{"id":66880,"date":"2021-01-08T10:06:43","date_gmt":"2021-01-08T09:06:43","guid":{"rendered":"https:\/\/www.sonnenseite.com\/?p=66880"},"modified":"2021-01-08T10:06:44","modified_gmt":"2021-01-08T09:06:44","slug":"wie-viel-trinkwasser-brauchen-die-staedte","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.sonnenseite.com\/de\/wissenschaft\/wie-viel-trinkwasser-brauchen-die-staedte\/","title":{"rendered":"Wie viel Trinkwasser brauchen die St\u00e4dte?"},"content":{"rendered":"\n

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Forscher der HFT untersuchen den Trinkwasserbedarf in Wohn- und Nichtwohngeb\u00e4uden in deutschen St\u00e4dten mit 3D-Geb\u00e4ude-Datenmodell.<\/p>\n\n\n\n

Ein HFT-Forschungsteam hat erstmals den Trinkwasserbedarf von Wohngeb\u00e4uden und Nichtwohngeb\u00e4uden simuliert und dazu ein 3D-Datenmodell f\u00fcr deutsche St\u00e4dte und Regionen benutzt. Dabei wurden geometrischen Geb\u00e4udedaten sowie meteorologische und sozio-\u00f6konomische Daten integriert. Das Team zeigte, dass der Ansatz machbar und belastbar ist: Die Abweichung von realen Trinkwasserverbr\u00e4uchen betrug weniger als sieben Prozent.<\/p>\n\n\n\n

Das Forschungsteam hat damit ein methodisches Problem gel\u00f6st: Bislang gab es kein Werkzeug, mit dem man den Wasserbedarf f\u00fcr alle Geb\u00e4udetypen wie etwa Wohnh\u00e4user, B\u00fcro-, Schul- und Industriegeb\u00e4ude auf der Grundlage eines speziellen 3D-Geb\u00e4udemodells, dem CityGML-Modell, simulieren kann.<\/p>\n\n\n\n

Die Studie im \u201eInternational Journal of Geo-Information\u201c entstand innerhalb des Projektes IN-SOURCE<\/a>. Sie wurde gef\u00f6rdert vom Bundesministerium f\u00fcr Bildung und Forschung<\/a> sowie vom europ\u00e4ischen Programm Horizon 2020<\/a>.<\/p>\n\n\n\n

Ziel ist es, digitale L\u00f6sungen zu entwickeln, um die lebenswichtigen Bereiche Lebensmittel, Wasser und Energie in verschiedenen Regionen zu analysieren. Insgesamt stehen urbane Regionen weltweit vor gro\u00dfen Herausforderungen bei der k\u00fcnftigen Versorgung mit Nahrungsmitteln, Wasser und Energie, auch in Zusammenhang mit dem Klimawandel.<\/p>\n\n\n\n

Trinkwasserbedarf in einzelnen Geb\u00e4uden kann analysiert werden<\/h5>\n\n\n\n

\u201eMit dem neuen Ansatz k\u00f6nnen wir den Wasserbedarf auf der Ebene von einzelnen Geb\u00e4uden simulieren und analysieren. Bestehende Modelle fokussieren sich eher auf die Simulation von ganzen Kommunen\u201c, erkl\u00e4ren Prof. Dr. Bastian Schr\u00f6ter, HFT-Professor f\u00fcr Energietechnik, und Keyu Bao, Doktorand am Zentrum f\u00fcr nachhaltige Energietechnik (zafh.net)<\/a> an der HFT. Das Team verwendete das bestehende Simulations-Tool SimStadt<\/a>, das Energieanalysen erstellt und hat dieses Tool nun um die Funktion erweitert, den Trinkwasserbedarf zu analysieren.<\/p>\n\n\n\n

Von solchen Analysen k\u00f6nnen insbesondere Kommunen profitieren: \u201eEine genaue Modellierung des st\u00e4dtischen Wasserbedarfs, die Wohn- und Nichtwohngebiete abdeckt, kann Kommunalverwaltungen oder Infrastrukturplanern helfen, lokale Wasserversorgungsinfrastrukturen besser zu gestalten und das Management lokaler Ressourcen zu verbessern\u201c, erl\u00e4utern die Forscher. Das Tool ist auch ideal, um den Wasserbedarf in einem k\u00fcnftigen Baugebiet zu simulieren.<\/p>\n\n\n\n

Der Wasserbedarf kann anhand verschiedener Skalen simuliert werden: auf Ebene des Geb\u00e4udes, des Stadtviertels, der Stadt oder des Landkreises. Bezugsgr\u00f6\u00dfe sind dabei die Geb\u00e4ude. Anstatt den durchschnittlichen Pro-Kopf-Wert des Wasserbedarfs aus \u00fcbergeordneten Skalen zu verwenden, zum Beispiel von einem Bundesland, k\u00f6nnen nun mit dem neuen Ansatz Daten wie der lokale Siedlungswasserbedarf pro Kopf sowie die lokalen klimatischen Bedingungen und sozio\u00f6konomische Faktoren im Gebiet ber\u00fccksichtigt werden.<\/p>\n\n\n\n

