Grundwasser ist die entscheidende Wasserressource für die Metropolregion Frankfurt/Rhein-Main. Doch die Qualität des Grundwassers ist gefährdet, verfügbare Wassermengen in der Region werden knapper und Zielkonflikte nehmen zu. Das Projekt WaRM soll das Konfliktpotenzial verringern helfen.
Eine weitgehende Dekarbonisierung des Energiesystems muss zügig vorangetrieben werden. Die Abwasserwirtschaft kann diese Prozesse unterstützen. Die Integration in das Energiesystem mit seinen spezifischen Randbedingungen ist mit Fragestellungen verbunden.
Objective of the project was to prepare an R&D project for the development and implementation of an integrated, sustainable water and resources management concept in the Taicang Economic Development Area (TCEDA). Such a concept includes technological, organizational and economic sub-sectors both at the level of the entire industrial park, as well as at company level. The concept should be developed for the planned expansion of the industrial park. Technical measures should be implemented within the framework of the project at selected locations as demonstrators. During the project definition phase a promising project consortium was put together and the necessary preparations were made. The project was managed and coordinated by Fraunhofer Institute for Systems and Innovation Research ISI, supported by the Fraunhofer Representative Office Beijing. Fraunhofer Institutes of the Fraunhofer Water Systems Alliance SysWasser with great expertise in technological solutions for water, energy and infrastructure contributed with preliminary considerations regarding technical measures at selected sites. Together with the city government of Taicang, especially the Administration Committee of the TCEDA, a first conceptual framework and possible objectives were identified and specified. From the information assets of the Administration Committee important data were obtained, which were needed as a basis for the further conceptual design. Due to their knowledge of critical region-specific details (technology, innovation and eco-political, and administrative boundary conditions), the two scientific institutes of the Chinese Academy of Science CAS (IPM and IAE) provided significant contributions to the planned, successful implementation of the concept to be developed. Econet China acted as a central interface between the research institutes, the German and Chinese companies and local decision-makers and would act as disseminator of the concept results.
X-ray contrast agents (XCAs) are increasingly polluting water. One way of effectively tackling the root of the problem is direct collection of patient urine. This requires gaining broad acceptance among patients and medical personnel. Iodinated x-ray contrast agents (XCAs) are water-soluble and persistent; their use and the associated water pollution are on the rise. They are not sufficiently removed in sewage treatment plants. XCAs are administered in medical facilities and are excreted almost unchanged in patients' urine within 24 hours. These properties predestine the direct collection of patient urine. In Germany source- and application-oriented approaches, which require a broad acceptance among the relevant actors, are politically discussed as important columns of a holistic micro-pollutant strategy. The applicability of urine bags and their acceptance by patients and staff were examined in the pilot project MindER. 159 patients, roughly 20 to 25 percent of those addressed, took part in the survey. They assessed the measure mainly positively. The assessment of the staff was more sceptical. For a high level of acceptance among medical staff, it is important that the bags can be integrated into existing routines as simply as possible.
Die anhaltenden Nachhaltigkeitsherausforderungen unserer Gesellschaft - sei es hinsichtlich des Energie- und Ressourcenverbrauchs oder der sozialen Gerechtigkeit - illustrieren die Notwendigkeit einer großen gesellschaftlichen Transformation, um entsprechend der Nachhaltigkeitsstrategie Deutschlands "eine tragfähige und gerechte Balance zwischen den Bedürfnissen der heutigen Generation und den Lebensperspektiven künftiger Generationen" zu erreichen (Bundesregierung , 2012, S. 18; WBGU, 2011). Ein zentrales Schlüsselkonzept der Transitionsforschung ist das Mehr-Ebenen-Modell (multi-level perspective, MLP), welches insbesondere für empirische Studien zu historischen Transitionen entwickelt und angewendet wurde. Die erforderlichen Veränderungen von Institutionen und Praktiken können auf den verschiedensten Ebenen und für die verschiedensten Bereiche - ökonomische, soziale, kulturelle und ökologische - untersucht und beschrieben werden. Besonders eng verknüpft mit der Lebensrealität der Menschen und unmittelbar wahrnehmbar ist die kommunale Ebene. Während im Handlungsfeld "Bauen und Wohnen" der allgemeine Wandel gesellschaftlicher Altersstrukturen im Vordergrund steht, sind es bei "Wasser" und "Energie" insbesondere die mit der demographischen Entwicklung in Deutschland einhergehende regionale Veränderung der Bevölkerungsgrößen und der Nutzerzahlen, denen eine entscheidende Bedeutung bei dem Veränderungsdruck auf bestehende Regime zukommt. Diese bestehenden Regime zeichnen sich in allen drei Fällen durch eine Pfadabhängigkeit aus, die durch hohen materiellen und infrastrukturellen Bereitstellungs- und Investitionsaufwand bedingt ist. So stellt gerade in den Bereichen "Bauen und Wohnen" und "Wasserver- und Abwasserentsorgung" die Langlebigkeit der getätigten Investitionen ein Hemmnis für Wandlungsprozesse dar - aber auch die Schaffung und der Unterhalt von Wärmenetzen benötigt höheren Aufwand und nicht unerhebliche Anfangsinvestitionen. Dadurch ergibt sich eine starke Beharrlichkeit und Fixierung von Akteuren auf bestehende Regime. Diese Erstanalyse zeigt, dass in allen drei Handlungsfeldern ein Regime, Landschaftsfaktoren, welche Druck auf dieses ausüben, sowie Nischeninnovationen, die in diesem Kontext entstehen, identifiziert werden können. Dabei ist Nachhaltigkeit für alle Nischen als Innovationstreiber zu erkennen, wenn auch mit unterschiedlicher Wichtigkeit der drei Dimensionen "ökologische", "ökonomische" und "soziale Nachhaltigkeit". Der demographische Wandel ist im Bau- und Wohnbereich ein weiterer entscheidender Treiber, gleichzeitig bieten Sanierungserfordernisse oder neue Bedarfe für Infrastrukturen im Wärme- und Wasserbereiche günstige Zeitfenster für mögliche Transitionen.
