Wassersensible Stadt- und Gebäudegestaltung

Water Sensitive Urban Design (WSUD) ist ein aufstrebendes städtebauliches Paradigma, das darauf abzielt, die hydrologischen Auswirkungen der Stadtentwicklung auf die Umwelt zu minimieren. In der Praxis integriert die WSDU Regenwasser, Grundwasserversorgung und Abwasserwirtschaft in:

• Schutz bestehender Naturmerkmale und ökologischer Prozesse;
• Aufrechterhaltung des natürlichen hydrologischen Verhaltens der Einzugsgebiete;
• Schutz der Wasserqualität von Oberflächen- und Grundwasser;
• Minimierung der Nachfrage nach dem Netzwasserversorgungssystem;
• Minimierung von Abwassereinleitungen in die natürliche Umwelt;
• integrieren Sie Wasser in die Landschaft, um visuelle, soziale, kulturelle und ökologische Werte zu verbessern.

WSUD zielt auf einen integrierten Ansatz über verschiedene Skalen hinweg ab, von einzelnen Zuteilungen über große Unterteilungen bis hin zu großen Einzugsgebieten. In der Praxis bedeutet die Anwendung der WSUD-Prinzipien:

• Schutz natürlicher Bäche und anderer Wasserwege vor Ort;
• Verringerung des Trinkwasserbedarfs durch Maßnahmen wie wassereffiziente Ausrüstungen und Geräte, Regenwassergewinnung und Wiederverwendung von Abwasser;
• kommunales Regenwasser dezentral zur Wiederverwendung und/oder Einleitung in Aufnahmegewässer behandeln;
• Anpassung des natürlichen Wasserabflusses so eng wie möglich;
• das Abwasseraufkommen zu minimieren und Abwasser auf einen Standard zu beschränken, der für die Wiederverwendung von Abwasser geeignet ist;
• das Regenwassermanagement in die Landschaft zu integrieren und mehrere Nutzungskorridore zu schaffen, die die visuelle und Freizeit-Amenität der Entwicklung maximieren;
• Unterstützung von Wasserversorgungsinnovationen.

Eine umfassende Strategie für WSUD sollte folgende technische Aspekte berücksichtigen: I) Planung des Wasserschutzes (Optimierung der Wasserverteilung zwischen verschiedenen Verwendungszwecken, Untersuchung der Trinkwassereinsparung, Wiederverwendung von Abwasser und Regenwassernutzungsmöglichkeiten); II) Verbesserung der Qualität des Regenwassers (einschließlich Regenwasseraufbereitungsmaßnahmen zur Verringerung von Schadstoffen); und (iii) Integration mit Elementen der Stadtgestaltung. Institutionelle Aspekte wie die Zusammenarbeit mit den Wassereinzugsbehörden, alternative Ansätze zur Einbeziehung der Gemeinschaft und Wege zur Förderung von Innovationen sind ebenso wichtig und sollten den gesamten Prozess der Umsetzung von WSUD prägen.

Die Reduzierung von gehärteten, undurchlässigen Oberflächen und die präzise Gestaltung der Entwässerung städtischer Räume in Kombination mit der Nutzung von perversen Straßen, penetrierbaren Beton- und Wasserdurchgangsbelägen tragen dazu bei, die Infiltration von Sturmwasser in der darunterliegenden Oberfläche zu verbessern, den Abfluss in Kanalisationsanlagen und städtische Räume zu verringern, Überschwemmungsspitzen abzuschwächen, die städtische Verschmutzungsbelastung im Abfluss zu verringern und das Risiko von Schäden aufgrund eines Ausfalls des Entwässerungssystems durch Überschwemmungen zu verringern. Nachhaltige städtische Entwässerungssysteme (SUDS) bestehen aus einem oder mehreren Strukturen, die zur Steuerung des Oberflächenwasserabflusses gebaut wurden; Sie neigen dazu, natürliche Entwässerung nachzuahmen. Suds enthalten oft Boden und Vegetation in Strukturen, die normalerweise undurchlässig sind (z. B. grüne Dächer); die Aufnahme und der Durchgang durch Boden und Vegetation reduziert die Abflussgeschwindigkeit und verbessert die Wasserqualität. Die Oberflächendurchlässigkeit in städtischen Gebieten kann durch den Einsatz von durchlässigen Pflastern (z. B. Fußwege, Parkflächen, Zufahrtsstraßen) erhöht werden, wodurch die Oberflächenableitung verringert und die Grundwasseraufladung erhöht wird. Die Ernte und Nutzung von Regenwasser kann den Druck auf die Trinkwasserressourcen reduzieren. Infiltrationseinrichtungen, wie „Soakaways“, erlauben das Ablassen von Wasser direkt in den Boden; Becken, Teiche und städtische Infrastrukturen wie Kinderspielplätze können so gestaltet werden, dass sie bei Regen überflüssiges Wasser halten. Maßnahmen zur Regenwassernutzung für nicht trinkbare Nutzungen und die Gestaltung städtischer öffentlicher Räume können dazu beitragen, Wassereffizienzziele zu erreichen und die Umweltqualität zu verbessern.

