In den vergangenen Jahren ist der Stellenwert kommunaler Klimaschutzpolitik in Deutschland deutlich angestiegen. Neben medialer Berichterstattung bezüglich der zu befürchtenden weltweit möglichen Folgen des Klimawandels sowie der Darstellung des zähen Ringens zur Vereinbarung von Klimaschutzzielen, stellen Bürger zwischenzeitlich bereits direkt vor ihrer Haustür fest, dass die die klimatischen Gegebenheiten in ihrer Stadt insgesamt „irgendwie anders“ sind als früher.
An dieser Stelle kommt die Frage auf, ob neben den Gefahren durch Starkregen der Abwassertransport über das Kanalnetz nicht auch Potenziale zum nachhaltigen Klimaschutz bietet? Zur Abrundung der Untersuchung werden diese Überlegungen zur Gestaltung einer modernen Stadtentwässerung um eine weitere technische und gesellschaftliche Herausforderung des 21. Jahrhunderts – den demografischen Wandel – erweitert. Dieses gebündelte Vorgehen scheint sinnvoll, da sowohl kurzzeitig auftretende Starkregenereignisse als auch ein kontinuierlicher Rückgang des privaten und gewerblichen Wasserverbrauchs die Betriebssicherheit einer Entwässerungsanlage gefährden und im Extremfall zu wirtschaftlichen Schäden an öffentlichem und privatem Eigentum führen.
In der vorliegenden Masterarbeit wird im Saarland stellvertretend die Stadtentwässerung der Stadt Saarbrücken mit ihren Anlagen zum Abwassertransport auf ihre Vulnerabilität hinsichtlich Starkregenereignissen und Auswirkungen des demografischen Wandels untersucht. Zur Problemminimierung werden Potenziale ausgelotet, um diesen Gefahren zu begegnen und den Stress im bestehenden Kanalnetz zu reduzieren. Gleichzeitig bietet eine Entwässerungsanlage über die Nutzbarmachung von thermischer, solarer und kinetischer Energie Möglichkeiten zur CO2-Einsparung, die es ebenfalls zu untersuchen gilt.
Die Ausarbeitung schließt ab mit einer Empfehlung für die Anpassung des kommunalen Tuns an diese zukünftigen Umfeldbedingungen.
Inhaltsverzeichnis
- Eidesstattliche Erklärung
- Inhaltsverzeichnis
- Abbildungsverzeichnis
- Symbolverzeichnis
- Abkürzungsverzeichnis
- Glossar
- 1. Einführung
- 1.1. Fragestellung
- 1.2. Zielsetzung und Vorgehensweise
- 2. Vorstellung der regionalen Bedingungen im Untersuchungsgebiet
- 2.1. Soziogeografische Ausgangssituation im Saarland
- 2.2. Entwässerungsspezifische Grundlagen in Saarbrücken
- 3. Gesetzliche Grundlagen
- 3.1. Klima- und Umweltgesetzgebung
- 3.1.1. Umweltvölkerrecht
- 3.1.2. Umweltrecht der Europäischen Union
- 3.1.3. Umweltrechtliche Vorgaben der Bundesrepublik Deutschland
- a) Abwasserentsorgung und Bodenschutz
- b) Klimaschutz
- 3.1.4. Wasserrecht im Saarland
- 3.1.5. Ortsrecht
- 3.2. Grundlagen der kommunalen Selbstverwaltung
- 3.3. Finanzierungsmöglichkeiten und Gebührenrecht im Saarland
- 3.3.1. Kommunales Abgabenrecht
- 3.3.2. Möglichkeiten der Finanzierung
- a) Maßnahmen zum Klimaschutz
- b) Maßnahmen zur Verbesserung der Gewässergüte
- 3.4. Technische Regularien
- 4. Chancen für den Kanalnetzbetreiber
- 4.1. Grundsätze zur Hebung von Potenzialen im Energiebereich
- 4.2. Wirtschaftliche Aspekte
- 4.3. Vorgehensweise und Standortbestimmung
- 4.3.1. Solare Energie
- 4.3.2. Thermische Energie
- 4.3.3. Kinetische / Potenzielle Energie
- 4.4. Umfrage zur energetischen Nutzung in der Abwasserentsorgung
- 4.5. Zusammenfassung und Chancenbewertung
