Ver- und Entsorgung als System

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1 Ver- und Entsorgung als System Prof. Dr.-Ing. Hans-Peter Tietz Fachgebiet Ver- und Entsorgungssysteme in der Raumplanung

2 Fachgebiete der Fakultät Raumplanung Integrierende Raumplanung LLP/VES Ökologie Fakultät Raumplanung Entwicklungsländer Europa Land Region Stadt Boden EPK ROP SRP STB BBV REL RUR Recht VES VPL Gewerbe Raum Wohnen Landschaft LLP Sektorale Raumplanung Ökonomie RWP Infrastruktur IMMO Grundlagen der Raumplanung RIM Soziologie SOZ

3 Interdisziplinarität: Stärke und Schwäche gleichzeitig Raumplanung Der Raumplaner: Generalist oder Spezialist? (Bau-) Ingenieurwesen dimensionieren, bemessen Landschaftsplanung schützen, entwickeln Architektur/ Städtebau gestalten, entwerfen = Stadt- und Regional- Planung + Städtebau? Wirtschaftswissenschaften finanzieren, fördern Geographie/ Geoökologie beschreiben, analysieren Sozialwissenschaften verstehen, vermitteln Der Raumplaner: Spezialist für generalistische Planung!

4 Trassen Oberirdisch (Strom) Unterirdisch (Gas, Strom, Fernwärme) 4

5 Netze Strom, Gas, Fernwärme, Telekommunikation, Wasser, Abwasser 5

6 6

7 Konzepte (Energie) 7 7

8 Vorranggebiete Windkraft in der Regionalplanung 8

9 Versorgungssystem und Erzeugen Transportieren Verteilen Verbrauchen X Entsorgungssystem Entsorgen Transportieren Sammeln Verbrauchen X 9

10 Versorgungssystem Komponenten Versorgungssystem Erzeugen Transportieren Verteilen Verbrauchen X X Punkt Linie Netz Fläche Wasserversorgung Orts - Haupt - Wasser - Wasserwerk wasser - leitung bedarf netz Stromversorgung Hoch - Orts - Strom - Kraftwerk spannungs - strom - bedarf leitung netz 10

11 11 Entsorgungssystem Komponenten Entsorgungssystem Entsorgen Transportieren Sammeln Verbrauchen X Punkt Linie Netz Fläche Abfallentsorgung Abfall - Abfall - Abfall - Deponie transport sammlung aufkommen Abwasserentsorgung Haupt - Abwasser - Abwasser - Klärwerk sammler netz aufkommen

12 Regelungssystem für Ver- und Entsorgungsprozesse Regelung Regelung Regelung Quelle Nutzungsprozess Senke Renaturierung / Recycling Regelung 12

13 Nachführende Regelung (Black-Box-Transformation) (Voigt 1997, 396) Emission Immission beobachten stellen vergleichen 13

14 Regelung im zeitlichen Verlauf: füllen und leeren schwankendes Aufkommen Speicher entladen / leeren Speicher laden / füllen gleichmäßiger Bedarf Zeit (Stunde/Tag/Woche/Jahr) 14

15 Systembetrachtung im Raum Fakultät Raumplanung Siedlung Landschaft = Umwelt Infrastruktur soziale technische Wasser Abfall Energie Telekommunikation 15

16 Mehrdimensionale Betrachtung Fakultät Raumplanung Berücksichtigung des Faktors Mensch als Verbraucher, als Produzent oder als Akteur als Betroffener von Umweltwirkungen, von Gefahren o. Kosten als Gestalter des Lebensraumes (individuell, politisch, administrativ) Berücksichtigung des Faktors Zeit lernen aus der Vergangenheit Problemanalyse aus der Gegenwart Projektion in die Zukunft Planung in Realisierungsstufen Berücksichtigung von Anlageneigenschaften technische Anlagendaten der Hersteller (Anlagenart und Größe) Umweltwirkungen Kosten Planungsparameter (Optimierungsprogramme) 16

17 Die Teilsysteme Ver- und Entsorgungssysteme Freiraum Siedlungsraum 17

18 Ver- und Entsorgungssysteme V Fakultät Raumplanung... im Siedlungsraum und im Freiraum V Siedlungsraum = Nutzer E Verteilen / Sammeln Freiraum = Ressourcen E Transportieren Versorgen (V) Entsorgen (E) 18

