Von Regen zu Ressource: Digitale Innovationen in Wohnquartieren Synergien nutzen - Öffentliche und private Klimaanpassung zusammen denken Digitalisierung, integrierte Digitalisierung, Wassermanagement, smartes Wassermanagement, Schwammstadt, Trinkwasserversorgung Susanne Liane Buck, Sarah Kaltenegger Zunehmende Extremwetterereignisse in den vergangenen Jahren verdeutlichen, dass Schutz, Wohnen und Lebensqualität untrennbar mit einem guten Wassermanagement einhergehen. Dabei wird oftmals der öffentliche Raum betrachtet, jedoch ist ein Großteil der urbanen Flächen in privater Hand. Wassermanagement in Wohnquartieren kann einen zentralen Beitrag zur Klimaresilienz von Städten leisten. Dabei geht es nicht nur um Wassereinsparungen, sondern um ein smartes, digitales Wassermanagement, welches das Wohnen in der Stadt grüner, lebenswerter und letztlich auch resilienter gegenüber den Auswirkungen des Klimawandels macht. Steigerung der Resilienz in Wohngebieten Im Juni 2024 hat die globale Durchschnittstemperatur zwölf Monate in Folge die 1,5 Grad-Schwelle überschritten (Boddenberg 2024). Der Klimawandel äußert sich aber nicht nur in Form steigender Temperaturen und Hitzeperioden, sondern führt auch zu einer Zunahme von Starkregenereignissen, die urbane Quartiere zunehmend belasten und deren Bewältigung dringlich machen. Heftige Regenfälle können etwa zur Überlastung der Abwassersysteme führen. Dies kann wiederum Rückstau und Überflutungen begünstigen, was gesundheitliche Risiken durch verunreinigtes Wasser mit sich bringen kann. Einschränkungen des täglichen Lebens umfassen überdies aber auch die Überflutung von Straßen und Gehwegen oder die ausgefallene Stromversorgung. Auch das andere Extrem, Hitze, 60 3 · 2024 TR ANSFORMING CITIES DOI: 10.24053/ TC-2024-0038 ƒ Verbesserter Schutz vulnerabler Verbrauchender z. B. gegenüber Legionellen im Wassersystem ƒ Nachhaltig günstige Wasserversorgung ƒ Qualitätssicherung ƒ Wissensbasierte Modernisierung ƒ Vorsorge gegen Wassererwärmung ƒ Kontinuierliche Wasserverfügbarkeit ƒ Effizientes Wassermanagement ƒ Ressourcenschonung Insgesamt wird mit einer integrierten Digitalisierung der Wasserversorgung eine Resilienzsteigerung angestrebt. Innovationen in bestehenden Wohnquartieren umsetzen Ziel der Einwicklung eines smarten Wassermanagement-Systems im Wohnquartier muss sein, dass dieses den realen Gegebenheiten standhält. Zu den realen Gegebenheiten gehört beispielsweise, dass der größte Anteil der Innovationen für Wohnquartiere den Bestand betreffen. Kurz gesagt: Innovationen im Neubau implementieren ist einfach, da die künftigen Bewohnenden (noch) nicht einbezogen sind, aufwändige Ein- und Umbauten in ihrer Wohnung erdulden müssen und deren Zustimmung eingeholt werden muss. Neubauten bieten zudem Implementierungsmöglichkeiten, welche im Nachhinein nur schwer zu realisieren sind. Der größte Anteil der Wohnimmobilien befindet sich jedoch im Bestand, also in Nutzung von Personen mit verschiedenen Bedürfnissen, Verhaltensweisen und Gewohnheiten. Bei Innovationsvorhaben in Bestandsimmobilien müssen Bewohnende gefragt und einbezogen werden. Ein- und Umbauten im privaten Wohnbereich setzen dabei voraus, dass Bewohnende diese akzeptieren und im Extremfall bereit sind, für eine gewisse Zeit Handwerksarbeiten und Einschränkungen im eigenen Wohnbereich zu dulden oder sogar für einen kurzen Zeitraum auszuziehen. Das Thema Datennutzung für ein smartes Wassermanagement setzt zudem voraus, dass die Menschen im Quartier mitmachen. Für die Nutzung von Verbrauchsdaten einzelner Wohnungen wird beispielsweise die Zustimmung der Bewohnenden benötigt. Wirkungen und Nutzendenverhalten im Reallabor Um echte Verbesserungen zu bewirken, ist es relevant, Innovationen unter realen Bedingungen und Berücksichtigung des tatsächlichen Nutzendenverhaltens im Wohnquartier zu erproben. Nur so lässt sich ein zuverlässiger Beitrag zur Klimaresilienz in urbanen Räumen messen und bewerten. Dabei spielen Themen wie