Mit dem Vorhaben erfolgt eine Überprüfung der THG-Relevanz der derzeit in Verwendung befindlichen dezentralen Abwasserbehandlungsanlagen. Dazu wurde eine Umfrage zur Anzahl von Kleinkläranlagen und abflusslosen Gruben in den einzelnen Bundesländern durchgeführt, um einen aktuellen Stand zu den bisher verbauten und in Betrieb befindlichen dezentralen Anlagen zu erhalten. Eine umfangreiche Literatur- und Quellenrecherche soll zeigen, inwieweit die Annahme, dass im Betrieb von Kleinkläranlagen keine Methan-, Lachgas- oder Ammoniak-Emissionen entstehen, zutrifft bzw. ggf. korrigiert werden muss. Zusätzlich wird ermittelt, ob Kleinkläranlagen und Abwassersammelgruben bei der Abwasserentsorgung auch zukünftig zahlenmäßig relevant bleiben und wo es technische Neuerungen und Innovationen geben kann. Anhand der vorliegenden Daten werden Emissionen für 1990 bis 2019 berechnet und eine Prognose bis 2050 erstellt. Ergibt sich aus den Ergebnissen die Notwendigkeit ein Messprojekt durchzuführen, um die fehlenden Emissionsfaktoren (Methan (CH4), Lachgas (N2O) und Ammoniak (NH3) zu ermitteln, wird im Anschluss an das Projekt ein Messkonzept entwickelt.
Die Abwasserwirtschaft ist im kommunalen Kontext in der Regel der größte Energie-Einzelverbraucher. Gleichzeitig wird auf Kläranlagen nutzbare Energie in Form von Gas, Strom oder Wärme erzeugt. Im Kontext des Klimaschutzplans 2050 mit seinen weitreichenden klima- und energiepolitischen Zielsetzungen ist die Abwasserwirtschaft somit ein wichtiges kommunales Handlungsfeld. Das übergeordnete Ziel des Forschungsvorhabens ist, das Potenzial von Kläranlagen zur Erreichung der Klimaschutzziele zu eruieren. Der Fokus des Vorhabens liegt auf der Bewertung technischer Optionen der Abwasserwirtschaft zur Minderung von Treibhausgas-Emissionen durch die Substitution fossiler Energieträger in den Bereichen Strom, Wärme und Mobilität. Die Betrachtungen erfolgen für den aktuellen Status Quo, ein Benchmark Szenario, mit dem die bereits im jetzigen System möglichen, aber häufig nicht realisierten Optimierungspotenziale abgebildet werden, sowie ein innovatives Szenario, in dem die Kläranlage i. S. systemischer Transition einen Beitrag zur Regelenergie in der Region leistet und über die Kernaufgabe hinaus Aufgaben im Energiesystem übernimmt. Im Sinne einer verbesserten Einbindung der Abwasserwirtschaft in das Energiesystem werden die Wechselwirkungen mit dem Energiemarkt bzw. dessen Anforderungen und relevanten Rahmenbedingungen bei den Fragestellungen grundsätzlich berücksichtigt. Relevante Rechtsnormen und Anpassungsbedarfe werden aufgezeigt. Die Ergebnisse werden in einem Übersichtskatalog zusammengefasst.
