Abschätzung des Potenzials für die Nutzung von Betriebswasser in Frankfurt am Main
Ziel des Vorhabens ist es, den potenziellen Betriebswasserbedarf in Frankfurt am Main zu ermitteln und zugleich Wege aufzuzeigen, wie dieser Bedarf gedeckt werden kann. Betriebswasser kann für gewerbliche, industrielle, landwirtschaftliche, aber auch häusliche Zwecke genutzt werden, für die nicht zwingend Trinkwasserqualität nötig ist. Als Wasserquellen, aus denen Betriebswasser gewonnen werden kann, werden neben Regenwasser auch Wasser aus Flüssen, lokales Grundwasser und leicht verschmutztes Abwasser, sogenanntes „Grauwasser“, in Betracht gezogen. Auf der Basis unterschiedlicher Entwicklungsszenarien für den Untersuchungshorizont bis 2050 soll ein theoretisches Substitutionspotenzial für Trinkwasser abgeschätzt werden. Auf der Grundlage dieser Ergebnisse können in einem nächsten Schritt weitere Versorgungsgebiete der Hessenwasser GmbH & Co. KG untersucht werden.
Forschungsansatz
Die Ausgangslage erfordert ein praxisbezogenes und wissenschaftlich fundiertes Vorgehen, das auf einer möglichst tragfähigen Datenbasis zu den verschiedenen Teilwasserverbräuchen, auf plausiblen Annahmen sowie der Analyse früherer Studien und Überlegungen über die Trinkwassersubstitution im Versorgungsgebiet aufbauen muss. Für zwei Stadtquartiere werden der theoretische Bedarf an Betriebswasser und alternative Versorgungsmöglichkeiten abgeschätzt. Deren ökologische und sozio-ökonomische Wirkungen werden identifiziert. Von dieser teilräumlichen Abschätzung aus werden die Ergebnisse auf das gesamte Stadtgebiet übertragen und mittels Realisierungsszenarien bis 2050 diskutiert. Um die Ausprägung möglicher Entwicklungskorridore zu erfassen, sind gesellschaftliche, insbesondere siedlungs- und sozial-strukturelle, ökonomische, ökologische, technische und (preis-)politische Rahmenbedingungen, Potenziale und Einflussfaktoren auf die Wasserinfrastruktur zu berücksichtigen. Im Rahmen einer CO2-Fußabdruckanalyse wird das Ziel verfolgt, belastbare Kenngrößen für den Status quo und für neuartige Wasserinfrastruktursysteme abzuschätzen.
Hintergrund
Die Stadt Frankfurt bezieht ihr Trinkwasser zu etwa einem Drittel aus örtlichen Gewinnungsanlagen, dem Hessischen Ried und dem Vogelsberg. Klimawandel und die demographische Entwicklung führen dazu, dass die zukünftigen Bedarfswerte an Trinkwasser über den aktuellen Spitzenbedarfswerten liegen werden. Ohne zusätzliche Maßnahmen bei Gewinnung, Transport und Speicherung sowie bei der Wasserbeschaffung könnte es in Spitzenlastzeiten zu Einschränkungen in der Trinkwasserversorgung kommen. Doch nicht alle Wasserbedarfe sind auf Trinkwasserqualität angewiesen. Ob im Haushalt, Gewerbe oder Industrie: Um die Grundwasser-Ressourcen zu schonen, ist der Einsatz von Betriebswasser für bestimmte Nutzungszwecke als Alternative zu Trinkwasser möglich. Die tatsächlichen Effekte, die eine gleichzeitige Bereitstellung von Trinkwasser und Betriebswasser mit sich bringen, sind bislang nicht bekannt.
Um auch langfristig eine ressourcenschonende Versorgung der wachsende Metropolregion zu gewährleisten, ist es wichtig, neue und regionale Wissensgrundlagen zu schaffen, bisherige Herangehensweisen zu prüfen und Alternativen abzuwägen. Wasserinfrastruktur erfordert weitblickende Planung. Hierzu gehört auch, frühzeitig Veränderungen zu erkennen und mögliche Anpassungsszenarien zu entwickeln.
