Intelligente Städte sichern die Wasserversorgung bereits, während sich die Risiken auftun.

Urbane Lösungen für eine wasserknappe ZukunftDie Stadt Kopenhagen sieht sich schwindenden Wasserreserven gegenüber. Daher hat sie bereits seit den 1970er Jahren ihren jährlichen Wasserverbrauch halbiert – mithilfe von Techniken, die von ausgefeilten Geräten zum Aufspüren von Leckagen bis zur Installation von Wasserzählern in privaten Haushalten reichen. „Ohne individuelle Wasserzähler haben Verbraucher keinen Anreiz, zu sparen“, sagt Planning Manager Jens Andersen vom Versorgungsunternehmen Greater Copenhagen Utility.
Weltweite Herausforderungen der Wasserwirtschaft

In Johannesburg werden Lecks repariert, in Salisbury (Australien) wird das Grundwasser aufgefüllt und in Hong Kong werden Toiletten mit Meerwasser gespült. Außerdem passen Stadtverwaltungen auf der ganzen Welt den Wasserdruck an, um Verluste zu minimieren und ihr Verteilernetz effizienter zu gestalten.

Dies sind nur einige Beispiele dafür, wie Städte ihre Wasserressourcen clever managen. Viele weitere finden sich in einem Bericht der Water Resources Group (WRG), der sich dem Problem der urbanen Austrocknung widmet.

Die Risiken der Wasserverknappung steigen
Es besteht eindeutig Handlungsbedarf zur Sicherung der Wasserversorgung in der Zukunft.

„Die Wasserproblematik steht im Vordergrund und der Druck auf die Städte wächst“, sagt Seth Schultz, Direktor der Forschungsabteilung bei der C40 Cities Climate Leadership Group, einem globalen Netzwerk großer und innovativer Städte zur Umsetzung von Maßnahmen zur Verringerung der CO2-Emissionen und Klimarisiken.

Er zitiert unter anderem eine aktuelle C40-Studie von größeren Städten überall auf der Welt, nach der 65 Prozent dieser Stadtverwaltungen „mit erheblichen Risisken“ rechnen, was ihre Wasserversorgung angeht. Zu diesen Risiken zählen Wasserverknappung, sinkende Wasserqualität, Überschwemmungen und eine alternde Wasserinfrastruktur.

FOTO: „Die Wasserproblematik steht im Vordergrund und der Druck auf die Städte wächst“, sagt Seth Schultz, Direktor der Forschungsabteilung bei der C40 Cities Climate Leadership Group.


Die Wasserproblematik steht im Vordergrund und der Druck auf die Städte wächst.

Seth Schultz, Direktor der Forschungsabteilung bei C40

FOTO: Die Stadt Kopenhagen war ursprünglich ein Fischerdorf der Wikinger und ist so beinahe völlig von Meerwasser umgeben. Doch die fast zwei Millionen Bewohner des Ballungsgebiets sehen sich mit immer knapper werdenden Süßwasservorräten konfrontiert. Foto mit freundlicher Genehmigung von Wonderful Copenhagen

Kopenhagen hat seinen Wasserverbrauch beinahe halbiert.
Eine Stadt, die die Herausforderung der Wasserverknappung erfolgreich gemeistert hat, ist Kopenhagen. Die dänische Hauptstadt hat es geschafft, ihren jährlichen Wasserverbrauch von 100 Millionen Kubikmetern in den späten 1970ern auf heute 55 Millionen Kubikmeter zu reduzieren.

„Das ist ein Rückgang um fast die Hälfte“, sagt Planning Manager Jens Andersen vom Unternehmen Greater Copenhagen Utility. Wassermessung sei eine von vielen Strategien, die der Stadt geholfen haben, diese bemerkensweise Leistung zu erreichen, merkt er an.

„Ohne individuelle Wasserzähler haben Verbraucher keinen Anreiz, zu sparen. Doch nachdem wir die Zähler installiert hatten, konnten wir über einen Zeitraum von mehreren Jahren beobachten, dass der Verbrauch um durchschnittlich 15 Prozent zurückging.“

Undichte Rohre verursachen erstaunliche Wasserverluste.
Wie viele andere Städte, die vernünftig mit Wasser umgehen, hat Kopenhagen viel getan, um Lecks zu reduzieren, die erstaunliche Wasserverluste verursachen können. Die WRG beschreibt Fälle, in denen 40 Prozent oder mehr des Wassers, das in ein Verteilernetz gepumpt wird, verloren geht, bevor es überhaupt bei den Vebrauchern ankommt.