- 5. Risiken für den Kanalnetzbetreiber
- 5.1. Risikofaktor Klimaveränderung
- 5.1.1. Bestimmung der Vulnerabilitätsfaktoren
- 5.1.2. Kanalrück- und -überstau
- 5.1.3. Technische Möglichkeiten unter rechtlichen Aspekten
- a) Vermeidung von Niederschlagsabflüssen
- b) Nutzung von Regenwasser
- c) Versickerung I Verdunstung
- d) Retention
- e) Behandlung von verunreinigten Oberflächenabflüssen
- 5.2. Risikofaktor Demografie
- 5.2.1. Auswirkungen auf die Kanalisation
- 5.2.2. Technische Möglichkeiten unter rechtlichen Aspekten
- a) Vermeidung des Geruchsaustritts aus dem Kanal
- b) Querschnittsreduzierung
- c) Vergrößerung des Gefälles
- d) Schwallspüleinrichtungen
- e) Regenwasserspülungen
- 5.3. Umfrage zur Risikominimierung in der Abwasserentsorgung
- 5.4. Zusammenfassung der Risiken aus Klima- und Demografischem Wandel für eine Stadtentwässerung
- 6. Strategische Ziele der zukunftsorientierten Stadtentwässerung
- 6.1. Anforderungen an den Städtebau
- 6.1.1 Verantwortungsbereich der Stadtplanung
- 6.1.2 Beispiel: Bebauungsplan „Franzenbrunnen"
- 6.2. Folgen für die öffentliche Entwässerung
- 6.3. Private Möglichkeiten der Vorsorge
- 6.4. Finanzielle Auswirkungen
- 7. Bewertung und Ausblick
- 7.1. Technische Aspekte einer zukunftsfähigen Stadtentwässerung
- a) Energiepotenziale nutzen
- b) „No-Regret-Maßnahmen" umsetzen
- 7.2. Rechtliche Aspekte einer zukunftsfähigen Stadtentwässerung
- 7.2.1. Bundesgesetzliche Schwachstellenanalyse im Wasserrecht
- 7.2.2. Landeswassergesetze im Überblick
- 7.2.3. Wertung der bestehenden Governancestrukturen
- Anhang
- A. Anhang 1: Berechnung der Leistung eines Wärmetauschers
- B. Anhang 2: Ergebnisaufstellung Städteumfrage — Energienutzung
- C. Anhang 3: Risikobetrachtung im 100-jährigen Hochwasserfall über das Kanalnetz der Stadt Saarbrücken
- D. Anhang 4: Gegenüberstellung der Methoden zur Regenwasserbewirtschaftung
- E. Anhang 5: Umsetzungsprojekte der dezentralen Regenwasserbewirtschaftung im Stadtgebiet von Saarbrücken
- F. Anhang 6: Ergebnisaufstellung Städteumfrage — Klimawandel
- G. Anhang 7: Informationsbroschüre zum Schutz vor Starkregen
- H. Anhang 8: Gebührenmodellberechnung für die Kosten der Schmutzwasserentsorgung
- Literaturverzeichnis
Zielsetzung und Themenschwerpunkte
Die Masterarbeit untersucht die Chancen und Risiken einer zukunftsorientierten Stadtentwässerung am Beispiel des Kanalnetzes der Stadt Saarbrücken. Sie analysiert die Auswirkungen des Klimawandels und des Demografischen Wandels auf die Entwässerungssysteme und erarbeitet Optimierungsstrategien unter Berücksichtigung technischer, rechtlicher und finanzieller Aspekte.
- Klimawandel und seine Auswirkungen auf die Stadtentwässerung
- Starkregenereignisse und deren Folgen für das Kanalnetz
- Demografischer Wandel und die Folgen für die Abwasserentsorgung
- Nutzung von Energiepotenzialen im Bereich der Abwasserentsorgung
- Entwicklung von nachhaltigen Entwässerungsstrategien für die Zukunft
Zusammenfassung der Kapitel
Die Arbeit beginnt mit einer Einführung in die Problematik der Stadtentwässerung im Kontext des Klimawandels und des Demografischen Wandels. Sie beleuchtet die Fragestellung, warum die bestehenden Konzepte nicht mehr zukunftsfähig sind und welche Anforderungen an eine moderne Abwasserentsorgung gestellt werden müssen.
