Senken als Beschränkung für städtische Entwicklung

Moderne Städte zeichnen sich durch hohe Stoffwechselraten aus. Es werden nicht nur enorme Mengen an Ressourcen für den Aufbau städtischer Strukturen (Gebäude, Infrastruktur) benötigt, sondern auch zur Aufrechterhaltung der Aktivitäten wie Ernährung, Wohnen, Transportieren. Neben der Sicherstellung der Versorgung müssen sich Städte aber auch zahlreicher Materialien wie Abwasser, Abluft, Abfälle sowie diffusen Emissionen aus Korrosions- und Verwitterungsprozessen entledigen. Die Ziele des Projektes sind (1) anhand eines umfassenden Ansatzes die Hypothese zu prüfen, ob "Abstoffe" aus Städten verfügbare Senken wie Wasser, Luft, Boden, Untertagedeponien heute oder in Zukunft überlasten, und (2) falls eine Senkenlimitierung vorliegt, Hinweise zu geben, wie mit deren Begrenzungen umzugehen ist. Als besonderes Merkmal des Projektes gilt die langfristige Betrachtung städtischer Lebenszyklen einschließlich des Aufbaus von Stofflagern in langlebigen Gütern, dessen kontinuierlicher Abbau infolge Verwitterung und Alterung, die Erneuerung und der Ersatz, sowie die Entsorgung der Rückstände im Sinne einer Massenbilanz. Zur Zielerreichung dient eine fünfteilige Vorgangsweise: (1) Die Begriffe "Senke" und "letzte Senke" werden mittels einer systematischen, auf naturwissenschaftlichen Kenntnissen basierenden Vorgansweise definiert. (2) Relevante, stoffspezifische urbane Senken werden einerseits generell, andererseits individuell anhand der zwei Fallbeispiele Wien (Österreich) und Tapei (Republik Taiwan) festgelegt. (3) Basierend auf der Methode der Stoffflussanalyse werden für ausgewählte Stoffe Flüsse und Lager im urbanen Stoffhaushalt und zu den Senken identifiziert und quantifiziert. (4) Die Bedeutung der ausgewählten Stoffflüsse für die Senken wird unter kurz und langfristiger Perspektive mittels Risikoanalyse und dem anthropogenen/geogenen Referenzansatz abgeschätzt. (5) Aus den Ergebnissen werden strategische Empfehlungen als Entscheidungsgrundlage für Akteure, welche zur Aufrechterhal-tung der Umweltqualität in der Stadt und deren Entsorgungshinterland verantwortlich sind, abgeleitet. Dies betrifft Entscheidungsträger im Bereich Städtebau, Stadtplanung, sowie des Bau- und Umweltingenieurwesens. Um wissenschaftliche Stärken zu bündeln wird das Projekt in Zusammenarbeit mit der Forschungsgruppe von Prof. Hong-wen Ma der National Taiwan University (NTU), einem langjährigen Partner in Lehre und Forschung, durchgeführt. Damit die Ergebnisse der beiden Partner kompatibel sind, werden methodische Fragestellungen, wie die Definition der Senken und Methoden zur Evaluierung der Stoffflüsse in die Senken gemeinsam erarbeitet. Beide Partner verwenden ähnliche Methoden zur quantitativen Analyse der Materialflüsse in Wien und Taipei, wenngleich zwei unterschiedliche Ansätze zur Beurteilung der Senkenkapazität herangezogen werden. Während die taiwanischen Partner eine Risikobewertung durchführen, konzentriert sich die österreichische Projektgruppe auf einen Referenzansatz, welcher anthropogene mit geogenen Flüssen vergleicht. Die zu erwartenden Resultate lassen die Frage beantworten, ob Städte in ihrer Entwicklung durch Senken limitiert sind. Neue Definitionen und Methoden werden zu Verfügung gestellt zur Erfor-schung und Beurteilung des Senkenthemas. Die Ergebnisse zu den Flüssen und -lagern ausgewählter Indikatorstoffe in Wien und Taipei schaffen eine neue Wissensgrundlage für Stadtplaner und Umweltingenieure die auch für andere Städte nützlich ist. Die Zusammenarbeit der beiden Forschungsgruppen verstärkt die transnationale, wissenschaftliche Zusammenarbeit zwischen Taiwan und Österreich. Darüber hinaus fördert sie den weiteren Aufbau und vertieft das Wissen in den Forschungsbereichen "urbaner Stoffhaushalt" und "Industrielle Ökologie".

Um die natürlichen Senken (Boden, Wasser, Luft) zu schützen, stellt das Projekt SCUDE Methoden zur Analyse und Bewertung von städtischen Abstoffflüssen (z.B. Abfälle, Abwässer, Abgase, Abriebe) zur Verfügung.Die enorme Menge an Materialien, die jährlich der Erdkruste entnommen wird, erfordert nach der Nutzungsphase letztendlich eine Verbringung von nicht-recyclierbaren Abfällen und Emissionen in geeigneten Senken. Dass die Überlastung von Senken ein aktuelles Thema ist, zeigen die Erfahrungen im Umgang mit gefährlichen (z.B. Cadmium) und nicht gefährlichen (z.B. Kohlenstoff) Stoffen. Um die natürlichen Senken zu schützen, müssen die Abstoffe anthropogenen Senken wie Behandlungs- und Beseitigungsanlagen zugeführt werden. Da weltweit Städte einen ansteigenden Materialumsatz aufweisen drängt sich die Frage auf, ob ein Mangel an geeigneten Senken eine Beschränkung für die städtische Entwicklung darstellt. Der Beantwortung der Frage widmete sich ein internationales Forschungskonsortium. Aus der Expertise entstanden neues Wissen und Werkzeuge, die letztendlich EntscheidungsträgerInnen im Bereich des Ressourcen-, Umwelt-, und Abfallmanagements dienen. Die folgenden Ergebnisse wurden erzielt: (1) Grundlagenorientierte Methode zur Analyse und Bewertung anthropogener Materialflüsse von den Quellen zu den Senken. (2) Anwendungsorientierte Fallstudien in den Städten Wien und Taipei. (3) Ein Indikator zwecks Monitoring der Senkenbelastung und Kommunikation der Ergebnisse in der Öffentlichkeit.Die Fallstudien in Wien und Taipei zeigen wesentliche Unterschiede im Bedarf und Angebot an Senken. Während in Wien der Materialbestand hoch ist und eine kontinuierliche Bewirtschaftung erfordert, so steigt in Taipei der personenbezogene Materialumsatz. In beiden Städten ist bei einzelnen Metallen der Anteil der Frachten in ungeeignete Senken verglichen mit der Gesamtfracht relativ klein (~1%). Da dieser Anteil im Boden und in den Gewässern akkumuliert, wird die Verbesserung bestehender Managementsysteme empfohlen. Für eine effektive Bewirtschaftung der Senken im Generellen werden vier Schritte formuliert: (1) Umfassende Beurteilung der Stoffflüsse in die Senken unter Berücksichtigung von Kapazitätsgrenzen. (2) Reduktion von Stoffflüssen in ungeeignete Senken durch die Gestaltung der Produktions- und Abfallwirtschaftssysteme. (3) Systematisches Monitoring der Senkenbelastung. Das Projekt ermöglicht: a) Die Weiterentwicklung der jungen Forschungsthematik Senken durch die Erarbeitung von methodischen Ansätzen und datengestützten Modellen. b) Die Ausbildung junger WissenschafterInnen im Bereich "urbaner Stoffhaushalt". c) Die gesteigerte Aufmerksamkeit in der Wissenschaft und bei Behörden, gegenüber der Senkenthematik.