19 Aktuelle Entwicklungen im Siedlungsraum Stadt Bevölkerungsabnahme Globalisierung Segregation Stadtumbau Stadterneuerung Siedlungs- Raum (-struktur) Stadt und Land Ländlicher Raum Suburbanisierung teilweise Bevölkerungszunahme Freizeit industrie Klimawandel Bevölkerungsabnahme Erhöhung des spez. Wohnflächenbedarfes Alterung der Bevölkerung Alterung der Bausubstanz 19

20 Aktuelle Entwicklungen im Freiraum Ökologische Funktionen Erholung und Freizeit Ausgleich und Ersatz für Siedlungsnutzungen Landschaftsgestaltung und -ästhetik Flora/Fauna Freiraum (-struktur) Flächenverlust Zerschneidung Rückgang der Artenvielfalt Stoffeinträge Verdichtung der Böden Nutzungsfunktion Land- und Forstwirtschaft Tierzucht / Intensivhaltung Waldschadensgebiete Nitrateintrag Ausweisung von Schutzwäldern 20

21 Aktuelle Entwicklungen bei VE-Systemen Infra struktur Energie Rückgang der Dichte Versorgungssicherheit versus Kosten Liberalisierung Privatisierung Dezentralisierung Förderung regenerativer Energien (Wind, Biomasse) Förderung der KWK Kernkraftausstieg Effizeinzsteigerungen 21

22 Aktuelle Entwicklungen bei VE-Systemen Infra struktur Wasser Rückgang der Dichte Versorgungssicherheit versus Kosten Liberalisierung Privatisierung Dezentralisierung Ausbau der dritten Kläranlagenstufen Verbesserung der Gewässergüte Klärschlammbehandlung 22

23 Das Grundmuster des Systems Ver- und Entsorgung in Raum und Zeit Natürliche Ressourcen Rohstoffe/ Boden Wasser Luft Zeit Ver- u. Entsorgungssysteme Umwandeln U Transportieren Verteilen/ Sammeln Raum Siedlungen Grundstücke Gebäude Nutzer 23

24 System Versorgung in der Raumplanung Umwandeln Transportieren Verteilen U Quelle Wasservorkommen Rohstoffvorkommen Teilsystem Wasserversorgung Wasserwerk Kraftwerk Fernwasserleitung Teilsystem Stromversorgung Hochspannungsleitung Ortswassernetz Ortsstromnetz Senke Wasserbedarf Strombedarf 24

25 System Entsorgung in der Raumplanung Sammeln Transportieren Umwandeln U Quelle Abfallaufkommen Abwasseraufkommen Abfallsammlung Teilsystem Abfallentsorgung Abfalltransport Hauptsammler Behandlungsanlage Teilsystem Abwasserentsorgung Abwassernetz Klärwerk Senke Ablagerung/ Einleitung Einleitung/ Ablagerung 25

26 Optimierungskriterien mit raumplanerischem Zugriff Fakultät Raumplanung Ressource Erzeugen/ Ablagern Transportieren Verteilen/ Sammeln Siedlung V/E Ressourcenschonung Abstand zur Siedlung Länge der Wege Maschenweite / Körnung Dichte Ressourcenschutz Nutzungsabstufung Transportmenge Erschließungssystem Lage zum Netz 26

27 Systemkomponenten und ihre Schutzziele Ressourcenschutz Schutzgüter Mensch Boden Wasser Luft / Klima Landschaft Pflanzen Tierwelt Rohstoffe u. Wechselwirkungen Bodenschutz Gewässerschutz Hochwasserschutz Immissionsschutz Lärmschutz Geruchsschutz Klimaschutz Schutz d. Bodenschätze Schutzziele Fläche sparen Wasser sparen Emissionen vermeiden Artenvielfalt erhalten Rohstoffe schonen 27

28 Siedlungsplanung Fakultät Raumplanung Planungsgegenstände Grundstücke Gebäude Menschen Nutzer Funktionen Strukturen Landesentwicklungsplan Regionalplan Fachlicher Entwicklungsplan Flächennutzungsplan Bebauungsplan Gebäudeplanung Planungsziele Fläche sparen Versiegelung vermeiden Nutzungsmischung Nutzungstrennung Zersiedelung und Zerschneidungen vermeiden energiesparendes Bauen 28