IPCC -Kategorien

Strukturell und physisch: ökosystembasierte Anpassungsoptionen, Strukturell und physisch: Design- und bautechnische Optionen

Stakeholderbeteiligung

Die interorganisatorische Zusammenarbeit und Zusammenarbeit mit der Wassereinzugsverwaltung sowie die Beteiligung der Gemeinde sind ein Schlüsselfaktor für die Stadtplanung. Die Bedeutung der kollaborativen Beteiligungs- und Informationssysteme der Interessenträger wird in der Literatur für die erfolgreiche Umsetzung dieser Maßnahmen sowie für die Verwirklichung eines integrierten städtischen Entwässerungsmanagements (IUDM) hervorgehoben.

Erfolgsfaktoren und Hemmnisse

Regenwasser- und Regenwassermanagement in städtischen Gebieten gilt aufgrund der geringen Nebenwirkungen und der Effizienz und der als hohe Wirksamkeit betrachteten Wirksamkeit als greifbare und risikofreie Lösung. Die Verringerung des Wasserverbrauchs im städtischen, privaten und öffentlichen Sektor durch die Entwicklung von Programmen zur Förderung der effizienten Wassernutzung wurde ebenfalls als äußerst wertvoll angesehen, was auf Vorteile hindeutet, selbst bei weniger ausgeprägten Auswirkungen des Klimawandels. Schlüsselfaktoren für den Übergang in die Städte sind:

• interorganisatorische Zusammenarbeit und Zusammenarbeit mit der Wassereinzugsverwaltung und Beteiligung der Gemeinschaft;
• einheitlicher Rechtsrahmen und einheitliche Verfahren;
• organisatorische Leistungsfähigkeit;
• und organisatorisches Engagement.

Die Bedeutung institutioneller Rahmenbedingungen (Governance und Management) für eine erfolgreiche und weitverbreitete Umsetzung dieser Maßnahmen wird als zentral erachtet. Die Engpässe sind institutioneller und sozialer Natur. Planungsprozesse erfordern eine frühere und intensivere Beratung mit verschiedenen Planungsbehörden. Entscheidungen in Bezug auf eine nachhaltige städtische Oberflächenwasserentwässerung werden eher als die Lösung von Konflikten zwischen verschiedenen Interessen als die Wahl, die auf technische Optimierung reduziert werden kann, angesehen. Wie bei der Nachrüstung von SUDs kann eine sorgfältige Prüfung institutioneller Regelungen, Vorschriften und Kodizes, der Bereitstellung von Informationen und möglicher Anreize für die Anpassung dieser Maßnahme von entscheidender Bedeutung sein.

Kosten und Nutzen

Die Maßnahme verringert das Hochwasserrisiko von Regenwasser (Flächen und überschwemmte Menschen) in städtischen Gebieten durch eine Verringerung der Verfügbarkeit von Wasser (Überschuss) des Zustandsindikators; es reduziert auch den Wasserstress (Auswirkungen), indem es die Empfindlichkeit (Zustand) des Wasserverbrauchs verringert und die Wasserverfügbarkeit (Zustand) erhöht. In Infiltrationsgebieten trägt die Maßnahme zur Grundwassererschöpfung bei. Die Kostenwirksamkeit sollte im lokalen Kontext untersucht werden, da sie von lokalen Niederschlägen, Wasserpreisen, städtischer Dichte usw. abhängt, um die Nachfrage nach Leitungswasser zu verringern, und Wasserspeicher können zur Hochwasserverhütung in städtischen Gebieten beitragen. In der Erwägung, dass die Regenwassergewinnung für private Haushalte in wasserreichen europäischen Gebieten eine praktikable Option darstellt, zeigt eine Fallstudie in Spanien, dass die Regenwassergewinnung in dichten städtischen Gebieten unter mediterranen Bedingungen nur dann wirtschaftlich vorteilhaft ist, wenn sie in angemessenem Umfang durchgeführt wird, um Größenvorteile zu erzielen, und wenn sie durch Wasserpreisstrategien ergänzt wird, die Anreize für eine Steigerung der Wassereffizienz bieten.

