Methodik zur Erstellung ganzheitlich-nachhaltiger Konzepte mit dem Schwerpunkt der ökologischen (Abwasser)Kreislaufwirtschaft und dessen Umsetzung im Stadtraum Problemdarstellung

FriesVerfasserin: Dipl.-Ing. Nicola Fries
Bauhaus-Universität Weimar, Professur Grundlagen des Ökologischen Bauens
Betreuer: Prof. Dr.-Ing. Detlef Glücklich, Bauhaus-Universität Weimar, Fakultät Architektur Professur Grundlagen des Ökologischen Bauens
nicola.fries@archit.uni-weimar.de
Webseite

Problemdarstellung 

Nachhaltige Stadtentwicklung kann nur stattfinden, wenn sich Lebensqualität und Lebensstandard der Menschen mit der Umweltqualität bzw. der Ausbeutung der Natur vereinbaren lassen. Limitierender Fak-tor ist hierbei jedoch immer das ökologische Beziehungsgeflecht der natürlichen Ressourcen Wasser, Boden, Rohstoffe, Luft und Vegetation. Diese Ressourcen können in ihrer Verfügbarkeit kaum verändert werden und müssen durch den Menschen so genutzt werden, dass sie sich ständig regenerieren können. Ist dies nicht der Fall, gerät das ökologische Gleichgewicht ins Wanken und der Mensch entzieht sich seine eigene Lebensgrundlage. Die gängige Stadtentwicklungspolitik berücksichtigt das komplexe Bezie-hungsgefüge zwischen Natur und Stadtraum nicht. Einzellösungen auf Teilgebieten (z.B. Energie, Bau-stoffe, Verkehr) der Stadtplanung stehen in ausreichender Zahl zur Verfügung, stellen aber nur Repara-turversuche dar. Doch wie kann ein nachhaltiger Stadtentwicklungsprozess in Gang gesetzt werden, der einerseits ökologische Kreisläufe fördert und natürliche Ressourcen schützt und andererseits die Anfor-derungen des Lebens und Arbeitens in der Stadt erfüllt?

Ziel der Arbeit 

Im Rahmen der Dissertation wird eine praktikable Methodik zur Erstellung ganzheitlich-nachhaltiger Kon-zepte mit dem Schwerpunkt der ökologischen Kreislaufwirtschaft erarbeitet. In diese Methodik werden nachhaltiges Ressourcen- und Flächenmanagement, Informations- und Qualitätsmanagement sowie Stadtplanung integriert. Die unterschiedlichen Lösungsansätze und Maßnahmen innerhalb des Gesamt-konzeptes werden vorgestellt, systematisiert und anschließend als handhabbare Einheiten für die Dimen-sionierung und Planung aufbereitet. Hierbei ist die Flexibilität sowohl der Teillösungen als auch der Ge-samtlösung hinsichtlich sich verändernder Rahmenbedingungen und Parameter zu überprüfen. Den lang-fristig dynamischen Prozessen innerhalb der Stadtplanung und den Anforderungen an eine flexible Nut-zung des Stadtraums wird dabei besondere Aufmerksamkeit geschenkt. Weiterhin wird der Einfluss von (Abwasser)Kreislaufwirtschaftskonzepten auf die Stadtplanung (Stadtteil und Quartiersebene) und die bauliche Umsetzung (Quartiers- und Gebäudeebene) untersucht. Derzeit ungeklärt sind die Übergänge und Grenzen zentraler, semizentraler und dezentraler Ver- und Entsorgungssysteme – diese gilt es zu finden und hinsichtlich ihrer Vor- und Nachteile zu bewerten.

Methodisches Vorgehen 

Im ersten Teil der Arbeit wird neben der Beschreibung des derzeitigen Forschungsstands zum Thema eine Analyse aller in der Stadt relevanten Stoffwechselprozesse, auf die der Stadtplaner bzw. Architekt Einfluss hat, angefertigt. Anschließend wird die Bedeutung des Wassers, dessen Führung im möglichst kurzgeschlossenen Kreislauf sowie der Einfluss des Wassers und der im Abwasser enthaltenen Nährstof-fe auf den Freiraum und damit verbunden die Bioaktivität im städtischen Raum herausgearbeitet.

Im zweiten Teil der Arbeit wird die an unserem Lehrstuhl entwickelte Methodik des Ökologischen Ge-samtkonzeptes und das damit verbundene Leitziel der „Stadtschaft“ beschrieben. Weiterhin wird das Prinzip des Zellenmodels vorgestellt, welches die Bearbeitung komplexer Planungsaufgaben erleichtert. Anschließend werden anhand des seit 2003 durchgeführten Forschungsprojektes „Ökologische Kreis-laufwirtschaft an der Valley View University in Accra/Ghana“ die oben aufgeführten theoretischen Ansätze auf ihre Praxistauglichkeit untersucht und daraus eine praktikable Methodik zur Erstellung ganzheitlich-nachhaltiger Konzepte mit dem Schwerpunkt der ökologischen (Abwasser)Kreislaufwirtschaft entwickelt. (Die oben genannten theoretischen Ansätze wurden erstmals in einer solchen Größenordnung in diesem Forschungsprojekt praktisch angewendet.)

Im dritten Teil der Dissertation wird eine Systematik aller für ein (Abwasser)Kreislaufwirtschaftskonzept zu betrachteten Komponenten (Teilkonzepte) erarbeitet, mögliche Lösungswege, Handlungsansätze und Maßnahmen aufgezeigt und deren Wechselwirkungen untereinander untersucht. Das Ergebnis ist eine Planungshilfe, die über Einzelbetrachtungen hinausgeht, auf jede Planungsaufgabe angewendet werden kann und der eine holistische Arbeitsweise zu Grunde liegt.

Im letzten Teil der Arbeit wird eine Synthese aus dem zweiten und dritten Teil erstellt und auf ein Pla-nungsbeispiel angewendet. Im Rahmen dieser Planungsaufgabe soll für ein Stadtquartier in Jena ein (Abwasser)Kreislaufwirtschaftskonzept innerhalb eines ökologischen Gesamtkonzeptes auf der Stadtteil-, der Quartiers- und der Gebäudeebene erstellt werden. Hierauf aufbauend wird der Konflikt zwischen den Forderungen der nachhaltigen Stadtentwicklung nach qualifizierter Dichte sowie der Erhöhung der Bioak-tivität und der Biotop- bzw. Freiraumvernetzung untersucht. Hier gilt es die Frage zu klären: Bis zu wel-chem Grad ist Stadtfarming, also die Verwertung der vor Ort anfallenden Nährstoffe, sinnvoll und prakti-kabel?

Definition: Ökologische (Abwasser)Kreislaufwirtschaft 

Grundanliegen der Ökologischen (Abwasser)Kreislaufwirtschaft ist es, die Stoffkreisläufe vor Ort zu schließen und damit der Natur das Entnommene zurückzugeben. Alle Stoffe werden als Wertstoffe be-trachtet, die es sinnvoll zu nutzen gilt. Viele Stoffkreisläufe bedingen einander oder weisen untereinander Schnittstellen auf. Aus diesem Grund ist jeder Stoffstrom genau zu analysieren, um mögliche Synergieef-fekte gezielt zu fördern. Durch den Aufbau einer Ökologischen (Abwasser)Kreislaufwirtschaft kann die kostspielige Wasserversorgung begrenzt, die umweltgerechte Entsorgung der Abwässer und Abfälle ge-sichert, die Bioaktivität erhöht, das Stadtklima verbessert und ein signifikanter Grad der Selbstversorgung mit Nahrungsmitteln (Stadtfarming) erreicht werden.