„Nun liegen unsere Verluste durch Leckagen nur noch bei sieben Prozent", sagt Jens Andersen. „Dank hochmoderner Audio-Anlagen finden wir die Löcher in unseren Rohren nun viel leichter. Außerdem haben wir die Planung von Erneuerungen verbessert, sodass wir die ältesten und abgenutztesten Bereiche des Netzes zuerst angehen können.“

Wassersparkampagnen, steigende Wasserpreise und ein wachsendes Bewusstsein dafür, wie wichtig Wassersparen ist, haben ebenfalls geholfen, den Verbrauch zu senken, fügt er hinzu. Währenddessen sucht die Stadt weiter nach neuen Wasserquellen. So hat sie mit der Stadt Roskilde, 34 Kilometer westlich von Kopenhagen, ein Wassersparabkommen geschlossen.

Clevere Technologien nehmen den Druck
Dem Bericht der WRG zufolge haben viele Städte zudem herausgefunden, dass sie durch eine einfache Verringerung des Drucks im Netz ebenfalls Leckagen reduzieren und Abnutzung und Verschleiß von alternden Rohren minimieren können.

Hier könnten „clevere“ Technologien wie das von Grundfos entwickelte Druck-Kontrollsystem Demand Driven Distribution sowohl Wasser als auch Geld sparen, da dieses zu jedem Zeitpunkt den optimalen Wasserdruck liefere, sagt Vizepräsident Tao Bindslev, der den Unternehmensbereich Wasserwirtschaft leitet.

FOTO: Private Firmen mit spezialisiertem Wissen spielen eine wichtige Rolle dabei, den Städten zu helfen, die Herausforderungen im Bereich Wasserversorgung zu bewältigen. „Die Zusammenarbeit innerhalb der gesamten Wertschöpfungskette ist von entscheidender Bedeutung für die Entwicklung anpassungsfähiger Städte“, sagt Tao Bindslev, Vizepräsident der Grundfos-Gruppe (siehe Foto). „Grundfos arbeitet an jeder Stelle des Wasserkreislaufs mit Stadtplanern und Beratern zusammen, um nachhaltige urbane Entwürfe für Wassermanagementsysteme zu schaffen.“

Dieses System kann mit Fernsensoren die Nutzungsmuster des Netzes automatisch überwachen und den Wasserdruck mithilfe eines Software-Algorithmus von Grundfos entsprechend anpassen“, erklärt er. „So wird sowohl der Wasser- als auch der Stromverbrauch um bis zu 20 Prozent gesenkt. Außerdem halten Wasserrohre länger, weil das Risiko von Rissen geringer ist.“

Die Amortisationszeit sei Tao Bindslev zufolge sehr kurz, in manchen Fällen weniger als ein Jahr.


Ohne individuelle Wasserzähler haben Verbraucher keinen Anreiz, zu sparen.

Planning Manager Jens Andersen, Greater Copenhagen Utility

Sparen für Nicht-Regentage
Manche Städte haben es geschafft, zwei Probleme auf einmal anzugehen, indem sie Regenwasser sammeln und unterirdisch speichern; so sparen sie ihr Wasser im Wesentlichen für Trockenperioden.

In der australischen Stadt Salisbury wird Regenwasser zum Beispiel in ein künstliches Feuchtgebiet geleitet, in dem das Wasser auf natürliche Weise gefiltert und gereinigt wird, bevor es in den Grundwasserleiter 164 Meter unter der Erde gepumpt wird. Von dort kann das Regenwasser laut der WRG später für Bewässerung und industrielle Anwendungen hochgepumpt werden (Abbildungen 1 und 2).

ABBILDUNG 1: Prozess der Sammlung, Aufbereitung und Speicherung im Grundwasserleiter. Quelle: 2030 WRG

Diese Lösung kann nicht nur helfen, Überschwemmungen zu vermeiden, sondern auch das Grundwasser wieder auffüllen, dessen Stand in vielen Gegenden wie in Salisbury gefährlich niedrig geworden ist. Im Vergleich mit der Speicherung von Wasser in einem oberirdischen Staubecken, kommt es bei der unterirdischen Speicherung auch zu weit weniger Wasserverlust durch Verdunstung.

Privatunternehmen spielen eine wichtige Rolle
Private Firmen mit spezialisiertem Wissen, wie zum Beispiel Grundfos, spielen auch eine wichtige Rolle dabei, Städten zu helfen, die Herausforderungen im Bereich Wasserversorgung zu bewältigen, sagt Tao Bindslev.

