Siedlungswasserwirtschaft 'gestern' Öffentliche Meinung: stabil Industrie wenig Einfluss...

Siedlungswasserwirtschaft 'gestern'Öffentliche

Meinung: stabilIndustrie

wenig EinflussWirtschaft

wenig Einfluss

Natürliche Ressourcengrenzenlos

Gesetze, NormenAnpassungen in 30 a

Siedlungswasserwirtschaft

Infra-strukturen30 - 100 a

Konsumenten30 a

Dienst-leistungen20 - 50 a

ÖffentlicheMeinung: 5a

IndustrieAnpassung in 5 a

Wirtschaftkurze Zyklen

Natürliche RessourcenGrenzen erreicht

Gesetze, Normenlaufende Anpassungen

Siedlungswasserwirtschaft

Infra-strukturen30 - 100 a

Konsumenten5 a

Dienst-leistungen:wenig stabil

Siedlungswasserwirtschaft heute

SWW

PläneStadtentwicklung

Siedlungswasserwirtschaft im Umfeld

Bautentechnische Systeme

Betrieb

Methoden, Technologienund Konzepte

InformationenDaten, Dokumentation

Personal

Gesellschaftliche, politische, wirtschaftliche Entscheidungsprozesse

AdministrationVerwaltung

Management

PraktischeIngenieurarbeit

Technische Forschung, Lehre

Architekten, Planer, Ingenieurezunehmend Sozialwissenschafter

Politik und Gesellschaft

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 1 - 2 % Nutzenergie Warmwasser 5 - 10 % Betonverbrauch 5 - 10 % Kiesverbrauch 10 - 20 % Finanzen (Anteil am BIP) 2 - 4 %

Einsparung an Arbeitskraft 10 - 20 % Hygiene, Verlängerung der Lebenserwartung

Sustainable Development

Improving the quality of human life whileliving 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

%67.2EW750

EW20chätsverbrauElektrizitTotaler

chaftasserwirtsSiedlungsw1

1

Produktion von warmem Wasser:

%13EW750

EW1001

1

Warmwasser wird nur z:T. mit Elektrizität produziert

Umrechnung auf eine ‚solidarische Welt‘

%40

Mia10Mia6

%80%20

5.0W750

WE201

1

Siedlungswasserwirtschaft

Warmes Wasser

%200%67.2

%40%13

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)

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?BeispielAusgangspunkt 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 ...

Verzichten Substituieren Wiederverwenden Nicht vermischen Umwandeln Verdünnen Einschliessen

Technische Optionen im Umgang mit Schadstoffen

Verteilen

Komplexitätdes Systems

Einsatz von Ressourcen

Bauten, Hardware

BetriebSoftware

Massnahmenan der Quelle

Renaturierung der VorflutErhöhung der Resilienz

N10 g / E d

Biomasse

Ablauf

Denitrifikation

P2 g / E d

Biomasse

Fällung

Nährstoffe im kommunalen AbwasserGelb: Anteil aus Urin

Ablauf

Toilette

ARA mitNährstoff-elimination

Mischwasserentlastung

bestehendeMischkanalisation

Vorflut

System 1: Ist Situation

!End of pipe:Technologie wirdauf ARAkonzentriert

No-mixToilette

ARA

Mischwasserentlastung

Steuerung undNährstoffaufbereitung

LandwirtschaftlicheNährstoffnutzung

bestehendeMischkanalisation

Steuerung

Vorflut

System 2: Dezentrale Urinspeicher

No-mixToilette

ARA

Mischwasserentlastung

bestehendeMischkanalisation

Vorflut

System 3: Zentrale Urinspeicher

Urinspeicher

Abtransport undNutzung in

Landwirtschaft

Bio-gas

anlage

Energienutzung

Grauwasserreinigungim Bodenkörperohne Fremdenergie

zur Dachwasser-versickerung

organische Stoffe undNährstoffe zur

landwirtschaftlichen Nutzung

Meteorwasser

KücheBadWaschen

Vakuum WCorg. Abfälle

zurVorflut

System 4: Vakuumtoilette

System 5: Komposttoiletten

OrganischesStreumaterial

Abtransport undNutzung in derLandwirtschaft

Qualitätskontrolle, Hygiene, GeruchEnergie, Stickstoff, Wohnraum

Lüftung

Speicher

System 6: Komposttoiletten mit Urinseparierung

Abtransport undNutzung in derLandwirtschaft

Qualitätskontrolle, Hygiene, GeruchWohnraum

Lüftung

Speicher

Ev. direktelokaleNutzung

Von der Technologie zum Technologie-Cluster

Dezentrale Urinspeicher: Technik:

Neue Sanitärinstallationen und geschulte InstallateureNeue 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 vonAmery Lovins

1999