Benutzendenverhalten und -akzeptanz ebenso eine Rolle wie beispielsweise wirtschaftliche beeinflusst die Resilienz städtischer Wohnquartiere. Neben den betonierten Flächen und Gebäuden, die Hitze speichern und die Abkühlung in der Nacht verhindern (städtischer Hitzeinsel-Effekt), erhöhen auch zunehmende Hitzeperioden die Gefahr für Hitzestress (O’Donnell und Thorne 2020; Guerreiro et al. 2018). Städte sowie Besitzende und Betreibende von Wohnquartieren und Gemeinschaftsflächen in urbanen Räumen stehen daher vor der Aufgabe, Immobilien einerseits vor Schaden durch Überschwemmung und Trockenheit zu bewahren und andererseits durch kontinuierliche Instandhaltung und Nutzung innovativer Möglichkeiten aufzuwerten und lebenswert zu gestalten. Ein Konzept, welches hier Abhilfe leisten kann, ist das der Schwammstadt. Dabei werden versiegelte Flächen aufgebrochen und Grünflächen so umgestaltet, das Niederschlag vom Boden aufgenommen werden und versickern kann - die Stadt soll das Wasser aufsaugen, wie ein Schwamm (Schmitt 2024). Dieses wassersensible Stadtentwicklungskonzept soll dazu beitragen, im Siedlungsraum durch Rückhalt, Verdunstung und Versickerung zu einem natürlichen hydrologischen Kreislauf zurückzukehren (Pucher et al. 2022). Innovation mit integrierter Digitalisierung erreichen Die Digitalisierung spielt eine entscheidende Rolle bei der Umsetzung und Effizienzsteigerung von Schwammstadt-Konzepten. Durch den Einsatz von Sensoren, Datenanalysen und vernetzten Systemen kann das Wassermanagement im Quartier überwacht und gesteuert werden. Sensoren messen kontinuierlich Niederschläge, Wasserstände und Bodenfeuchtigkeit, und die gesammelten Daten werden analysiert, um präzise Vorhersagen und Anpassungen im Wassermanagement zu ermöglichen. In einem Wohnquartier bedeutet dies die nahtlose Vernetzung digitaler Technologien und Prozesse bezogen auf Versorgung, Verbrauch und Entsorgung von Wasser. Ein wichtiger Aspekt ist hier der durchgängige Datenfluss, welcher die Optimierung des Gesamtsystems Wasser im Wohnquartier erlaubt. Eine integrierte Digitalisierung erfordert dabei einen ganzheitlichen Ansatz, welcher alle Bereiche der Wassernutzung im Wohnquartier im Blick hat und innovative Einzellösungen zusammenführt, um sie so kombiniert in ein integriertes Steuerungs- und Managementsystem zu überführen. Auf diese Weise kann ein Innovationssprung des Gesamtsystems hervorgerufen werden. Die Potenziale einer digitalen Trinkwasserversorgung beziehen sich dabei vor allen Dingen auf folgende Bereiche: THEMA Prinzip Schwammstadt 61 3 · 2024 TR ANSFORMING CITIES DOI: 10.24053/ TC-2024-0038 tionen zur Verbesserung der Trinkwasserversorgung plant, umsetzt und unter den Bedingungen eines Reallabors erprobt und auswertet. Ziel des Innovationsprojekts ist es, Akteure des Trinkwasserzyklus zusammenzubringen, um mittels datenbasierter Lösungen die Effizienz des Gesamtsystems zu steigern und die Trinkwasserqualität zu verbessern. Ein wesentlicher Aspekt dabei ist, dass die Innovationspartner von InDigWa den Zyklus der Trinkwasserversorgung abdecken und gemeinsame, ineinandergreifende Innovationsziele der Wasserversorgung verfolgen und erreichen können (siehe Bild 1). Im Netzwerk sind Unternehmen zusammengekommen, welche das Unternehmensziel verfolgen, neuartige, digitale Anwendungen zu erarbeiten und sich in der Lage sehen, innerhalb eines Netzwerks innovative Lösungen gemeinsam hinsichtlich einer integrierten Digitalisierungsstrategie zu erarbeiten. Dazu wollen alle beteiligten Umsetzungspartner ihre innovativen Ideen und unterschiedlichen Datenformate miteinander vernetzen, um eine neue Grundlage für Innovationen und Wertschöpfung zu ermöglichen. Bisherige Wertschöpfungsketten, welche Innovationen aneinanderreihen, sind ausgereizt bzw. müssen unterbrochen werden. Die integrierte Digitalisierung zeigt sich als vielversprechenden, disruptiven Ansatz, um Innovationen und andersartige Wertschöpfungsketten bzw. Netzwerke, welche