Im Anschluss werden die regionalen Bedingungen im Untersuchungsgebiet Saarbrücken vorgestellt. Die soziogeografische Ausgangssituation im Saarland wird beleuchtet, sowie die entwässerungsspezifischen Grundlagen in Saarbrücken. Die Arbeit analysiert die topografischen und naturräumlichen Gegebenheiten, die Bevölkerungsentwicklung und die spezifischen Merkmale des Kanalnetzes der Stadt.
Das dritte Kapitel widmet sich den gesetzlichen Grundlagen der Abwasserentsorgung. Die Arbeit betrachtet die relevanten Gesetze und Verordnungen auf Bundes- und Landesebene, insbesondere im Bereich des Wasserrechts und des Umweltschutzes. Die Kapitel analysiert die Anforderungen des Wasserhaushaltsgesetzes (WHG) und des Saarländischen Wassergesetzes (SWG) und stellt die relevanten Regelwerke und Verordnungen im Saarland vor.
Kapitel 4 beleuchtet die Chancen, die sich für den Kanalnetzbetreiber durch die Nutzung von Energiepotenzialen im Bereich der Abwasserentsorgung ergeben. Die Arbeit untersucht die Möglichkeiten zur Nutzung von solarer, thermischer und kinetischer Energie. Es werden verschiedene Standorte im Stadtgebiet Saarbrücken hinsichtlich konkreter Umsetzungsmöglichkeiten analysiert und eine Umfrage zur Abschöpfung vorhandener Energien aus der Abwasseranlage in 46 Städten vorgestellt.
Kapitel 5 analysiert die Risiken, die sich aus dem Klimawandel und dem Demografischen Wandel für den Kanalnetzbetreiber ergeben. Die Arbeit untersucht die Auswirkungen von Starkregenereignissen auf das Kanalnetz und die Folgen des Bevölkerungsschwunds für die Abwasserentsorgung. Es werden verschiedene technische Möglichkeiten zur Risikominimierung vorgestellt und eine Umfrage zu den angewandten Strategien in 46 deutschen Städten präsentiert.
Kapitel 6 erörtert die strategischen Ziele einer zukunftsorientierten Stadtentwässerung. Die Arbeit beleuchtet die Anforderungen an den Städtebau, die Folgen für die öffentliche Entwässerung und die Möglichkeiten der privaten Vorsorge. Zudem werden die finanziellen Auswirkungen der notwendigen Investitionen und die Gestaltung der Abwassergebühren diskutiert.
Im letzten Kapitel werden die Ergebnisse der Arbeit bewertet und ein Ausblick auf die zukünftigen Herausforderungen der Stadtentwässerung gegeben. Die Arbeit betont die Notwendigkeit einer integrativen Herangehensweise an die Problematik und die Bedeutung von interdisziplinärer Zusammenarbeit zwischen verschiedenen Akteuren. Es werden die technischen und rechtlichen Aspekte einer zukunftsfähigen Stadtentwässerung beleuchtet und die bestehenden Governancestrukturen im Saarland bewertet.
Schlüsselwörter
Die Schlüsselwörter und Schwerpunktthemen des Textes umfassen die Stadtentwässerung, den Klimawandel, Starkregen, den Demografischen Wandel, die Abwasserentsorgung, die Regenwasserbewirtschaftung, die Nutzung von Energiepotenzialen, die technischen Regularien und die rechtlichen Rahmenbedingungen. Die Arbeit beleuchtet die Herausforderungen und Chancen einer nachhaltigen Stadtentwässerung im 21. Jahrhundert und bietet praktische Handlungsempfehlungen für die Gestaltung der Zukunft.
- Quote paper
- Dipl. Ing. (FH) Simone Stoehr (Author), 2012, Anforderungen an eine moderne, zukunftsfähige Stadtentwässerung, Munich, GRIN Verlag, https://www.grin.com/document/193416
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