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Wasser in Städten wird zunehmend als wertvolle Ressource anerkannt. Etwa 30 % der europäischen Bevölkerung sind im Durchschnitt eines Jahres von Wasserstress betroffen (EWR, 2021). Es wird erwartet, dass sich die Situation verschlimmert, da der Klimawandel die Häufigkeit, das Ausmaß und die Auswirkungen extremer Ereignisse, einschließlich Dürren, erhöht. Die Bewirtschaftung von Abwasser, Überschwemmungen, Regen und Oberflächenabflüssen sollte daher auf integrierten Lösungen beruhen, bei denen die vielfältigen Nutzungen und der Wert des Wassers berücksichtigt werden. Water Sensitive Urban Design (WSUD) integriert Wasserkreislaufmanagement mit der grünen und bebauten Umwelt durch Planung und Stadtplanung. WSUD zielt darauf ab, städtisches Wasser als wertvolle Ressource zu verwalten, die Wasserqualität und die Ökosysteme der aufnehmenden Wasserstraßen und Wasserkörper zu schützen und das Risiko von Regenwasser und Überschwemmungen zu bewältigen. WSUD kann auf mehreren Ebenen implementiert werden, vom einzelnen Gebäude über die Nachbarschaft bis hin zur gesamten Stadtebene. Bei der Umsetzung von WSUD sind zwei Schlüsselprinzipien von wesentlicher Bedeutung: (1) Alle Elemente des Wasserkreislaufs und ihre Verbindungen werden gleichzeitig betrachtet, um ein Ergebnis zu erzielen, das eine gesunde natürliche Umwelt erhält und gleichzeitig den menschlichen Bedürfnissen entspricht; (2) Die Berücksichtigung des Wasserkreislaufs erfolgt von Anfang an und während des gesamten Planungs- und Planungsprozesses.
Eine umfassende Strategie für WSUD sollte die folgenden technischen Aspekte berücksichtigen: i) Planung der Wassereinsparung (Optimierung der Wasserverteilung zwischen verschiedenen Nutzungen, Untersuchung der Möglichkeiten der Trinkwassereinsparung, der Abwasserwiederverwendung und der Regenwasserernte, siehe auch die damit verbundenen Anpassungsmöglichkeiten der Wasserwiederverwendung und der Wasserbeschränkungen und -rationierung); ii) Verbesserung der Qualität des Regenwassers (einschließlich Maßnahmen zur Regenwasserbehandlung zur Verringerung von Schadstoffen); und iii) Integration städtebaulicher Elemente. Institutionelle Aspekte wie die Zusammenarbeit mit den Wassereinzugsbehörden, alternative Ansätze für die Einbeziehung der Gemeinschaft und Möglichkeiten zur Förderung von Innovationen sind ebenso wichtig und sollten den gesamten Prozess der Umsetzung der WSUD einrahmen.
Sustainable Urban Drainage Systems (SUDS) sind Teil von WSUD und beziehen sich auf Strukturen, die gebaut wurden, um Oberflächenwasserabfluss zu verwalten, auf eine Weise, die die natürliche Entwässerung nachahmt. SUDS enthalten häufig Boden und Vegetation in Strukturen, die ansonsten normalerweise undurchlässig sind (z. B. begrünte Dächer); die Aufnahme und der Durchgang durch Boden und Vegetation verringern die Abflussgeschwindigkeit und verbessern die Wasserqualität. Die Oberflächendurchlässigkeit in städtischen Gebieten kann gegebenenfalls durch die Verwendung durchlässiger Pflaster (z. B. Fußwege, Parkplätze, Zufahrtsstraßen) erhöht werden. Durch Infiltrationsvorrichtungen wie „Soakaways“ kann Wasser direkt in den Boden abgeleitet werden, während Becken, Teiche und sogar städtische öffentliche Räume wie Kinderspielplätze so gestaltet werden können, dass sie bei Regen (überschüssiges) Wasser aufnehmen. All diese Lösungen sind in der Lage, Oberflächenabflüsse zu reduzieren, Hochwasserauswirkungen abzuschwächen und die Grundwasseraufladung zu erhöhen. Wenn diese Lösungen durch die Ernte und Nutzung von Regenwasser für nicht trinkbare Zwecke ergänzt werden, kann der Druck auf die Trinkwasserressourcen verringert werden, wodurch die Wassereffizienzziele erreicht werden. Das WSDU-Paradigma und die SUDS weisen eine klare Verknüpfung mit dem Konzept der naturbasierten Lösungen (NbS) und der städtischen grünen Infrastruktur auf, die kürzlich in vielen EU-Politiken und -Strategien als wichtige Anpassungsmaßnahmen hervorgehoben und in EU-finanzierten Projekten eingehend untersucht wurden.