Mehrwert erzeugen, zu implementieren und zu testen. Für viele Bereiche existieren bereits Einzellösungen, jedoch kein integriertes Gesamtsystem. Um ein smartes System zu erarbeiten, werden deshalb Daten über den gesamten Prozess des Trinkwasserkreislaufs gesammelt und ausgewertet. Durch eine Zusammenführung der Einzelkomponenten wird Erwägungen, Machbarkeit und Beherrschung der Komplexität des Zusammenspiels der unterschiedlichen Stakeholder. Ein vollständiges Bild hinsichtlich Umsetzbarkeit und Nutzen innovativer Wassermanagementansätze im Wohnquartier lässt sich idealerweise im Reallabor erzielen. Unter Reallabor (auch Living Lab) wird eine innovative Form der Zusammenarbeit zwischen Gesellschaft und Wissenschaft verstanden, dessen Ziel es ist, Veränderungen und Innovationen unter realen Bedingungen zu beobachten und zu testen. Dabei werden Veränderungsmaßnahmen und Auswirkungen auf das System (in diesem Fall: System der Wasserversorgung und -nutzung) kontinuierlich beobachtet und ausgewertet. Wichtige Elemente sind dabei die Reflexion des Zusammenspiels zwischen Wissenschaft und Praxis, Intervention und realer Auswirkung sowie der Weiterentwicklung durch Lernen aus Erfahrung und Ergebnisoptimierung (Universität Stuttgart o. J.). Im Mittelpunkt stehen dabei reale Bedingungen und die Erprobung innovativer Lösungen hinsichtlich ihrer Alltagstauglichkeit (ABES o. J.). Ein Reallabor erfordert dabei eine sehr hohe Interdisziplinarität, denn es sollen gleichzeitig verschiedene Faktoren berücksichtigt werden, wie beispielsweise technologische, ökonomische, ökologische, institutionelle und kulturelle Aspekte. Damit bieten Reallabore eine Möglichkeit zur Erfassung der Wirkung von Innovationen unter realen Bedingungen, einer wissenschaftlichen Auswertbarkeit und einer Beobachtbarkeit gesellschaftlicher Veränderungsprozesse. InDigWa ein Anwendungsbeispiel „InDigWa“ steht für die integrierte Digitalisierung der Wasserversorgung. Es bezeichnet ein Projekt der „Fraunhofer-Morgenstadt Initiative“, welches Innova- Bild 1: Stakeholder und Akteure des Trinkwasserzyklus THEMA Prinzip Schwammstadt 62 3 · 2024 TR ANSFORMING CITIES DOI: 10.24053/ TC-2024-0038 Use Case A innerhalb der Gebäude: Use Case A wird innerhalb des Gebäudes exemplarisch in Wohnungen eines Wohnquartiers des Wohnungsunternehmens GEWOBA in Bremen durchgeführt. Dabei sollen konkrete Umgestaltungen und Innovationen eingebaut und erprobt werden: Digitale Instrumente, Innovationsneuheiten der Partner und weitere Technologien. Die innovativen Devices werden von den jeweiligen Partnern zur Verfügung gestellt. Messungen zum Wasserverbrauch, Wassersparduschen, Partizipation durch Clouddaten und ein separater Grau- und Trinkwasserkreislauf innerhalb einer Wohnung sind hierbei die wichtigsten Umsetzungsvorhaben. Der Use Case soll mit Einsatz von digitalen Instrumenten den Beleg erbringen, dass die Verbraucherinnen und Verbraucher nachhaltig Wasser nutzen bzw. sparsamer damit umgegangen wird. Use Case B außerhalb des Gebäudes: Der Use Case im Außenbereich der Wohnanlage fokussiert sich auf ein smartes, resilientes Regenwasser- und Bewässerungsmanagement. Dafür werden konkrete Umgestaltungen und digitale Installationen aus dem Bereich der Sensorik vorgenommen. Neben dem Einbau von Regenwasserzisternen und der Installation smarter Bewässerungssysteme ist vorgesehen, eine Effizienzsteigerung im Datenfluss erzielt, sodass ein zukunftsfähiges Wassermanagement entsteht. Dabei geht es um eine virtuelle Verknüpfung von Daten und vor allem auch um die Erprobung und Auswertung neuer Lösungen. Die Unternehmenspartner decken sowohl die Bereiche der Wasserver- und -entsorgung ab als auch die Bereiche der Wohnungswirtschaft, des Gebäudemanagements, Armaturen, Wasseraufbereitung, Pumpen, Messtechnik, Sensorik und Digitalisierung (siehe Bild 2). Die Projektidee wurde gemeinsam mit dem Fraunhofer IAO, Fraunhofer ISI und Fraunhofer IGB, im Rahmen der Morgenstadt-Initiativeentwickelt. Dabei