Forschungs- und Projektpartner
- Kompetenzzentrum Wasser Berlin gGmbH (KWB)
Praxispartner
- Stadtplanungsamt Stadt Frankfurt am Main
- Umweltamt Stadt Frankfurt am Main
- Stadtentwässerung Frankfurt am Main
- Mainova AG
- Netzdienste Rhein-Main GmbH
Auftraggeber
- Hessenwasser GmbH & Co. KG
Publikationen
Schramm, Engelbert/Michaela Rohrbach/Martina Winker/Martin Zimmermann (2024): Substitution von Trinkwasser. Ermittlung des Pro-Kopf-Betriebswasserbedarfs. gwf-Wasser/Abwasser 165 (1), 61-66
Schramm, Engelbert/Hermann Mikat/Jörg Becker (2022): Betriebswasser - eine Studie. Abschätzung theoretischer Trinkwassersubstitutionspotenziale in Frankfurt am Main. WasserZeichen (Winter 2022/2023), 12-17
Schramm, Engelbert/Martina Winker/Michaela Rohrbach/Martin Zimmermann/Christian Remy (2022): Abschätzung theoretischer Trinkwassersubstitutionspotenziale in Frankfurt am Main. Optionen der Betriebswassernutzung und deren ökonomische und ökologische Auswirkungen im Betrachtungshorizont bis 2050. Unter Mitarbeit von Christoph Meyer. ISOE-Studientexte, 26. Frankfurt am Main: ISOE - Institut für sozial-ökologische Forschung
Schramm, Engelbert/Marcus Klein/Kaja Warczok/Martina Winker (2019): Regenwassernutzung im Frankfurter Norden. Erfahrungen aus Quartieren mit Zisternenpflicht. fbr-wasserspiegel 25 (1/20), 15-19
Laufzeit
Ansprechpartnerin
Projektteam
Methoden
SzenarienVerwandte Projekte
- Anwendungsplattform zur automatisierten Prognose des Tageswasserbedarfs in Hamburg
- AQUA-Hub India – Water Innovation Hubs und smartes Wassermonitoring
- AquaticPollutantsTransNet – Wissenstransfer zur Reduzierung von Schadstoffen und Krankheitserregern im Wasserkreislauf
- Begleitforschung für die Grundwassererschließung am Standort „Heiliger Born“
- BioFAVOR II – Recycling von Fäkalien aus dezentralen Quellen im Low-Tech-Verfahren
- CapTain Rain – Wassersammlung und -ableitung bei Starkregenereignissen in Jordanien
- CuveWaters – Integriertes Wasserressourcen-Management in Namibia
- Effizienter Einsatz von Mitteln aus der Hessischen Grundwasserabgabe
- Elimination von Spurenstoffen in Kläranlagen
- EPoNa – Wasserwiederverwendung im Norden Namibias
- Evaluation des International Water Stewardship Programms (IWaSP)
- gwTriade – Integratives Monitoring der Grundwasserqualität
- HypoWave – Neue Wege zur Abwasserwiederverwendung in der Landwirtschaft
- HypoWave+ – Implementierung eines hydroponischen Systems zur nachhaltigen Wasserwiederverwendung in der Landwirtschaft
- INTAFERE – Integrierte Analyse von mobilen, organischen Fremdstoffen in Fließgewässern
- Integriertes Wasserressourcen-Management in Isfahan/Iran
- IntenKS – Intensivierung der Klärschlammbehandlung zur energetischen und stofflichen Nutzung in China
- INTERESS-I – Integrierte Strategien zur Stärkung urbaner blau-grüner Infrastrukturen
- Klassifikation der Verbrauchsstellen im Versorgungsgebiet von HAMBURG WASSER
- Kompetenzatlas Wassertechnologie und Wassermanagement in Hessen
- KREIS – Innovative Stadtentwässerung in der Jenfelder Au
- Leitbild IWRM – Wasserressourcenmanagement für die Metropolregion Rhein-Main
- LiveSewer – KI-basiertes Abwassermonitoring
- Marktöffnung in der Trinkwasserversorgung