Machbarkeitstest mit Daten aus drei deutschen Regionen<\/h5>\n\n\n\n

Das Forschungsteam simulierte Szenarien in drei deutschen Landkreisen mit unterschiedlichen klimatischen und sozio\u00f6konomischen Bedingungen, um die Durchf\u00fchrbarkeit, Genauigkeit und Belastbarkeit des neuen Wasserbedarfs-Workflows zu testen: Ludwigsburg. K\u00f6ln und Ilm-Kreis. Der Landkreis Ludwigsburg repr\u00e4sentiert ein typisches s\u00fcddeutsches Vorstadtgebiet, die Stadt K\u00f6ln ein dicht besiedeltes st\u00e4dtisches Gebiet und der Landkreis Ilm-Kreis eine eher l\u00e4ndliche Region.<\/p>\n\n\n\n

Jeder Mensch ben\u00f6tigt 90 bis 150 Liter pro Tag, je nach Bundesland, Alter, Haustyp und Einkommen in Wohngeb\u00e4uden. Bei Nicht-Wohngeb\u00e4uden hingegen schwankt der Wasserverbrauch extrem zwischen 0,05 Kubikmeter pro Quadratmeter pro Jahr und 96 Kubikmeter pro Quadratmeter pro Jahr.<\/p>\n\n\n\n

Unter anderem wurden auch in der Gemeinde Rainau im Ostalbkreis in Baden-W\u00fcrttemberg verschiedene Szenarien analysiert. Untersucht wurde speziell der Bedarf in Bezug auf den Wasserpreis, die Alterung der Bev\u00f6lkerung und den Klimawandel. Die Ergebnisse: Es zeigte sich, dass der Wasserbedarf pro Person differiert. So steigt der Wasserbedarf pro Person um 3,6 %, wenn als Faktoren h\u00f6heres Alter und h\u00f6here Temperaturen aufgrund des Klimawandels in die Berechnung einbezogen werden. Dies kann daran liegen, dass \u00e4ltere Menschen eher zu Hause sind und einen Garten besitzen, den sie bew\u00e4ssern. Je w\u00e4rmer die Temperaturen, desto mehr Wasser ist erforderlich. In einem anderen k\u00fcnftigen Szenario ist zu erwarten, dass der Wasserverbrauch pro Kopf zur\u00fcckgeht, wenn die Wasserpreise steigen.<\/p>\n\n\n\n

Die industrielle Wassernachfrage steigt insgesamt um 46% aufgrund der wirtschaftlichen Entwicklung gemessen am Bruttoinlandsprodukt.<\/p>\n\n\n\n

Simulation ist auch weltweit einsetzbar<\/h5>\n\n\n\n

Die Ermittlung des Wasserbedarfs mit dem CityGML-Modell umfasst einzelne Geb\u00e4ude als Basiselement zur Berechnung. Enthalten sind Geb\u00e4udetypen (Wohnen, Hotel, Krankenhaus, Bildung, B\u00fcro, Einzelhandel, Sport und Ausstellungshalle sowie Industriegeb\u00e4ude), Baujahr und Geb\u00e4udegeometrie. Die Geb\u00e4udegeometrie wird zur Berechnung der Bodenfl\u00e4che verwendet. In Kombination mit dem Baujahr kann die Anzahl der Bewohner in Wohngeb\u00e4uden simuliert werden. Der Wasserbedarfswert pro Fl\u00e4che oder pro Person wird auf der Grundlage von Geb\u00e4udetypen, Klima und sozio\u00f6konomischen Faktoren, wie zum Beispiel Einkommen ermittelt.<\/p>\n\n\n\n

Die Simulation kann auch weltweit auf andere Regionen angewendet werden, vorausgesetzt das 3D-Geb\u00e4udemodell CityGML dient als Basis und die entsprechenden statistischen Daten sind verf\u00fcgbar.<\/p>\n\n\n\n

IN-SOURCE<\/a> basiert auf drei Fallstudien in Ludwigsburg (Deutschland), New York (USA) und Wien (\u00d6sterreich) und untersucht Szenarien f\u00fcr eine integrierte CO2<\/sub>-neutrale und nachhaltige Infrastrukturplanung, die sich als Prototypl\u00f6sungen auch auf andere St\u00e4dte \u00fcbertragen l\u00e4sst. Hintergrund: Fast 80% der Weltbev\u00f6lkerung sind durch Wasserknappheit und eine unsichere Wasserversorgung bedroht.<\/p>\n\n\n\n

Keyu Bao, Rushikesh Padsala, Daniela Thr\u00e4n, Bastian Schr\u00f6ter: SPRS International Journal of Geo-Information. 2020, 9, 657. „Urban Water Demand Simulation in Residential and Non-Residential Buildings Based on a CityGMLData Model“ | Link: https:\/\/www.mdpi.com\/2220-9964\/9\/11\/642\/htm<\/a> <\/p>\n\n\n

Quelle<\/h5>\r\n\n\n\n

Hochschule f\u00fcr Technik – Stuttgart 2021<\/a><\/p>\n

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