zentrale Urinspeicher Vakuumtoilette Komposttoilette ... Wie ermöglichen wir, dass sinnvolle neue Wege beschritten werden? l Wie erhöhen wir die Flexibilität bestehender Systeme? l Welche speziellen Systemeigenschaften bringen Kundennutzen? l Offene Fragen

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27 Ein einfaches Beispiel:
Wieso werden Pumpen meist so angeordnet?

28 Und nicht so: Billig und energiesparend? Beispiel von Amery Lovins
1999