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Innovative Wasserinfrastrukturen entwickeln und spielerisch verstehen

Die Anpassung von Wasserinfrastrukturen an kommende Herausforderungen ist unvermeidbar, doch das Verständnis für die Abhängigkeiten und Wechselwirkungen ist nicht bei allen Entscheidern vorhanden. Im Rahmen des kürzlich gestarteten Projekts TWIST++ entwickelt ein großer Projektverbund unter Leitung des Fraunhofer-Instituts für System- und Innovationsforschung ISI neue Konzepte und ein Planungsunterstützungssystem.

Die Anpassung von Wasserinfrastrukturen an kommende Herausforderungen ist unvermeidbar, doch das Verständnis für die Abhängigkeiten und Wechselwirkungen ist nicht bei allen Entscheidern vorhanden. Im Rahmen des im Juli 2013 gestarteten Projekts TWIST++ entwickelt ein großer Projektverbund unter Leitung des Fraunhofer-Instituts für System- und Innovationsforschung ISI neue Konzepte und ein Planungsunterstützungssystem. Ein sogenanntes Serious Game als zusätzliches Tool, das die Zusammenhänge auf leicht verständliche Art erklärt, wird die künftige Umsetzung der Konzepte erleichtern.

Vor dem Hintergrund der langen Nutzungsdauern von Wasserversorgungs- und Abwasserentsorgungsinfrastrukturen, ihrer geringen Flexibilität und der Veränderungen wichtiger Rahmenbedingungen hat sich die Erkenntnis durchgesetzt, dass die bestehenden Systeme weiterentwickelt werden müssen, um kommenden Herausforderungen gerecht zu werden.

Für Neubaugebiete wurden neue Techniken und Konzepte bereits in mehreren Forschungs- und Demonstrationsprojekten erprobt, doch auch die bestehenden Systeme müssen angepasst werden. Hier setzt das Verbundvorhaben TWIST++ ( Transitionswege WasserInfraSTruktursysteme) an. In diesem Projekt sollen integrierte und zukunftsweisende technische Lösungen gefunden werden, die auf intelligente Weise Entsorgungsaufgaben für Abwasser mit Versorgungsaufgaben für Trinkwasser vereinen und die Flexibilität des Gesamtsystems, sich an künftige Veränderungen anzupassen, erhöhen. Dafür hat sich unter Leitung des Fraunhofer ISI ein Projektverbund gebildet, zu dem neben anderen Forschungsinstituten auch Partner aus Kommunen, Wasser- und Abwasserwirtschaft (Betreiber) sowie Unternehmen aus den Bereichen Planung, Software/Spielentwicklung und Anlagenbau gehören.

Das Projekt wird in drei Modellgebieten durchgeführt: In der Stadt Lünen in Nordrhein-Westfalen, im thüringischen Wohlsborn-Rohrbach als Beispiel für den ländlichen Raum sowie für die ehemalige Zeche Westerholt 1/2, die exemplarisch für Erschließungs- und Konversionsflächen inmitten angrenzender Wohnbebauung steht. Die ausgewählten Modellgebiete weisen Randbedingungen auf, die für viele ähnliche Orte in Deutschland repräsentativ sind. Dies begünstigt die Übertragbarkeit und somit weitergehende Nutzung der Ergebnisse über das Projektende hinaus.

Ausgehend von der aktuellen Situation und vom zukünftigen Bedarf in den Modellgebieten werden Konzepte zur Umwandlung beziehungsweise Weiterentwicklung von Wasserversorgungs- und Abwasserentsorgungssystemen erarbeitet, die notwendigen technischen Komponenten, beispielsweise zur Energie- und Nährstoffrückgewinnung oder zur Schaffung selbst reinigender Trinkwasser-Teilnetze, entwickelt und die Ergebnisse anhand konkreter Planungsvarianten umgesetzt und verifiziert.

Die während des Projekts entwickelten neuen Konzepte werden Fachleuten und Laien mittels eines Planungsunterstützungssystems und eines Simulationsspiels zugänglich gemacht. Projektleiter Dr.-Ing. Harald Hiessl vom Fraunhofer ISI ist überzeugt: "Das Serious Game hilft insbesondere Entscheidern dabei, ein grundlegendes Verständnis für die zahlreichen interdisziplinären Zusammenhänge, Abhängigkeiten und Wechselwirkungen zu entwickeln. So wird die Hemmschwelle abgebaut, innovative und integrierte Infrastrukturkonzepte bei Umbau- und Erneuerungsplanung zu berücksichtigen. Die zu entwickelnden Planungstools sind mit entscheidend, um die neuen, nachhaltigen Technologien zu etablieren."

Das Projekt TWIST++ läuft bis Mitte 2016. Erste Ergebnisse, die sich auch auf andere Städte, auf den ländlichen Raum sowie Erschließungs- und Konversionsflächen übertragen lassen, werden für 2014 erwartet. Es wird im Rahmen der BMBF-Fördermaßnahme "Intelligente und multifunktionelle Infrastruktursysteme für eine zukunftsfähige Wasserversorgung und Abwasserentsorgung" gefördert und ist innerhalb des Rahmenprogramms "Forschung für nachhaltige Entwicklungen (FONA)" Teil des Förderschwerpunkts "Nachhaltiges Wassermanagement (NaWaM)".


Am Verbundprojekt TWIST++ sind folgende Partner beteiligt:

  • Fraunhofer-Institut für System- und Innovationsforschung ISI
  • Bauhaus-Universität Weimar
  • Universität Stuttgart (ISWA)
  • IWW Rheinisch-Westfälisches Institut für Wasserforschung gGmbH
  • 3S Consult GmbH
  • tandler.com GmbH
  • takomat GmbH
  • CURRENTA GmbH & Co. OHG
  • HST Systemtechnik GmbH & Co. KG
  • Stadtbetrieb Abwasserbeseitigung Lünen AöR
  • Abwasserzweckverband Nordkreis Weimar
  • RAG Montan Immobilien GmbH
  • Wupperverband
  • Deutsche Vereinigung für Wasserwirtschaft, Abwasser und Abfall e.V.
  • Hessisches Ministerium für Umwelt, Energie, Landwirtschaft und Verbraucherschutz (HMUELV)

Weitere Informationen gibt es unter www.twistplusplus.de.

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