- Masterplan „Zukunftssichere Trinkwasserversorgung im Saarland 2040“
- MORE STEP – Mobilität im Wandel: Nachhaltige Entwicklung des mongolischen Steppenökosystems (Phase II)
- MULTI-ReUse – Modulares Aufbereitungssystem zur Wasserwiederverwendung
- Nachhaltigkeitsleistungen von Wasserversorgungsunternehmen
- NaCoSi – Nachhaltigkeitscontrolling in der Siedlungswasserwirtschaft
- netWORKS – Sozial-ökologische Regulation netzgebundener Infrastruktursysteme
- netWORKS 2 – Transformationsmanagement für eine nachhaltige Wasserwirtschaft
- netWORKS 3 – Nachhaltige Konzepte für die kommunale Wasserwirtschaft
- netWORKS 4 – Resilient networks: Beiträge städtischer Versorgungssysteme zur Klimagerechtigkeit
- netWORKS 4 – Resilient networks: Beiträge städtischer Versorgungssysteme zur Klimagerechtigkeit (Anschlussprojekt)
- Neue Perspektiven für die Renaturierung von Bächen und Flüssen
- NiddaMan – Nachhaltiges Wasserressourcen-Management im Einzugsgebiet der Nidda
- P-Net – Regionales Netzwerk für ein ressourceneffizientes Phosphormanagement
- PLASTRAT – Verminderung von Plastikeinträgen in Seen und Fließgewässer
- PlastX – Mikroplastik in Fließgewässern
- PlastX – Plastikabfälle in Meeren und Ozeanen
- Privatisierung in der Wasserwirtschaft
- Regenwasserversickerung in Wiesbaden
- Regionale Nachhaltigkeit in Wasserwirtschaft und Landschaftsgestaltung
- regulate – Nachhaltiges Management von Grundwasser in Europa
- SASSCAL – Forschungsinfrastruktur in Afrika
- SASSCAL – Wasserbezogene Risiken im südlichen Afrika
- SAUBER+ Innovative Konzepte für Abwasser aus Einrichtungen des Gesundheitswesens
- SCIP Plastics – Die Abfallvermeidung in Khulna stärken und die marine Plastikverschmutzung reduzieren
- Semizentral – Infrastrukturen für schnell wachsende Städte der Zukunft
- Smart Water Future India: Intelligentes Wassermanagement für Indiens Städte
- start – Strategien zum Umgang mit Arzneimittelwirkstoffen im Trinkwasser
- start2 – Strategien zum Umgang mit hormonell wirksamen Agrarchemikalien
- Stoffflüsse umweltrelevanter chemischer Stoffe: Produktliniencontrolling
- Strukturkonzept Trinkwasserversorgung Magdeburg
- TransRisk – Schadstoffe als Risiko im Wasserkreislauf
- TRAPA India – Transitionswege zur Lösung der Abwasserproblematik in indischen Städten
- Trinkwassertagesbedarf – Prognosemodell für Hamburg
- Umweltrisiken und Arzneimittel: Schlüsselrolle der Apotheken
- Wasser 2050 – Chancen für die deutsche Wasserwirtschaft
- Wasserbedarfsprognose 2030 (Basisjahr 2005) für Hamburg
- Wasserbedarfsprognose 2045 (Basisjahr 2011) für Hamburg
- Wasserbedarfsprognose 2050 (Basisjahr 2017) für Hamburg
- Wasserbedarfsprognose 2050 (Basisjahr 2019) für den WBV Harburg
- Wasserbedarfsprognose 2050 (Basisjahr 2020) für Hamburg
- Wasserkreislauf und urban-ökologische Entwicklung
- Wasserwirtschaftliche Proxies und Szenarien für die Entwicklung des Wasserbedarfs
- Weschnitz Dialog: Kommunikation und Beteiligung beim Management von Renaturierungsmaßnahmen entlang der Weschnitz
- Wissenschaftliche Begleitung der Umfrage 2021 zum Wasserverbrauch in Hamburg
- Wissenschaftliche Begleitung des Projekts „Smartes Wassermanagement“ in Frankfurt
- Zustand unserer Wasserressourcen heute und in Zukunft