Anpassungsdetails
IPCC-Kategorien
Strukturell und physisch: Design- und bautechnische Optionen, Strukturell und physisch: ökosystembasierte AnpassungsoptionenBeteiligung der Stakeholder
Der lokale Kontext und welche Art von WSUD geplant oder umgesetzt wurde, definiert, wer die wichtigsten Stakeholder sind. Wenn das Design stärker auf einen Block oder auf Gebäudeebene ausgerichtet ist, sind die wichtigsten Interessenträger für die Beteiligung Immobilieneigentümer, Investoren und Immobilienverwalter. Wenn es in erster Linie um Lösungen für das Regenwassermanagement im Rahmen der Stadtplanung geht, ist eine Zusammenarbeit zwischen verschiedenen Sektoren (Landnutzung, Umwelt und Verkehr), Sachverständigen (z. B. Forschern) und Landbesitzern erforderlich. Je nach Fall und räumlicher Skalierbarkeit des Systems (z. B. Biofilter auf Straßenebene vs. großflächiger Regenwasserteich) könnte es auch andere Interessengruppen geben, die ein Interesse haben oder die Umsetzung des Plans beeinflussen können. Das Hochwasserrisikomanagement für Straßenfahrzeuge erfordert eine langfristige Zusammenarbeit zwischen den lokalen und regionalen Gebietskörperschaften und mit den Interessenträgern, die für die Umsetzung des Plans zuständig sind, wie Grundstücks- oder Grundstückseigentümern. Um die Akzeptanz der verschiedenen WSUD-Lösungen in der Öffentlichkeit zu erhöhen, ist es notwendig, dass die breite Öffentlichkeit, die Bürger und die Anwohner in der frühen Phase der Planung und Gestaltung einbezogen werden. Neuartige Finanzierungsmodelle wie öffentlich-private Partnerschaften erfordern eine enge Zusammenarbeit mit dem Privatsektor, insbesondere wenn sie Teil des Umsetzungsprozesses sind.
Erfolgsfaktoren und limitierende Faktoren
Die Bedeutung institutioneller Rahmenbedingungen (Governance und Management) für eine erfolgreiche und umfassende Umsetzung dieser Maßnahmen wird als zentral erachtet. Planungsprozesse erfordern eine frühere und intensivere Abstimmung mit verschiedenen Planungsbehörden.
Ein wichtiger Erfolgsfaktor für die Umsetzung von WSUD durch private Haushalte ist das Förderprogramm. Regierungen können auch Investitionen zur Verbesserung der Wasserbewirtschaftung und -nutzung in Städten subventionieren. So wurde beispielsweise die häusliche Nutzung von Regenwasser für nicht trinkbare Zwecke in Bremen (Deutschland) durch eine vom Land gewährte Investitionsbeihilfe gefördert.
Zu den wichtigsten Voraussetzungen gehören Partnerschaften zwischen Interessenträgern, wirksame Überwachungs- und Bewertungssysteme für Umsetzungsprozesse und -vorteile, Mechanismen und Technologien für den Wissensaustausch, wirtschaftliche Instrumente, Pläne, Rechtsakte und Rechtsvorschriften, allgemeine und berufliche Bildung, offene Innovation und Experimente sowie eine angemessene Planung und Gestaltung nachhaltiger Lösungen.
Umgekehrt gibt es viele Unsicherheiten im Zusammenhang mit der Implementierung von WSUD, die seine Implementierung einschränken können. Sie beziehen sich hauptsächlich auf unzureichende finanzielle Ressourcen, begrenzte Raum- und Zeitverfügbarkeit, institutionelle Fragmentierung, mangelndes Wissen und unzureichende Vorschriften.
Kosten und Nutzen
Investitionen in WSUD können die Gesamtkosten für Bau-, Planungs- und Verwaltungsarbeiten erhöhen, können aber andererseits negative Auswirkungen für Bürger, Gebäude und die gesamte Stadt verringern und unerwartete Kosten für die Reparatur von Schäden durch extreme Wetterbedingungen wie Überschwemmungen oder Regenwasserabfluss verringern. Durch die Einführung von WSUD für die Regenwasserbewirtschaftung anstelle herkömmlicher Abwassersysteme können die Regenwassergebühren (die in der Regel auf der Erweiterung der undurchlässigen Grundstücksfläche beruhen, die Regenwasser in das öffentliche Abwassersystem leitet) von privaten Haushalten oder Häuserblocks (Regenwassereinsparung und -nutzung in Haushalten, Bremen) gesenkt werden.