„Die Zusammenarbeit innerhalb der gesamten Wertschöpfungskette ist von entscheidender Bedeutung für die Entwicklung anpassungsfähiger Städte“, merkt er an. „Grundfos arbeitet an jeder Stelle des Wasserkreislaufs mit Stadtplanern und Beratern zusammen, um nachhaltige urbane Entwürfe für Wassermanagementsysteme zu schaffen.“

ABBILDUNG 2: Grundwasserspeicherung und -rückgewinnung. Quelle: 2030 WRG

 

Finanzierung und Ökologie sind die größten Hürden
Intelligente Wasserlösungen gibt es reichlich, doch Hürden ebenso. Die Finanzierung großer Wasserprojekte sei eines der Hauptprobleme – nicht zuletzt in Entwicklungsländern, sagt Seth Schultz.

„Allein das Sammeln von Informationen und Daten zu Leckagen kann in manchen Städten der Dritten Welt schwierig und kostspielig sein, wo Aufzeichnungen immer noch meist auf Papier vorliegen“, sagt er. „Solange man keine Daten hat, kann man nicht wissen, dass man vielleicht 25 Prozent Leckagen hat. Und wenn man sie nicht messen kann, kann man sie auch nicht in den Griff bekommen.“

Umweltschutz kann auch eine Hürde sein. Jens Andersen berichtet, dass es zum Beispiel in Kopenhagen immer schwieriger wird, eine Erlaubnis zu bekommen, in neuen Gegenden außerhalb der Stadt nach Wasser zu bohren. Die Gemeinden seien in Sorge über die Folgen davon, mehr und mehr Wasser aus ihren Ökosystemen zu entfernen, sagt er.

Es gibt keine „ferne Oase".
Eine Studie der US-amerikanischen Naturschutzorganisation Nature Conservancy steht teuren Wasserprojekten skeptisch gegenüber .


Die Zusammenarbeit innerhalb der gesamten Wertschöpfungskette ist von entscheidender Bedeutung für die Entwicklung anpassungsfähiger Städte.

Vizepräsident der Grundfos-Gruppe Tao Bindslev, Leiter des Bereichs Wasserwirtschaft bei Grundfos

FOTO: Per Kaaber Jørgensen, der technische Leiter von SL Forsyning Slagelse, Dänemark, benutzt ein iPad, um den Status des Systems zu kontrollieren. Neue Technologien machen die Erhebung und Überwachung von Systemdaten einfacher.

Diese Studie fordert, dass Städte ihre Praxis, neue Wasserquellen in weit entfernten Flüssen und Staubecken zu schaffen, überdenken müssten. Schlussendlich gebe es keine „ferne Oase“, die die Wasserproblematik einer Stadt lösen kann.

Stattdessen weist die Studie darauf hin, dass Wassersparen die nachhaltigste und kostengünstigste Methode sei, die Wasserverknappung anzugehen. 

Einer der effizientesten unter all diesen Ansätzen bestehe den Autoren zufolge darin, dass sich die kommunalen Vertreter der Wasserwirtschaft mit Landwirten zusammensetzen und gemeinsam Methoden mit beiderseitigem Nutzen erarbeiten, um Wasser zur Bewässerung zu sparen. Zum Beispiel könnten große Mengen Wasser für den städtischen Gebrauch verfügbar gemacht werden, wenn Städte den Landwirten die Ausgaben für den Einsatz effizienterer Bewässerungstechniken, wie gesäumte Kanäle und verbesserte Leitungssysteme, erstatten würden. Die Landwirte indessen würden von dem Zuschuss profitieren und die Produktivität steigern.

Städte sind bereit für Veränderungen
Trotz der klaren Herausforderungen ist Seth Schultz überzeugt, dass Städte sowohl gewillt als auch fähig seien, die Veränderungen vorzunehmen, die für eine nachhaltige, wasserknappe Zunkunft erforderlich sind. „Zum Glück haben Bürgermeister in der Wasserwirtschaft viele Rechte haben. Deshalb haben Städte die Möglichkeit, Änderungen auf diesem Gebiet durchzusetzen. Sie intensivieren ihre Aktivitäten bereits erheblich“, sagt er. „Also ja – ich bin sehr optimistisch. Doch ich weiß auch, wie viel noch getan werden muss.“

FOTO: Einer der effizientesten Ansätze, um die Wasserverknappung anzugehen, bestehe laut der amerikanischen Naturschutzorganisation Nature Conservancy darin, dass sich die städtischen Vertreter der Wasserwirtschaft mit Landwirten zusammensetzen und gemeinsam Methoden mit beiderseitigem Nutzen erarbeiten, um Wasser zur Bewäs-serung zu sparen.

Bericht von Anne Nielsen
Fotos von Jens Andersen und Tao Bindslev von Christian Andersson


Solange man keine Daten hat, kann man nicht wissen, dass man vielleicht 25 Prozent Leckagen hat. Und wenn man sie nicht messen kann, kann man sie auch nicht in den Griff bekommen.

Seth Schultz, Direktor der Forschungsabteilung bei C40





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