treffen Expertisen aus den Bereichen der Zukunfts- und Wasserforschung, des Wassermanagements und aus dem Bereich der Geschäftsmodellanalyse unter Einbeziehung der relevanten Stakeholder im Wasserkreislauf zusammen. Umsetzung von Innovationen im bewohnten Quartier Die Innovationen in InDigWa erfolgen über zwei Use Cases, welche sich auf den Außen- und den Innenbereich eines bestehenden Wohnquartiers beziehen. Bild 2: Innovations- und Umsetzungspartner von InDigWa Bild 3: Durchführung von Use Cases im bewohnten Quartier unter realen Bedingungen THEMA Prinzip Schwammstadt 63 3 · 2024 TR ANSFORMING CITIES DOI: 10.24053/ TC-2024-0038 pean cities. Environmental Research Letters 13. https: / / doi. org/ 10. 1088/ 1748-9326/ aaaad3 O’Donnell, E. C.; Thorne, C. R. (2020). Drivers of future urban flood risk. In: Philosophical Transactions R. Soc. A 578. https: / / doi.org/ 10.1098/ rsta.2019. 0216 Pucher, B.; Ertl, T.; Langergraber, G. (2022). Naturbasierte Systeme in der Siedlungswasserwirtschaft. Österreichische Wasser- und Abfallwirtschaft 11/ 2022. https: / / doi. org/ 10.1007/ s00506- 022-00905-1 Schmitt, G. (2024). Vom Starkregenrisikomanagement zur klimaresilienten Stadt. Urbanes Regenwassermanagement als Beitrag zur Klimaresilienz. Online unter: https: / / bauen-und-wohnen-in-deutschland.de/ wp-content/ uploads/ 2024/ 05/ Studie_Klimaresiliente-Stadt_BDB-Studie2024.pdf Universität Stuttgart (o. J.). Was macht ein Reallabor aus? Unser Reallabor-Verständnis. Online unter: https: / / www. project.uni-stuttgart.de/ reallabore/ reallabore-an-deruniversitaet-stuttgart/ was-macht-ein-reallabor-aus-unser-reallabor-verstaendnis/ Eingangsabbildung: © your123 - stock.adobe.com die Innovationen der einzelnen Partner digital zu verknüpfen, sodass ein nachhaltiges und smartes System entsteht. Ein wichtiger Baustein ist die Erarbeitung eines effizienten Bewässerungssystems, welches zu Einsparungen der Ressource Trinkwasser führen soll. Digitalisierte Wasserversorgung als Zukunftsmodell Das Innovationsnetzwerk InDigWa verfolgt das Ziel, Wohnquartiere durch physikalische Umsetzung und digitale Steuerung lebenswerter, resilienter, sicherer und innovativer zu gestalten. Ein integriertes digitales Wassermanagement ermöglicht es, Wasser effizient zu speichern, nutzen und zu recyceln, wodurch Städte widerstandsfähiger und nachhaltiger werden. Das Konzept der Schwammstadt findet in InDigWa eine praxisnahe Anwendung. Dadurch wird dazu beigetragen, klimaresiliente und zukunftsfähige urbane Räume zu schaffen, die den künftigen Anforderungen gewachsen sind. LITERATUR ABES (o. J.). Reallabore für die Energie- und Wärmewende. Online unter: https: / / abes-online.com/ publikationen/ fachbeitraege/ was-ist-ein-reallabor/ Boddenberg, S. (2024). Globale Erwärmung seit zwölf Monaten in Folge über 1,5 Grad. Online unter: https: / / www. zeit.de/ wissen/ umwelt/ 2024-07/ erderwaermung-zwoelfmonate-1-5-grad-marke Guerreiro, S. B.; Dawson, R. J.; Kilsby, C.; Lewis, E.; Ford, A. (2018). Future heat-waves, droughts and floods. In: Euro- AUTOR*INNEN Susanne Liane Buck, wissenschaftliche Mitarbeiterin, Fraunhofer IAO Stuttgart susanne.buck@iao.fraunhofer.de Sarah Kaltenegger, wissenschaftliche Mitarbeiterin, IAT Universität Stuttgart sarah.kaltenegger@iat.uni-stuttgart.de Christoph Zahrnt Projektverträge Ein Leitfaden für Projektmitarbeiter: innen 1. Au age 2023, 302 Seiten €[D] 34,90 ISBN 978-3-7398-3240-1 eISBN 978-3-7398-8240-6 Bei der Arbeit in Projekten hat man auf verschiedene Weise mit dem Vertragsrecht zu tun. Das Buch unterstützt unter anderem dabei, was bei der Erstellung einer Leistungsbeschreibung aus rechtlicher Sicht beachtet werden sollte. Die Leistungsbeschreibung kann den größten Teil eines Vertragsdokuments ausmachen. Der Autor erklärt zudem, was bei der sachgerechten Projektdurchführung in rechtlicher Hinsicht zu beachten ist. Hier spielt insbesondere die Abnahmeprüfung eine zentrale Rolle. Anzeige THEMA Prinzip Schwammstadt