Übergänge

in eine nachhaltige Entwicklung

03.09.2018

Soziale Aspekte technischer Innovationen: Beispiel SEMIZENTRAL

Innovative Technologien können Antworten auf drängende Umweltprobleme geben. Ihren Nutzen können sie aber oft nur dann entfalten, wenn sie mit neuen Verhaltensweisen sowie mit veränderten Planungs- und Betriebsabläufen einhergehen. Ein Beispiel dafür ist das „Resource Recovery Center“, eine Großanlage zur Abwasserwiederverwendung, die im Forschungsprojekt SEMIZENTRAL in der chinesischen Großstadt Qingdao gebaut wurde. Diese Anlage reinigt das Abwasser der rund 12.000 Bewohner*innen des Quartiers, stellt daraus Betriebswasser her und erzeugt aus angelieferten Bioabfällen und Fäkalien Energie. Die neuartige Wasserinfrastrukturanlage wurde gezielt semizentral konzipiert, um flexibel auf steigendes Bevölkerungswachstum reagieren zu können. Welche Veränderungen in den Prozessen der Planung, des Baus und des Betriebs erforderlich sind, damit das System reibungslos funktionieren kann, untersuchte das ISOE – Institut für sozial-ökologische Forschung.


Resource Recovery Center (RRC) in Qingdao

„SEMIZENTRAL ist mehr als nur eine technische Innovation. Die Technologie erfordert einen veränderten Umgang mit Ressourcen“, sagt ISOE-Mitarbeiterin Martina Winker. „Gleichzeitig müssen alle Beteiligten neue Praktiken und Routinen entwickeln. Insofern ist das Projekt ideal, um sozial-ökologische Versorgungssysteme zu erforschen.“ Das heißt, es geht nicht allein um technisch-naturwissenschaftliche Aspekte, wie etwa die mögliche Einsparung von 20 bis 30 Prozent an Trinkwasser durch das generierte Betriebswasser oder um die Energieautarkie der Anlage. Es geht auch darum, wie sich das Verhalten der Nutzer*innen in den angeschlossenen Wohnungen und Hotels auf den Betrieb der Anlage auswirkt. Das für das Betriebswasser notwendige zweite Leitungsnetz wirft zudem neue Fragen für Planung, Bau und Betrieb auf. Auch deshalb setzt sich der Projektverbund neben Wissenschaftler*innen auch aus zahlreichen Praxispartnern zusammen, die das Forschungsprojekt bei der Erprobung der neuen Technologie unterstützen. „Beispielsweise hat sich gezeigt, dass ein Hauptaugenmerk auf die Membrananlagen in der Wasseraufbereitung gelegt werden muss, um eine sichere Versorgung mit Betriebswasser zu gewährleisten“, betont Martina Winker. „Solche sensiblen Punkte müssen wir kennen und damit müssen wir umzugehen verstehen, wenn wir eine neuartige Technologie erfolgreich in die Anwendung bringen und weltweit verbreiten wollen.“ Das habe das Projekt SEMIZENTRAL deutlich gezeigt.

Störanfälligkeit kritischer Infrastrukturen verstehen

Dass das menschliche Verhalten eine mitentscheidende Rolle spielt, zeigte sich auch in der Vulnerabilitätsanalyse des ISOE. Dabei wurde untersucht, wie robust das System gegenüber Störungen ist. Neben Umweltfaktoren wie Erdbeben, Starkregen oder Feuer wirken sich technische Aspekte stark darauf aus, ob die Anlage funktioniert. Allerdings sind auch menschliches Versagen oder Fehlnutzung der Bewohner*innen, Fehlanschlüsse oder finanzielle Entscheidungen Schlüsselfaktoren. Auch Sabotage oder Vandalismus spielen eine Rolle.

All diese Aspekte untersuchte ISOE-Mitarbeiter Martin Zimmermann im Projekt mit der ersten Vulnerabilitätsanalyse zu einer semizentralen Anlage. „Unser Ziel war es, besonders kritische Faktoren zu identifizieren und daraus Maßnahmen abzuleiten, um das Risiko für das Versagen solcher Anlagen zu minimieren. Dabei hat sich herausgestellt, dass interne Gefährdungen wie menschliches und technisches Versagen die Anfälligkeit von Systemkomponenten stärker erhöhen als Naturgefahren“, sagt Martin Zimmermann. Dies sei wichtig, wenn es darum geht, das Konzept auf Standorte in anderen Städten zu übertragen.

Ergebnisse zum Download

Mit dem Projektabschluss stehen nun verschiedene Produkte zum Download bereit. Warum SEMIZENTRAL für Regionen mit starkem Bevölkerungszuwachs interessant ist, zeigt auf einen Blick der Ergebnisflyer. Detailliertere Ergebnisse zur Implementierung der Anlage und zu der Vulnerabilitätsanalyse gibt es in den Präsentationen nachzulesen.

Veröffentlichungen

Zimmermann, Martin/Martina Winker/Engelbert Schramm (2018): Vulnerability Analysis of Critical Infrastructures in the Case of a Semi-Centralised Water Reuse System in Qingdao, China. International Journal of Critical Infrastructure Protection https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1874548217301877 

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