29 System Versorgung allgemein Fakultät Raumplanung Umwandeln Transportieren Verteilen U Quelle Rohstoffvorkommen Rohstoff = Nachricht? Teilsystem Stromversorgung Hochspannungs- Orts- Kraftwerk leitung stromnetz Teilsystem Nachrichtenversorgung digitales oder analoges Signal Signal Festnetz / Wlan Senke Strombedarf Informationsbedarf? 29

30 System Stromversorgung Quelle Stromversorgung Senke U Primärenergie Umwandeln Transportieren Verteilen Strombedarf Kohle, Öl, Gas, Wind, Wasser, Sonne, Biomasse Kraftwerk, Generator, Transformator Hochspannungsleitung, -kabel Ortsstromnetz Haushalt, Kleinverbraucher, Gewerbe, Industrie, öff. Einrichtungen 30

31 System Wärmeversorgung Fakultät Raumplanung Quelle Wärmeversorgung Senke Primärenergie Kohle, Öl, Gas, Sonne, Biomasse, Erdwärme U Umwandeln Transportieren Verteilen Kraftwerk Wärmetauscher Fernwärme-, Gasleitung Wärmenetz Gasnetz Wärmeversorgung Raumwärme Warmwasser Prozesswärme Prozessdampf 31

32 Systeme Fernwärme und Gas Fakultät Raumplanung Primärenergie- Umtransport wandeln U Brennstoff Wärmetransport Fernwärme Verteilen Primärenergietransport Gas Umwandeln Umwndeln Verteilen U 32

33 Exkurs: System Verkehr Siedlung Teilsystem Verkehr Siedlung U Quellverkehr Sammeln ( Umsteigen ) Transit Straßenverkehr Schienenverkehr gebrochener Verkehr Verteilen Zielverkehr 33

34 System Wasserversorgung Fakultät Raumplanung Quelle Wasserversorgung Senke natürl. Wasservorkommen Oberflächen-, Grund-, Regenwasser U Umwandeln Transportieren Wasseraufbereitung, Druckhaltung, Speicherung Hauptleitung, Fernwasserleitung Verteilen Ortswassernetz Wasserbedarf Haushalt, Kleinverbraucher Gewerbe Industrie öff. Einrichtungen 34

35 System Abwasserentsorgung Fakultät Raumplanung Quelle Abwasseranfall Schmutzwasser, Regenwasser, Brauchwasser Abwasserentsorgung U Sammeln Transportieren Umwandeln Abwassersammler Hauptsammler Kläranlage Senke natürliche Gewässer Fließgewässer, Grundwasser, Oberflächenwasser 35

36 System Abfallentsorgung Quelle Abfallaufkommen Haus-, Sperr-, Bio-, Gewerbe-, Industriemüll Abfallentsorgung U Sammeln Transportieren Behandeln Sammelsystem, - behälter, - fahrzeug Presscontainer Sortier-, Kompostier-, Verbrennungsanlage Senke Deponie Boden, Wasser, Luft, Pflanzenund Tierwelt, Landschaft

37 Ressource Ver- und Entsorgungssysteme Raum Siedlung Umwandeln Transportieren Verteilen/ Sammeln U Optimierung in der Raumplanung Zeit 37

38 Ressource Umwandeln Transportieren Verteilen/ Sammeln Siedlung U Ressourcenschonung Ressourcenschutz Optimierungskriterien in der Raumplanung Abstand zur Siedlung Nutzungsabstufung Länge der Wege Transportmenge Maschenweite / Körnung Erschließungssystem Dichte Lage zum Netz 38

39 Literatur zum Thema VES Tietz, Hühner (Hrsg.) Zukunftsfähige Netzinfrastruktur Handlungsempfehlungen für Ver- und Entsorgungssysteme ARL Forschungs- und Sitzungsberichte 235, Hannover 2011 Libbe, Köhler, Beckmann Infrastruktur und Stadtentwicklung Edition Difu, StDT Forschung Praxis, Berin 2010 Moss, Naumann, Wissen (Hrsg.) Infrastrukturnetze und Raumentwicklung Oekom-Verlag 2008 Libbe (Hrsg.) Die Zukunft der städtischen Infrastrukturen Deutsche Zeitschrift für Kommunalwissenschaften 2008/II Gust (Hrsg.) Wandel der Stromversorgung und räumliche Politik ARL Forschungs- und Sitzungsberichte 227, Hannover 2007 Fakultät Raumplanung Hans-Peter Tietz Systeme der Ver- und Entsorgung - Funktionen und räumliche Strukturen Teubner