Durch die gemeinsame Verlegung und Bündelung von verschiedenen Infrastrukturen für Strom, Wasser, Gas, Informations- und Kommunikationsdienste, Fernwärme, Abwasser u. a. in einer Trasse werden geringere Umweltbelastungen sowie soziale und ökonomische Vorteile erwartet. Bündelungsgebote bzw. Bündelungsmöglichkeiten sind zum Teil auch rechtlich verankert, etwa im Naturschutzrecht oder im Raumordnungsrecht. INTEGRIS hat die Klärung von Verfahrensfragen zur Planung und Zulassung und die Bewertung der Nachhaltigkeit im Rahmen der Regionalentwicklung mit Blick auf zukünftige Anforderungen an Infrastrukturen zum Ziel. Die im Projekt durchgeführte Nachhaltigkeitsbewertung am Beispiel des Bauvorhabens der Kommunalen Netze Eifel (KNE) hat gezeigt, dass prinzipiell eine gebündelte Verlegung von Infrastrukturen einer ungebündelten Verlegung vorzuziehen ist. Aus den Vergleichsergebnissen der Umweltwirkungen gebündelter und ungebündelter Infrastrukturen sowie aus der rechtlichen Einordnung leiten sich abschließend Empfehlungen für die Planungspraxis ab. Eine Betrachtung von möglichen Zukunftsszenarien macht die Notwendigkeit einer gestaltenden Politik deutlich. Aktuell wird gerade im IKT-Bereich eine klare Koordination aller Akteure und Maßnahmen als unbedingt notwendig erachtet, um einen gleichmäßigen Ausbau zu erreichen. Die einzelnen Sektoren sind zukünftig enger miteinander verzahnt; Knotenpunkte als Punkte der Umwandlung verschiedener Energieträger werden wichtiger. Eine Strategie, die eine sektorübergreifende Planung beinhaltet und bspw. mindestens Knotenpunkte vorsieht, an denen sich verschiedenen Infrastrukturen "treffen", ist daher sinnvoll und notwendig.
Sustainability transitions take place across geographical and political levels. Services such as energy supply, water supply and wastewater management or housing are part of daily life have to be provided at the district level within larger urban governance structures or by smaller rural administrations. However, relatively little attention has been given to the analysis of these local structures. This paper reviews case studies of niches in the areas of district heat networks, communal housing projects for the elderly and sustainable water/wastewater management. The paper addresses the following research questions: 1. What are the similarities and differences in the case study's drivers and barriers that have arisen between the fields of action and what conclusions can be drawn from these insights in order to maximize success factors or to minimize obstacles in advance? 2. What are the key factors for transition, also with regard to the synergies of the three fields of action? 3. What is the stage of development of the niches? Are they in a transition process or not? District heat networks are established as a niche, but given the current policy and financial environment are developing very slowly. Communal housing projects are a small part of the overall housing market, but the niche is stable and growing. Waste water separation and new rain water management systems are developing as niches, but the centralised management of decentralised waste water treatment has so far only been adopted in a few cases. These niches are all critically dependent on support from the district authorities. High complexity and inconsistency in legal frameworks, and missing financial re-sources present significant barriers for innovative niche projects. They usually require new, specific financial support to enable the change from conventional systems. These groups face a difficult period of developing their expertise in planning and management and often require financial support and a
In 2008, the guideline for establishing a framework for Community action in the field of marine environment (Marine Strategy Framework Directive - MSFD, 2008/56/EG) was published. The overall objective of the guideline is to achieve and/or maintain a good status of the marine environment before the year 2020. The good environmental status has to be defined in accordance with qualitative Descriptors as listed in Annex I and specified through respective Criteria and Indicators given by the European commission. While recent projects have focussed mainly on the so-called 'state' Descriptors of the MSFD, the focus of the current project has been on 'pressure' and 'impact' Descriptors. For these, assessment systems were not yet available. Within the project, we have been identifed existing deficits and presented possible solutions, for example by developing respective assessment systems. For Descriptor 2 (non-indigenous, invasive species) an assessment system has been developed which considers the amount of foreign species within an ecosystem, the impact on native communities, and the trend indicator. The approach proposed for Descriptor 6 (seafloor integrity) is based on modelling the impact by combining pressure-specific sensitivity information for benthic habitats with data on the spatial and temporal extent of physical loss and damage. Due to large gaps in knowledge on pressures and impacts on hydrographical conditions and ecosystem components, it is currently not possible to present a detailed assessment concept for Descriptor 7 (hydrographical conditions). Instead, a first draft of an assessment concept is briefly outlined as a basic framework which should be open to changes and adaptable for future developments in research. One of the most important stressors in the marine environment is the chemical pollution which is covered by Descriptor 8 (contaminants). Initially, relevance of the contaminants, environmental quality targets, the biological effects in common, and the effects on marine mammals in particular have been examined. For Descriptor 10 (marine litter) an assessment system for litter on beaches has been developed. Concerning litter at the water surface, within the water column, and at the seafloor (particularly fisheries nets) existing data have been analysed to suggest environmental quality targets and effective monitoring strategies. In addition, the impact on marine birds has been examined when swallowing up litter. Moreover, possible approaches for an overall assessment concept for 'the good environmental status' according to the MSFD have been developed, with special regard to the results of recent MSFD projects.
