Konzepte und Planungstools für innovative und integrierte Wasserinfrastrukturen

Identifikation von Potenzialen und Senken in der Wasser- und Energieinfrastruktur

Handlungsfeld:Wasserinfrastruktur

Maßnahme:Planung / Energieeffizienz

Verbundvorhaben:Twist++

Hintergrund

Anlagen der Trinkwasserverteilung wie Rohrleitungsnetze und Armaturen werden üblicherweise für eine Nutzungsdauer von mehr als 50 bis 80 Jahren geplant und betrieben. Es wird erwartet, dass die Anlagen in diesem Zeitraum bei entsprechender Instandhaltung zuverlässig funktionieren. Für zukünftige Planungs- und Betriebsprozesse ist abzusehen, dass Klima, Demografie, Stadtplanung und Wirtschaftsentwicklung treibende Einflussgrößen sein werden – insbesondere mit Blick auf eine wassersensible Stadtentwicklung mit Auswirkungen auf den gesamten Wasserkreislauf von der Wassergewinnung bis zur Einleitung des gereinigten Abwassers in die als Vorfluter genutzten Gewässer.

Produktbeschreibung

Für drei Modellgebiete wurden Planungsvarianten erarbeitet. Das Konzept i.WET (integrierte WasserEnergie-Transition) sieht eine kombinierte Wiederverwertung von Regen- und behandeltem Grauwasser mit Wärmerückgewinnung und Produktion von Bioenergie vor und wurde für Stadtquartiere und Konversionsflächen entwickelt. Es verbindet eine höhere Ressourceneffizienz mit zusätzlichen Ökosystemdienstleistungen im städtischen Umfeld. Für den ländlichen Raum ergeben sich, insbesondere durch Kopplungen mit der Landwirtschaft, zusätzliche Ansätze. Eine Ingenieurplanungssoftware (Planungsunterstützungssystem – PUS) ermöglicht die Modellierung und Simulation von innovativen Wasserversorgungs- und Abwasserentsorgungssystemen. Auf diesem Wege können integrative Systemalternativen geplant, betrieben und mit konventionellen Systemen
verglichen werden. Um dem fehlenden Verständnis von Abhängigkeiten und Wechselwirkungen entgegenzuwirken, wird die Anwendung durch ein Planspiel ergänzt.
Dabei versorgt das PUS das Planspiel mit Ergebnissen aus ingenieurtechnischen Berechnungen. Systemänderungen während des Spielablaufs werden an das PUS übermittelt und die Resultate zur Bewertung der Spielaktion zurückgegeben.

Rahmenbedingungen

Um die Kompatibilität der Anwendung zu gewährleisten, muss ein Geographisches Informationssystem (GIS) verwendet werden, z.B. dem FluGGS  FlussGebietsGeoinformationsSystem). Es vernetzt erforderliche Informationen mehrerer Kommunen und bietet Zugriff auf Daten von Stadtwerken und Katasterbehörden. Die
Anwendung wurde in Modellregionen getestet und erprobt (z.B. Wupperverband).

Nutzen für die kommunale Praxis

  • Umwandlung / Weiterentwicklung von Wasserversorgungs- und Abwasserentsorgungssystemen
  • Entwicklung technischer Komponenten
  • Ergebnisse werden anhand konkreter Planungsvarianten umgesetzt und verifiziert
  • Konzepte werden Fachleuten und Laien mittels Planungsunterstützungssystem und Simulationsspiel zugänglich gemacht

 

 

Kontakt
Dr.-Ing. Thomas Hillenbrand
Fraunhofer-Institut
für System- und Innovationsforschung (ISI)
Tel.: +49 721 6809 119
E-Mail: thomas.hillenbrand@isi.fraunhofer.de

Projekthomepage
www.twistplusplus.de