Studien zu den Kosten von SUDS und SUDS-Nachrüstungen deuten darauf hin, dass diese Maßnahmen wirtschaftlich attraktiv sind. Studien, die eine vergleichende Kostenanalyse zwischen traditioneller Entwässerung und SUDS durchführen, unterstützen die SUDS: wenn sie gut konzipiert und gewartet würden, wären sie kostengünstiger zu konstruieren und würden weniger in der Wartung kosten als herkömmliche Entwässerungslösungen. Ein Kosten-Nutzen-Analyse-Ansatz wird durch den komparativen Mangel an Studien behindert, aber erste Studien zeigen, dass der Nutzen von SUDS bei Neuentwicklungen die Kosten deutlich überwiegt, z. B. durch Faktoren von 2,3 oder 1,5 (abhängig von Annahmen) über 20 Jahre hinweg. Eine Kosten-Nutzen-Analyse der Nachrüstung verschiedener SUDS-Techniken, die von der britischen Umweltagentur durchgeführt wurde, deutete darauf hin, dass zwei von vier Techniken immer als Nettofinanzvorteil angesehen werden können, während für die verbleibenden 2 lokalen Bedingungen bestimmen wird, ob das Nutzen-Kosten-Verhältnis größer oder kleiner als 1 ist. Aufgrund methodischer Schwierigkeiten hat die wirtschaftliche Bewertung der Vorteile von SUDS noch schwer zu monetarisierende Vorteile wie Verringerung der diffusen Verschmutzung, zusätzliche Aufladung von Grundwasserleitern, verzögerte Investitionen in Abwasserbehandlungskapazitäten und Amenitätswert.

Während bei neuen Systemen zur Verbesserung der Entwässerung die wirtschaftlichen Argumente für eine Reaktion auf Hochwasserereignisse, die auf die Bedingungen infolge des Klimawandels reagieren, klar sind, ist der Fall für die Nachrüstung nicht so eindeutig. So gelten beispielsweise die Kosten der Rohrnachrüstung, z. B. der Austausch vorhandener Rohre durch solche mit 15 % mehr Kapazität, in der Regel als unerschwinglich. Diese Maßnahme kann jedoch im Rahmen normaler Rehabilitations-/Wartungsprogramme umgesetzt werden, wodurch sie wirtschaftlich tragfähig wird.

Rechtliche Aspekte

Wasserrahmenrichtlinie, Hochwasserrichtlinie, Mitteilung über Wasserknappheit und Dürren, Richtlinie über die Behandlung von kommunalem Abwasser, Eurocodes, Europäischer Fonds für regionale Entwicklung, Europäischer Sozialfonds, Kohäsionsfonds, Fonds für die Entwicklung des ländlichen Raums. Die Möglichkeiten der EU-Politik zur Förderung dieser dezentralen Maßnahmen scheinen begrenzt zu sein; die Umsetzung dieser Maßnahme steht in stärkerem Zusammenhang mit nationalen und regionalen Vorschriften in Bezug auf Bauvorschriften, Entwässerungsgesetze, Hochwasserverhütung und Wasserqualität. Die EU-Politik (Europäischer Fonds für regionale Entwicklung, Europäischer Sozialfonds, Kohäsionsfonds, EU-Politik zur Entwicklung des ländlichen Raums) könnte diese Maßnahmen im Falle größerer Infrastrukturen wie z. B. im Zusammenhang mit Entwässerungssystemen sowohl beim Bau neuer Infrastrukturen als auch bei der Renovierung bestehender Systeme fördern. Künftige politische und regulatorische Anstrengungen im Hinblick auf Gebäudenormen, wie die derzeitigen Eurocodes, könnten gegebenenfalls die Nutzung von SUDs wie begrünten Dächern in ihren Spezifikationen fördern.

Umsetzungszeitraum

5-25 Jahre.

Lebensdauer

Mehr als 25 Jahre.

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