Regenwasserspeicher auf Gebäudeebene können mindestens 6000 EUR kosten (Regenwassereinsparung und -nutzung in Haushalten, Bremen), können aber bei größeren Eingriffen höher sein (17.500 EUR für Regenwasserspeicher eines klimageschützten Bausteins, Amsterdam).
Die Kostenwirksamkeit von Investitionen sollte im lokalen Kontext geschätzt werden, da sie von lokalen Klima- und Umweltbedingungen (z. B. Niederschlag, Anteil des gepflasterten Bodens, Dichte der bebauten Umwelt) und wirtschaftlichen Faktoren (z. B. Wasserpreise) abhängen. Die Gesamtkosten hängen auch von der Größe, der technischen Komplexität und der erforderlichen Wartungsintensität ab. Jüngste Studien zu den Kosten verschiedener naturbasierter Lösungen (z. B. Gründächer, Biofilter, Regengartenätze) haben einige Einblicke in die potenziellen Kosten von WSUD gebracht. So schwankten beispielsweise in Finnland die Durchführungskosten für Regenwasserteiche (Größe 10 000 m 2) zwischen 240 000 und 600 000 Euro (Projekt CITYWATER). Die Baukosten für Gründächer können je nach Land und je nach Dachtyp, bepflanzter Vegetation, technischen Anforderungen usw. erheblich variieren (60-500 EUR/m2, Nurmi et al., 2013).
WSUD reduziert das Risiko von Regenwasserüberschwemmungen (Fläche und überflutete Menschen) in städtischen Gebieten. Weitere Vorteile sind die geringere Belastung der Wasserressourcen durch die Verringerung der Wahrscheinlichkeit einer Übernutzung von Wasser und die Erhöhung der Wasserverfügbarkeit. Naturbasierte Lösungen in WSUD bieten in der Regel mehrere Vorteile, indem sie Freizeitmöglichkeiten, Wohlbefinden, ästhetische Werte und Biodiversität verbessern.
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Rechtliche Aspekte
Dieser Ansatz kann in die Hochwasserrisikomanagementpläne aufgenommen werden, die in der EU-Hochwasserrichtlinie vorgeschrieben sind. WSUD kann auch zur erfolgreichen Umsetzung der in den Bewirtschaftungsplänen für die Einzugsgebiete gemäß der EU-Wasserrahmenrichtlinie festgelegten Maßnahmen beitragen und die nachhaltige Bewirtschaftung und den Schutz der Süßwasserressourcen fördern.
Die Regenwasserbewirtschaftung kann auch in nationale Rechtsvorschriften in spezifische Rechtsakte im Zusammenhang mit Landnutzungs- und Gebäudecodes aufgenommen werden. So sind beispielsweise die Anforderungen an das Regenwassermanagement im finnischen Landnutzungs- und Baugesetz festgelegt.
Darüber hinaus sind auf lokaler Ebene festgelegte Wasserbewirtschaftungsstrategien Schlüsselelemente, die einen strategischen Kontext für die Umsetzung von WSUD bieten können.
Implementierungszeit
WSUD ist ein breites Praxisfeld, das sehr heterogene Anpassungsmaßnahmen mit einem breiten Spektrum an technischen Lösungen umfasst. Die Umsetzungszeit ist daher sehr unterschiedlich, vor allem je nach Umfang und Umfang der Initiative. Sehr kleine WSUD-Praktiken auf einer Gebäudeebene können in wenigen Monaten umgesetzt werden, während eine groß angelegte Implementierung, die eine Nachbarschaft oder sogar eine ganze Stadt betrifft, mehrere Jahre dauern kann.
Lebensdauer
Praktiken, die unabhängig von der räumlichen Skala (technische Lösung in einem einzigen Gebäude oder große integrierte Lösungen auf der Nachbarschaftsskala) umgesetzt werden, sind in der Regel langlebig (> 10-30 Jahre), erfordern jedoch in der Regel eine regelmäßige Wartung, da sonst ihre Kapazität erheblich sinken oder die Funktion des Systems ausfallen kann.
Referenzinformationen
Websites:
Referenzen:
Veröffentlicht in Climate-ADAPT: Nov 22, 2022
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